Tài liệu Xilitol – một loại chất ngọt thay thế pptx

Tiểu luận: Cơ sở hóa sinh của
quá trình sản xuất xylitol từ phụ
phẩm nông nghiệp
GVHD: PGS.TS Tô Kim Anh
Nhóm sv thực hiên:
Hà Thị Diệp
Đỗ Thị Liễu
Trần Thị Thùy Linh
Phạm Thị Nhung
Mở đầu
•
Phụ phẩm nông nghiệp
như rơm rạ, lõi ngô hay
bã mía….
•
Một số loại gỗ có hàm
lượng xylan cao như bulô,
bạch dương hay sồi….
•
Việt Nam có rất nhiều
nguyên liệu dư thừa để
sản xuất xylitol
Nội dung
I. Giới thiệu về xylitol
II. Xử lý nguyên liệu
III. Cơ sở hóa sinh
IV. Các điều kiện ảnh hưởng
V. Triển vọng ứng dụng và nghiên cứu
VI.Tài liệu tham khảo
1. Xylitol - một loại chất ngọt thay thế sản
xuất từ nguyên liệu phụ phẩm nông nghiệp

Bạn đang bị thừa cân
và tiểu đường.
Sử dụng xylitol
là một lựa chọn
an toàn và hiệu
quả.
Bạn đang mắc các
bệnh răng miệng và
bạm muốn tìm lại nụ
cuời tươi tắn?
Bạn đã từng nghe tới
các sảm phẩm chăm
sóc răng miệng của
Xylitol chưa?
1. Giới thiệu về xylitol
Xylitol là một chất ngọt tự nhiên
•
CTPT:CH2OH-(CHOH)3-CH2OH
•
Là một rượu đường 5 C
•
Khối lượng phân tử : 152
•
Hình dạng: màu trắng, bột tinh thể
như tinh thể glucose
•
Vị ngọt tương đương sucrose
•
Độ hoàn tan ở 200C: 169g/100g
nước, khó tan trong etanol, metanol.

•
Năng lượng 4,06 kcal/g
Có nhiều trong quả dâu tây, nấm và rau quả
2. Sự chuyển hóa của xylitol trong cơ thể người và vi
sinh vật
Con đường chuyển hóa
chính của xylitol trong cơ
thể
Trong cơ thể người,
1/3 xylitol được
chuyển vào máu qua
thành ruột và chuyển
hóa ở gan, 2/3 còn lại
được vi sinh vật
trong đường tiêu hóa
sử dụng
•
Trong cơ thể xylitol thường nhận ATP chuyển thành xylitol-5phosphate (quá
trình làm hoạt hoá xylitol).
•
Xylitol-5phosphate nhờ enzim izomeraza chuyển thành xylulose 5-phosphate
•
xylulose 5-phosphate chuyển vào con đường pentose photphat rồi vào con
đường đường phân và các quá trình lại diễn ra như ở trên
•
Đối với người thì quá trình tiêu hóa xylitol rất chậm và tạo ra ít năng lương
•
Đối với vi sinh vật, do thiếu đường giàu năng lượng và dễ tiêu hóa nên chúng
“dùng tạm” xylose .
•

Trong quá trình lên men vsv, con người lấy xylitol là sản phẩm trung gian trong
chuỗi chuyển hóa của chúng.vì vậy luôn chú ý cung cấp đủ năng lượng để chúng
duy trì hoạt động trao đổi chất.
3. Hiệu quả năng lượng khi sử dụng Xylitol
•
Khi sử dụng xylitol, năng lượng để chuyển
xylitol vào con đường đường phân lớn nên
năng lượng thu được cuối cùng thấp hơn hẳn
glucose.
•
So với glucose thì năng lượng của xylitol chỉ
bằng 40%.
•
Phần lớn các loại vi sinh vật không sử dụng
được xylitol
4. Những ứng dụng của xylitol
Xylitol tạo vị ngọt thanh mát và
tự nhiên cho các sp bảo vệ răng
miệng
Các vsv trong miệng phần lớn
không sử dụng được xylitol nên
sẽ giảm nhanh số lượng.
Các nước phát triển sử dụng xylitol rất
phổ biến cho các sản phẩm csrm.
4.1.Bảo vệ răng miệng
4.2. Sản xuất các sản phẩm phục vụ bệnh nhân
béo phì và tiểu đường
- Có rất nhiều loại thực phẩm đã và đang
được phát triển
•

Xylitol được dùng sản xuất thực
phẩm cho người béo phì và tiểu
đường
•
Vì ruột hấp thụ xylitol rất chậm,
xylitol không đủ để bị hấp thụ vào
máu, làm tăng đường huyết. Đồng
thời quá trình hấp thụ xylitol không
cần insulin nên người bị bệnh tiểu
đường và người bình thường hấp
thụ xylitol như nhau.
4.3. Có nhiều ứng dụng khác của xylitol
trong ngành dược như sản xuất thuốc điều trị
viêm tai ở trẻ em và viêm loát dạ dày do vi sinh
vật.
5.1.Một số loại đường thay thế đang được sử
dụng hiện nay
Tính chất Sacaroza Maltitol Lactitol Sorbitol Manitol Xylitol Isomalt
Độ
ngọt(dung
dịch 10%)
1,0 0,9 0,3 0,5 0,5 1
,0
0,5
Khả năng
hút ẩm
+ + - + - + -
Độ hoà
tan
(g/100ml

nước ở
25°C)
210 150 235 22 185 33
Nhiệt
lượng hoà
tan (J/g)
-17 -80 -50 -112 -121 -155 -38
5.2. Vì sao Xylitol lại được sử dụng phổ biến như vậy
-
Vì xylitol có vị ngọt tự nhiên và tương đương với đường
mía
-
Có một số ưu điểm vượt trội như đã nêu ở trên
-
Được các hội đồng y khoa uy tín công nhận là không gây
độc cho cơ thể nếu sử dụng không quá giới hạn cho phép.
-
Một người trong 1 ngày có thể ăn khoảng 200g xylitol
-
Tùy vào thể trạng mỗi người mà có thể bị tiêu chảy nếu
ăn quá giới hạn cho phép.
Xylitol có ở đâu?
Xylitol được sản xuất từ đâu?
Cây bulô
Cây bulô
•
Mọc thành các cánh rừng ở Phần Lan.
•
Thành phần chứa nhiều xylan.
Khó khăn

•
Cây bulô được dùng vào nhiều mục đích khác.
•
Là nguồn có khả năng tái sinh nhưng chậm.
•
Phân phối.
Giải pháp tại Việt Nam?
•
Nguồn phụ phẩm nông nghiệp
•
Công nghệ sản xuất xylitol
Phụ phẩm nông nghiệp?

Thành phần phế phẩm
nông nghiệp chủ yếu là
lignocellulose-là chất rất
bền vững với ba thành
phần chủ yếu là: cellulose,
hemicellulose, lignin
Hemicellulose
•
Là polysaccarit
•
Đơn phân là các đường
đơn C5 và C6.
•
Dễ bị thủy phân hơn
cellulose và lignin
Cellulose
•

Là polysaccarit.
•
Đơn phân là glucose
•
Khá bền vững
Lignin
•
Có nhiều liên kết
ngang.
•
Kỵ nước
•
Là hợp chất thơm.
•
Được hình thành bởi
loại bỏ gốc hydroxyl từ
đường, tạo thành hợp
chất phenolic và các
chuỗi rượu ngắn.
•
Ứng dụng nhiều trong
sản xuất xốp, nhựa…
•
Rất khó bị thủy phân
•
Sản phẩm thủy phân là
phenolic có độc tính
cao
•
Bị thủy phân bởi

peroxidase mangan,
laccase và Cellobiose
dehydrogenase
Lựa chọn phế phẩm nông nghiệp?

Yêu cầu
•
Thành phần chứa nhiều
hemicellulose.
•
Dễ thu gom và tương đối
sạch.
chọn lõi ngô!!!
•
Hàm lượng đường khử
thu được sau thủy phân:
3.75% (cao)
Mục tiêu xử lý nguyên liệu thu dịch thủy phân
cho lên men xylitol?
Thu dịch thủy phân
•
Có nồng độ xylose cao
•
pH = 4.4-5.5
•
Không độc với vi sinh vật
lên men
Các phương pháp xử lý nguyên liệu
•
Xử lý bằng hóa học:

axit hoặc bazơ.
•
Xử ký bằng sinh
học:enzym

Phù hợp với thực
tiễn là phương
pháp dùng axit
Sơ đồ xử lý nguyên liệu