بخشی از مقاله
ویژگی هاي منحصر به فرد زایلیتول
چکیده
زایلیتول یک قند الکلی 5 کربنه و داراي شیرینی نسبی معادل ساکارز است و از نظر اقتصادي قیمت آن مانند ساکارز است . زایلیتول پایداري شیمیایی ، آنزیمی و میکروبی بالایی دارد و در صنعت به دو طریق تولید می گردد روش آنزیمی که آسان و ارزان است و آلودگی محیط زیست به همراه ندارد و روش شیمیایی که روشی نسبتا دشوار و گران است و آلودگی محیط زیست را به همراه دارد . در صنایع غذایی از زایلیتول در تمامی محصولات غذایی مانند فرآورده هاي پخت ، فرآورده هاي شیري ، نوشیدنی ها ، آدامس ، آب نبات و شکلات و سایر می توان استفاده کرد . در زمینه پزشکی مهم ترین خاصه زایلیتول جنبه دندانپزشکی آن است که از بروز عارضه پوسیدگی دندان پیشگیري می کند علاوه بر آن زایلیتول بسیار کم جذب است و افراد مبتلا به بیماري دیابت می توانند با آرامش خاطر از محصولات محتوي آن استفاده کنند . زایلیتول عارضه
چاقی به همراه ندارد ، روي دستگاه گوارش اثر لینت بخش دارد ضمن آن که از نظر پزشکی نیز داراي مزایاي بسیار منحصر به فردي روي بدن می باشد . تمامی سازمان هاي غذایی زایلیتول را یک شیرین کننده ایمن و بی خطر اعلام کرده و دوز مصرفی آن را نامحدود عنوان داشته اند .
کلمات کلیدي : زایلیتول ، صنایع غذایی ، دندانپزشکی ، پزشکی
-1 مقدمه
زایلیتول یا قند چوب ، یک قند الکلی 5 کربنه می باشد که داراي شیرینی مشابه و معادل با ساکارز است . سایر ویژگی هاي فیزیکو شیمیایی و حسی زایلیتول مشابه و یا برتر از ساکارز می باشد و از نظر اقتصادي نیز قیمت آن مانند قیمت ساکارز است . زایلیتول پایداري شیمیایی و آنزیمی بالایی دارد و همچنین به دلیل ساختار خاصش براي میکروارگانیسم ها قابل استفاده نیست و پایداري میکروبی بسیار بالایی دارد . زایلیتول در عالم گیاهی بسیار اندك وجود دارد که استخراج آن از منابع گیاهی اش توجیح صنعتی – اقتصادي ندارد و در صنعت به دو روش تولید می شود روش آنزیمی که اغلب از مخمر Candida استفاده می شود ، این روش آسان و ارزان بوده و آلودگی محیط زیست به همراه ندارد و روش شیمیایی که از واکنش کاتالیک و کاتالیزور نیکل استفاده می شود که روشی نسبتا دشوار و گران است و آلودگی محیط زیست را به همراه دارد . در صنایع غذایی از زایلیتول در تمامی محصولات غذایی مانند فرآورده هاي پخت ، فرآورده هاي شیري ، نوشیدنی ها ، آدامس ، آب نبات و شکلات و سایر می توان
استفاده کرد و از مزایاي آن بهره برد . [9] در زمینه پزشکی مهم ترین ویژگی زایلیتول ممانعت از پوسیدگی دندان است زیرا رشد و بقاء باکتري مخرب و پوسیدگی زاي دندان یعنی Streptococcus mutans را مختل می سازد . [7] علاوه بر آن زایلیتول بسیار کم جذب است و افراد دیابتی می توانند با آرامش خاطر از محصولات محتوي این پلی ال استفاده کنند ، عارضه چاقی به همراه ندارد ، خاصیت لینت بخشی براي دستگاه گوارش ایجاد می کند ضمن آن که در درمان کم خونی همولیتیک ، بیماري هاي ریوي ، عفونت گوش میانی ، تحلیل استخوان , عفونت میکروبی چشم ، التهابات و جراحات پوستی و کلاژن سازي نیز مثمر ثمر بودن آن اثبات شده است و همچنین می تواند باعث تعدیل دماي عمومی بدن گردد . باید متذکر شد کلیه مراجع غذایی زایلیتول را شیرین کننده ایمن و بی خطر اعلام داشته اند و دوز مصرفی آن را نا محدود بیان داشته اند . [9] هدف از پژوهش بررسی جوانب غذایی- پزشکی زایلیتول و بررسی اثرات مثبت استفاده از این قند الکلی در مواد غذایی می باشد و نگرشی در رابطه با تاثیرات سودمند آن براي دهان و دندان صورت پذیرفته است .
-2 زایلیتول از دیدگاه دانش صنایع غذایی
زایلیتول ترکیبی طبیعی و از نوع Pentitol میباشد که داراي ساختاري باز مشتمل بر 5 گروه هیدروکسیل میباشد که هر کدام از آن ها به طور جداگانه با یک اتم کربن پیوند دارند ( شکل . ( 1 از نقطه نظر تکنولوژي صنایع غذایی ویژگی طلایی زایلیتول شباهت این شیرین کننده با ساکارز است . شیرینی نسبی زایلیتول مانند ساکارز است و برابر با یک عنوان شده است قیمت، آن نیز کاملاً به صرفه بوده و شیرینی مشابه به ساکارز در محصول ایجاد میکند . زایلیتول به صورت پودر سفید رنگ در بازار عرضه میگردد ( شکل ( 2 . [7,9] زایلیتول به قند چوب نیز شناخته میشود و از سایر ویژگیهاي منحصر به فرد آن میتوان به این اشاره داشت که پیش طعم و پس طعم نامطلوب ایجاد نمیکند . در حرارت نقطه جوش خود تا چند دقیقه کاراملیزه نمیشود ، در واکنش میلارد شرکت نمیکند و ارزش تغذیه اي فرآورده تولید شده را کاهش نمیدهد ، سیروپ هاي حاوي زایلیتول از سیروپهاي حاوي ساکارز چسبندگی کمتري دارند ، حلالیت بسیار خوبی در آب دارد ( مانند ساکارز ) ، پایداري ساکارز مستقل از pH است و در محدوده (1 - 11) از pH می توان از آن استفاده کرد ، پایداري شیمیایی و آنزیمی بسیار بالایی دارد و همچنین به دلیل ساختار خاص خود براي میکروارگانیسم ها عجیب و غریب است و میکروارگانیسم ها نمیتوانند از آن استفاده کنند در نتیجه پایداري میکروبی بسیار بالایی دارد ضمن آنکه یک شیرین کننده کم کالري است و فقط 2/4 کیلو کالري بر گرم انرژي زایی دارد . باید متذکر شد زایلیتول نیز همانند سایر پلی الها و قندهاي الکلی وقتی به صورت جامد در دهان گذاشته میشود ایجاد گرمایش منفی میکند زیرا داراي گرماي انحلال برابر 34/8 کالري بر گرم میباشد که در برخی مواد غذایی مثل آدامس و آب نبات این ویژگی بسیار ایده آل است و مانند طعم دهنده نعنایی عمل میکند . [9]
شکل – 1 فرمول شیمیایی زایلیتول
شکل – 2 پودر سفید رنگ زایلیتول
ویژگیهاي زایلیتول از دیدگاه دانش صنایع غـذایی در جـدول 1 آورده شده است .
جدول -1 ویژگی هاي زایلیتول از دیدگاه صنایع غذایی [9]
-2-1 مواد غذایی داری زایلیتول
زایلیتول در بسیاري از میوه ها و سبزي ها به صورت طبیعی وجود دارد که این میزان بسیار ناچیز است و از نظر تجاري و صنعتی قابل قبول نیست. [9] در جدول 2 مواد گیاهی محتوي زایلیتول آورده شده است .
البته در کشور چین از چوب بلال و در ایالات متحده از چوب هاي درختان جنگلی مانند چوب درخت توس ( غان ) زایلیتول تولید میشود . [9] همچنین طبق تحقیقات جدید پوسته دانه ماش پتانسیل بالقوهاي براي تولید زایلیتول در مقیاس صنعتی دارد . [8]
همچنین(Franceschin et al., (2011 از کاه گیاه چاودار میزان قابل توجهی اتانول و زایلیتول به صورت توأم استخراج کردند .
باید متذکر شد زایلیتول یک محصول میانی است که در پستانداران از طریق متابولیسم کربوهیدارت تولید میگردد . کبد یک انسان بالغ در روز تا 15 گرم زایلیتول از طریق متابولیسم معمول خود تولید میکند و نیز غلظت زایلیتول در خون یک فرد بالغ 0/03 – 0/6 میلی گرم در 100 میلیلیتر میباشد. [9]
-2-2 سنتز صنعتی زایلیتول
-2-2-1 روش آنزیمی
زایلیتول را میشود به صورت طبیعی از D-xylose توسط میکروارگانیسمها یی مانند Candida guilliermondii ،
C. parapsilosis و C. tropicalis استخراج کرد که C. tropicalis بیشترین میزان جذب درونی زایلوز را دارد و از طریق دو واکنش آنزیمی Oxidoreductive شامل زایلوز ردوکتاز و زایلیتول دِ هیدروژناز ، زایلیتول تولید میکند . [7] باید متذکر شد باکتريهاي گونه Cornynebacterium و Enterobacter ( براي مثال ( E. liquefaciens میتوانند از قندهاي پنتوز زایلیتول تولید کنند همچنین برخی گونههاي دستکاري ژنتیکی شده Saccharomyces cervisiaeهم زایلیتول تولید میکنند اما مخمرهاي Candida و Pichia اغلب براي تحقیق و تولید زایلیتول استفاده میشوند و گونههاي Candida منبع بالقوه زایلیتول هستند . [9]
-2-2-2 روش شیمیایی
در روش شیمیایی D-xylose مستقر شده در هیدرولیزات هاي همی سلولزي از طریق یک واکنش کاتالیک توسط کاتالیزور نیکل بهزایلیتول تبدیل میشود . باید متذکر شد روش شیمیایی روش پر هزینهاي است زیرا مستلزم استفاده از تجهیزات تخصصی گران قیمتی براي رسانیدن فشار و دما به حد لازم است همچنین آلودگی محیط زیست را نیز به همراه دارد در حالی که روش آنزیمی روشی مقرون به صرفه بوده و آلودگی زیستی به همراه ندارد و در صنعت اغلب روش آنزیمی مورد استفاده میگیرد . [9]
-2-3 زایلیتول در بازارهاي جهانی
علاقه به استفاده از زایلیتول باعث شده است در سالیان اخیر استفاده از آن در صنایع غذایی ، پزشکی ، دارویی و دندانپزشکی افزایش چشمگیري داشته باشد تا جایی که این قند الکلی 12 درصد سهم فروش از کلپلی اُل ها را تا سال 2012 به خود اختصاص داده است . امروزه استفاده از زایلیتول در صنایع غذایی ، در بیش از 50 کشور بزرگ جهان قابل قبول و مورد تأیید است . [9]
-2-4 محصولات غذایی محتوي زایلیتول
امروزه انواع محصولات غذایی محتوي زایلیتول در بازارهاي غذا وجود دارد که مهم ترین آن ها آدامس میباشد . فرآوردههاي پخت ،
شیرینیها ، مرباجات ، انواع شکلات و آب نبات ، دسرهاي منجمد ، کوکیها ، پودینگها ، انواع بستنی ، نوشیدنیها ، برخی مشروبات الکلی ، انواع ژله ، انواع تافی ، کرم بیسکوئیتهاي کرم دار ، برخی انواع ماست و سایر محصولات از زایلیتول استفاده میشود . در محصولی مانند آدامس میتوان به تنهایی از زایلیتول استفاده کرد ( شکل ( 3 در صورتیکه در سایر محصولات معمولاً زایلیتول با یک یا چند شیرین کننده دیگر استفاده میشود . استفاده از زایلیتول در آدامس باعث بروز سه ویژگی مطلوب میشود : ایجاد سرماي دلخواه و مناسب در دهان ، ایجاد شیرینی معادل ساکارز و نیز ایجاد بافت و حالت انعطاف پذیر مطلوب در محصول ، زایلیتول در ماست و مربا و دسر منجمد باعث بهبود بافت و رنگ و طعم و عمر نگهداري میگردد و نیز داراي ویژگی مشابه یک آنتی اکسیدان بوده و عامل مرطوب کننده ، پایدار کننده ، محافظت کننده آن محصولات میباشد و نقطه انجماد آن ها را نیز کاهش میدهد . زایلیتول در بستنی عامل حجم دهنده و مهار کننده کریستالیزاسیون است ضمن آن که قوام مناسبتري نسبت به ساکارز ، به آن محصول میبخشد . زایلیتول در کیک و کلوچه و محصولات پخت باعث نگهداري آب محصول میشود و بافت را ارتقاء میبخشد و عمر نگهداري آن محصولات ارا افزایش می دهد . [9]
شکل – 3 آدامس محتوي زایلیتول(به تنهایی) به عنوان شیرین کننده
- 3 زایلیتول از دیدگاه دانش پزشکی
-3-1 زایلیتول از دیدگاه دندانپزشکی
شاید مهم ترین نقش زایلیتول از دیدگاه پزشکی به بخش اثرات سودمند آن بر سلامت دهان و دندان معطوف شود . این پلی اُل رشد و فعالیت Streptococcus mutans که مهم ترین عامل تخریب دندان است و باکتري پوسیدگیزاي دندان نامیده میشود را مختل میسازد . [7] در اغلب کشورهاي صنعتی زایلیتول جایگزین ساکارز در آدامس میشود . تولید کنندگان آدامسهاي زایلیتول که نوعی محصول غذایی – دندانپزشکی است معتقدند مصرف کننده آدامس را دوست دارد اما دندانهایش را بیشتر از آدامس دوست دارد . [9] پلاك میکروبی که روي سطح دندان انباشته میشود متشکل از فلور بومی دهان است و از عوامل اصلی براي بیماري پریودنتال و پوسیدگی دندان
