Erythritol는 무엇으로 만들어졌습니까?

Erythritol is a zero-calorie filling sweetener. It is found in fruits and vegetables such as pears, grapes and mushrooms, and in small quantities in fermented foods such as wine, beer, soy sauce and sake. It is also found in small quantities in animal serum and eyeballs. Its sweetness is equivalent to 70% sucrose, and its sweetness is pure and clean without any aftertaste. Erythritol has a high degree of digestive tolerance. Compared with other polyols, it is rapidly absorbed in the small intestine and quickly digested by the body within 24 hours. Therefore, when eating foods containing erythritol, it is unlikely that there will be an over-intake of polyols, which can cause mild diarrhea. In addition, erythritol can inhibit harmful bacteria in the mouth, reduce dental plaque, prevent tooth decay, and improve oral health, so it is very popular with consumers. This article details the excellent properties of erythritol and focuses on its application in the food industry, with the aim of providing a theoretical basis and reference for research on the application of erythritol.

1 Erythritol

1.1 구조 및 물리적, 화학적 성질

Erythritol, scientific name 1,2,3,4-butanetetrol, molecular formula C4H10O4, molecular weight 122.12, Figure 1 shows its structural formula. The molecular structure is symmetrical and belongs to the racemic - meso erythritol [1]. Its melting point is 118 to 120 °C, boiling point is 329 to 331 °C, density is 1451 g·cm-3, and storage conditions are -20 °C [2]. Erythritol is an odorless white crystal with low hygroscopicity and moderate solubility in water. It has the characteristics of being heat- and acid-resistant and having a high osmotic pressure of the solution [3].

1.2 생리적 기능

저칼로리 1.2.1

Erythritol에는 낮은 분자량이 있고, 소장에서 쉽게 흡수되고, 그것의 대부분은 혈액 순환에 들어갑니다.인체에 관련 효소 시스템이 부족하기 때문에 혈류에 들어가는 erythritol은 신체에 의해 대사되고 흡수될 수 없으며, 소변을 통해 몸에서 배출됩니다.따라서, erythritol에는 매우 낮은 칼로리가 있습니다.

1.2.2 고공차

Erythritol에는 매우 높은 관용이 있습니다.남자의 허용도는 0.68 g·kg-1, 여자의 허용도는 0.80 g·kg-1이다.50 kg 여성의 경우, 공차는 40 g·d-1;동물의 내성은 18~20 g·kg-1 bw[4]이다.내성은 자일리톨, 락티톨, 말티톨, 이소말티톨의 2~3배, 소르비톨, 만니톨의 3~4배이다.

1.2.3장내세균에 긍정적인 영향을 준다

인체에는 관련 효소가 부족하기 때문에 섭취한 erythritol의 90% 가 배출되고 10% 가 대장으로 들어간다.연구에 따르면 erythritol은 대장에서 장내 균에 의해 쉽게 발효되지 않으며, erythritol은 장내 균에 의해 생성되는 단사 지방산을 증가시킬 수 있습니다.장에 있는 단사슬지방산은 장과 전반적인 인체 건강에 긍정적인 영향을 미친다.따라서 erythritol은 장내 식물체에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 추측된다.

1.2.4는 인슐린 분비를 자극하지 않아 혈당 변동을 일으킨다

건강한 사람과 포도당 불내증 (당뇨병 전) 환자를 대상으로 검사한 결과, erythritol을 복용한 후 혈당 지수와 인슐린 지수는 모두 0.2로 거의 아무런 효과가 없는 반면, 기타 당알코올은 거의 모두 혈당을 높이고 인슐린 분비를 자극하는 효과가 있는 것으로 나타났다.그 중 말티톨의 혈당지수는 52나 되고, 자일리톨의 혈당지수는 15 정도로 둘다 erythritol보다 상당히 높다 [5].

1.2.5 항산화 효과

동물 실험 결과 erythritol은 당뇨병 쥐에서 활성산소를 현저히 청소 및 억제하고 고혈당으로 손상된 혈관을 보호하는 항산화 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.연구에 따르면 하루에 36 g의 erythritol을 섭취한 24명의 2 형 당뇨병 환자들은 혈관 기능이 개선되었고 [6] 심장 질환의 위험이 감소되었다.

충치 예방 1.2.6

구강 내 유해 세균이 당분을 대사하고이 과정에서 산을 방출해 치아 법랑질을 부식시킨다.당알코올은 구강 박테리아에 의해 대사될 수 없다.일부 연구에서는 erythritol과 xylitol이 직접 구강 박테리아의 성장을 억제 할 수 있으며, 충치를 예방하는데 erythritol이 xylitol과 sorbitol보다 효과적이라는 것을 발견했습니다 [7-9].

1.3 안전 및 규정

Erythritol는 식품 성분으로 안전합니다, 단기 및 장기 동물 먹이, 다세대 번식 및 기형학 연구를 포함한 인간과 동물에 대한 수많은 안전성 연구에서 증명되듯이.일본, 미국, 호주는 2000년 초에 erythritol을 음식의 성분으로 승인했습니다;유럽 연합은 2015년에 음료에 erythritol을 추가하고 [10] 다음 해에 유기농 식품에 erythritol을 추가하는 것을 승인했다 [11];캐나다는 2016년에 일부 탄산 음료에 erythritol의 추가를 승인했습니다.중국에서 GB 2760-2011는 erythritol 가 생산 요구에 따라 적절한 양의 모든 종류의 식품에서 사용될 수 있다고 규정합니다.

erythritol의 생산 2

Erythritol는 대칭적인 분자 구조를 가지고 있고 racemate의 형태로 존재하므로 해당 이성질체를 제거하는 단계는 생산 과정 중에 생략될 수 있습니다.현재 erythritol-화학 합성 및 생물학적 발효를 생산하는 두 가지 주요 방법이 있습니다.

2.1 화학적 합성

화학합성방법에는 크게 두가지가 있다.하나는 원료로 전분 또는 셀룰로오스를 사용하고 다른 하나는 고요드산을 사용하여 원료를 산, 알칼리로 처리하여 고알데히드 전분을 얻는다.니켈은 촉매로 사용되며, 고온 및 압력 하에서 수소 첨가 및 환원에 의해 erythritol 및 기타 유도체가 얻어진다 [12].이 방법은 에틸렌 글리콜을 생성하고, 제품 회수율이 낮습니다.또 다른 방법은 먼저 과아세틸렌과 포름알데히드를 사용하여 2-부텐-1,4-디올을 준비한 다음 부텐 1,4-디올이 과산화수소와 반응하도록 한 다음 촉매인 니켈 및 비활성제인 암모니아를 수용액에 첨가하는 것이다.수소는 erythritol과 그 유도체 [13]를 얻기 위하여 약 0.5 MPa에서 전달됩니다.이 방법은 높은 생산 요구 사항, 심각한 오염 및 제품 안전 [14]을 제어하기가 어렵습니다.위의 두 가지 화학 합성 방법은 생산 중 삼투압의 변화, polyhydric 알코올의 생성 및 산소 및 온도와 같은 외부 환경 요인에 의해 영향을 받습니다.

2.2 미생물 발효법

생물학적 발효법은 전분을 원료로 사용하며, 아밀라제, 글루코아밀라제 등의 효소를 이용하여 원료를 효소적으로 포도당으로 소화시킨다.이 혼합물을 고삼투압의 효모로 발효시켜 포도당을 에리트리톨 (erythritol)과 같은 폴리올의 혼합물로 전환시킨다.Erythritol은 원심 분리와 농도, 결정화와 분리, 건조 및 정제에 의해 얻어진다.산업 생산 공정은 전분 → 액화 → 당화 → 포도당 → 생산 균주로 발효 → 여과 → 크로마토그래피 분리 → 정제 → 농도 → 결정화 → 분리 → 건조 → erythritol 이며, 평균 회수율은 약 50%이다 [15-16].미생물 발효법은 생산조건이 온화하고 제어가 용이한 장점이 있다.현재이 방법은 주로 국내외의 대규모 생산에 사용되고 있다.선발된 발효 미생물은 식품급 삼투성 효모로서 Candida, Trichosporum, Pichia 등이 있다.

3. 식품 산업에 있는 erythritol의 신청

erythritol의 속성 및 기능은 많은 분야에서 그것의 사용을 이끌었습니다.제약 산업에서는 의약품 코팅 및 태블릿 엑시피먼트, 화학 산업에서는 축열재 및 고분자 재료로 사용될 수 있습니다.새로운 유형의 감미료로서 식품 산업에서 널리 사용됩니다.

3. 양념

조미료공업은 공업수준이 비교적 성숙되고 안정되여있으며 제품의 중점은 원료선택에 있다.기능성조미료의 개발과 연구는 업계발전추세로 되였다.저우시유 등 [17]은 우유, 달걀, 저글루텐 밀가루 등을 사용하여 지방을 대체하고, 에리트리톨을 사용하여 자당을 대체하여 저당 녹차 커스터드 소스를 만들었다.완제품의 감각적 품질, 보관안정성 및 레올로지 특성을 평가하였다.당알코올이 첨가된 소스가 더 잘 퍼지고 균일하고 섬세한 식감을 가지며 제품의 저장 안정성을 유지할 수 있음을 알 수 있었다.

3. 2 사탕

Erythritol has a low calorie and high sweetness, with only 1.7 J·g-1, almost zero calories and 70% of the sweetness of sucrose. It is cost-effective from the perspective of sweetness and calories; highly tolerable, not likely to cause gastrointestinal discomfort; does not stimulate insulin secretion or raise blood sugar, so it is friendly to diabetic patients; can prevent tooth decay, so it is friendly to children; and it also has high heat and acid resistance, so browning and decomposition can be avoided during candy production. Yang Yuanzhi et al. [18] reported that the use of erythritol in chewing gum can reduce the calories by about 85%, and in chocolate by about 30%. Li Wenzhao et al. [19] used erythritol and maltitol to make hard candy and found that it did not decompose and did not change color under high temperature conditions of 200 °C. Yu Limei et al. [20] found that eating erythritol can promote the proliferation of Bifidobacterium bifidum and reduce the caloric value of fondant.

3.3 구운 상품

Erythritol에는 낮은 습도의 특징이 있고, 습기를 방지할 수 있고, 식품의 유통기한 및 유통기한을 연장할 수 있습니다;그것은 칼로리를 줄이고 구운 제품에서 질감을 조정할 수 있습니다;그것은 구운 제품의 다공성과 부드러움을 보장하기 위해 일부 단백질의 기능적 특성을 향상시킬 수 있습니다.오레오 제품에 erythritol을 추가하면 칼로리가 감소할뿐만 아니라 상쾌한 식감이 추가됩니다.Zhang Wei et al. [21]은 쿠키에 erythritol을 첨가했고, 그 결과 제품은 색상이 황금색이고, 식감이 바삭하며, 미세한 구조를 가졌다.

3.4 유제품

Erythritol can protect biological macromolecules in solution, inhibit protein denaturation, and improve the stability of protein emulsions. Le Yuan Tongyu et al. [22] found that when the mass ratio of Advantame to erythritol is 1:70, the aftertaste of Advantame can be largely resolved, and the yogurt produced can be “sugar-reduced” while maintaining a texture similar to that of yogurt made with only sucrose. Tan Yuxia et al. [23] used erythritol to make yogurt, and the finished product is suitable for obese and diabetic people while also maintaining the original flavor and texture of yogurt to the greatest extent possible.

3. 5 음료

Erythritol는 활성산소의 생성을 제거하고 억제할 수 있고, 항산화 특성이 있습니다.가오생준 등 24명은 레몬즙 음료에 에리트리톨을 첨가해 음료의 맛을 개선하고 음료 속 비타민이 분해되지 않도록 보호해 유통기한을 연장했다.왕단 등은 당근을 원료로 사용하고 erythritol을 첨가하여 기능성 음료를 만들었는데, 신선한 맛을 보장할 뿐만 아니라 재료의 안정성을 향상시켰다.또한 erythritol은 물 분자와 에탄올 분자의 결합을 촉진하여 발효 주기를 단축시킬뿐만 아니라 알코올 특유의 냄새를 줄이고 알코올 음료의 품질을 향상시킬 수 있다고 보고되었다 [26].

4 결론

Erythritol는 감미료의 새로운 유형입니다그것은 과일과 야채에서 널리 발견되며 주로 산업 생산에서 미생물 발효를 통해 얻어진다.열량이 낮고 내성이 강한 특징을 가지고 있으며 장내 균에 긍정적인 영향을 주고 인슐린 분비를 자극하지 않으며 산화 방지, 용균 예방 등 생리적 기능도 가지고 있다.그것은 주로 식품 공업에서 사탕, 구운 제품, 유제품, 음료 등 제품에 사용됩니다.이론적 지식의 연구로, erythritol의 생산 및 추출 과정은 끊임없이 개량되고, erythritol의 적용 범위는 점점 더 광범위 될 것입니다.그것의 응용 전망은 매우 넓다.

참조

[1] 수 X H. erythritol [D]의 발효, 분리 및 추출 과정에 관한 연구.제남:산동경공업연구원, 2011.

[2]리 K W. 효율적인 erythritol [D] 생산.제남:길림공과대학, 2015.

[3] 리쥔린, 궈촨좡, 왕성장 외.erythritol [J]의 특성 및 신청에 관한 연구 진행.중국식품첨가물, 2019, 30(10):169-172.

[4]BERNT W O,BORZELLECA J F,FLAMM G.Erythritol:a review of biological and toxicological studies[J].「 Regulatory Toxicolog y And Pharmacology 」,1996,24(2):191-197.

[5]NODA K,NAKAYAMA K,OKU t. 건강한 피험자에서 erythritol의 경구 투여 후 혈청 포도당 및 인슐린 수준과 erythritol 균형.유럽임상영양학회지,1994,48(4):286-292.

[6]FLINT N,HAMBURG N M,HOLBROOK M, 외 2 형 당뇨병 환자에서 erythritol이 내피기능에 미치는 영향 (effects of erythritol on endothelial function in patients with type 2 diabetes mellitus:a pilot study)2014년 액 타 Diabetologica, 51 (3):513-516다.

[7]SDERLING E M,HIETALA-LENKKERI A M. xylitol과 er ythritol은 다당류 생성 경구 streptococci의 고착 감소 [J].2010년 현재 미생물학, 60 (1):29.

[8]HONKALA S,RUNNEL R,SAAG M,et al.Effect of erythritol and xylitol on dental 충치 예방 in children[J].카리에스연구, 2014,48(5):482-490.

[9]PETER D C,KAUKO M,EINO H,et al.Erythritol은 구강 건강 끝점을 관리하는 데 자일리톨과 소르비톨보다 더 효과적이다 [J].International Journal of Dentistry,2016년,2016:9868421.

[10] 유럽 연합은 erythritol을 저 칼로리 또는 무설탕 맛 음료 [J]에 사용하기 위해 승인합니다.음료산업, 2015, 18(5):46.

[11] 유럽 연합 (eu)과 미국 (J)에서 감미료 (stevia erythritol xylitol)의 유기 인증.음료산업, 2016, 19(4):79.

[12] 첸 W, 류 X, 양 C 외.식품 산업에 있는 erythritol의 생산 및 신청에 관한 연구 진행.외식산업, 2018, 39(2):266-269.

[13]OTEY F H,SLOAN J W,WILNAM C A, et al.Erythritol 및 ethylene glycol from dialdehyde starch[J].산업 &1961년 화학 공학, 53 (4):267-268.

[14]SARAN S,MUKHERJEE S,DALAL J. high production of ery thritol from Candida sorbosivorans SSE-24 and its inhibitory eff ect on biofilm formation of Streptococcus mutans[J] 바이오원천기술,2015,198:31-38.

[15] 쑤잉, 이정준, 허궈칭.erythritol의 연구 진행 및 음식에 있는 그것의 응용 프로그램 [J].중국식품첨가물, 2005 (3):92-95.

[16]GAO X L,SENEVIRATNE C J,LO E C M,et al. 침에 Streptococcus mutans의 풍부도를 결정하는 새롭고 전통적인 검사.국제소아치과학회지 2012,22(5):363-368.

[17] 저우시유, 리샹카이, 양유 외.다양한 당알코올이 녹차 커스터드 소스의 품질특성에 미치는 영향 (Effect of different sugar alcohols on quality characteristics of green tea custard sauce)식품산업과학기술, 2020, 41(4):31-35.

[18] 양유안지, 리파생, 수애빈 외.자연 건강한 당 알코올:저 에너지 음식에 erythritol의 적용 [J].중국식품첨가물, 2013 (1):181-185.

리웬자오, 우징, 류샤오위 등 (19)erythritol와 그것의 단단한 사탕 [J]의 특성에 관한 연구.식품연구 개발, 2017, 38 (4):96-100.

[20] 유려미, 배위동, 양민 외.erythritol 참깨 바삭한 사탕 개발 및 그 효능 평가 (J.중카이농공학회 논문집 2012, 25(3):30-31.

[21] 장웨이, 주베이베이, 왕차오.erythritol 쿠키를 위한 반응표면법의 최적화 (Optimization of the response surface method for erythritol cookie [J.귀농과학, 2018, 46(7):159-162.

[22] Yuantongyu Leyu, Yukun Chen, Guohua Hu.Advantame 및 erythritol의 복조 및 요구르트 [J]에 있는 그것의 적용.식품산업, 2021, 42(5):129-134.

[23] 탄유하, 양하이준, 리파파.erythritol [J]을 이용한 저열 요거트의 개발.중국 유제품 산업, 2011(11):46-48.

[24] 가오성준, 마오준, 레몬 주스 음료의 비타민 C에 대한 erythritol의 보호 효과에 관한 연구.식품산업과학기술, 2014, 35 (3):49-51.

[25] Wang D, Liu J M, Xiao P 외.당근을 원료로 사용한 erythritol을 첨가한 기능성 음료의 개발 (J.식품연구개발, 2009, 30(7):74-77.

[26] 리준린, 구촨좡, 왕성장 외.erythritol [J]의 특성 및 신청에 관한 연구 진행.중국식품첨가물, 2019, 30(10):169-172.