Erythritol는 무엇으로 만들어졌습니까?

Erythritol는 제로 칼로리 채우는 감미료입니다.배, 포도, 버섯과 같은 과일과 채소에 많이 들어 있으며 와인, 맥주, 간장, 사케와 같은 발효식품에 소량 함유되어 있다.동물의 혈청과 안구 에서도 소량 발견된다.단맛은 자당의 70%에 해당하며 단맛은 뒷맛이 없이 순수하고 깨끗하다.Erythritol에는 소화기 내성의 높은 정도가 있습니다.다른 폴리올과 비교할 때 소장에서 빠르게 흡수되고 24시간 내에 체내에서 빠르게 소화된다.따라서 erythritol이 포함된 음식을 먹을 때 폴리올의 과다 섭취가 있을 가능성은 낮으며, 가벼운 설사를 유발할 수 있습니다.또한 erythritol은 구강 내 유해 박테리아를 억제하고 치태를 감소시키고 충치를 예방하며 구강 건강을 향상시킬 수 있으므로 소비자에게 매우 인기가 있습니다.이 기사는 erythritol의 우수한 특성을 자세히 설명하고 erythritol의 적용에 대한 연구를 위한 이론적 근거와 참고를 제공하는 것을 목적으로 식품 산업에서의 응용에 초점을 맞춘다.

1 Erythritol

1.1 구조 및 물리적, 화학적 성질

Erythritol, 학명 1,2,3,4-butanetetrol, 분자식 C4H10O4, 분자량 122.12, 그림 1은 그것의 구조식을 보여줍니다.분자 구조는 대칭적이며 racemic-메조 erythritol [1]에 속한다.녹는점은 118~120 °C, 끓는점은 329~331 °C, 밀도는 1451 g·cm-3, 저장조건은-20 °C [2]이다.Erythritol는 저습성 및 물에 적당한 용해도를 가진 무취의 백색 결정입니다.열과 내산성이 강하고 용액의 삼투압이 높은 특성을 가지고 있다 [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 연구에서 그런 사실이 밝혀졌습니다erythritol 및 크실리톨구강 박테리아의 성장을 직접적으로 억제할 수 있고, 그 erythritol은 충치를 예방하는데 크실리톨과 소르비톨보다 더 효과적입니다 [7-9].

1.3 안전 및 규정

Erythritol는 단기 및 장기 동물 먹이, 다세대 번식 및 기형 학 연구를 포함하여 인간과 동물에 대한 수많은 안전 연구에 의해 증명된 것처럼 식품 성분으로서 안전합니다.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

Erythritol는 1.7 J·g-1, 거의 0 칼로리와 자당의 달콤함의 70% 밖에 없는 낮은 칼로리와 높은 단맛을 가지고 있습니다.그것은 단맛과 칼로리의 관점에서 비용 효과적입니다;참을성이 높고, 위장 불편을 일으킬 가능성이 없습니다;인슐린 분비를 자극하거나 혈당을 올리지 않으므로 당뇨병 환자에게 친화적이다;충치를 예방할 수 있어서 아이들에게 친화적이다;그리고 그것은 또한 높은 열과 산 저항성을 가지고 있기 때문에 사탕을 생산하는 동안 갈색과 분해를 피할 수 있습니다.Yang Yuanzhi 등 [18]은 껌에 erythritol을 사용하면 약 85%, 초콜릿에 사용하면 약 30%의 칼로리를 줄일 수 있다고 보고했다.Li Wenzhao et al. [19]은 erythritol과 maltitol을 사용하여 하드 캔디를 만들었으며 200 °C의 고온 조건에서 분해되지 않고 색이 변하지 않는다는 것을 발견했다.Yu Limei 등 (20)은 erythritol을 먹으면 Bifidobacterium bifidum의 증식을 촉진하고 퐁당의 열량을 줄일 수 있음을 발견했다.

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

Erythritol는 용액에서 생물학적 대 분자를 보호하고, 단백질 변성을 억제하고, 단백질 유제의 안정성을 개량할 수 있습니다.르위안통유 등은 erythritol에 대한 어드밴테임의 질량비가 1:70일 때 어드밴테임의 뒷맛이 대부분 해결될 수 있으며, 생산되는 요구르트는 자당 (sucrose) 만으로 만든 요구르트와 유사한 식감을 유지하면서"설탕을 감량"할 수 있다고 밝혔다.탄유하 등은 erythritol을 사용하여 요구르트를 만들었고, 완제품은 요구르트의 원래 맛과 질감을 최대한 유지하면서 비만과 당뇨병 환자에게 적합합니다.

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

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