O eritritol, também conhecido como protoporfirina/eritritol, está amplamente presente na natureza, encontrado naturalmente em frutas como cogumelos/uvas/melancias/pêssegos e peras, bem como em alimentos fermentados como cerveja/molho de soja/vinho/queijo e saquê [31]. Pequenas quantidades também podem ser detectadas em lentes oculares de animais, plasma, fluido fetal, sêmen e urina.
Existem três métodos principais para a produção de eritritol, nomeadamente extração biológica, síntese química e fermentação microbiana. Entre eles, a fermentação microbiana tornou-se o método ideal para a produção de eritritol devido às suas condições de produção amenas, qualidade estável do produto e alta segurança alimentar.
Eritritol, nome científico 1,2,3,4-tetrabutanol, fórmula molecular C4H10O4, peso molecular 122,1198, estrutura conforme mostrado na Figura 1. O eritritol é um pó cristalino branco inodoro com doçura relativa de 0,65. É fácil cristalizar e solúvel em água, com alta estabilidade ao ácido e ao calor. Existe de forma estável em uma ampla faixa de pH e é insolúvel com oxidantes fortes. Comparado com vários álcoois de açúcar funcionais, como xilitol, sorbitol, manitol, maltitol, etc., possui características de baixo peso molecular, alta pressão osmótica da solução e baixa higroscopicidade.
Parâmetros e aplicações do produto
A produção de eritritol pode ser dividida em método de extração biológica/síntese química e método de fermentação microbiana. Em comparação, o método de fermentação microbiana tornou-se o método mais ideal para a produção de eritritol devido às suas condições de produção amenas, qualidade estável do produto e alta segurança alimentar. Método de fermentação microbiana [7] A produção de eritritol pelo método de fermentação começou na década de 1990, e a fermentação microbiana é amplamente utilizada internacionalmente para produção de eritritol em grande-escala. As fontes de carbono para a produção de eritritol incluem alcanos, monossacarídeos e dissacarídeos. Glicose, frutose, manose e sacarose são boas fontes de carbono para a produção de eritritol, com D-manose tendo a maior taxa de conversão de 31,5%. No entanto, devido a factores de custo, principalmente as matérias-primas à base de amido, tais como trigo ou milho, são degradadas enzimaticamente para produzir glicose, que é então fermentada por leveduras tolerantes a elevada permeabilidade ou outras estirpes para produzir eritritol. Os gêneros que podem produzir eritritol incluem Candida, Sphingomonas, Trichosporum, Triceratops e Pichia. O processo de produção industrial do método de fermentação do eritritol é o seguinte: amido → liquefação → sacarificação → glicose → fermentação das cepas de produção → filtração → separação cromatográfica → purificação → concentração → cristalização → separação → secagem, obtendo-se finalmente o eritritol com rendimento médio de cerca de 50%. A pesquisa mostrou que o método de fermentação do eritritol é influenciado por vários fatores, como mudanças na pressão osmótica que afetam significativamente a geração de polióis, sais inorgânicos Mn2+e Cu2+podem aumentar o rendimento do eritritol, e o oxigênio e a temperatura têm impacto em seu rendimento. Comparado com os métodos de síntese química, o método de fermentação tem mais vantagens de produção. Método de síntese biológica [8] O principal processo de produção de eritritol pelo método biossintético inclui: preparação de meio de cultura/inoculação de levedura/fermentação/isolamento e refino. Especificamente, a glicose e outras matérias-primas são primeiro preparadas em um meio de cultura e, em seguida, a levedura é inoculada para fermentação sob certas condições de temperatura e umidade. Após a fermentação, as células bacterianas e o líquido são separados por centrifugação/filtração e finalmente refinados em produtos de eritritol através de processos de cristalização/secagem. Método de síntese química [8]
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