Tên hóa học: 4-O--D-Glucopyranosyl-D-glucose

Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm

GVHD: Trần Thị Thu Trà



Nhiệt nóng chảy: 102 – 103oC (monohydrate)

Maltose, hay đường mạch nha, là một disaccharide hình thành từ 2 đơn vị

glucose liên kết nhau qua liên kết α-1,4 glucoside. Nó là thành phần quan trọng thứ

hai trong hàng loạt những hợp chất hóa sinh có vòng glucose. Nếu thêm một gốc

glucose thì tạo thành maltotriose, và 4 gốc glucose thì gọi là maltotetrose, … Nếu

thêm nhiều gốc glucose nữa thì tạo thành dextrins, thường gọi là maltodextrin, hay

thậm chí tạo thành tinh bột.

2.1.1.2.1.2. Phương pháp thu nhận:

Maltose được thu nhân từ nguồn tinh bột, đặc biệt là tinh bột bắp. Dưới đây là sơ

đồ thu nhận maltose syrup từ nguồn tinh bột bắp.

Tinh bột



Cô đặc chân không



Hóa lỏng bằng enzyme Đường hóa bằng enzyme



Lọc tinh



Lọc thô



Lọc tiệt trùng (filtering sterilization) Thành phẩm

Maltose syrup



Tẩy màu



Lọc



Bao gói



Hình 2.6: Sơ đồ thu nhận Maltose

2.1.1.2.1.3. Đặc điểm:

Khả năng tham gia phản ứng thủy phân: Maltose bị thủy phân tạo thành hai

phân tử glucose. Trong cơ thể sống, enzyme maltase xúc tác cho phản ứng thủy phân

này xảy ra nhanh. Trong phòng thí nghiệm đun nóng dung dịch trong môi trường acid

mạnh trong vài phút cũng sẽ cho ra những sản phẩm tương tự. Sự sản sinh maltose

trong ngũ cốc nẩy mầm, như lúa mạch, là một phần quan trọng của quá trình ủ. Khi lúa

mạch được ủ thì đây là điều kiện thuận lợi để hàm lượng maltose đạt cực đại. Quá

trình chuyển hóa maltose bởi nấm men trong quá trình lên men tạo ra sản phẩm là

ethanol và CO2.

Tính chất cảm quan: Maltose syrup là chất lỏng trong suốt, có mùi dễ chịu, vị

ngọt, mát, được hấp thụ tốt bởi hệ tiêu hóa của người.

Độ ngọt: ngọt bằng 40% so với saccharose, 60% so với glucose.

Chống lại hiện tượng sạn cát (anti-sand) trong kẹo, jelly, jam và những thực

phẩm khác tốt. Hiếm xảy ra hiện tượng kết tinh đường.

Độ bền: bền ở nhiệt độ cao và trong môi trường acid, đặc biệt thích hợp để làm

kẹo. Khó bị phân hủy bởi vi khuẩn đường miệng do đó không gây sâu răng.

2.1.1.2.1.4. Ứng dụng:

34

SVTH: Trần Thị Thúy Liễu

MSSV: 60301459



34



Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm

GVHD: Trần Thị Thu Trà



Maltose syrup có vị ngọt nhẹ, bền với nhiệt độ và môi trường acid nên nó được

ứng dụng để tạo chất lượng tốt cho thực phẩm và kéo dài thời gian bảo quản.

Hữu ích trong công nghệ sản xuất bánh kẹo.

Nó giúp cải thiện chất lượng và mùi vị cho công nghiệp thức uống lạnh vì nó

không xuất hiện hiện tượng kết tinh và có nhiệt độ đông đặc thấp.

Chống tinh bột cũ (older), giữ ẩm và kéo dài thời gian bảo quản cho các sản

phẩm bánh, bánh mì, thực phẩm nướng.

Vị bền trong các sản phẩm trái cây, quả giầm nước đường, jam, trái cây đóng

hộp.

2.1.1.2.2 Lactose: [4], [28]

2.1.1.2.2.1. Công thức cấu tạo và tính chất:

Lactose, đường sữa, là một disaccharide cấu tạo bởi 2 phân tử -D-galactose và

-D-glucose liên kết nhau qua liên kết 1-4 glycosidic. Lactose chiếm khoảng 2 – 8%

trong sữa. Lactose bắt nguồn từ tiếng Latin có nghĩa là sữa, công thêm đuôi –ose để

chỉ đường.

Độ hòa tan: 8g lactose/10g

Khối lượng phân tử: 342,296g/mol

2.1.1.2.2.2. Phương pháp thu nhận:

Lactose là một loại đường tự nhiên có trong sữa của động vật có vú và nó không

có trong thực vật. Trong sữa bò có khoảng 4,7% nhưng trong sữa trâu thì cao hơn

(6,9%) và sữa dê (6,0%).

Lactose thương mại được sản xuất từ whey sinh ra trong sản xuất phô mai hay từ

chất lỏng còn dư ra trong sản xuất casein. Chất lỏng này được hóa chua, được đun

nóng trong than hoạt tính và lọc. Và sau đó nó được xử lý để tái diễn quá trình kết tinh

và mức độ tinh sạch được xác định bằng số lượng tinh thể. Sự thay thế này có một ít

khó khăn bởi vì khả năng kém tan của nó và khả năng kết tinh khác thường. Độ tan

của lactose ở nhiệt độ thường là khoảng 16% và tăng lên 60% ở 90 oC, và trong dung

dịch nó tồn tại hai dạng α và β-lactose.

Ơ trạng thái kết tinh, lactose có 3 dạng: α lactose ngậm nước, α lactose khan và

β lactose khan. α lactose ngậm nước (một phân tử nước) là lactose thương mại, lactose

khan thu được bằng cách tách nước ở nhiệt độ 65 – 93,5oC ở áp suất thấp hay nó được

sản xuất ở áp suất thường và nhiệt độ là 110 – 130 oC. Ơ dạng khan, nó có khả năng hút

ẩm trong môi trường ẩm ướt ở nhiệt độ dưới 93,5 oC và khi đó nó chuyển sang dạng

ngậm nước, nhưng trên 93,5oC nó chuyển sang dạng β khan. β lactose khan cũng được

hình thành khi lactose kết tinh trong dung dịch đậm đặc ở nhiệt độ 93,5 oC.

2.1.1.2.2.3. Đặc điểm:

Về dinh dưỡng: lactose là loại đường quan trọng và thúc đẩy sự tiêu hóa canxi và

phospho ở những con thú con và được xem là nguồn đường trong tế bào não.

Độ ngọt: Nó không ngọt và khi trong dung dịch, nó bằng 1/6 độ ngọt saccharose,

và chính vì thế nó được đề xuất là chất thay thế đường trong một vài loại bánh kẹo để

làm giảm bớt độ ngọt quá mức.

35

SVTH: Trần Thị Thúy Liễu

MSSV: 60301459



35



Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm

GVHD: Trần Thị Thu Trà



Khả năng tiêu hóa của lactose: Những đứa trẻ nhỏ được cho bú bằng sữa của mẹ

chúng. Để tiêu hóa được chúng cần có enzyme lactase (1-4 disaccharidase) được tiết ra

bởi lông tơ của ruột (intestinal villi) và enzyme này phân cắt phân tử lactose thành

glucose và galactose dễ hấp thụ.

Vì lactose có mặt trong hầu hết các loại sữa nên hầu hết những chỗ có thể sinh ra

enzyme lactase dần cạn kiệt và khi đó cơ thể con người không còn khả năng chuyển

hóa lactose. Do đó sự mất lactase cũng là một loại bệnh ở người trưởng thành. Tuy

nhiên nhiều người có tổ tiên ở Châu Au, Trung Đông, An Độ và Maasai ở Đông Phi có

một kiểu gien cho lactase giúp người trưởng thành không bị mất khả năng này. Và

nhiều động vật tự nhiên như bò, dê, cừu cho sữa để làm thức ăn.

2.1.1.3 Hỗn hợp:

2.1.1.3.1 Đường nghịch đảo: [2], [28]

2.1.1.3.1.1. Công thức cấu tạo và tính chất:

Đường nghịch đảo là hỗn hợp glucose và fructose với tỷ lệ mol 1:1.

2.1.1.3.1.2. Phương pháp thu nhận:

Hiện nay đường nghịch đảo được sản xuất bằng phương pháp thủy phân dung

dịch đường saccharose, tác nhân xúc tác có thể là acid hoặc enzyme invertase.

Giả sử hiệu suất là 100%, khi đó ta sẽ thu được sản phẩm là đường ngịch đảo.

catalyst

C12 H 22O11 + H 2O  C6 H12 O6 + C6 H12O6

→

14 2 4

3

1 2 4

4

3

1 2 4

4

3

Saccharose

Glu cos e

Fructose

14 2 4

3

1 2 4

4

3

1 2 4

4

3

+66,5o

+52,7o

−92,4o

1 4 44 2 4 4 4

3

−19,8o



Ơ 20oC và bước sóng 546,1nm, góc quay cực của dung dịch saccharose là +66,5 o

(góc quay phải), còn góc quay cực của D-glucose là +52,7 o (góc quay phải) và của Dfructose là -92,4o (góc quay trái). Như vậy, khi phản ứng thủy phân saccharose diễn ra

hoàn toàn, dung dịch đường thu được sẽ có góc quay cực là -19,8 o (góc quay trái). Do

có sự thay đổi góc quay cực của dung dịch saccharose trước và sau phản ứng nên quá

trình này còn được gọi là quá trình nghịch đảo đường.

Xúc tác acid có thể dùng là: acid citric, acid tartaric, malic … nhưng phổ biến

vẫn là acid ciric vì nó phổ biến, được tìm thấy trong nhiều loại trái cây và là chất tạo vị

chua quan trọng trong thực phẩm.

Xúc tác enzyme sử dụng là enzyme invertase. Ở quy mô công nghiệp, quá trình

nghịch đảo đường bằng invertase được thực hiện bởi hai dạng chế phẩm: enzyme hòa

tan và enzyme cố định.

- Chế phẩm enzyme hòa tan: chế phẩm thương mại thường có dạng bột, màu từ

trắng đến vàng nhạt và được thu nhận chủ yếu từ bã thải nấm men bia.

- Chế phẩm enzyme cố định: vào năm 1916, lần đầu tiên Nelson và Griffin đã

quan sát hiện tượng invertase hấp phụ trên than hoạt tính. Nhưng mãi đến năm 1969,

các enzyme cố định mới được ứng dụng ở quy mô công nghiệp.

Ưu điểm của dùng xúc tác enzyme so với xúc tác acid là:

36

SVTH: Trần Thị Thúy Liễu

MSSV: 60301459



36



Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm

GVHD: Trần Thị Thu Trà



- Điều kiện phản ứng ôn hòa hơn: các chế phẩm invertase thương mại hiện nay

thường có nhiệt độ tối thích dao động trong khoảng 50 – 60 oC và pH tối thích nằm

trong vùng acid yếu. Điều này sẽ tiết kiệm chi phí năng lượng (gia nhiệt) cho quá trình

sản xuất và ngăn ngừa hiện tượng syrup bị sẫm màu.

- Chất lượng syrup thu được sẽ tốt hơn: sản phẩm không có nguy cơ bị nhiễm

kim loại nặng như trường hợp sử dụng acid vô cơ làm xúc tác cho phản ứng thủy phân.

2.1.1.3.1.3. Đặc điểm:

Những ưu điểm của đường nghịch đảo so với dung dịch đường sacharose có cùng

nồng độ là:

- Tăng độ ngọt cho syrup: theo Moll và cộng sự (1990) thì độ ngọt của saccharose

là 1,0; độ ngọt của glucose và fructose lần lượt là 0,7 và 1,7. Hỗn hợp glucose và

fructose với tỷ lệ mol 1:1 sẽ có độ ngọt là 1,3. Như vậy với cùng một nồng độ đường

như nhau thì syrup đường nghịch đảo sẽ có độ ngọt cao hơn syrup sacharose.

- Tăng hàm lượng chất khô cho syrup: theo phương trình phản ứng trên, nếu sự

thủy phân xảy ra hoàn toàn thì từ 342g saccharose ban đầu sẽ cho ra 180g glucose và

180g fructose – tức thu được 360g đường nghịch đảo. Như vậy lượng tổng chất khô

trong syrup sau phản ứng sẽ tăng xấp xỉ 1,053 lần. Điều này sẽ mang lại hiệu quả kinh

tế không nhỏ cho các nhà sản xuất.

- On định chất lượng đường syrup, ngăn ngừa hiện tượng tái kết tinh đường: nồng

độ đường cao trong syrup dễ dẫn đến hiện tượng tái kết tinh đường và làm giảm độ

đồng nhất của syrup. Khả năng hòa tan trong nước của saccharose cao hơn đôi chút so

với glucose (100ml nước ở 15 oC có thể hòa tan được 197g saccharose hoặc 154g

glucose). Tuy nhiên khả năng hòa tan trong nước của fructose lại cao hơn rất nhiều

(100ml nước ở 20oC có thể hòa tan đến 375g fructose). Thực tế cho thấy quá trình kết

tinh đường glucose và fructose khó thực hiện hơn so với saccharose. Do đó phản ứng

nghịch đảo saccharose sẽ tăng cường sự hòa tan của đường trong syrup nồng độ cao và

tránh được hiện tượng tái kết tinh của đường.

- Tăng cường khả năng ức chế hệ vi sinh vật có trong syrup: áp lực thẩm thấu của

syrup phụ thuộc vào nồng độ các chất hòa tan trong syrup và phân tử lượng của chúng.

Theo lý thuyết, nếu hai dung dịch có cùng thể tích và hàm lượng chất tan thì dung dịch

chứa chất hòa tan phân tử lượng nhỏ hơn sẽ có áp lực thẩm thấu lớn hơn. Giá trị áp lực

thẩm thấu càng cao sẽ càng ức chế quá trình trao đổi chất và sinh trưởng của các tế bào

vi sinh vật có trong dung dịch. Quá trình nghịch đảo đường làm tăng hàm lượng các

chất tan có trong syrup đồng thời tạo ra các sản phẩm hexose có phân tử lượng nhỏ

hơn nhiều so với cơ chất saccharose ban đầu. Do đó áp lực thẩm thấu của syrup đường

nghịch đảo luôn cao hơn syrup saccharose có cùng một nồng độ. Điều này góp phần

ức chế hệ vi sinh vật có trong syrup và kéo dài thời gian bảo quản dịch đường.

Ngoài những ưu điểm trên, đường fructose sẽ tạo cho syrup và thành phẩm một vị

ngọt tương tự các loại nước ép trái cây. Do đó quá trình ngịch đảo đường không những

làm tăng độ ngọt mà còn cải thiện cả vị ngọt của syrup.

2.1.1.3.1.4. Ứng dụng:

Đặc biệt dùng trong công nghệ sản xuất mứt, nước ngọt không gaz và mật đường

và được vận chuyển bởi những xe hàng. Những loại này cần phải được bảo quản kỹ để

tránh nhiễm vi sinh vật và xảy ra quá trình kết tinh.

37

SVTH: Trần Thị Thúy Liễu

MSSV: 60301459



37



Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm

GVHD: Trần Thị Thu Trà



Quá trình nghịch đảo có thể được ứng dụng để sản xuất kẹo mềm làm nhân

chocolate. Nhân đã được phủ bởi chocolate trước đó, sau đó ta cho enzyme vào trong

lúc vẫn còn rất nhớt, dưới tác dụng của enzyme nhân sẽ dần ít nhớt hơn theo thời gian.

2.1.1.3.2 Syrup thủy phân từ tinh bột: [2], [14], [28]

2.1.1.3.2.1. Giới thiệu:

Trong ngành công nghiệp thực phẩm, từ nguyên liệu tinh bột người ta có thể sản

xuất ra các loại syrup khác nhau như glucose, maltose, oligosaccharide hoặc syrup

chứa hỗn hợp glucose và fructose được sử dụng phổ biến nhất hiện nay và thường

được gọi là syrup giàu fructose. Trong bài này, tôi chỉ đề cập đến syrup giàu fructose

từ tinh bột.

2.1.1.3.2.2. Phương pháp thu nhận:

Để sản xuất syrup giàu fructose từ tinh bột, người ta sử dụng hai nhóm chế phẩm

enzyme: amylase và glucoisomerase.

- Amylase: xúc tác phản ứng thủy phân tinh bột tạo thành sản phẩm đường

glucose. Trong thực tế người ta thường sử dụng kết hợp hai chế phẩm: α-amylase và

glucoamylase.

- Glucoisomerase: xúc tác phản ứng chuyển hóa đường glucose thành đường

fructose (phản ứng chuyển hóa đồng phân).

2.1.1.3.2.3. Đặc điểm:

Chất lượng syrup giàu fructose được đánh giá thông qua ba nhóm chỉ tiêu dưới

đây:

- Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, độ trong, mùi, vị.

- Chỉ tiêu hóa lý: hàm lượng frutose, chỉ số DE, tổng hàm lượng chất khô, độ

chua, độ nhớt, …

- Chỉ tiêu vi sinh: tổng số vi khuẩn hiếu khí, nấm men và nấm mốc.

2.1.1.3.2.4. Ứng dụng:

Syrup thường được dùng ở mức độ thấp tương đối trong sản xuất bánh bích quy

vì mùi vị đặc biệt của nó. Nó cũng được dùng như chất giữ ẩm (là nguyên liệu ngăn

cản sự mất nước từ thực phẩm) và, được hiểu theo nghĩa hẹp, ngăn cản cấu trúc của

bánh nướng trở nên quá cứng và giòn. Syrup là con đường thuận lợi để đưa đường khử

vào trong công thức bánh và vì vậy thúc đẩy phản ứng Maillard trong quá trình nướng.



2.1.2. Polyols:

Polyols: [3]

Polyols cũng có thể được chia là nguồn gốc monosaccharide (sorbitol, erythritol,

xylitol, mannitol), nguồn gốc disaccharide (maltitol, isomalt, lactitol) và nguồn gốc

polysaccharide (tinh bột thủy phân được hydro hóa). Chúng là những carbohydrate tạo

cảm giác ngọt nhưng không phải là đường hay là rượu.

Polyols là những chất tạo ngọt giảm năng lượng (reduced-calorie sweeteners)

phổ biến và có thể được dùng bằng một lượng đường (table sugar) nhưng thường dùng

kết hợp với những chất tạo ngọt khác để đạt được độ ngọt và vị mong muốn. Cung cấp

năng lượng ít hơn đường saccharose, chúng là chất ngọt trong bánh không đường, kẹo,

38

SVTH: Trần Thị Thúy Liễu

MSSV: 60301459



38



Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm

GVHD: Trần Thị Thu Trà



chewing gum, thực phẩm nướng, kem, kem đánh răng, nước súc miệng, chất bạc hà

làm thơm miệng và dược phẩm.

Polyols cũng góp phần tạo xơ và tạo cấu trúc cho thực phẩm, gây cảm giác mát

khi ăn, giúp giữ ẩm cho thực phẩm, không làm mất vị ngọt và không hóa nâu dưới tác

dụng nhiệt. Vì nấm mốc không thể phát triển tốt trên polyols nên chúng có thể góp

phần làm tăng thời hạn sử dụng của thực phẩm. Trong tự nhiên, chúng xuất hiện nhiều

trong trái cây và trong các loại nước uống, nhưng trong thương mại, chúng được sản

xuất từ những carbohydrate khác như tinh bột, saccharose và glucose.

Polyols được hấp thu một phần từ ruột non vào trong máu, làm giảm tác dụng

glycemic (producing a glycemic respone) (như ảnh hưởng ít hơn đến glucose trong

máu) thấp hơn so với saccharose và glucose. Khi được hấp thu, chúng chuyển hóa tạo

năng lượng và không sản sinh ra hoặc sản sinh ra một ít insulin. Về lý thuyết, polyols

có thể hữu ích đối với người bệnh đái tháo đường.

Bảng 2.1: Các polyols được phép dùng thay thế đường bởi U.S FDA

Polyols

Sorbitol

Xylitol

Maltitol

Isomalt

Lactitol

Mannitol

Erythritol



Năng lượng

(cal/g)

2,6

2,4

2,1

2,0

2,0

1,6

0,2



Độ ngọt so với

saccharose (%)

50 - 70

100

75

45 - 65

30 – 40

50 – 70

60 – 80



Những polyols không được hấp thu tiếp tục chuyển xuống ruột già, tại đây chúng

bị lên men bởi vi khuẩn. Một vài người tiêu thụ quá mức polyols có thể có những triệu

chứng đau dạ dày, như đầy hơi và ảnh hưởng đến nhuận tràng, tương tự những phản

ứng với những thực phẩm nhiều xơ và đậu. American Dietetic Association khuyên cáo

là nếu tiêu thụ hơn 50 g/ngày sorbitol hay 20 g/ngày mannitol có thể gây tiêu chảy.

Polyols không gây sâu răng bởi vì vi khuẩn trong miệng không trao đổi chất

cũng như chuyển hóa được những chất tạo ngọt này thành mảng bám hay acid có hại

gây sâu răng. Xylitol được nhận thấy là chất kiềm hãm vi khuẩn đường miệng. Đây là

nguyên nhân ta dùng polyols trong nhiều loại bạc hà không đường và chewing gum.

2.1.2.1 Đơn giản:

2.1.2.1.1 Xylitol: [2], [6], [26], [27], [28]

2.1.2.1.1.1. Công thức cấu tạo và tính chất:



39

SVTH: Trần Thị Thúy Liễu

MSSV: 60301459



39



Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm

GVHD: Trần Thị Thu Trà



Hình 2.7: Công thức cấu tạo của xylitol

Xylitol: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH

Tên hóa học: (2S,3R,4R)-Pentane-1,2,3,4,5-pentaol

Tên khác: 1,2,3,4,5-Pentahydroxypentane

Công thức hóa học: C5H12O5

Khối lượng phân tử: 152,15g/mol

Độ nhớt: 1,52g/cm3

Nhiệt độ nóng chảy: 92 – 96oC

Nhiệt độ sôi: 216oC

Chỉ số E: E967

Độ tan: 64g/100ml nước ở 25oC.

Tinh thể bột trắng. Dung dịch bền nhiệt – không bị caramel hóa.

Năng lượng cung cấp: 2,4Cal/g.

Xylitol, còn được biết là đường gỗ, là một loại rượu đường 5 carbon, được dùng

như một chất thay thế đường. Xylitol ngọt xấp xỉ saccharose nhưng cung cấp năng

lượng kém 40%.

2.1.2.1.1.2. Phương pháp thu nhận:

Xylitol đầu tiên được chiết xuất từ cây bulô ở Phần Lan vào thế kỷ thứ 19. Vào

thế kỷ 20, xylitol dạng hạt bắt đầu được sản xuất với lượng lớn ở Mỹ với tên là

“Ultimate Sweetener” với nguồn thu nhận là cây củ cải đường. Xylitol có nhiều trong

tự nhiên, được tìm thấy trong các mô, trong nhiều loại trái cây và rau quả, bao gồm

nhiều loại quả mọng khác nhau, vỏ ngũ cốc, yến mạch và nấm. Nó có thể thu được

bằng cách trích ly mô hạt ngũ cốc, giống cây bulô (birch), quả mận và ngũ cốc.



40

SVTH: Trần Thị Thúy Liễu

MSSV: 60301459



40



Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm

GVHD: Trần Thị Thu Trà



Hình 2.8: Tóm tắt các phương pháp sản xuất xylitol

Các phương pháp sản xuất xylitol:

Phương pháp trích ly lỏng-rắn (solid-liquid extraction):

Xylitol được tìm thấy ở trái cây và rau quả như nho, dâu, chuối… trong tảo,

rong biển, nấm…. Xylitol có thể được sản xuất các nguồn này bằng phương pháp trích

ly lỏng-rắn, nhưng do xylitol chỉ chiếm tỉ lệ nhỏ trong các nguyên liệu thô( ít hơn

900mg/100g) nên giá thành sẽ rất đắt

Phương pháp hoá học:

Sản xuất từ xylan (polysaccharide thuộc nhóm hemicellulose) bằng cách thuỷ

phân bằng acid. Xylan chiếm khoảng 11-35% (khối lượng chất khô) của nguyên liệu

lignocellulse như gỗ cứng, phế phẩm của nông nghiệp như lõi ngô, rơm lúa mì, bã

mía…. Tiếp theo, xylan được thủy phân tạo thành xylose, sử dụng xúc tác là acid hay

enzyme cylanase. Sau cùng đường xylose sẽ được hydrogen hóa thành xylitol.

+ nH 2O

+ nH 2O

(C5 H 8O4 ) n  nC5 H10O5  nC5 H12O5

→

→

1 4 2 43

14 2 43

14 2 43

Xylan ( n ≈ 200)



D − Xylose



Xylitol



Ngày nay người ta còn có thể sản xuất xylitol bằng phương pháp lên men, sử

dụng vi sinh vật.

2.1.2.1.1.3. Đặc điểm:

Khác với stevia, xylitol hầu như không có hậu vị, và nó được cho là an toàn đối

với người bệnh đái tháo đường và những người giảm glucose huyết (hypoglycaemia).

Đó là do carbohydrate giống như rượu đường ít có tác động lên lượng đường huyết

của con người như những loại đường thông thường khác.

41

SVTH: Trần Thị Thúy Liễu

MSSV: 60301459



41



Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm

GVHD: Trần Thị Thu Trà



Xylitol tương tự với sorbitol và có mặt trong hầu hết các thực phẩm – nấm và

những loại rau cải khác.

Xylitol, khi tiêu thụ, nó tan chầm chầm nhưng hoàn toàn trong ruột. Nó không

đòi hỏi có insulin trong quá trình chuyển hóa và vì vậy nó không thay đổi lượng đường

máu ở người bị đái tháo đường. Nó được chấp nhận như là một chất tạo ngọt không

sinh năng lượng và nó không được tổng hợp bởi vi khuẩn cariogenic. Cho đến ngày

nay, nó được biết là không có tính độc nhưng tính độc phát sinh một cách khác thường

khi tiêu thụ một lượng lớn hiếm có. Giống như sorbitol, nó có tính nhuận tràng (30 –

40g/single administration).

Trong thực phẩm, xylitol không phải là chất thay thế thuốc nhưng nó đã được

American Food and Drug Administration chứng nhận là phương thuốc thích hợp cho

trẻ con để chống sâu răng.

Xylitol cũng có khả năng chữa chứng bệnh loãng xương. Một nhóm các nhà

nghiên cứu Phần Lan đã phát hiện là xylitol ngăn chặn sự yếu xương trên chuột thí

nghiệm và thậm chí còn cải thiện tỷ trọng của xương.

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng chewing gum xylitol có thể ngăn chặn sự nhiễm

trùng tai (viêm tai cấp tính). Những nghiên cứu gần đây cho thấy việc tiêu thụ xylitol

giúp kiểm soát sự nhiễm trùng đường miệng do nấm men Candida, trái lại galactose,

glucose, saccharose lại làm tăng sự phát triển của nấm men này.

Giống như hầu hết các loại rượu đường khác, xylitol ảnh hưởng nhẹ đến nhuận

tràng khi dùng với liều lượng cao. Mặc dù vậy nó không có độc tính, con người có thể

dùng 400g/ngày trong thời gian dài mà không thấy phát hiện bệnh.

2.1.2.1.1.4. Ứng dụng:

Trong bánh kẹo, nó được ứng dụng đặc biệt như một chất tạo ngọt không tạo

khuẩn trong những sản phẩm “dính” (adhesive) như kẹo chewing gum, caramel.

Xylitol rất phổ biến ở Phần Lan nơi được xem là nguồn gốc phát hiện ra nó.

Nhiều công ty sản xuất bánh kẹo Phần Lan đã sử dụng xylitol, hầu hết chewing gum

bán ở Phần Lan và Châu Au là có dùng xylitol.

Công ty Chupa Chups trước đây là của Tây Ban Nha bây giờ là của Ý được sản

xuất ra kẹo bạc hà thơm miệng trên cơ sở xylitol được quảng cáo trên khắp thế giới.

Ở Trung Quốc, Nhật và Nam Hàn Quốc, xylitol được tìm thấy nhiều trong hàng

loạt các sản phẩm chewing gum. Thậm chí Trung Quốc và Hàn Quốc còn có hẳn một

loại gum mang tên “Xylitol”, trong khi ở Nhật Bản có tên là “Xylish”.

2.1.2.1.2 Sorbitol: [2], [4], [28]

2.1.2.1.2.1. Công thức cấu tạo và tính chất:



42

SVTH: Trần Thị Thúy Liễu

MSSV: 60301459



42



Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm

GVHD: Trần Thị Thu Trà



Hình 2.9: Công thức cấu tạo của D-sorbitol

Sorbitol: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH

Tên IUPAC: hexane-1,2,3,4,5,6-hexaol

Công thức hóa học: C6H14O6

Khối lượng phân tử: 182,17g/mol

Nhiệt nóng chảy: 95oC

Nhiệt đông đặc: 296oC

Tỷ trọng: 0,68g/cm3

ADI là khoảng 3oz/ngày (1oz = 28,35g).

Năng lượng cung cấp: 2,6Cal/g.

Sorbitol được biết như là glucitol, là một loại rượu đường cơ thể chuyển hóa

chậm. Nó thu được bằng cách khử glucose, nó thay đổi nhóm aldehide thành nhóm

hydroxyl do đó nó được gọi là rượu đường.

2.1.2.1.2.2. Phương pháp thu nhận:

Sorbitol là một loại rượu đường có nhiều trong tự nhiên ở hầu hết các loại quả có

hạt, nguồn dồi dào là quả thanh hương trà (Rowan berry) hay quả thanh lương trà

(Mountain Ash berry), nhưng không có nguồn tự nhiên nào quan trọng trong thương

mại. Ngày nay, nó được sản xuất bằng cách khử glucose, nó thay đổi nhóm aldehide

thành nhóm hydroxyl.

Ngoài ra sorbitol được sản xuất một cách tự nhiên bởi cơ thể người mặc dù được

tiêu hóa kém.

2.1.2.1.2.3. Đặc điểm:

Ít có giá trị trong công nghiệp bánh kẹo, thường dùng trong kẹo mềm hay thực

phẩm dạng paste với chức năng giữ ẩm.

Sorbitol được xếp vào loại chất tạo ngọt có giá trị dinh dưỡng vì nó cung cấp

calorie hay năng lượng cho những người ăn kiêng: 2,6Cal/g (11KJ/g) so với đường và

tinh bột là 4Cal/g (17KJ/g) trong khi vẫn duy trì được 50% độ ngọt. Ngoài việc cung

cấp chất ngọt, nó còn là một chất giữ ẩm tuyệt vời và là một chất tạo cấu trúc.

Sorbitol thương phẩm có thể tồn tại dưới dạng dung dịch cô đặc (70% chất khô)

hoặc dạng tinh thể. Ơ dạng tinh thể nó được dùng trong sản xuất chocolate. Tính chất

điển hình như sau:

Bảng 2.2: Tính chất của sorbitol

43

SVTH: Trần Thị Thúy Liễu

MSSV: 60301459



43



Đồ án môn học Công nghệ thực phẩm

GVHD: Trần Thị Thu Trà



Dạng tinh thể

Polyhydric alcohol

≥ 99%

Am

< 1,0% (tốt nhất là dưới 0,5%

đối với chocolate)

Nhiệt nóng chảy

98oC

Tỷ trọng

1,47

Khúc xạ trong dung dịch 10%,

1,3477

o

25 C

Đường khử

< 0,2%

Tro

< 0,025

Kim loại nặng (chì, đồng, sắt)

< 5ppm

pH

5,0 – 6,0



Dạng syrup

70% ± 0,5%

-



2.1.2.1.2.4. Ứng dụng:

Sorbitol là một chất thay thế đường thường dùng trong thực phẩm ăn kiêng (bao

gồm cả thức uống kiêng) và chewing gum không đường. Sorbitol là một chất có giá trị

trong công nghiệp sản xuất chocolate cho người đái tháo đường và bánh kẹo, khác với

saccharin và cyclamate, ngoài ra còn được ứng dụng trong sản xuất giấy, dệt, thuốc lá.

Sorbitol có thể ứng dụng trong công nghệ mỹ phẩm hiện đại như làm chất giữ

ẩm hay chất làm dầy (thickener). Một vài loại gel trong suốt chỉ có thể được sản xuất

từ sorbitol vì nó có tính khúc xạ đủ lớn để tạo thành chất trong suốt. Và nó cũng được

dùng như chất giữ ẩm trong sản xuất thuốc lá.

Sorbitol được dùng để giữ ẩm cho nhiều loại sản phẩm để chống lại sự mất ẩm.

Sự ổn định ẩm và tính tạo cấu trúc của sorbitol được ứng dụng trong sản xuất bánh

kẹo, thực phẩm nướng và chocolate – những thực phẩm có khuynh hướng trở nên khô

và cứng. Sự ổn định ẩm bảo vệ những sản phẩm này khỏi khô nhanh và duy trì đặc

tính tươi như lúc ban đầu trong suốt quá trình bảo quản.

Sorbitol cũng được dùng như một phụ gia cryoprotectant (hỗn hợp với sucorse

và muối Natri polyphosphate) trong sản xuất surimi có độ tinh khiết cao – một loại bột

cá sống hầu như được sản xuất nhiều ở Alaska.

Sorbitol khi kết hợp với Kali nitrate tạo thành nhiên liệu.

Sorbitol được cho là chất hóa học trung gian then chốt có tiềm năng từ nguồn

sinh khối (biomass). Quá trình khử hoàn toàn sorbitol mở ra con đường tạo thành các

alkane như hexane – có thể được dùng như nhiên liệu sinh học (biofuel).

Nó có nguồn gốc từ tinh bột, được sản xuất như là một dịch đường nhớt, cấu tạo

nên HDPE của cái trống hoặc là dạng bột tinh thể dùng để nhồi nhét trong những cái

túi xách có nhiều lớp.

Vai trò quan trọng của sorbitol là sản xuất Vitamin C và những sản phẩm dược

phẩm khác và được sử dụng như là một tá dược và chất ngọt dinh dưỡng.

Sorbitol rất bền và trơ hóa học. Nó có thể chịu đựng được nhiệt độ cao và

không tham gia vào phản ứng maillard (hóa nâu). Đó là một thuận lợi, ví dụ như, trong

những sản phẩm bánh cần màu sắc tươi tắn chứ không phải là màu nâu là một điều

mong muốn. Sorbitol có thể kết hợp với những thành phần thực phẩm khác như là

đường, tác nhân keo tụ, protein và chất béo thực vật. Nó hoạt động tốt trong nhiều sản

44

SVTH: Trần Thị Thúy Liễu

MSSV: 60301459



44