자일리톨은 안전한가?

자일리톨이라는 단어는 그리스어로 나무를 뜻하는'자일로스 (xylos)'와 당알코올을 뜻하는'이톨 (itol)'에서 유래했다 [1].제2차 세계대전 중에는 설탕과 같은 자원이 부족해지자 감미료로서 자일리톨에 대한 연구가 심도 있게 진행되었다.세계보건기구 (WHO) 기술보고서 2003년 제916호에서는 열량 지출에 따라 식단과 칼로리 섭취의 균형을 맞추는 것이 건강한 생활습관을 지도하기 위해 필수적이라고 밝히고 있다.따라서 건강에 좋은 식품 대안에 대한 연구가 화두가 되고 있다 [2].

사람들이 점점 건강과 체력에 신경을 쓰면서 무설탕, 저칼로리 건강식품을 선택하는 경향이 점점 더 많아지면서 자일리톨에 대한 수요도 증가하고 있다.2015년 세계 자일리톨 시장은 7억 3720만 달러였으며, 2025년에는 13억 7000만 달러 [3]로 성장할 것으로 예상되어 거대한 시장 전망을 보여주고 있다.본 기사는 자일리톨의 물리화학적 특성, 제조 방법, 기능성 활동, 안전성 평가 및 식품 산업에서의 응용에 대한 고찰을 통해 과학적인 정보와 자일리톨의 추가 개발을 위한 참고 근거를 제공한다.

1. xylitol의 물리화학적 성질

자일리톨 (Xylitol) 또는 펜티톨 (pentitol)은 폴리올의 일종으로 분자식 C5H12O5, 화학명 1,2,3,4,5-펜타하이드록시펜탄이다.상대분자량은 152.15 g/mol 이며 폴리올 중에서 가장 단 감미료이다.자일리톨의 화학 구조는 그림 1에 표시되어 있다.5 탄소의 근성으로 이루어져 있으며, 카보닐기 (--c =O) 탄화수소가 알코올기 (--ch-oh)로 치환된다.등뼈 구조에서 탄소 원자의 수의 증가는 장에서의 흡수 속도에 반비례한다.흡수된 자일리톨은 글리코겐이나 포도당으로 전환되어 천천히 혈류로 방출되는데, 이는 당뇨병 환자와 비당뇨병 환자 모두에게 안정적인 포도당 수치를 유지하는 데 이롭다 [4].

크실리톨은 백색 고체, 결정 또는 세분화 된 구조입니다그것은 냄새가 없고 녹는점이 92-96°C이다.자일리톨은 물에 대한 용해도가 매우 높고 메탄올이나 에탄올과 같은 유기용매에 약간 용해될 뿐이다.20 °C에서 자일리톨의 용해도는 169 g, 용액의 열은-145.6 J/g, 열 에너지는 16.99 J/g으로 단맛과 풍미를 일반 백설탕과 비슷하며, 자일리톨 1 g은 같은 양의 백설탕보다 2/3 적은 2.4 cal의 열량만 함유하고 있다 (백설탕 1 g은 4 cal)-칼로리가 낮고 [5], 체중을 줄일 수 있으며, 지질의 축적 및 콜레스테롤의 합성을 억제할 수 있다는 장점이 있다 [6],그리고 저칼로리 감미료의 새로운 유형이다 (표 1) [7].자일리톨은 입에 닿으면 빠르게 열을 녹이고 흡수하기 때문에 자일리톨이 함유된 식품은 냉각 효과가 있는 것으로 인식된다.따라서 그것은 종종 식품 감미료 및 새로운 냉각제로 사용됩니다.1960년대에 자일리톨은 천연 특성 [8]으로 인해 식품, 음료, 제과, 제약 산업에서 널리 사용되었다.

2. Xylitol 준비 방법

자일리톨 제조 방법에는 직접 추출, 화학 합성, 생물 전환이 있습니다 (그림 3). 지난 20년 동안 자일리톨 생산 기술은 점점 성숙해 졌으며, 화학 합성과 생물 전환이 자일리톨을 생산하는 주요 방법이 되었습니다.

2.1. Direct 추출법

자일리톨은 너도밤나무 껍질에서 처음 분리되었다1890년 독일 과학자 에밀 피셔에 의해, 그는 1902년 노벨 화학상을 수상했습니다.자일리톨은 딸기, 노란 자두, 콜리플라워 및 기타 과일과 채소 (300에서 935 mg/100 g 건조 중량) [9]와 같은 자연에서 식물성 원료에서 자연적으로 발견된다.자일리톨은 용매추출을 이용하여 식물소재에서 직접 추출할 수 있으나 과일이나 채소와 같은 식물소재에 함유되어 있는 자일리톨의 함량은 낮다.살구와 자두의 자일리톨 함량이 다른 식물성자재에 비해 높고 녹색자두의 자일리톨 함량은 건중량의 1% 정도이지만 이들 자두에서 자일리톨을 직접 추출하려면 특수 설비가 필요해 에너지 소모가 많고 생산비용이 많이 든다.

2.2 화학적 합성

1970년대에 핀란드는 크로마토그래피를 이용하여 다양한 리그노셀룰로오스 물질로부터 d-자일로스를 분리하는데 앞장섰다.그 후 d-자일로스는 고온, 고압과 수소의 촉매작용으로 자일리톨로 환원되었고,이 방법은 산업용 자일리톨 생산법으로 발전되었다 [10].

자일리톨은 화학 합성 [11]을 통해 순수한 d-자일로스를 직접 환원시켜 생산할 수도 있고, 자일로스가 풍부한 리그노셀룰로오스 바이오매스로부터 합성할 수도 있다.현재 국내외에서 자일리톨의 상업적 생산은 천연 밀짚, 밀기루, 옥수수 대, 옥수수 cobs 등 펜토산이 풍부한 원료를 이용하여 산가수분해 (예:HCl, H2SO4) 등의 전처리를 거쳐 자일로스를 헤미셀룰로스 분분으로부터 정제하고, 촉매의 작용으로 수소화 반응이 일어난다.니켈은 일반적으로 화학 합성에서 촉매로 사용되며 니켈 촉매 공정은 크실리톨의 대규모 생산을 달성하기 위해 사용됩니다 [12-13] (그림 2).

2.2.1 화학 합성의 주요 과정

2.2.1.1 지구

산 또는 효소를 이용하여 리그노셀룰로오스 바이오매스의 가수분해를 수행할 수 있다.화학 가수분해에서 황산은 휘발성이 적고 장비를 부식시키지 않기 때문에 널리 사용된다.산가수분해는 효소가수분해에 비해 비용이 저렴하고 간단하며 효과적이고 경제성이 있으며 속도가 빠른 등 장점이 있다.산 가수분해 중에 산 농도, 온도, 거주 시간, 액체와 사료 비율을 바꾸는 것은 당 회수에 결정적인 역할을 한다 [14].

분리 및 정화 2.2.1.2

산 가수분해 후, 화학 합성을위한 자일로스를 얻기 위해 헤미셀룰로스 분획으로부터 원료를 정제해야합니다.원료의 헤미셀룰로오스 분율은 다른 당의 중합체를 포함하므로 화학 합성 공정에는 이러한 부산물을 제거하기 위한 집중적인 정제 및 분리 단계가 포함됩니다.특허받은 발명에 의해 자성 고체산 촉매를 이용하여 바이오매스 헤미셀룰로오스에서 자일리톨을 직접 제조하는 방법이 공개되었으며, 가수분해 및 수소화 과정에서 부산물이나 과도한 가수분해 생성물이 생성되지 않는다 [15].

수소화 반응 2.2.1.3

촉매 수소화시, 니켈 촉매는 고순도의 자일리톨 용액이 필요하며, 초미세 자일로스 용액이 필요하다.니켈을 촉매로 사용할 경우 전환율은 98%까지 높아질 수 있다.Ru/SiO2와 Ru/ZrO2 촉매를 포함하는 연속형 반응기에서 수소화 반응을 수행하면 자일리톨의 수율은 99.9%이다 [14].니켈촉매는 촉매과정에서 엄중하게 소실되며 독성이 있어 환경을 오염시키고 기업의 발전과 국제경쟁에 심각한 영향을 끼친다.최근 Adier 등 [16]의 연구에 의하면 자일로오스의 수용액상 수소화 중에 니켈의 촉진제로 철을 사용하면 모노메탈계 니켈 촉매보다 높은 촉매 활성과 안정성을 나타냈으며, 효과적으로 촉매 활성을 향상시킬 수 있었다.철은 풍부한 매장량과 저렴한 가격 때문에 니켈 촉진제로 유망하다.

복잡한 수소 첨가 장비와 고온 및 압력에서 작동하는 어려움은 크실리톨 화학 합성의 경제적 타당성에 부정적인 영향을 줍니다.따라서 자일리톨의 경제적 타당성 및 국제경쟁력 향상을 위해보다 안전하고 무공해 저비용의 자일리톨 생산방법 확보를 목적으로 자일리톨 제조방법에 대한 연구를 지속적으로 개선하고 모색할 필요가 있다.

2.3 생물전환법

생명공학 경로는 polydextrose를 함유한 농업 폐기물 (corncobs, 배가스, 올리브 포마스 등) [17]을 이용하여 묽은 산 가수분해를 통해 자일로스 가수분해물을 얻는다.그러면 미생물 (박테리아, 곰팡이 및 효모 등)은 자일로스를 자일로스 이성질체 경로 또는 자일로스 환원타스-자일리톨 탈수소효소 경로를 통해 자일로스를 자일리톨로 환원시키기 위해 자일로스를 대사할 수 있다 [18].헤미셀룰로오스 가수분해물의 미생물 발효를 이용하여 자일리톨을 생산하면 반응조건이 온화하고 조작이 간단하며 환경 친화성이 있고 오염이 비교적 적을뿐만 아니라 제품의 품질과 안전성이 신뢰할 수 있는 장점이 있다.이 폴리올 [19]을 얻기 위한 잠재적인 저가 대체 방법이 되었다.

주요 생물 전환 공정 2.3.1

미생물의 선발 2.3.1.1 

이러한 미생물을 이용하면서도 효모는 자일리톨을 가장 효과적으로 생산하는 것으로 평가되며 자일로스를 소모하는 천연 균주이다.Raquel et 알다.[20]이 분리해낸 아마존의 Schizosaccharomyces pombe는 자일로스를 자일리톨로 전환하는 능력이 높은 것으로 밝혀졌다.Debora 등 [21]은 아마존산 Schizosaccharomyces 효모를 발효시킨 배지를 이용하여 자일리톨 추출하여 초임계 유체에 의해 회수한 결과 순도 99.59%에 도달하였다.Zhao Xiangying 등 22)은 Saccharomyces cerevisiae 균주 SFX-Y9의 재배 중 포도당을 첨가하면 세포 농도를 높이고 재배 시간을 단축시킬 수 있으며, 산업 발전 및 응용 가능성이 있다고 밝혔다.그러나 자일리톨 수율은 여전히 상대적으로 낮기 때문에 자일로스 전환율을 높이기 위해 추가 변형 개선이 필요하다.장 [23]은 열대 칸디다를 돌연변이화함으로써 자일리톨 생성이 높은 균주를 선발할 수 있으며, 자일리톨 생산량이 22% 증가함을 보였다.자일리톨이 축적되는 동안 칸디다는 환원-산화 균형을 유지할 수 있어 가공된 양조 효모보다 유리하다.자일리톨 (xylitol)의 시장은 지속적으로 확대되고 있다.수율이 높은 자일로스의 균주를 이용할 경우 화학합성 대신 생물전환을 통해 자일리톨 생산비용을 절감할 수 있다.

헤미셀룰로오스 가수분해물의 해독 2.3.1.2

농업폐기물을 묽은 산으로 가수분해하여 헤미셀룰로오스 가수분해물을 얻고 이를 농축, 해독한 후 발효시켜 헤미셀룰로오스 가수분해물을 얻는다.아세트산 및 포름산, furfural, 5-hydroxymethylfurfural, phenolic 화합물과 같은 발효 억제 화합물이 산 전처리 중에 생성될 수 있습니다.가수분해물에서 억제 화합물을 제거하는 것은 제품 회수 비용의 주요 장애입니다.문헌 보고 [18]에 따르면, 자일리톨 결정은 세균 균주를 발효시키고 2%의 활성탄으로 해독하여 회수되었으며, 흡착제의 재생 및 재사용으로 하류 비용을 약 32% 절감하였다.가수분해 과정에서 생성되는 유해물질은 미생물의 성장을 억제한다.배가스 가수분해물 처리에 사용되는 온도, 시간, pH, 흡착조건을 변화시킴으로써 미생물에 의한 유해물질 생성을 효과적으로 향상시킬 수 있으며, 이는 미생물 발효에 큰 영향을 미친다 [24].

비록 생물전환기술경로의 운행조건이 온화한것은 친환경공정이지만 생물전환기술경로에는 여전히 병목과 도전이 존재하여 생물전환공정의 확장을 저애하고있다.미생물 균주의 적응성의 추가 최적화는 자일리톨의 생물학적 수율을 향상시키기 위한 현대적인 전략 및 기술 연구 방향이다;자일리톨 생물 전환으로의 자일로스의 수율 향상을 위한 공학적 미생물 균주의 개발;그리고 자일리톨 정제공정의 최적화를 통해 균주의 발효효율, 회수율 향상 및 전환주기 단축을 도모하였다.또한 대규모 구현을 위한 공정의 타당성 판단을 위해서는 전체 생산체인에 대한 기술경제학적 분석이 필요하다.생물변환 기술 루트가 상용화되기까지는 아직 극복해야 할 과제가 남아 있다.

식품 산업에서 크실리톨 응용 프로그램 3

자일리톨은 백설탕과 극히 유사한 물리적, 화학적 특성과 그 자체의 고유한 특성 및 다양한 생리 활성을 모두 가지고 있으며 [25] 식품 산업에서 널리 사용된다.

3.1 식품의 기능성 감미료로서의 자일리톨

당뇨병 식품 중의 자일리톨 3.1.1

당뇨병 (DM)은 내분비 질환을 특징으로 β-cell 기능 장애 또는 인슐린 저항을 야기하는 인슐린 결핍에 의해 야기 되는 비정상적인의 혈당 증가 했다.전세계적으로 가장 흔하고 성장 속도가 빠른 질병 중 하나이다 [26].2030년에는 5억 7800만 명이 당뇨병에 걸릴 것으로 추정되며, 2045년에는 51% (7억 명) 증가할 것으로 추정된다 [27].

자일리톨은 항산화 성질을 가지고 있으며 혈당 및 혈청 프락토사민 [28]을 감소시키면서 효과적으로 내당성과 혈청 인슐린 농도를 향상시킬 수 있다.이는 식품의 단맛을 유지하면서 식품의 당분을 감소시킬수 있으며 혈당을 상승시키지 않을것이다.각종 당뇨병 식품 및 다이어트 식품 [29]에 사용할 수 있다.이상메이 외 30인 등은 자일리톨 호박 소스, 호박 유지, 호박 고기 음료 등 당뇨병 환자에게 적합한 제품을 개발했다.

다이어트 식품 중 자일리톨 3.1.2

크실리톨은 비만 환자에게 적합한 기능성 감미료의 좋은 대체제입니다.자일리톨을 섭취한 후에는 위 비우는 속도가 현저히 느려져 체내 소화와 신진대사를 방해한다.이것은 body&를 방지할 수 있습니다#39;의 배고픔이 늘어나고 음식의 섭취가 늘어나며 [31] 비만을 예방하는데 도움이 된다.비만, 당뇨, 고혈압 등의 질병 위험을 줄이기 위해 일부 연구자들은 버터, 자일리톨, 고아밀로스 옥수수 가루 [32]로 만든 저당 쿠키를 개발했다.건강식품 [33] 중에서 자일리톨이 함유된 건강식품은 식약처로부터 판매 승인을 받은 2개 (첸롱볼링인삼, 진유 자일리톨 파우더) 뿐이다.

육류 중 자일리톨 3.2

자일리톨 자체는 달콤한 맛과 특정 수분 보유 능력을 가지고 있습니다.제품에 특정 맛을 전달하면서 다른 맛과도 상호작용할 수 있다.소금에 절인 생선을 소금 대신 자일리톨로 처리하면 생선의 유리아미노산, 특히 맛 아미노산의 분비를 촉진시킬 뿐만 아니라 수분 보유량도 개선되어 생선의 향과 맛이 크게 개선되고 [34], 저장 중 소금에 절인 생선과 건어물의 수분 활성도 (aw) 변화와 근육에서의 단백질-지질 상호작용도 지연시킬 수 있다는 연구결과도 있다,과산화물의 생성을 지연시킬 뿐 아니라 소금에 절인 생선과 말린 생선의 탄력 [35]을 높여준다.

음료 중의 자일리톨 3.3

자일리톨은 저칼로리, 기능성 설탕 대용품으로 새로운 종류의 유제품 [36-37]과 음료에 널리 첨가된다.인자일 등 38명은 자일리톨을 민들레, 인삼 복합 건강음료와 혼합하면 달콤하고 향기로운 음료의 맛을 느낄 수 있다고 보고하였다.

입자 크기, 용해의 열 및 구강 온도에서 크실리톨의 용해도는 냉각 효과의 강도를 결정합니다.자일리톨은 용해열이 낮고 강하고 독특한 냉각감 [39]으로 입안에서 녹는다.자일리톨은 일부 식품 및 음료의 단맛 및 냉각 감각을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.음료에 그것의 사용은 효과적으로 소비자들을 통제할뿐만 아니라#39;칼로리 섭취는 물론 식이섬유 안정화에도 도움이 된다.자일리톨이 첨가된 음료는 영양가가 높고 독특한 풍미와 뛰어난 식감 [40]을 가지고 있다.

와인의 양조에 있어서 자일리톨은 와인의 당을 환원시키는 좋은 대체제이며, 다양한 맛과 기능성 영양 [41]을 통해 다양한 소비자의 식생활에 필요한 것을 충족시킬 수 있다.왕샤오단 (Wang Xiaodan) 등 [42]의 실험 결과에 따르면 전체 와인 바디에서 자일리톨과 다른 알코올의 함량은 약 0.03% 밖에 차지하지 않지만, 와인 바드의 달콤한 맛에 기여하며 즐겁고 편안한 미각 경험을 준다.크실리톨과 다른 성분 사이의 상호 작용과 조화는 헝수이 라오바이간 술의 달콤하고, 감미롭고, 우아하고, 조화롭고 오래 지속되는 특성을 부여한다.다른 종류의 알코올에 영양 첨가제로 사용될 때 자일리톨을 알코올에 직접 혼합하여 전반적인 스타일과 풍미를 개선하여 음료를 더 부드럽고 부드럽고 향이 좋고 맛있게 만들 수 있습니다.일본의 연구에 따르면 자일리톨을 0.5% 정도 첨가하면 와인의 색이 좋아지는 동시에 와인 내 미생물의 번식을 억제해 산물질을 생성하고 [43] 와인의 변질을 억제할 수 있다고 한다.

베이커리 제품에서의 자일리톨 3.4

자일리톨은 식품의 유통기한, 색상 및 질감을 개선하기 위해 식품 제형에 사용됩니다.자일리톨은 가열할 때 아미노산과 마야르 반응을 겪지 않으며, 식품의 색에 영향을 미치거나 단백질의 영양가를 낮추지 않는다 [44].크실리톨은 케이크 및 다른 달콤한 음식을 만들기 위해 식품 가공 산업에서 백설탕 대신 사용됩니다.이런 방식으로 만든 케이크는 백설탕으로 만든 케이크와 외관, 경도, 부피, 다공성이 비슷할 뿐만 아니라 칼로리도 적다.이렇게 하면 케이크의 특성이 최적화되어 더욱 안전하고 품질이 높아진다 [45].또한 자일리톨은 케이크의 글루텐 형성을 효과적으로 늦출 수 있고, 전분의 겔화 효과를 약화시킬 수 있으며, 케이크의 질감을 더 부드럽고 섬세하게 만들 수 있다 [46].당뇨병 환자도 이런 식의 단 음식을 선택할 수 있다 [47].

탄수화물이 많은 음식의 질감을 개선합니다.탄수화물이 많은 식품은 일정 기간 저장된 후 수분 손실, 제품 경화, 질감 저하 등 일련의 문제를 겪게 되며 이는 품질에 심각한 영향을 미치게 된다.양행 등은 자일리톨과 만니톨이 밀가루에 미치는 영향을 연구하였다.그들은 고온 및 압력 조건에서 자일리톨과 만니톨이 단백질과 수소 결합을 형성하고 글루텐 네트워크의 형성을 촉진하며 제품 경도를 낮추고 인장 저항을 강화한다는 것을 발견했다.이것은 반죽의 물리적 및 젤라틴 화 특성을 향상시키고 압출 된 베이커리 제품의 품질을 향상시킵니다.

잼과 단 것의 자일리톨 3.5

자일리톨은 충치 예방 및 치료 효과가 있다 [49].충치는 인간에게 가장 흔한 만성 질환 중 하나입니다.식품 중의 탄수화물 (자당, 포도당 등)은 입안에서 Streptococcus mutans와 같은 미생물에 의해 발효되어 젖산 및 기타 유기산을 생성하고, 이것이 침식과 탈균화를 일으켜 충치 및 부식을 유발한다.미생물 발효가 충치의 주요 요인이다 [50].연구결과 자일리톨은 수크로스 대체제로서 Streptococcus mutans에 의해 발효될 수 없음을 확인하였다.식이에 자일리톨을 첨가하면 플라크의 총 박테리아 수와 연쇄상구균 뮤탄스의 수를 줄일 수 있어 충치를 억제할 수 있다.충치 예방에 좋은 잠재력을 가지고 있으며, 자일리톨은 감미료 중에서 가장 좋은 카리오틱 효과를 가지고 있다 [51].10~15 g의 자일리톨을 매일 사용하면 충치를 예방할 수 있으며, 충치가 심하고 구강 위생이 좋지 않을 경우 용량을 적절히 늘릴 수 있다 [52].몇 가지 유익한 건강 효과의 관점에서, 자일리톨은 캐리 예방을 위해 껌을 씹는 데 널리 사용되며, 구강 건강을 중시하는 소프트 캔디, 하드 캔디, 태블릿 캔디 및 기타 식품에도 사용된다 [53-54].연구에 따르면 자일리톨 껌은 충치 예방에 좋은 가능성이 있다 [55].

자일리톨은 보습 효과가 있다.설탕 대체제로서 첨가량이 많을수록 수분 활성도가 높아지고 수분 흡수가 우수하였다.라즈니바스 등 (Rajnibhas et al. [56])은 자일리톨이 첨가된 과일 위주의 쫄깃한 캔디에서 물 활성이 증가하는 경향은 부드럽고 쫄깃한 식감을 제공하고 유지할 수 있음을 발견했다.동시에 이전에 수분 흡수로 인해 비정질 매트릭스에 갇혀 있던 주요 휘발성 화합물이 쉽게 매트릭스 밖으로 확산되어 소프트 캔디 매트릭스의 아로마 분자와 가스 상에서의 아로마 분자의 이동성을 높일 수 있습니다.자일리톨은 감미료로서 단맛을 낼 뿐만 아니라 쫄깃한 사탕의 향과 맛을 높여준다.또한 제품의 당분함량을 감소시키는 동시에 제품내의 수분과 결합함으로써 사탕의 경도, 응집성, 씹힘성과 겔림을 감소시킨다.청리위안 등 [57]은 일본 담쟁이덩굴 (Parthenocissus tricuspidata)의 잎으로 만든 잼에 6가지 당이 미치는 영향을 비교했다.그들은 잼에 자일리톨을 첨가했을 때 휘발성 풍미 물질이 가장 많이 함유되어 독특한 풍미를 내는 것을 발견했다.또한 자일리톨은 요구르트 생산에서 특정 단맛을 보충할 뿐만 아니라 좋은 풍미와 식감을 만들 수 있다 [58].

3.6자일리톨의 진화제 및 유화제로서의 활용

자일리톨과 카라게난은 저당 요구르트를 만들기 위한 걸쭉제로 함께 사용된다.황민 등 (59)의 연구 결과는 자일리톨과 카라기에난과 같은 폴리올의 상호작용이 수소 결합을 증가시키고 카라기에난 수용액의 겔 네트워크를 개선하는데 도움을 준다는 것을 보여준다.

유화 특성을 향상시키는 첨가제.자일리톨은 스테아르산과 반응하여 자일리톨 무수물 모노스테아레이트를 형성한다.자일리톨 무수물 모노스테아레이트 (Xylitol anhydride monostearate)는 지방질이며 오일인 워터 유화제입니다.마가린에 식용 유화제를 넣어 물과 버터를 고르게 유화시킬 수 있다 [60].Qiu 등은 바이오매스 기반의 수소첨가 로진과 자일리톨을 원료로 사용하여 자일리톨이 친수성부로, 자일리톨이 소수성부로 수소 첨가 로진 에스터 (XEHR)를 처음으로 합성하였다.수소화된 로진 자일리톨 에스테르가 계면 활성과 유화 특성을 가지고 있으며 [61] 식품의 유화제로서 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다.

자일리톨의 권장 섭취량 및 검사방법 4

세계보건기구 (WHO)는 자일리톨이 기형성 및 배아독성 검사에서 음성반응이 나오고, 체외 및 체내에서 돌연변이성 및 clastogenicity 검사에서 음성반응이 나온다고 밝히고 있다.미국 식품의약국 (FDA)과 식품첨가물 합동전문가위원회 (JECFA)는 자일리톨이 안전 (GRAS) 첨가물임을 확인했다.현재 전 세계 50여 개국 [62]에서 첨가제, 보충제, 제약제로 사용이 승인되었다.

자일리톨 권장 섭취 4.1

현재 자일리톨의 하루 권장 섭취량은 성인의 경우 약 10 g, 3~4세 유아의 경우 약 5 g이다.자일리톨 10~30g을 1회 복용하면 설사가 없는 건강한 사람이 보통 참는다.개인차가 있기 때문에 성인은 적응 후 하루 20~70g의 자일리톨을 섭취해도 참을 수 있다.점진적인 용량 증가로 일부 성인은 하루에 200 g 이상의 자일리톨을 참을 수 있다 [52].국제식품위원회 (Codex Alimentarius Commission, CAC) 에서는 자일리톨 (ADI) [63]을 하루 무제한으로 섭취할 것을 권장하고 있지만, 현재 연구에 따르면 자일리톨의 장내 흡수량은 약 50% 이고, 나머지는 장내 미생물에 의해 단사슬유기산 (SCFAs)과 가스 [64]로 발효된다고 한다.복용량이 많으면 낮은 동화율로 인해 대장에 일시적인 불균형이 생길 수 있으며, 이로 인해 불면, 설사 등의 일시적인 위장관 효과가 나타날 수 있다 [65].요약하면, 자일리톨은 식품 첨가물로 안전하며 인체에 다양한 생리적 영향을 미친다.사용되는 양은 개인 차이와 허용 오차를 기준으로 해야 합니다.

4.2 크실리톨 테스트 방법

식품 중 크실리톨 함량 측정은 국가 식품 안전 표준 GB 5009.279-2016"국가 식품 안전 표준:식품 중 크실리톨, 소르비톨, 말티톨, Erythritol의 측정"-크게 두 가지 방법 (고성능 액체 크로마토그래피-미분 굴절률 검출, 고성능 액체 크로마토그래피-증발광 산란 검출)이 있다.차광난구계에 비해 증발광 산란검출기는 가격이 더 비싸지만 감도는 더 높다.

고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)는 많은 수의 유기 시약과 특수 컬럼이 필요하므로 분석하는 데 비용이 많이 듭니다.우애인 등은 gas chromatography를 이용하여 우유의 자일리톨 및 기타 당알코올 감미료의 측정을 최적화 하였다.이 방법은 비용 효율적이고 정확도가 높으며, 간단한 전처리 등의 장점이 있으며, [66] 우유 식품 중 자일리톨과 기타 당알코올의 효과적인 결정에 적합하다.

라자팍샤 등 [67]은 껌 시료 중의 자일리톨 함량을 확인하기 위해 먼저 직접 수용액 주사 (DAI) GC-MS의 사용을 탐구하였다.이 방법은 추가적인 정화 단계나 시료 유도체 화가 필요하지 않아 분석 시간이 단축됩니다.시료의 spiked 회수율은 95%~99%, RSD는 0.17%~0.72%로 나타나이 방법이 정확도와 정밀도가 높은 신뢰성 있는 정량방법임을 알 수 있었다.리장 등 (68)은 음식-모세혈관 영역 전기저항-간접자외선법에서 자일리톨을 판별하는 새로운 방법을 확립하였다.이 방법은 분리효율이 높고 분석시간이 짧을 뿐만 아니라 환경친화적이고 정확도가 높은 특성을 가지고 있다.

결론 및 전망 5

당뇨병 환자가 증가하고 성인 비만율이 지속적으로 증가함에 따라 people'의 건강에 대한 인식이 점차 증가하고 있으며, 자일리톨에 대한 시장 수요도 증가하고 있다.따라서 자일리톨의 제조 방법은 지속적으로 개선되고 자일리톨의 무공해 저비용 생산 방법을 얻기 위해 깊이 있는 탐색이 필요하다.최근 자일리톨에 대한 다양한 연구에 따르면, 식단에서 인체가 섭취한 자일리톨의 대부분은 장내 미생물에 의해 소화되어 인체 건강에 유익한 대사산물을 생산한다.자일리톨은 구강 건강에 이롭고, 지질 축적을 억제하며, 콜레스테롤 합성을 억제하는 프로바이오틱 기능을 가지고 있습니다.따라서 크실리톨은 다양한 음식에 널리 사용되며 당뇨병과 비만을 가진 사람들을위한 기능성 감미료의 좋은 대체제입니다.

자일리톨이 식품품질에 미치는 영향.연구원들은 제품 생산 공정의 최적화와 제품 품질 향상을 목표로 식품 중 자일리톨의 맛을 분석하기 위해 여러 분야의 지식을 융합했다.자일리톨이 식품맛 물질에 미치는 영향에 대한 기존 연구는 식품맛학의 한 분야이다.음식 중 자일리톨의 작용기전과 음식 시음시 경구온도가 맛지각에 미치는 영향에 대한 연구는 사람의 지각과 생리적 특성을 함께 고려할 필요가 있다.이러한 유형의 연구에 대한 보고는 거의 없었으며, 향후 자일리톨 연구의 방향이 될 것이다.자일리톨의 음식 맛을 분석하고 작용 메커니즘을 더 많이 탐구하는 것은 자일리톨의 응용 범위를 넓히고 큰 잠재력을 충분히 발휘하는 데 도움이 될 것이다.

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