자일리톨은 무엇에 쓰입니까?

자 일리 톨 (C ₅ H ₁ ₀ O ₅), pentane-5-ol 로도 알 려 져 있는 크리스탈 또는 결정 질 하얀 가루와 달콤한 맛이다.물에 잘 녹으며 에탄올과 메탄올에 약간 녹으며 녹는점은 92-96°C, 끓는점은 216°C, 열량은 16.72 kJ/g이다.물에 녹으면 열을 흡수하기 때문에 고체 형태는 입안에서 쾌적한 냉각감을 생성합니다.자일리톨은 단맛과 습윤성에서 자당과 비슷하다.섭취 후 부작용 없이 몸에 흡수되며, 널리 사용된다.국내외 시장의 수요가 날로 증가하고 있다.예를 들어 제품이 약품등급에 도달하여 주사제로 만든다면 부가가치는 매우 높을 것이다.자일리톨은 농업 폐제품을 종합적으로 이용하는 첨단 공법을 이용해 생산되는 실용적 가치가 높은 화학제품이다.중국은 자일리톨 생산에 필요한 원자재가 풍부한 주요 농업국이다.옥수수만 해도 연간 생산량이 7000만 톤이고, 약 1000만 톤의 corncobs를 얻을 수 있다.이 모든 corncobs 가 자일리톨을 생산하는 데 사용된다면, 1 백만 톤을 생산할 수 있습니다.제품원가가 비교적 저렴하고 경쟁력이 강하며 개발가치가 높다.

크실리톨은 화학, 제약, 식품 및 기타 산업에서 널리 사용되는 중요한 화학 원료입니다.계면활성제, 유화제, 이화제, 알키드수지, 도료 등을 생산하는데 사용할수 있으며 제지공업, 국방공업 등에서 글리세린을 대체할수 있다.또한 각종 약품을 제조하기 위한 제약산업의 원료이기도하다.체내의 자일리톨의 대사는 인슐린과 관련이 없기 때문에 당뇨병 환자를위한 식품의 생산에 적합합니다.최근 자일리톨의 시장 수요는 빠르게 증가하고 있으며, 연간 총 수요량은 10만 톤 이상으로 추산되고 있다.그러나, 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.을 촉매하는 경로를 통합하는 것포도당으로부터 자일리톨 생산하나의 박테리아 균주로 만들고,이 조작된 박테리아를 이용하면 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.효소xylitol의 합성자일로스 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 구강 내 세균에 의해 발효되지 않아 치아의 무기질을 침출해 충치를 유발할 수 있는 산을 생성하기 때문에 충치를 예방한다.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

자일리톨은 parenteral nutrition4]의 에너지원으로 사용할 수 있다.부모영양 (Parenteral nutrition)은 에너지, 아미노산, 무기염을 제공할 수 있는 에너지, 영양소, 전해질의 균형 잡힌 용액이다.특히 수술 후 환자의 경우 보디 's 내부 내분비 균형계가 파괴되고 포도당 대사가 약해진다.그러므로 포도당용액을 부모로 주입할 때 새로운 균형체계를 즉시 수립할수 없어 때로는 환자들에게 혼수, 부종, 탈수 등 좋지 않은 현상을 일으키기도 한다.포도당을 에너지원으로 자일리톨로 대체하면 이런 불리한 현상을 피할 수 있다.게다가, 크실리톨은 간 포도당의 합성을, 환자를 개량하고 & 증진시킬 수 있습니다#39;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

자일리톨, 말티톨, 설탕, 과당을 혼합한 복합 감미료로 만든 비타민 음료에서 자일리톨은 주로 단맛을 개선하고 음료에 냉각감을 주며 말티톨은 음료에 품질감을 준다.자일리톨을 음료에 사용하면 칼로리를 조절하고 비타민의 효과를 안정시킨다.

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.

따라서, 크실리톨은 당뇨병 환자를위한 좋은 영양 보충 및 보조 치료입니다.당뇨병 환자의 체력을 높이고 공복감, 음주, 식사, 배뇨 증가 등의 증상을 완화하며 인슐린 등 저혈당 약물의 복용량을 줄일 수 있다.그것은 또한 구강 박테리아를 억제하고 충치를 예방합니다.제약공업에서 각종 약품을 제조하는데 리용되고있다.중국에는 3600만 명의 당뇨병 환자가 있는데 자일리톨의 출현은 의심할 여지 없이 희소식이다.이외에도 간내의 글리코겐을 증가시키고 아미노산분해효소를 감소시키며 간기능을 개선시키고 간을 보호하는 작용이 있다.자일리톨은 강력한 안티 케톤 효과가 있습니다.자일리톨을 정맥주사하면 케톤체가 있는 환자에게 치료효과가 좋으며 이런 환자들을 위한 칼로리 보충제이다.자일리톨은 체지방의 성장을 억제할 수 있어 자일리톨을 장기간 복용하면 체중 감량 효과를 볼 수 있다.수술 중 마취제에 자일리톨을 첨가하면 포도당이 할 수 없는 역할을 할 수 있다.크실리톨은 더 연구되기를 기다리고 있는 의료 분야에서 많은 다른 응용을 가지고 있습니다.

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 대부분 껌을 씹는데 사용되고있으며 기술이 비교적 성숙되였다.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.