เมนูเนื้อหา
วัตถุดิบสำหรับการผลิตอุตสาหกรรม
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ erythritol
- 2. Erythritol ถือว่าเป็นธรรมชาติหรือสังเคราะห์หรือไม่?
- 3. Erythritol เปรียบเทียบกับแอลกอฮอล์น้ำตาลอื่น ๆ ได้อย่างไร?
- 4. erythritol สามารถใช้อย่างปลอดภัยโดยผู้ที่เป็นโรคเบาหวานได้หรือไม่?
- 5. อะไรที่ทำให้เกิดการหมัก Erythritol ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม?
Erythritol เป็นแอลกอฮอล์น้ำตาลธรรมชาติยอดนิยมที่รู้จักกันในเรื่องปริมาณแคลอรี่ต่ำและความหวานเล็กน้อย มันทำหน้าที่เป็นน้ำตาลที่ดีเยี่ยมในอุตสาหกรรมอาหารเครื่องดื่มและอุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพ เพื่อทำความเข้าใจว่าที่ไหน Erythritol มาจากการสำรวจต้นกำเนิดตามธรรมชาติวัตถุดิบและกระบวนการผลิตอุตสาหกรรมที่ทำให้มีอยู่ทั่วโลก บทความนี้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับแหล่งที่มาของ Erythritol เทคโนโลยีการหมักที่ซับซ้อนที่ใช้ในการผลิตการประมวลผลปลายน้ำและแอพพลิเคชั่นต่างๆ
Erythritol เป็นแอลกอฮอล์น้ำตาลสี่คาร์บอนหรือโพลีออลที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในปริมาณเล็กน้อยในผลไม้หลายชนิดเช่นองุ่นแตงและลูกแพร์รวมถึงอาหารหมักเช่นซอสถั่วเหลืองและไวน์ มันมีความหวานประมาณ 60-70% เหมือนกับซูโครส (น้ำตาลในตาราง) แต่มีแคลอรี่เกือบเป็นศูนย์และมีผลกระทบเล็กน้อยต่อระดับน้ำตาลในเลือดและระดับอินซูลิน คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ erythritol เป็นสารให้ความหวานธรรมชาติที่เป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับผู้ป่วยโรคเบาหวานและแคลอรี่ต่ำ
ในธรรมชาติพบ erythritol ในปริมาณการติดตามภายในผลไม้และอาหารหมักบางอย่าง:
- ผลไม้รวมถึงแตงโมลูกแพร์องุ่นและแตงมี erythritol ในปริมาณเล็กน้อย
- ผลิตภัณฑ์หมักเช่นสาเกซอสถั่วเหลืองและไวน์ยังมี erythritol ตามธรรมชาติซึ่งเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการหมัก
อย่างไรก็ตามปริมาณในแหล่งธรรมชาติมีน้อยมากและการสกัดจากสิ่งเหล่านี้ไม่ได้เป็นไปได้หรือเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจสำหรับการจัดหาเชิงพาณิชย์ ดังนั้นการผลิต erythritol ในระดับอุตสาหกรรมจึงขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการหมักอย่างมากโดยใช้วัตถุดิบคาร์โบไฮเดรต
การผลิตอุตสาหกรรมของ erythritol เริ่มต้นด้วยวัตถุดิบที่อุดมด้วยคาร์โบไฮเดรตที่สามารถแปลงเป็นกลูโคสซึ่งเป็นสารตั้งต้นสำคัญสำหรับการหมัก แหล่งข้อมูลที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ :
- แป้งข้าวโพดซึ่งเป็นเอนไซม์สลายตัวเพื่อผลิตกลูโคส
- แหล่งแป้งอื่น ๆ เช่นข้าวสาลีมันสำปะหลังและมันเทศ
- สารตั้งต้นทางเลือกเช่นกากน้ำตาลหรือกลีเซอรอลได้รับการสำรวจแม้ว่าข้าวโพดยังคงโดดเด่น
กลูโคสที่ได้มาจากแป้งเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการหมักจุลินทรีย์เพื่อผลิต erythritol
การหมักเป็นวิธีหลักสำหรับการผลิต erythritol อุตสาหกรรมซึ่งได้รับการสนับสนุนด้านประสิทธิภาพและแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ กระบวนการเทคโนโลยีชีวภาพนี้ควบคุมยีสต์หรือเชื้อราเฉพาะเพื่อแปลงกลูโคสเป็น erythritol
ยีสต์หลายสายพันธุ์มีประสิทธิภาพในการผลิต erythritol รวมถึง:
- Moniliella Pollinis (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Moniliella sp.)
- Yarrowia lipolytica
- สายพันธุ์ Trichosporon
จุลินทรีย์เหล่านี้เผาผลาญกลูโคสภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุมเพื่อสร้าง erythritol เป็นผลพลอยได้
โดยทั่วไปกระบวนการหมัก erythritol ทำตามขั้นตอนเหล่านี้:
1. การเตรียมสื่อหมัก:
สารละลายที่มีกลูโคส 30-40% ถูกเตรียมพร้อมกับสารอาหารเช่นสารสกัดจากยีสต์และยูเรียและแร่ธาตุติดตามเช่นเฟอร์รัสซัลเฟตและซิงค์ซัลเฟตเพื่อการเจริญเติบโตของยีสต์ที่ดีที่สุด
2. การทำหมัน:
สื่อจะถูกฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิสูง (ประมาณ 121 ° C เป็นเวลา 30 นาที) เพื่อกำจัดสารปนเปื้อน
3. การฉีดวัคซีน:
การเพาะเลี้ยงเมล็ดพันธุ์ยีสต์ที่มีค่าความหนาแน่นของแสงที่ดีที่สุด (OD) ที่ 0.5-0.9 ถูกนำเข้าสู่ถังหมักที่ประมาณ 8-12% ของน้ำหนักสื่อ
4. การหมักควบคุม:
วัฒนธรรมได้รับการบำรุงรักษาในสภาพที่เหมาะสมโดยทั่วไปอุณหภูมิ 28-32 ° C, pH 6.0-7.0, ความดันปานกลางและระดับการเติมอากาศ การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องทำให้มั่นใจได้ว่าระดับออกซิเจนและสารอาหารจะได้รับการบำรุงรักษา
5. ระยะเวลาการหมัก:
โดยทั่วไปกระบวนการใช้เวลาน้อยกว่า 100 ชั่วโมง มันจะดำเนินต่อไปจนกว่าความเข้มข้นของ erythritol จะคงที่สูงกว่า 14 g/dL และกลูโคสที่เหลือจะลดลงต่ำกว่า 0.5%ซึ่งบ่งบอกถึงการแปลงสูงสุด
6. การให้อาหารครั้งเดียวกับการให้อาหารอย่างต่อเนื่อง:
กระบวนการที่ทันสมัยบางอย่างใช้การให้อาหารครั้งเดียวเพื่อลดระยะเวลาการหมักและลดความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนช่วยเพิ่มทั้งผลผลิตและเสถียรภาพของผลิตภัณฑ์
- อุณหภูมิและ pH: การควบคุมอย่างเข้มงวดมีผลต่อการเผาผลาญของยีสต์และผลผลิต erythritol
- การจัดหาออกซิเจน: การระบายอากาศที่เพียงพอสนับสนุนการหมักแอโรบิกโดยไม่ทำให้เกิดการก่อตัวของผลพลอยได้มากเกินไป
- คุณภาพการเพาะเลี้ยงเมล็ดพันธุ์: ระยะการเจริญเติบโตของเมล็ดยีสต์ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการหมัก; สายพันธุ์ที่ได้รับการออกแบบทางพันธุกรรมบางครั้งใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต
หลังจากการหมักน้ำซุปที่มี erythritol ผ่านขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์หลายขั้นตอนเพื่อแยกผลิตภัณฑ์ผลึกสุดท้าย:
1. การกำจัดเซลล์:
เซลล์จุลินทรีย์และของแข็งจะถูกลบออกโดยการหมุนเหวี่ยงหรือการกรองเมมเบรน
2. การกู้คืนของ erythritol:
ของเหลวที่มี erythritol นั้นอยู่ภายใต้เทคนิคการแยกตัวออกหรือการแยกตัวทำละลายเพื่อกำจัดเกลืออนินทรีย์และสิ่งสกปรกอื่น ๆ
3. การทำให้บริสุทธิ์:
กระบวนการตกผลึกจะตกตะกอน erythritol ในรูปแบบผลึกบริสุทธิ์ นี่คือความสำเร็จโดยการระบายความร้อนและการควบคุมความเข้มข้นของตัวทำละลาย
4. การอบแห้งและการกัด:
ผลึกบริสุทธิ์จะถูกทำให้แห้งเพื่อกำจัดความชื้นที่เหลือและบดให้เป็นขนาดเม็ดที่ต้องการหรือรูปแบบผงที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานต่างๆ
การทำให้บริสุทธิ์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการประชุมมาตรฐานคุณภาพอาหารที่เข้มงวดและมาตรฐานเภสัชกรรม
ในขณะที่การหมักมีความโดดเด่น แต่ erythritol ยังสามารถสังเคราะห์ทางเคมีผ่านการเร่งปฏิกิริยาไฮโดรเจนของอนุพันธ์คาร์โบไฮเดรต อย่างไรก็ตามวิธีนี้:
- เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาที่ซับซ้อนมากขึ้นและต้องใช้เงื่อนไขทางเคมีที่รุนแรง
- มีแนวโน้มที่จะผลิตผลพลอยได้ผสม
- เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าการหมัก
ดังนั้นการหมักยังคงเป็นเส้นทางการค้าที่ต้องการและยั่งยืนที่สุดสำหรับการผลิต erythritol
Erythritol ใช้อย่างกว้างขวางในหลายอุตสาหกรรมเนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์:
- อุตสาหกรรมอาหาร:
รวมอยู่ในช็อคโกแลตที่ปราศจากน้ำตาลและแคลอรี่, ลูกอม, ขนมอบ, แยมและผลิตภัณฑ์นม
- อุตสาหกรรมเครื่องดื่ม:
ใช้ในโซดาอาหาร, น้ำปรุงแต่ง, เครื่องดื่มกีฬาและเครื่องดื่มพลังงานเป็นสารให้ความหวานที่ปราศจากแคลอรี่
- การดูแลสุขภาพและยา:
เพิ่มเข้าไปในผลิตภัณฑ์ดูแลช่องปากเช่นยาสีฟันและน้ำยาบ้วนปากสำหรับผลกระทบที่เป็นมิตรกับฟันรวมถึงผลิตภัณฑ์โภชนาการที่เป็นโรคเบาหวานและการจัดการน้ำหนัก
- อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง:
ทำหน้าที่เป็นตัวแทน humectant และความชุ่มชื้นในสูตรผลิตภัณฑ์ดูแลผิว
ข้อดีของ erythritol รวมถึงดัชนีน้ำตาลในเลือดต่ำ, แคลอรี่เป็นศูนย์, ความทนทานต่อระบบย่อยอาหารที่ยอดเยี่ยมเมื่อเทียบกับโพลีออลอื่น ๆ และคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ
Erythritol มีแหล่งที่มาเป็นหลักผ่านกระบวนการหมักเทคโนโลยีชีวภาพที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งแปลงกลูโคสที่ได้มาจากวัตถุดิบที่อุดมด้วยแป้งให้เป็นสารให้ความหวานตามธรรมชาติและแคลอรี่ต่ำ ต้องขอบคุณการเกิดขึ้นตามธรรมชาติและวิธีการผลิตที่ยั่งยืน Erythritol ได้กลายเป็นส่วนประกอบสำคัญในตลาดโลกสำหรับอาหารที่มีสุขภาพดีเครื่องดื่มและผลิตภัณฑ์ด้านการดูแลสุขภาพ ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีการหมักและกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ทำให้มั่นใจได้ว่า erythritol รักษาคุณภาพความบริสุทธิ์และความคุ้มค่าตามความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับสารให้ความหวานธรรมชาติทั่วโลก
Erythritol ส่วนใหญ่ผลิตโดยการหมักกลูโคสที่ได้มาจากแหล่งแป้งเช่นข้าวโพดหรือข้าวสาลีโดยใช้สายพันธุ์ยีสต์พิเศษ
Erythritol ถือเป็นสารให้ความหวานตามธรรมชาติเพราะผลิตผ่านกระบวนการหมักตามธรรมชาติแม้ว่าบางครั้งวัตถุดิบเริ่มต้นอาจมีการปรับเปลี่ยนทางพันธุกรรม
เมื่อเปรียบเทียบกับโพลีออลอื่น ๆ erythritol มีแคลอรี่น้อยลงทำให้เกิดความรู้สึกไม่สบายทางเดินอาหารน้อยลงและมีผลกระทบเล็กน้อยต่อระดับน้ำตาลในเลือดและระดับอินซูลิน
ใช่ erythritol ไม่เพิ่มระดับน้ำตาลในเลือดหรือระดับอินซูลินอย่างมีนัยสำคัญทำให้ปลอดภัยและเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับผู้ป่วยโรคเบาหวาน
การหมักใช้วัตถุดิบคาร์โบไฮเดรตทดแทนและสร้างของเสียที่เป็นพิษน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับวิธีการสังเคราะห์ทางเคมีทำให้เป็นตัวเลือกการผลิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
[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-it-its-sources และ production-process)
[5] (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652620305801)
[6] (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc54343777/)
