キシリトールは何に使用されますか?

キシリトール(C₅H₁₀O₅)、ペンタン-5-オールとしても知られている、甘い味を持つ白色結晶または結晶性粉末である。水に非常に溶け、エタノールおよびメタノールにわずかに溶け、融点は92 ~ 96°c、沸点は216°c、熱値は16.72 kj /gである。水に溶かすと熱を吸収し、しっかりとした形状が口の中で心地よい冷たさを生み出します。キシリトールは、甘味と吸湿性の点でスクロースに似ている。摂取後も副作用がなく、体に吸収され、広く使われている。国内外の市場での需要は日々増加しています。例えば、医薬品のグレードに達した製品を注射すると、付加価値が非常に高くなります。キシリトールは、農業廃棄物を総合的に活用したハイテク技術で生産される実用価値の高い化学品です。中国は、キシリトールの原料が豊富な農業大国です。トウモロコシの年間生産量は7,000万トンで、トウモロコシの穂軸は約1,000万トンが得られます。これらのトウモロコシの穂軸をすべて使ってキシリトールを生産すれば、100万トンが生産できる。製品コストが比較的低く、競争力が高く、開発価値が高い。

キシリトールは重要な化学原料である化学、製薬、食品および他の産業で広く使用されています。それは、界面活性剤、乳化剤、消炎剤、アルキド樹脂およびコーティングを製造するために使用することができ、製紙産業および国防産業でグリセリンを置き換えることができます。また、様々な医薬品を製造する製薬業界の原料でもあります。体内のキシリトールの代謝はインスリンと関連していないので、糖尿病患者のための食品の生産に適しています。近年、キシリトールの市場は急速に拡大しており、年間10万トン以上の需要が見込まれています。しかし、China&#キシリトールの現在の年間生産量は2,000トン未満であり、トン当たりの販売価格は25,000元と高いです。このため、トウモロコシの穂軸や綿の実の殻など農業廃棄物を利用したキシリトール生産は、非常に楽観的な見通しだ。

1キシリトールの準備

キシリトールの製造には3つの方法がある。

1.1抽出

キシロースは主に植物の茎や皮から抽出されるそして、キシロースからキシリトールが作られます。

1.2化学合成

基本原理は、ペントースを酸で加水分解してd-キシロースを得、d-キシロースをニッケル触媒で水素化してキシリトールを得ることである。この方法には、長いプロセスフロー、高い機器要件、および安全でない生産があります。最近の研究では、バガスやトウモロコシの穂軸を加水分解してキシロースを加水分解し、電解質を電解質にしてキシリトール生成物を還元することが行われている[1]。キシロースの変換率は95.0%以上に達することができます。

1.3生

生物学的方法の基本原理は、藁、バガス、トウモロコシの穂軸などの農業廃棄物の加水分解の主な生成物は、キシロースを含む加水分解物であり、その中のキシロースを微生物を用いて発酵させることによってキシリトールが得られるということです。

現在、グルコースは広く入手可能で比較的安価であるため、グルコースからキシリトールを生成するためのキシロース発酵は研究のホットスポットとなっている。しかし、自然界ではグルコースを直接発酵させてキシリトールを生産できる微生物は見つかっていない。この問題を解決する一つの方法が混合発酵法です。触媒する経路を統合していますグルコースからのキシリトールの製造この遺伝子組み換え細菌を使うとグルコースを直接発酵させキシリトールを作ることができますこれは反応ステップの数を減らし、プロセスを単純化するだけでなく、安価で入手しやすいグルコースを基質として使用することもできます。

現在、韓国の工業生産は主に化学合成を利用している。この生合成法では,微生物の還元酵素を利用してキシリトールを生産することで,キシリトールの生産コストを効果的に下げることができる。この発酵法は、キシロース精製工程を省くことができるだけでなく、キシリトール分離工程を簡略化できるため、有望な製造法となっている。酵素合成キシリトールのキシロースレダクターゼ補酵素因子の代謝バランスにより、連続的かつ効率的な生産を実現します。

キシリトールの2つの性質

2.1炭水化物代謝の中間体

キシリトールは炭水化物代謝における正常な中間体である人間の体内にあります代謝は通常の糖とは異なる。キシリトールは体内に入った後インシュリンの助けなしで細胞膜を通して吸収され、利用されることができ、血ブドウ糖または尿ブドウ糖を増加させない。キシリトールを摂取した後12時間以内に、その50%から60%が二酸化炭素と水に酸化され、体が使用する熱を放出します。2 ~ 10%が尿および糞便中に排泄され、20 ~ 30%がグリコーゲンまたはその他の中間生成物として体内に蓄積され、血糖値は上昇しない。キシリトールはまた膵臓を刺激して少量のインシュリンを分泌する。研究によると、キシリトールは単独でいくつかの糖質低下薬の代わりに使用することができます。糖尿病患者が毎日30gのキシリトールをぬるま湯に入れたり、牛乳や豆乳などの食品に入れたりすれば、砂糖で体を補うことができるという海外の臨床試験結果が出ている。キシリトール加工菓子、チョコレート、ドライフルーツなどは、砂糖や菓子を食べられない糖尿病患者の精神的苦痛を緩和するだけでなく、病気の症状を緩和し、体力を高め、食事を調節し、喉の渇きや空腹、頻尿を減らすことができる。

2.2 Anti-caries特性

全国口腔衛生疫学調査によると、わが国では半分の人が虫歯にかかっている。人々はしばしばショ糖や糖分の多い食品を食べるため、虫歯が発生します。口の中に残っているショ糖は、細菌の作用で酸性物質を作り、ミネラルを減らして歯を腐食・損傷させ、虫歯になる。キシリトールは虫歯を防ぎます口の中の細菌が酸を発酵させないため、歯のミネラルが溶けて虫歯になるからだ。細菌の生存のための栄養素を提供しないし、細菌の成長を抑制することができます。研究によると、キシリトールは甘い食べ物の砂糖代用品として使用すると、虫歯を90%予防することができます[3]。

2.3エネルギー源として

キシリトールは非経口栄養のためのエネルギー源として使用することができますていた[4]。非経口栄養は、エネルギー、栄養素、電解質のバランスのとれた溶液であり、エネルギー、アミノ酸、無機塩を提供することができます。患者のために,特に手術後のもの,体'の内部内分泌バランスシステムが破壊され、グルコース代謝が弱体化されます。そのため、グルコース溶液を非経口で注入すると、新しいバランス系がすぐには確立できず、患者さんには昏睡、浮腫、脱水などの副作用が生じることがあります。エネルギー源としてグルコースをキシリトールに置き換えることは、これらの有害現象を回避することができます。さらに、キシリトールは肝グルコースの合成を促進し、患者を改善することができます'の肝機能、およびビフィズス菌を増加させ、脂肪肝を防止し、血液中のケトン体を排除する効果を有する。キシリトールはヒトの代謝において正常な中間体であり、その生理学的機能にはさらなる研究が必要である。

キシリトールの3つの応用

以上によりキシリトールの特徴食品、医薬品、化学品など幅広い分野で使用されています。

3.1食品業界でのアプリケーション

キシリトールは、インスリンとは独立して体内で代謝されるため、糖尿病患者のための食品の生産に使用されます。キシリトールは口の中で冷やす作用があり、口の中で菌が発酵させて乳酸を作ることはありません。微生物にとっては良い培地ではなく、したがって非カリオゲン性であり、チューインガムを作るために使用できます。キシリトールは砂糖の代わりとして独特な利点を有する。キシリトールはメイラード・ブラウニング反応を起こさない加熱による食品加工時には、糖のようにアルデヒド基を持たず、アミノ酸と反応して食品の色を暗くしないためである。キシリトールは、酵母や細菌の影響を受けず、カビを引き起こさず、食品の貯蔵寿命を延ばすことができます。したがって、キシリトールは、ガム、チョコレート、飲料、キャンディーなどの製品に広く使用されています[4-5]。

3.1.1チューインガムにおけるアプリケーション

キシリトールはスクロースと同じ甘さがあります虫歯を防ぐことができます。世界中で人気のある無糖チューインガムは、現在、ショ糖をキシリトールなどの糖アルコールに置き換えて製造されています。

3.1.2チョコレート製品におけるアプリケーション

キシリトールはチョコレート製品のショ糖に代わることができる。原料キシリトールは細かく粉砕した粉でなければなりません。スクロースをキシリトールに置き換えるこのタイプのチョコレートは、糖尿病患者に適しています。

3.1.3飲料製品への適用

キシリトール、マルチトール、砂糖、フルクトースの複雑な甘味料で作られたビタミン飲料ではキシリトールは主に甘味を改善しますそして、飲み物に冷却感覚を与え、maltitolは飲み物に質の感覚を与えます。ドリンクにキシリトールを使用すると、カロリー含有量を制御し、ビタミンの有効性を安定させます。

3.1.4食用柔らかいキャンディーのアプリケーションで

このようなシクラミンなどの甘味料とキシリトールは、食物繊維グミの製造においてスクロースの代わりに使用される。食物繊維グミは、食物繊維成分としてキトサンやこんにゃく粉末、甘味料としてシクラミンやキシリトールを一定の製法で製造しています。香りが良く、自然な色をしていて、全体的にふっくらしていて、繊細で、甘酸っぱい味がします。

3.2製薬業界でのアプリケーション

キシリトールはトランスアミナーゼを低下させることができる糖尿病の治療や肝臓の保護にも良い薬です。カロリーを補充し、糖代謝を改善し、糖負荷を増加させず、ケトン血症を除去する効果があります。キシリトールはインシュリンなしで人体で新陳代謝されるだけでなく、インシュリンの分泌を促進する。

従って、キシリトールは糖尿病患者のためのよい栄養補足および補助処置である。糖尿病患者の体力を高め、空腹などの症状を緩和し、飲酒や食事、排尿を増やし、インスリンなどの血糖降下薬の服用量を減らすことができる。また、口腔内細菌を抑制し、虫歯を防ぎます。製薬業界では様々な医薬品を製造するために使用されています。国内の糖尿病患者は3600万人に上るが、キシリトールの登場は間違いなく朗報だ。また、肝臓のグリコーゲンを増加させ、トランスアミナーゼを減少させ、肝機能を改善し、肝臓を保護することができます。キシリトールには強い抗ケトン効果があります。キシリトールの静脈注射はケトン体の患者によい治療効果があり、これらの患者のためのカロリー補足である。キシリトールは体脂肪の成長を抑制するので、長期間使うとダイエット効果がある。手術中にキシリトールを麻酔薬に加えることは、グルコースができない役割を果たすことができる。キシリトールには他にも多くの応用があるさらなる研究を待っている医療分野で。

3.3化学工業におけるアプリケーション

キシリトールは、抗菌性の界面活性剤を生成するために使用することができますで合成樹脂業界では、様々なアルキド樹脂を生産するために使用されます;革なめし業界では、キシリトールはフェノール、ホルムアルデヒド、リン酸などと反応して、水溶性、なめし性に優れた無色の革なめし剤を生成し、保管時に安定し、酸化や変色がなく、白革のなめしに使用されます。キシリトールは、グリセリンを置き換えることができ、製紙、毎日の化学製品や防衛産業で使用されています。硝化して爆発性物質を作ることもあります合成脂肪酸と反応して不揮発性の可塑剤を作ることができる。キシリトール自体にも乳化、分散、消泡などの効果があります;ヘキサノールに比べて耐熱性、耐食性に優れており、応用性の高い重要な乳化剤です。キシリトールの工業用途の拡大と生産の発展に伴い、キシリトールの需要は大幅に増加すると見込まれています。

3.3.1プラスチック産業におけるアプリケーション

キシリトールと5 ~ 9個の炭素原子を有する脂肪酸をエステル化して耐熱性可塑剤を製造することができる。本制品は高いエステル含有量で相性が良く、靴底、農業用フィルム、人工皮革、ケーブル材などに使用できます。ポリエーテル樹脂は、発泡プラスチック、ゴム、接着剤などの主原料となる新しいタイプのポリマーです。キシリトールはポリエーテルを製造するための出発剤として用いられる硬質発泡プラスチックのさらなる合成のための基本的な原料である。キシリトールは、pvcケーブルの断熱性を向上させる添加剤として使用することができます。

3.3.2塗料およびコーティング業界でのアプリケーション

アルキド樹脂は、優れた性能、汎用性、低価格を有する合成塗料の重要な原料です。しかし、この原料を作るために大量のグリセリンと食用油を消費します。キシリトールを用い5つの水酸基の特徴を持ち、代替品として多くのグリセリンと食用油を節約することができます。キシリトールとトールオイルは、より良い暗い色の塗料を作るために使用することができます。

3.3.3界面活性剤への応用

界面活性剤は新興産業であり、大量に使用されている。彼らは、化学、石油、軽工業、食品、製薬、繊維の分野で重要な化学補助剤です。反応を促進し、性能を向上させ、品質を向上させる上で重要な役割を果たします。多水素アルコールソルビタン脂肪酸エステルなどの非イオン性界面活性剤は、主にソルビトールから合成される。キシリトールとsorbitol非常によく似た物理的および化学的性質を持つ多水アルコールである。したがって、キシリトールはソルビトールと同じ方法で上記の物質を製造するために使用することができ、ソルビトールと同様に非イオン性界面活性剤でもある。

3.4歯磨き粉でのアプリケーション

現在、キシリトールは主にチューインガムに使用されます技術は比較的成熟していますガムを噛むと虫歯を効果的に防ぐことができる。近年、キシリトールは歯磨き粉に使われ始めている。キシリトールは歯磨き粉に次のように使われています

(1)キシリトール単体:キシリトールはグリセリンやソルビトールと多くの類似した特性を持っているので、湿潤剤として使用することができ、歯磨き粉の他の成分とよく混ぜて、優れた虫歯予防効果を達成することができます。

(2)キシリトールとフッ化物の混合:キシリトールとフッ化物はともに虫歯を防ぐ機能を持っていますが、作用機序が異なります。これらを混ぜると、虫歯の発生をよりよく防ぐことができます。

③キシリトールと漢方薬はセットで用いられる。漢方薬は一般的に、痛みの緩和、抗炎症、止血、歯茎の保護などのユニークな機能を持っています。キシリトールを歯磨き粉に配合した漢方薬は、虫歯を防ぐだけでなく、歯茎などの机能を保護し、口腔と歯の健康にプラスになります。

4結論

のキシリトール産業新産業であり、キシリトールの開発と研究は国内外で始まったばかりです。キシリトールは、用途が広く、需要が高まっており、高い価値があります。農業廃棄物からのキシリトールの生産は、良い開発の見通しがあります。中国は豊富で入手しやすい原料を持つ農業大国であり、発展のために有利な立場にある。中国の発展に貢献した#39の経済と環境保護、キシリトールのための新しいアプリケーションの研究開発の意識の高まりがファッショナブルになっており、その適用価値と潜在的なより良い反映されます。キシリトールの生産、販売、開発の見通しは非常に広い。

参照

一石二鳥です黄(オ・チョンス)。[1]電気透析によるキシリトールの製造プロセス[j]。応用化学,1997,14(6):105-106。

[2]辛てるでしょ。キシリトールとその機能[j]。2003年食品業界科学技術24(8):87-88。

【3】王貫彬、王承福。機能性甘味料キシリトール[j]。中国の食品と栄養,2005,(10):28-29。

【4】崔福春、李春華、周麗萍キシリトールの生理機能と食品産業への応用[j]。2003年紀要延辺大学(農業)に即した25(4):298-300。

【5】馬佩中、徐錦穆、韓偉成。キシリトールの製造と応用[j]。河南科学技術、1997年、(4):16-17。

[6]兪啓威です。technavioのアナリストは、2023年までにアクチュエーターの世界市場が約6%のcagrで成長すると予測しています。化学技術開発、2003年、32(3):12-15。

[7] xiang xiaoli, chen tian ' e。糖アルコールの調製法とその応用[j]。^岩波書店、2002年(平成14年)、27-28頁。

【8】zhang jinyuan, luo li。歯磨き粉業界におけるキシリトールの適用に関する簡単な議論[j]。2005年(平成17年)4月29日:ダイヤ改正。