Erythritol는 안전합니까?

Erythritol은 낮은 열량, 좋은 결정성, 좋은 맛, 낮은 습윤성, 비 cariogenic, 당뇨병 환자에게 안전하며 열과 산에 매우 안정되어 있고 비발효성 그리고 위장의 불편함을 일으키지 않는 새로운 유형의 폴리올 감미료입니다다.일반 식품 가공 조건에서 갈변되거나 분해되지 않는 장점이 있어'0'칼로리 성분으로 알려져 있다.곰팡이 (미역, 버섯 등), 과일 (참외, 포도 등), 각종 발효식품 (와인, 츄잉껌, 사케, 간장 등)에서 널리 발견된다.혈액, 정액, 소변 등 인간과 동물의 조직이나 체액에도 존재한다.자연에서 erythritol의 분포는 표 1에 표시되어 있습니다.

발효에 의하여 erythritol를 생산하는 기술이 성숙함에 따라, 생산 비용은 더 감소될 것이고, 그application fields 의erythritol will continue to expand due to its special physiological and metabolic properties and application functions.

erythritol의 물리 화학적 특성 및 생리 및 대사 특성 1

erythritol [2, 3]의 1.1 물리 화학적 성질

Erythritol은 four-carbon polyol 화학 이름을 가 진 1, 2, 3시, 4-butanetetrol 분자의 공식 C ₄ H ₁ ₀ O다.그것은 대칭 분자이며 racemic 형태로 발생합니다.분자량은 122.12, 녹는점 119°C, 끓는점 329-331 °C, 용액의 열-96.86 kJ/kg이다.

Erythritol is a white, shiny powder or crystal that is soluble in water. Its aqueous solution is a colorless, non-viscous liquid. Its chemical properties are similar to those of other polyhydric alcohols. It does not contain reducing aldehyde groups, is stable to heat and acids (applicable pH 2–12), and has a lower molecular weight and higher solution osmotic pressure than sorbitol, mannitol, xylitol and other sugar alcohols.

1.1.1단맛의 특성

Erythritol은 입안에서 냉각되는 느낌, 순수한 단맛, 자당과 유사하고 뒷맛이 없으며 불쾌한 맛을 가리기 위해 사카린, 아스파탐과 다른 감미료와 혼합할 수 있는 자당과 80%만큼 달콤합니다.

용액의 고열 1.1.2

erythritol의 용해열은-96.86 kJ/kg 이며, 포도당의 3배이다.물에 녹으면 더 많은 에너지를 흡수하고, 섭취시 시원한 식감을 느낄 수 있다.

낮은 흡습성 1.1.3

Erythritol에는 좋은 결정성이 있고 습기를 흡수하지 않습니다.20°C의 상대습도 90% 에서도 비흡습성을 유지하며, 초콜릿 캔디를 가공하는 데 적합하다.

낮은 용해도 1.1.4

20°C 에서의 용해도는 37%에 불과하며, 이는 소르비톨의 용해도의 약 50%에 해당한다.단맛이 강한 음식을 만들 때는 다른 당알코올과 섞어 결정화를 방지하고 음식감의 안정성을 유지해야 한다.

1.1.5 강한 열과 산 저항, 열과 산에 안정

Erythritol은 내열성이 높고 높은 온도 (160°C) 에서도 분해되지 않습니다.열과 산에도 안정적이고 분해, 변색 또는 마야르 반응을 겪지 않으며 색이 중요한 식품 가공에 적합합니다.

1.1.6 낮은 수분 활성도와 높은 삼투압

의 작은 크기 때문에erythritol 분자, 분자량은 자당의 약 1/3에 불과하여 물의 활성을 크게 줄일 수 있습니다.25°C, 36% 수용액의 물 활성도는 0.91;그리고 erythritol에는 높은 삼투압이 있습니다.20°C, 15% 수용액의 삼투압은 461.5 KPa로 이는 자당의 3.2배, 소르비톨의 1.8배에 해당한다.erythritol의이 특성은 0℃, 15% 수용액 461.5 KPa의 삼투압, 자당 3.2배, 소르비톨 1.8배 개선하는데 유익합니다.erythritol의이 특징은 식품의 방부제 능력을 개량하고 식품의 저장 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.

어는점 우울 및 점도 특성 1.1.7

Erythritol에는 작은 분자와 어는점을 낮추는 중대한 효과가 있습니다.erythritol의 25℃, 30% w/w 수용액의 어는점은-4.1℃입니다.다른 당알코올과 비교하여 erythritol의 어는점의 저하가 큰 반면이 때의 점도는 3.0×10-³Pa·s에 불과하다.

생리적 기능 및 대사적 특성 1.2

고유 대사 및 낮은 생산 능력 1.2.1

Erythritol는 소장에서 쉽게 흡수되고, 대부분은 혈액 순환에 들어가고, 적은 양만이 직접 대장에 들어가 탄소 원으로 발효됩니다.인체는 erythritol을 대사 할 수있는 효소 시스템이 부족하기 때문에 혈류에 들어가는 erythritol은 소화 및 분해 될 수 없으며 소변에서 신장을 통해 몸 밖으로 배출 될 수 있습니다.이 독특한 대사 특징은 erythritol의 낮은 열량을 결정합니다.

문헌보고 [2]에 의하면,erythritol의 80%입니다체내로 들어온 것은 소변으로 배출되고, 약 20%는 대장으로 들어간다.대장에 들어가는 erythritol의 50%는 세균에 의해 이용됩니다.이로부터, 기껏해야 섭취 erythritol의 5%~10% 만이 인체에 의해 에너지로 대사되고 사용된다는 것을 알 수 있습니다 인체에 에너지를 제공합니다.erythritol의 에너지 가치는 836에서 1672 J/g 이며, 이것은 자당의 에너지의 단지 5%에서 10%입니다.그것은 모든 폴리하이드릭 알코올 감미료 중에서 가장 낮은 에너지입니다.일본 후생노동성에 따르면 후생노동성 ' 당의 열량을 평가하는 s 방법 (Wei Xin No. 71, 1991), erythritol의 열량은 0.또한 1995년 10월 일본 후생노동성이 발표한"식품의 영양표시 기준 (초안)"에 따르면 71)에 따라 erythritol의 열량이 0으로 판정되었다.또한 1995년 10월 일본 후생성이 발표한"식품영양표시기준 (초안)"에 따르면 erythritol의 열량변환계수 (J/g)는 0[4]이다.각종 당알코올 화합물의 열량 (J/g)은 표 2[S]에 표시되어 있다.

1.2.2 높은 내성, 부작용이 거의 없습니다

erythritol은 안전하고 독성이 없으며, 기형성 독성이 없고, 염색체 돌연변이를 일으키지 않으며, 생식과 발육에 영향을 미치지 않고, 발암성이 없으며, 종양의 성장을 자극하지 않고, 소화관에서 잘 견뎌 내며, 당뇨병 환자의 대사에 큰 영향을 미치지 않으며, 혈당 조절에 부작용이 없다는 것이 많은 동물 및 임상 실험에서 증명되었다 [6.7].erythritol는 몸에 들어가고 그것의 80%는 흡수되지 않는 물질에 의해 야기될 수 있는 설사와 편복의 부작용을 피하고 소장에서 빠르게 흡수될 수 있기 때문에, erythritol는 매우 견디는 그리고 가장 견디는 당 알코올의 하나입니다.소량만 대장으로 들어가 50% 가 배설되기 때문에 장에 거의 남지 않고 [8] 부작용도 거의 일으키지 않는다.

1.2.3 당뇨병 환자에 대한 적합성

인체는 대사하는 erythritol을 위한 효소 체계가 부족하기 때문에 체내에 들어가는 erythritol의 대부분은 소변으로 배출됩니다.그것의 대사 경로는 인슐린과 독립적이거나 거의 의존하지 않으므로 포도당 대사에는 영향을 미치지 않는다.erythritol-함유 식품은 당뇨병 환자와 같은 제한된 설탕 소비를 가진 특별한 소비자 그룹을 위해 안전합니다.

비cariogenic 특성 1.2.4

구강 내 박테리아, 특히 Streptococcus mutans는 erythritol을 사용 및 발효 할 수 없기 때문에 구강 내 치아 표면의 pH를 감소시키지 않아 플라크 및 충치를 초래합니다.1.2.5 비피도박테리아의 증식을 촉진한다.

에 대한 연구utilization of erythritol장내 세균에 의해 erythritol은 장에서 bifidobacteria에 상당한 증식 효과가 있음을 보여 주었습니다.

erythritol의 생산 과정 2

erythritol의 생산 방법은 주로 화학 합성 및 발효를 포함합니다.

erythritol의 화학 합성 2.1

Chemical synthesis can be achieved by reacting butene-2,1-diol with hydrogen peroxide. Butene-2,1-diol is produced by first making 2-butene-1,4-diol from acetylene and formaldehyde, and then mixing the aqueous solution with an active nickel catalyst and adding a inhibitor, ammonia. Hydrogenation is carried out at 0.5 MPa to obtain erythritol. The chemical synthesis method using starch as a raw material is to use the periodate method to generate starch aldehyde, and then oxidize and crack it to generate erythritol and other derivatives [10]. The chemical synthesis method for producing erythritol has disadvantages such as a long process, high cost, serious pollution, high requirements, and poor product safety, and cannot be compared with the fermentation method. Therefore, the most researched and applied method is the fermentation method using starch as a raw material to 생산 erythritol.

erythritol을 생산하는 미생물 발효 방법 2.2

발효법은 전분 가수분해를 이용하여 포도당을 원료로 삼투성이 효모의 균주에 의해 발효되어 에리트리톨과 리비톨, 글리세롤 등의 소량의 부산물이 생성된다.분리, 추출 및 정제 후, 제품 수율이 약 50%인 고순도 erythritol 제품을 얻습니다.화학합성에 비하여 조건이 온화하고 제어가 용이하며 환경친화성이 있고 오염이 적으며 제품안전성이 있고 원료원천이 풍부하며 원가가 저렴한 등 장점이 있다.또, 대규모 생산도보다 쉽게 할 수 있다.

Yeast can produce erythritol. This was first proposed by Binkey and Wolfrom in 1950 [11]. In 1956, Spencer et al. from Canada discovered that high-osmotic yeast can also ferment sugars to produce erythritol when studying the production of glycerol by high-osmotic yeast [12]. Subsequently, Japan, South Korea, Belgium and other countries have carried out research on the production of erythritol by fermentation. Japanese scholars isolated, screened, and induced breeding from samples such as soil, fermented foods, fruits, and pollen to obtain a high-osmotic-tolerant yeast strain Aureobasidium sp. SN-115 that produces erythritol, with a yield of 50% using glucose as the raw material [13]. Jinb et al. in South Korea screened a strain of high-osmotic-pressure-tolerant Candida sp. which can produce 141 g/L erythritol with a yield of 47% when fermented at 35 °C using glucose as the raw material [16].

대만의 학자 Shie 등은 28개의 erythritol 생성 세균을 스크리트하였으며, 그 중 166-2 균주는 30%의 포도당을 발효시켜 111.0 g/L의 erythritol을 생산할 수 있다 [15].지금까지 연구된 홍반 생성 미생물은 주로 Aureobasidium, Moniliella, Torula, Trichosporon, Trichosporon oides, Candida, Pichia, Torulopsis, Trigonopsis 등 벌집, 벌꿀, 꽃가루 [3]에서 분리한 일부 삼투성 효모들이었다.

현재 erythritol의 산업 생산에 사용되는 주요 균주는 일본에서 Aureobasidium sp.의 돌연변이 균주;한국의 Candida magnoliaeu;및 미국의 Trigonopsis variabilis, Trichosporonoides megachiliensis, Trichosporonoides 및 Pichia sp.중국의 Jiangnan University[16]와 Jiangsu Institute of Microbiology[17]도 발효에 의한 erythritol 생산에 대한 연구를 수행했지만 생산에 응용한 보고는 없었다.현재, 산동 Huanyu와 같은 몇 개의 국내 기업은 erythritol의 일괄 생산을 수행했으며, 제품의 적은 양이 시장에 출시되었습니다.

산동 식품 발효 산업 연구 설계 연구소는의 연구에 전념해 왔다erythritol production technology by fermentation since 1992. After more than ten years of hard work, a strain of osmotolerant yeast was obtained by screening samples such as pollen and honey.

자연 분리, 다중 복합 돌연변이 치료, 길들이기 및 기타 방법 후, 여과기 '의 고당을 견디는 능력이 50% 이상에 도달했다.전분 가수분해물을 원료로 사용하여 erythritol 수율은 180g/L 이상을 도달 할 수 있고 전환율은 50% 이상을 도달 할 수 있습니다.현재 erythritol 발효 공정 기술 및 추출 기술의 파일럿 테스트 및 생산 테스트가 완료되었으며 제품 순도는 99% 이상에 도달 할 수 있습니다.선행 연구 결과, 육종을 통해 얻어진 erythritol-producing bacteria는 안정적인 성능, 제어가 용이한 느슨한 발효 조건, 빠른 발효 속도, 발효 중 잔당이 적고, 발효 부산물이 거의 없는 것으로 나타났다.그들은 erythritol 생산을 위한 우수한 변형입니다.연구에 의해 결정된 전체 생산 공정과 기술 루트는 구현이 간단하고 쉬우며, 산업 생산에 적합하다.현재, erythritol의 대규모 산업 생산을 위한 기술 조건은 준비되어 있습니다.

3 Erythritol 신청

식품 산업에 있는 3.1 Erythritol 신청

1990년, 일본 식품 규정 승인직접적인 음식 성분으로 erythritol다.1997년 미국 식품의약국 (FDA)의 승인을 받았고, 미국 FDA&를 얻었다#39;s GRAS (일반적으로 안전한 것으로 인정) 인증을 받았고 치아 건강에 좋다는 표시를 할 수 있었다.1999년, 식품 농업 기구 (FAO)와 세계 보건 기구 (WHO)의 공동 기구인 식품 첨가물에 관한 공동 FAO/WHO 전문가 위원회 (JECFA)는 ADI 값을 지정하지 않고 식품 감미료로 erythritol을 승인했습니다;1999년, 호주와 뉴질랜드 식품 당국 (AN, A)은 erythritol을 식용 성분으로 승인했고 [6], 중국 또한 GB 2760 표준에 있는 음식에 사용을 허용한다.

Erythritol, as a new functional food sweetener저온성 (低溫性, hygroscopicity), 저열량 (低熱性, low 열량), 좋은 결정성 (crystallinity), 비카리성 (non-cariogenic), 당뇨병 환자에게 적합성 (suitability) 등 독특한 생리 및 대사성 때문에 식품 산업에서 이제 막 사용되기 시작한 것이다.그것의 좋은 열 및 산 안정성 때문에, erythritol는 정상적인 식품 가공 조건 하에서 거의 갈변 또는 분해를 일으키지 않을 것이고, 단단한 사탕 생산의 고온 비등 과정 동안 갈변을 일으키지 않을 것입니다.이것은 초콜릿의 품질에 큰 영향을 미친다.erythritol의 높은 열 안정성은 초콜릿 맛 형성을 더욱 촉진하고 제품 품질을 개량하는 더 높은 온도에서 정제가 수행되는 것을 허용합니다.Erythritol에는 나쁜 습윤성이 있고, 높은 습도 조건 하에서 습도가 90% 이상 있는 환경에서도 습기 흡수를 쉽게 하지 않습니다.이러한 특징은 초콜릿이나 껌과 같은 식품의 가공에서 특히 중요합니다.

실험결과, 다음과 같다erythritol의 10 g90 g의 물에 용해되며, 온도는 4.8 °C까지 떨어질 수 있습니다.erythritol의 17 g이 22 °C의 물 100 mL에 녹으면 약 6 °C의 냉각 효과가 있습니다.erythritol의 높은 열 흡수는 제품을 소비 후에 시원하고 상쾌하게 느끼게 합니다.erythritol의 17 g이 22 °C의 물 100 mL에 녹으면 약 6 °C의 냉각 효과가 있습니다.erythritol의 높은 열 흡수는 제품을 껌, 상쾌한 고체 음료 및 사탕의 품질을 개량하는 데 매우 중요한 소비 후에 오래 지속되는 상쾌 및 냉각 느낌을 갖게 합니다.

Erythritol에는 깨끗한 단맛이 있고 이러한 감미료와 조합하여 사용될 때 단백질 설탕 및 스테비아와 같은 고강도 감미료의 뒷맛을 효과적으로 가릴 수 있습니다.Erythritol는 또한 증류주 및 와인의 맛과 풍미를 개량하는 알코올 냄새의 독특한 냄새를 감소시킬 수 있습니다.야채주스 음료에 사용하면 야채음료 특유의 바람직하지 못한 맛을 효과적으로 억제할수 있다.커피에 첨가하면 커피의 떫은 맛을 효과적으로 억제할수 있다.erythritol의 열 및 산 저항은 저온 살균, 고온 또는 초고온 멸균 과정이 erythritol로 감미된 음료의 외관에 영향을 미치지 않을 것이라는 것을 의미합니다.

3.2 약과 건강 제품의 생산에 erythritol의 신청

Erythritol has very low calories and is known as a “zero” calorie sweetener, 그래서 그것은 다양한 저칼로리 건강 식품, 다이어트 식품 및 음료를 생산하는 데 사용할 수 있습니다.그것의 특별한 생리 대사 메커니즘 및 혈당 수준에 영향을 미치지 않는 특징 때문에, erythritol는 당뇨병 및 다른 포도당 불내증을 가진 환자를 위한 기능적인 식품 또는 음료를 개발하기 위하여 사용될 수 있습니다.Erythritol은 비 cariogenic 이며 Streptococcus mutans와 같은 병원성 세균에 의해 사용될 수 없습니다.그러므로, erythritol에서 만들어진 사탕 및 특별한 치아 청소 제품은 어린아이를 보호하는 &에 긍정적인 효과가 있습니다#39, s 구강건강.제약 공업에서 erythritol는 약품의 맛을 효과적으로 개량할 수 있는 약품의 향료 및 알약의 excipient로 사용될 수 있습니다.최근 연구는 또한 erythritol 유도체 dihydroxy erythritol이 항 hiv 활동 [10]을 가지고 있다는 것을 보여주었습니다.erythritol의 질산화로 형성되는 Nitro erythritol은 심혈관 및 뇌혈관 질환 및 천식 환자의 치료를위한 약물에 사용될 수 있습니다 [2].

다른 산업에 있는 Erythritol 신청 3.3

In the chemical industry, erythritol is used as an intermediate in organic synthesis and has broad application prospects in the synthesis of alkyd resins, polyesters, polyethers, paints, explosives, etc. In cosmetics, erythritol can partially replace glycerin. Since most microorganisms cannot use erythritol, it can prevent the deterioration of cosmetics. In addition, erythritol can be used as a raw material to synthesize some rare products, such as the production of the rare L-erythrulose from erythritol as a substrate. Rahman et al. [18] in Japan introduced the technology of producing L-erythrulose by microbial oxidation of erythritol and isomerization of L-ribose isomerase, with a yield of 18%. Then it is purified by an ion exchange column, and 1. 7g of pure L-erythritol. With the rapid development of science and technology, new uses for erythritol will continue to be developed.

원료로 전분을 발효시켜 erythritol을 생산하는 기술은 점점 성숙해지고 있습니다.풍부한 원료 원료, 환경 친화적인 생산 과정, 높은 제품 안전, 그리고 그것이 순수하게 자연적인 것으로 간주될 수 있다는 사실로 인해,이 과정은 분명히 erythritol을 생산하는 주요한 기술 경로가 될 것입니다.생산기술의 지속적인 향상으로 제품의 품질은 계속 향상될 것이고 생산원가는 계속 감소할 것이며 제품은 더욱 강한 시장경쟁력을 갖게 될 것이다.

참조

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