자일리톨은 무엇에 쓰입니까?

Xylitol (C₅H₁₀O₅), also known as pentane-5-ol, is a white crystal or crystalline powder with a sweet taste. It is highly soluble in water, slightly soluble in ethanol and methanol, with a melting point of 92-96°C, boiling point of 216°C, and heat value of 16.72 kJ/g. It absorbs heat when dissolved in water, so the solid form produces a pleasant cooling sensation in the mouth. Xylitol is similar to sucrose in sweetness and hygroscopicity. It is absorbed by the body without side effects after being ingested, and is widely used. The demand in domestic and foreign markets is increasing day by day. For example, if the product reaches pharmaceutical grade and is made into an injection, the added value will be very high. Xylitol is a chemical product with high practical value that is produced using high-tech methods that comprehensively utilize agricultural waste products. China is a major agricultural country with an abundance of raw materials for xylitol production. The annual output of corn alone is 70 million tons, and about 10 million tons of corncobs can be obtained. If all of these corncobs were used to produce xylitol, 1 million tons could be produced. The product cost is relatively low, it is highly competitive, and it has high development value.

Xylitol은 중요한 화학 원료입니다widely used in the chemical, pharmaceutical, food and other industries. It can be used to produce surfactants, emulsifiers, demulsifiers, alkyd resins and coatings, and can replace glycerin in the paper industry and national defense industry. It is also a raw material for the pharmaceutical industry to manufacture various drugs. Since the metabolism of xylitol in the body is not related to insulin, it is suitable for the production of foods for diabetics. 에서recent years, the market demand for xylitol has been growing rapidly, with an estimated annual total demand of more than 100,000 tons. However, China's의 현재 자일리톨의 연간 생산량은 2,000톤 미만이고, 톤당 판매 가격은 25,000위안이나 된다.따라서 자일리톨을 생산하기 위해 옥수수 껍질이나 목화씨 껍질 같은 농업 폐자재를 사용할 경우 전망이 극히 낙관적이다.

자일리톨의 준비 1

자일리톨을 생산하는 방법은 3가지가 있다.

1. 1 추출

자일로스는 대부분 식물의 줄기나 껍질에서 추출한 다음 자일로스에서 자일리톨이 생성된다.

1.2 화학적 합성

기본 원리는 펜토스가 산에 의해 가수분해되어 d-자일로스를 얻고, 니켈 촉매 하에 d-자일로스가 수소화되어 자일리톨을 얻는 것이다.이 방법은 공정 흐름이 길고, 장비 요구량이 높으며, 안전하지 못한 생산을 합니다.더 새로운 연구는 배지나 콘콕스를 가수분해하여 자일로스 가수분해물을 얻고, 전해질을 전해분해하여 자일리톨 생성물을 환원시키는 것이다 [1].자일로스 전환율은 95.0% 이상에 도달 할 수 있습니다.

1. 3 Biosynthesis

생물학적 방법의 기본원리는 볏짚, 배지, 옥수수대 등의 농업폐기물의 가수분해의 주산물은 자일로스가 함유된 가수분해물이며, 미생물을 이용하여 가수분해물에서 자일로스를 발효시켜 자일리톨을 얻는다.

현재 포도당으로부터 자일리톨을 생산하기 위한 자일로스의 발효는 포도당이 널리 이용되고 있고 비교적 저렴하기 때문에 연구의 열점이라고 할 수 있다.그러나 포도당을 직접 발효시켜 자일리톨을 만들 수 있는 미생물은 자연에서 발견되지 않았다.이 문제를 해결한 방법이 바로 혼합 발효 방법이다.포도당으로부터 자일리톨의 생산을 촉매하는 경로를 단일 균주의 세균에 통합하고,이 조작된 세균을 사용하면 포도당을 직접 발효시켜 자일리톨을 생산할 수 있다.이렇게 하면 반응 단계의 수를 줄이고 공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 저렴하고 쉽게 구할 수 있는 포도당을 기질로 사용할 수 있다.

현재 중국의 공업생산은 주로 화학합성을 사용한다.생합성 방법은 미생물의 환원 효소 효소를 사용하여 자일리톨을 생성하며, 자일리톨의 생산 비용을 효과적으로 줄일 수 있습니다.발효 방법은 자일로스 정제 단계를 제거할 수있는 가능성을뿐만 아니라 자일리톨 분리 단계를 단순화하여 유망한 생산 방법입니다.자일리톨의 효소 합성은 자일로스 환원효소 조효소 인자의 대사 균형을 통해 지속적이고 효율적인 생산을 달성합니다.

크실리톨의 2 특성

2.1 탄수화물 대사의 중간체

자일리톨은 인체에서 탄수화물 대사의 정상적인 중간체입니다.그것의 신진대사는 보통의 설탕과 다르다.자일리톨은 체내에 들어온 후 인슐린의 도움 없이 세포막을 통해 흡수되고 활용될 수 있으며, 혈당이나 요당을 증가시키지 않는다.자일리톨을 섭취한 후 12시간 이내에 50%에서 60% 가 이산화탄소와 물로 산화되어 몸에서 사용되는 열을 방출합니다.2%에서 10%는 소변과 배설물로 배출되고, 20%에서 30%는 혈당 수치를 증가시키지 않고 글리코겐이나 다른 중간 생성물로 체내에 저장된다.자일리톨은 또한 췌장을 자극하여 소량의 인슐린을 분비하게 한다.연구에 따르면 자일리톨을 단독으로 사용해 글루코스를 낮추는 일부 약물을 대체할 수 있는 것으로 나타났다.해외 임상실험에 따르면 당뇨병 환자들은 자일리톨 30g을 따뜻한 물에 섞거나 우유나 두유 등 식품에 첨가해 매일 복용하면 몸에 당분을 보충할 수 있다.자일리톨을 가공한 사탕, 초콜릿, 말린 과일 등 식품은 설탕이나 단것을 먹지 못하는 당뇨병 환자들의 정신적 고통을 덜어줄 뿐만 아니라 병의 증상을 완화하고 체력을 강화하며 식단을 조절하고 동시에 갈증, 허기, 잦은 배뇨를 줄여준다.

안티 캐리 특성 2.2

전국 구강 보건 역학 조사에 따르면, 중국 국민의 절반이 충치를 앓고 있다.충치는 사람들이 자당이나 설탕이 많이든 음식을 자주 먹기 때문에 발생한다.입안에 남아 있는 수크로스는 세균의 작용으로 산성물질을 생성하여 무기질의 손실을 초래하고 치아를 부식시키고 손상시키며 충치를 형성한다.자일리톨은 충치를 예방한다입안의 세균에 의해 발효되지 않아 치아의 미네랄을 빨아들여 충치를 유발할 수 있는 산을 생성하기 때문이다.세균의 생존에 필요한 영양분을 제공하지 않으며 세균의 성장을 억제할 수 있다.자일리톨을 단 음식 [3]에 설탕 대용으로 사용하면 충치를 90% 예방할 수 있다는 연구 결과가 있다.

에너지원으로 2.3

Xylitol can be used as an energy source for parenteral nutrition[4]. Parenteral nutrition is a balanced solution of energy, nutrients and electrolytes that can provide energy, amino acids and inorganic salts. For patients, especially those after surgery, the body's internal endocrine balance system is disrupted and glucose metabolism is weakened. Therefore, when glucose solution is injected parenterally, a new balance system cannot be established immediately, which sometimes causes adverse phenomena such as coma, edema, and dehydration in patients. Replacing glucose with xylitol as an energy source can avoid these adverse phenomena. In addition, xylitol can promote the synthesis of hepatic glucose, improve the patient's 간 기능을 하며, 지방간 예방, 비피도박테리아 증가, 혈액 내 케톤체 제거 등의 효과가 있다.자일리톨은 인간 대사에서 정상적인 중간체이며, 생리 기능은 더 많은 연구가 필요합니다.

크실리톨의 응용 프로그램 3

크실리톨의 위의 특성으로 인해 식품, 약, 화학 물질 등 많은 분야에서 널리 사용됩니다.

3.1 식품 산업에서의 적용

자일리톨은 인슐린과는 독립적으로 체내에서 대사되므로 당뇨병 환자를위한 식품 생산에 사용됩니다.자일리톨은 입안에서 식히는 효과가 있고 입안에서 젖산을 생성하기 위해 세균에 의해 발효되지 않는다.그것은 미생물에 좋은 매개체가 아니며 따라서 비 cariogenic 이며 껌을 만드는 데 사용될 수 있습니다.크실리톨에는 설탕 대용품으로 독특한 장점이 있습니다.자일리톨은 설탕과 달리 알데히드기가 없고 아미노산과 반응해 식품의 색을 어둡게 하지 않기 때문에 가열 때문에 식품 가공 중에 마야르 갈변 반응이 일어나지 않는다.자일리톨은 효모와 박테리아의 영향을 받지 않고 곰팡이를 일으키지 않으며 식품의 유통기한을 연장할 수 있습니다.따라서 자일리톨은 껌, 초콜릿, 음료, 사탕 등의 제품에 널리 사용된다 [4-5].

껌에 적용 3.1.1

자일리톨은 자당과 같은 단맛이 나며 충치를 예방할 수 있다.세계에서 인기 있는 무설탕 껌은 자일리톨과 같은 당알코올로 자크로스를 대체하여 생산된다.

초콜릿 제품에의 응용 3.1.2

자일리톨은 초콜릿 제품에서 자당을 대체할 수 있다.원료인 자일리톨은 곱게 간 분말이어야 한다.자일리톨로 자크로스를 대체하는 이런 초콜릿은 당뇨병 환자에게 적합하다.

음료 제품에의 적용 3.1.3

In vitamin drinks made with a complex sweetener blend of xylitol, maltitol, sugar and fructose, xylitol mainly improves the sweetness and gives a cooling sensation to the drink, while maltitol gives the drink a sense of quality. The use of xylitol in drinks controls the calorie content and stabilizes the effectiveness of the vitamins.

먹을 수 있는 부드러운 사탕을 응용할 때 3.1.4

사이클라메이트 및 자일리톨과 같은 감미료는 식이 섬유 gummies의 생산에서 자당을 대체하기 위해 사용됩니다.식이섬유 구미는 식이섬유 성분으로 키토산과 곤약분말을, 감미료로 시클라메이트와 자일리톨을 일정한 공정을 이용하여 만든다.그들은 좋은 풍미와 천연색을 가지고 있으며, 전체적이고, 통통하며, 섬세하고 단맛이 난다.

제약 산업에서의 적용 3.2

자일리톨은 트랜스아미나제를 낮출 수 있으며 당뇨병을 치료하고 간을 보호하는 좋은 약이다.칼로리를 보충하고 당 대사를 개선하며 당 부하를 증가시키지 않고 케톤혈증을 제거하는 효과가 있다.자일리톨은 인슐린 없이 인체에서 대사될 뿐만 아니라 인슐린의 분비를 촉진한다.

Therefore, xylitol is a good nutritional supplement and adjuvant treatment for diabetics. It can increase the physical strength of diabetics, relieve symptoms such as hunger, increased drinking, eating, and urination, and reduce the dosage of insulin and other hypoglycemic drugs. It also inhibits oral bacteria and prevents tooth decay. It is used in the pharmaceutical industry to manufacture various drugs. There are 36 million diabetic patients in China, and the emergence of xylitol is undoubtedly good news. In addition, it can increase glycogen in the liver, reduce transaminases, improve liver function, and protect the liver. Xylitol has a strong anti-ketone effect. Intravenous injection of xylitol has a good therapeutic effect on patients with ketone bodies and is a calorie supplement for these patients. Xylitol can inhibit the growth of body fat, so long-term use of xylitol can have a weight loss effect. Adding xylitol to anesthetics during surgery can play a role that glucose cannot. Xylitol has many other applications in the medical field that are waiting to be further researched.

화학 산업에서의 응용 3.3

크실리톨은 항균성을 갖는 계면 활성제를 생산하는 데 사용될 수 있습니다;합성수지 공업에서는 다양한 알키드 수지를 생산하는데 사용된다;피혁 태닝 산업에서 자일리톨은 페놀, 포름알데히드, 인산 등과 반응하여 수용성과 태닝 특성이 좋은 무색의 피혁 태닝제를 생성하고 저장 중 안정하며 산화되거나 검지 않으며 흰색 가죽을 태닝하는데 사용된다.크실리톨은 글리세린을 대체 할 수 있으며 제지, 일일 화학 제품 및 방위 산업에 사용됩니다.그것은 폭발성 물질을 생성하기 위해 질화할 수 있습니다;그것은 합성 지방산과 반응하여 비휘발성 가소제를 생산할 수 있습니다;크실리톨 자체는 또한 유화, 분산, 탈포 및 다른 효과가 있습니다;헥사 놀보다 내열성과 내식성이 우수하며, 응용 가능성이 좋은 중요한 유화제이다.크실리톨의 산업 응용이 확대되고 생산이 발전함에 따라 크실리톨에 대한 수요는 크게 증가할 것입니다.

플라스틱 산업에서의 응용 3.3.1

5 내지 9개의 탄소 원자를 가진 자일리톨 및 지방산은 에스테르화하여 내열성 가소제를 생산할 수 있습니다.제품은 트리에스터 함량이 높고 호환성이 좋으며 발바닥, 농업용 필름, 인조가죽, 케이블 재료 등에 사용할 수 있습니다.폴리에테르수지는 신형의 고분자로서 발포플라스틱, 고무, 접착제 등의 주요원료이다.크실리톨은 경질 거품 플라스틱의 추가 합성을위한 기본 원료인 폴리 에테르를 생산하기 위해 시작제로 사용할 수 있습니다.크실리톨은 절연 특성을 향상시키기 위해 PVC 케이블의 첨가제로 사용할 수 있습니다.

페인트 및 도료 산업에서의 적용 3.3.2

알키드 수지는 성능이 우수하고 다용도이며 가격이 저렴한 합성 페인트의 중요한 원료입니다.그러나이 원료를 준비하는데는 대량의 글리세린과 식용유가 소모된다.5가지 히드록실기의 특징을 가진 자일리톨을 대용품으로 사용하면 글리세린과 식용유를 많이 절약할 수 있다.크실리톨과 키 큰 기름은 더 나은 어두운 색의 페인트를 만드는 데 사용할 수 있습니다.

계면활성제에의 응용 3.3.3

계면활성제는 신흥 산업으로, 대용량이 많이 사용된다.그들은 화학, 석유, 경공업, 식품, 제약 및 섬유 부문의 중요한 화학 보조제입니다.이들은 반응을 촉진하고, 성과를 향상시키며, 질을 높이는 데 중요한 역할을 합니다.소르비탄지방산에스테르와 같은 폴리하이드릭 알코올 비이온 계면활성제는 주로 소르비톨로부터 합성된다.자일리톨과 소르비톨은 둘다 물리적, 화학적 성질이 매우 유사한 폴리하이드릭 알코올이다.따라서 자일리톨도 소르비톨과 같은 방법으로 상술한 물질을 생산하는 데 사용될 수 있으며, 소르비톨과 마찬가지로 비이온 계면활성제이기도하다.

치약에 적용 3.4

현재,자일리톨은 껌을 씹는 데 주로 쓰인다, 그리고 기술이 비교적 성숙되였습니다.껌을 씹으면 충치를 효과적으로 예방할 수 있다.최근 들어 자일리톨이 치약에 쓰이기 시작했다.자일리톨은 다음과 같은 방법으로 치약에 사용됩니다:

(1) 자일리톨 단독:자일리톨은 글리세린, 소르비톨과 유사한 특성이 많기 때문에 이뇨제로 사용할 수 있으며 치약의 다른 성분과 잘 섞어 사용하면 좋은 항충혈 효과를 얻을 수 있다.

(2) 자일리톨과 불소 혼합:자일리톨과 불소는 모두 충치를 예방하는 기능이 있지만 그 작용기전은 다르다.그것들을 함께 섞으면 충치의 발생을 더 잘 예방할 수 있다.

다시 자일리톨과 중국 한약을 함께 사용한다.한약재는 일반적으로 진통 완화, 항염증, 지혈, 잇몸 보호 등 독특한 기능을 가지고 있다.치약에 한약재를 섞은 자일리톨은 충치를 예방할 수 있을 뿐만 아니라 잇몸과 다른 기능을 보호할 수 있어 구강 및 치아 건강에 더욱 도움이 된다.

4 결론

자일리톨 산업은 새로운 산업으로 자일리톨의 개발과 연구는 이제 막 국내외에서 시작되었다.자일리톨은 다양한 응용 분야, 증가하는 수요, 높은 가치를 가지고 있습니다.농업 폐자재에서 자일리톨의 생산은 발전 전망이 좋다.중국은 농업대국으로서 원자재가 풍부하고 쉽게 접근할 수 있어 발전에 좋은 이점을 가지고 있다.China&의 발달과 함께#39;의 경제와 환경 보호의 증가 인식, 연구 및 크실리톨에 대한 새로운 신청의 개발은 유행했다, 그리고 그것의 신청 가치 및 잠재력 더 잘 반영 될 것이다.크실리톨의 생산, 판매 및 개발의 전망은 매우 넓습니다.

참조

[1] 황유수.전기 투석에 의한 크실리톨의 생산 공정 [J.응용화학, 1997, 14(6):105-106.

[2] You Xin.자일리톨과 그 기능 [J.식품산업과학기술, 2003, 24(8):87-88.

[3] 왕관빈, 왕충후.기능성 감미료 자일리톨 [J.한국식품영양학회, 2005, (10):28-29.

[4] 추이푸순, 리춘화, 저우리핑.자일리톨의 생리학적 기능과 식품산업에서의 응용.연변대학교 (농학) 논문집 2003, 25(4):298-300.

[5] 마페이종, 서진무, 한웨이충.자일리톨 [J]의 생산 및 응용.허난 과학 기술, 1997, (4):16-17.

[6] 황정은.자일리톨 [J]의 합성, 응용 및 시장 전망.화학기술과 개발, 2003, 32(3):12-15.

[7] 시앙 샤오리, 천톈 ' e.당알코올의 제조방법 및 응용.후베이 화학 공업, 2002, (2):27-28.

[8] 장진위안, 뤄리.치약산업에서의 자일리톨 (xylitol)의 응용에 관한 간략한 고찰 [J.치약산업, 2005, (4):29-30.