¿Qué es el xilitol?

Un poliol lineal con 5 átomos de carbono y 5 grupos hidroxilo producido por la reducción de xilosa. Es un pentapentanol o alcohol de cinco carbonos. La fórmula molecular química es C5H12O5 y la fórmula estructural es:

El xilitol es un cristal en polvo blanco con un sabor dulce y refrescante y es fácilmente soluble en agua. En comparación con otros polioles reducidos en azúcar, tiene el mayor dulzor, al igual que la sacarosa, y tiene el mismo poder calórico. Es un excelente sustituto del azúcar para pacientes que están en ayunas de sacarosa. Se encuentran trazas de xilitol en diversas frutas y verduras en la naturaleza.

Una breve historia

En 1891, Fisher y Berl-rend redujeron la xilosa con ayuda de mercurio sódico y obtuvieron xilitol en forma de jarabe. En 1942, Wolfrom produjo xilitol cristalino mediante hidrogenación a alta presión de xilosa. Apareció como mercancía a finales de los años cincuenta. La Unión Soviética construyó el primer taller de xilitol del mundo en Fergan, Asia occidental. La fábrica utilizó cáscaras de semillas de algodón como materia prima, primero hidrolizó xilosa y luego hidrogenación presurizada para obtener xilitol. La fábrica tenía una producción anual de 530 toneladas. Este proceso fue adoptado posteriormente por países de todo el mundo. En la década de 1960 se descubrió que el xilitol es un excelente sustituto del azúcar para los diabéticos y tiene ciertos efectos terapéuticos, lo que atrajo la atención de países de todo el mundo. Después de la Unión Soviética, Japón estableció fábricas de xilitol en los años 1960; Finlandia e Italia también establecieron fábricas para la producción en los años 1970. En China, a finales de la década de 1950, debido al suministro insuficiente de glicerina en ese momento, el Ministerio de Industria Ligera decidió producir xilitol en lugar de glicerina a partir de productos agrícolas y secundarios. En la década de 1960, se construyó una planta piloto para producir xilitol a partir de mazorcas de maíz en la planta química número 1 de la ciudad de Jilin. En la década de 1970, la sala de hidrólisis del Instituto de Investigación de Fermentación del Ministerio de Industria Ligera también llevó a cabo investigaciones sobre la producción de xilitol. xilitol de cáscaras de abedul, bagazo y camelia oleífera. En 1975 se construyó un taller de producción para producir xilitol a partir de mazorcas de maíz. Con el fin de ampliar la fuente de materias primas y desarrollar nuevas formas de utilización integral del bagazo, el Ministerio de Industria Ligera organizó a las provincias de Guangdong y Fujian para realizar una prueba de producción de xilitol cristalizado a partir de bagazo en la Segunda Fábrica de Productos Químicos de Baoding en 1975. Es la primera vez en el mundo que se produce con éxito xilitol a partir de bagazo. Sobre esta base, la fábrica de azúcar Fujian Zhangzhou estableció un taller de xilosa cristalizada con una producción diaria de 2 toneladas en 1979. Desde entonces, China cuenta con la producción industrial de xilosa y xilitol como dos materias primas. La capacidad de producción de xilitol supera las 1.500 toneladas y la mayoría de los productos se exportan. La mayor parte del xilitol nacional se utiliza como agente terapéutico auxiliar para pacientes con diabetes. En la naturaleza, el xilitol se encuentra en frutas, verduras y sangre de animales. Se ha medido en frutas y verduras que en términos de miligramos por cada 100 gramos de materia seca, las ciruelas verdes contienen 935, las fresas 362, las espinacas 107 y la lechuga 131. En la sangre humana contiene de 0,03 a 0,06 mg/100 ml de xilitol. El hígado de cada persona puede sintetizar de 5 a 10 gramos de xilitol al día.

Propiedades físicas

① Punto de fusión: 93~94,5 ℃. ②Peso específico: 1,50. ③Viscosidad (mPa segundos): la solución 10 es 1,23; la solución 20 es 1,69; la solución 50 es 8,04; ④Calor de solución (cal): 34,8. ⑤Calorías: 4,06 calorías/g.

Propiedades químicas

①El xilitol se deshidrata dentro de la molécula cuando se calienta y se convierte en xilitol anhidro cíclico; ②El xilitol y varios ácidos orgánicos pueden producir ésteres y ácidos grasos. El éster tiene las características de alto punto de ebullición. y la emulsificación; ③ el xilitol y los aminoácidos no producen la reacción de Maillard (reacción de pardeamiento); ④ el xilitol reacciona con el ácido nítrico para formar compuestos nitro, que tienen propiedades explosivas; ⑤ el xilitol puede formar complejos; y los metales catiónicos pueden formar complejos.

Características biológicas

① Después de tomar xilitol, del 50 al 60% se metaboliza en CO2 y del 2 al 10% se excreta en la orina y del 20% al 30%; se convierte en azúcar y se almacena en las células. ②Después de que el xilitol ingresa a la sangre, puede penetrar la membrana celular sin la promoción de la insulina y convertirse en un nutriente para los tejidos. ③El xilitol puede promover la secreción de insulina del páncreas en pequeñas cantidades. ④Cuando se altera el metabolismo del azúcar del cuerpo, el xilitol se puede metabolizar normalmente. ⑤Xylitol tiene un efecto corporal anti-cetona especial. ⑥El xilitol no es utilizado por los estreptococos que causan caries dental. ⑦La levadura no utiliza el xilitol, por lo que no se produce la fermentación formadora de alcohol.

Método de fabricación

Los residuos de plantas agrícolas y forestales como astillas de abedul, mazorcas de maíz, cáscaras de semillas de algodón, bagazo de caña de azúcar, etc. contienen aproximadamente entre 1/4 y 1/3 de polipentosa. La pentosa se hidroliza para obtener xilosa. El xilitol se obtiene mediante hidrogenación catalítica de xilosa. El proceso de reacción química es el siguiente:

La selección de materias primas se basa en los principios de alto contenido de polipentosa, producción grande y concentrada y bajo precio. China tiene una gran producción de mazorcas de maíz, con un contenido de polipentosa de 38. La mayoría de ellos utiliza mazorcas de maíz como materia prima para el xilitol. Para producir xilitol a partir de mazorcas de maíz, primero se deben eliminar diversas impurezas contenidas en las mazorcas de maíz y luego se debe hidrolizar la polipentosa contenida en las mazorcas de maíz en presencia de ácidos inorgánicos para obtener un hidrolizado que contenga xilosa. El hidrolizado contiene no solo xilosa, sino también varias impurezas orgánicas no azucaradas que se disuelven simultáneamente durante el proceso de hidrólisis ácida. Por lo tanto, se debe eliminar el ácido del hidrolizado y varias impurezas no azucaradas del hidrolizado. eso al líquido de xilosa pura. Sólo así se dan las condiciones para la hidrogenación. Después de la hidrogenación, se obtiene una solución de xilitol, que se purifica, se concentra y se cristaliza nuevamente para obtener el producto terminado de xilitol cristalizado.

Estándares alimentarios

①Propiedades: Cristales granulares blancos, sabor dulce, sin olor peculiar, fácilmente soluble en agua, ligeramente soluble en alcohol. ② Ámbito de aplicación: Puede utilizarse como nueva fuente de azúcar para pacientes diabéticos como alimentos terapéuticos como caramelos, latas, jugos, snacks y alimentos anticaries. ③Índice de calidad: el contenido de alcohol es superior a 98 (en base seca); la pérdida de peso al secar es inferior a 2; el residuo por ignición es inferior a 0,4; el arsénico es inferior a 2 ppm; ppm.