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● Sources naturelles d'érythritol
● Matières premières pour la production industrielle
● Production de fermentation d'érythritol
● Présentation du processus de fermentation
● Paramètres de processus clés
● Présentation de la synthèse chimique
● Applications de l'érythritol
>> 1. De quoi est fabriqué l'érythritol?
>> 2. L'érythritol est-il considéré comme naturel ou synthétique?
>> 3. Comment l'érythritol se compare-t-il aux autres alcools de sucre?
>> 4. L'érythritol peut-il être utilisé en toute sécurité par des personnes atteintes de diabète?
>> 5. Qu'est-ce qui rend l'érythritol basé sur la fermentation respectueux de l'environnement?
L'érythritol est un alcool de sucre naturel populaire connu pour sa teneur en calories et sa douceur douce. Il sert d'un excellent substitut à sucre dans les industries des aliments, des boissons et des soins de santé. Pour comprendre où L'érythritol vient de, il est essentiel d'explorer ses origines naturelles, ses matières premières et les processus de production industriels qui le rendent facilement disponible dans le monde. Cet article fournit un aperçu détaillé des sources d'Erythritol, de la technologie de fermentation sophistiquée utilisée dans sa fabrication, son traitement en aval et ses différentes applications.
L'érythritol est un alcool à quatre carbones, ou polyol, qui se produit naturellement en petites quantités dans de nombreux fruits tels que les raisins, les melons et les poires, ainsi que dans des aliments fermentés comme la sauce de soja et le vin. Il est environ 60 à 70% aussi sucré que le saccharose (sucre de table) mais avec presque zéro calories et un effet négligeable sur la glycémie et les taux d'insuline. Ces propriétés font de l'érythritol un édulcorant naturel hautement souhaitable pour les produits diabétiques et faibles en calories.
Dans la nature, l'érythritol se trouve en traces dans certains fruits et aliments fermentés:
- Les fruits, y compris la pastèque, les poires, les raisins et les melons, contiennent de petites quantités d'érythritol.
- Les produits fermentés tels que le saké, la sauce de soja et le vin contiennent également naturellement de l'érythritol, formé pendant le processus de fermentation.
Cependant, les quantités dans les sources naturelles sont minimes, et l'extraction de celles-ci n'est ni pratique ni économiquement possible pour l'approvisionnement commercial. Par conséquent, la production d'érythritol à l'échelle industrielle repose fortement sur la technologie de fermentation à l'aide de matières premières en glucides.
La production industrielle d'érythritol commence par des matières premières riches en glucides qui peuvent être converties en glucose - un substrat clé pour la fermentation. Les sources les plus courantes comprennent:
- L'amidon de maïs, qui est décomposé enzymatiquement pour produire du glucose.
- Autres sources d'amidon telles que le blé, le tapioca et la patate douce.
- Des substrats alternatifs comme la mélasse ou le glycérol ont également été explorés, bien que le maïs reste prédominant.
Le glucose dérivé de ces amidons sert de matière première pour la fermentation microbienne pour produire de l'érythritol.
La fermentation est la principale méthode de production industrielle de l'érythritol, favorisée pour son efficacité et son origine naturelle. Ce processus biotechnologique exploite des levures ou des champignons spécifiques pour convertir le glucose en érythritol.
Plusieurs souches de levure sont efficaces pour produire de l'érythritol, notamment:
- Monililla pollinis (également connu sous le nom de Monililla sp.)
- Yarrowia Lipolytica
- espèces de trichosporon
Ces micro-organismes métabolisent le glucose dans des conditions contrôlées pour générer l'érythritol en tant que sous-produit.
Le processus de fermentation de l'érythritol suit généralement ces étapes:
1. Préparation du milieu de fermentation:
Une solution contenant 30 à 40% de glucose est préparée avec des nutriments comme l'extrait de levure et l'urée, et des oligo-éléments tels que le sulfate ferreux et le sulfate de zinc pour une croissance optimale de levure.
2. Stérilisation:
Le milieu est stérilisé à des températures élevées (environ 121 ° C pendant 30 minutes) pour éliminer les contaminants.
3. Inoculation:
La culture des graines de levure avec une valeur optique de densité optique (OD) de 0,5 à 0,9 est introduite dans le réservoir de fermentation à environ 8 à 12% du poids du milieu.
4. Fermentation contrôlée:
La culture est maintenue dans des conditions idéales, généralement une température de 28 à 32 ° C, un pH 6,0-7,0, une pression modérée et des niveaux d'aération. La surveillance continue garantit que les niveaux d'oxygène et les nutriments sont maintenus.
5. Durée de fermentation:
Le processus dure généralement moins de 100 heures. Il continue jusqu'à ce que la concentration en érythritol se stabilise supérieure à 14 g / dL et que le glucose résiduel soit réduit à moins de 0,5%, indiquant une conversion maximale.
6. Alimentation ponctuelle vs alimentation continue:
Certains processus modernes utilisent une alimentation ponctuelle pour raccourcir le temps de fermentation et minimiser les risques de contamination, améliorer à la fois le rendement et la stabilité du produit.
- Température et pH: le contrôle strict influence le métabolisme des levures et le rendement en érythritol.
- Alimentation en oxygène: une ventilation adéquate soutient la fermentation aérobie sans provoquer une formation de sous-produits excessive.
- Qualité de la culture des semences: la phase de croissance de la graine de levure a un impact sur l'efficacité de la fermentation; Des souches génétiquement modifiées sont parfois utilisées pour améliorer la productivité.
Après la fermentation, le bouillon contenant de l'érythritol subit plusieurs étapes de purification pour isoler le produit cristallin final:
1. Élimination des cellules:
Les cellules microbiennes et les solides sont éliminés par centrifugation ou filtration membranaire.
2. Récupération de l'érythritol:
L'érythritol contenant du liquide est soumis à des techniques de séparation de salage ou de solvant pour éliminer les sels inorganiques et d'autres impuretés.
3. Purification:
Les processus de cristallisation précipitent l'érythritol dans sa forme cristalline pure. Ceci est réalisé en refroidissant et en contrôlant les concentrations de solvants.
4. Séchage et fraisage:
Les cristaux purifiés sont séchés pour éliminer l'humidité résiduelle et moulues à des tailles de granules souhaitées ou des formes en poudre adaptées à diverses applications.
Cette purification est essentielle pour répondre aux normes strictes de qualité alimentaire et de qualité pharmaceutique.
Bien que la fermentation soit dominante, l'érythritol peut également être synthétisé chimiquement par l'hydrogénation catalytique des dérivés de glucides. Cependant, cette méthode:
- implique des réactions plus complexes et nécessite des conditions chimiques difficiles.
- tend à produire des sous-produits mixtes.
- est moins respectueux de l'environnement que la fermentation.
Par conséquent, la fermentation reste la voie commerciale préférée et la plus durable pour la production d'érythritol.
L'érythritol est largement utilisé dans plusieurs industries grâce à ses propriétés bénéfiques:
- Industrie alimentaire:
Incorporé dans des chocolats, des bonbons, des produits de boulangerie sans sucre et réduits et des produits laitiers.
- Industrie des boissons:
Utilisé dans les sodas alimentaires, les eaux aromatisées, les boissons pour sportifs et les boissons énergétiques comme édulcorant sans calories.
- Healthcare et Pharmaceuticals:
Ajouté aux produits de soins buccaux tels que le dentifrice et le rince-bouche pour leurs effets adaptés aux dents, ainsi que les produits de nutrition diabétique et de gestion du poids.
- Industrie cosmétique:
Fonctionne comme un agent humectant et hydratant dans les formulations de soins de la peau.
Les avantages de l'érythritol comprennent un faible indice glycémique, des calories zéro, une excellente tolérance digestive par rapport à d'autres polyols et des propriétés antioxydantes.
L'érythritol provient principalement d'un processus de fermentation biotechnologique très efficace qui convertit le glucose dérivé des matières premières riches en amidon en un édulcorant naturel et faible en calories. Grâce à ses méthodes d'occurrence naturelle et de production durable, l'érythritol est devenu un ingrédient vital sur le marché mondial des produits alimentaires, des boissons et des soins de santé plus sains. Les progrès continus dans les technologies de fermentation et les processus de purification garantissent que l'érythritol maintient une qualité, une pureté et une efficacité de haute qualité, répondant à la demande croissante d'édulcorants naturels dans le monde.
L'érythritol est principalement produit par la fermentation du glucose dérivé de sources d'amidon comme le maïs ou le blé à l'aide de souches de levure spécialisées.
L'érythritol est considéré comme un édulcorant naturel car il est produit par des processus de fermentation naturelle, bien que les matières premières de départ puissent parfois être génétiquement modifiées.
Par rapport à d'autres polyols, l'érythritol contient moins de calories, provoque moins d'inconfort digestif et a un impact négligeable sur la glycémie et les niveaux d'insuline.
Oui, l'érythritol n'augmente pas considérablement la glycémie ou l'insuline, ce qui le rend sûr et adapté aux produits diabétiques.
La fermentation utilise des matières premières en glucides renouvelables et génère un minimum de déchets toxiques par rapport aux méthodes de synthèse chimique, ce qui en fait une option de production plus verte.
[1] (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc8195806/)
[2] (https://www.fine-mill.com/info/detailed-description-of-the-production-method-102837261.html)
[3] (https://patents.google.com/patent/cn110564782a/en)
[4] (https://elchemy.com/blogs/chemical-market/what-is-erythritol-made-from-a-look-at-its-sources-and-production-process)
[5] (https://www.scivendirect.com/science/article/pii/s0959652620305801)
[6] (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc5434377/)
