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biotecnologia
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PRODUCCIÓN DE XILITOL
XILITOLEl xilitol (E967) es un azúcar natural, un alditol
no fermentable utilizado principalmente en la industria alimentaria como sustituto del azúcar desde finales de 1960.
El descubrimiento de xilitol, también llamado azúcar de madera o azúcar de abedul, se atribuye al químico alemán Emil Fisher (posteriormente premio Nobel de Química) y a su alumno Rudolf Stahel, que a través del uso de la hidracina, fueron los primeros en aislar el compuesto, llamando a su invención “Xilitol”
PROPIEDADES DEL XILITOL Debido a que no afecta a la producción de insulina y
afecta mínimamente a la de la azúcar en la sangre, el xilitol está indicado y es apto para diabéticos.
El xilitol se absorbe mucho más lentamente y no promueve la hiperglucemia, como ocurre con la sacarosa.
El xilitol tiene casi el mismo poder edulcorante que la sacarosa, pero posee un contenido calórico de 2.4 Kcal/g comparado con 4 Kcal/g de la sacarosa.
El xilitol tiene un calor de disolución negativo por lo que origina una sensación refrescante cuando es consumido oralmente, además de ser soluble en agua
USOS DEL XILITOL El xilitol se utiliza como un sustituto del
azúcar en dulces tales como helados, chocolate, caramelos, goma de mascar.
Se encuentra en muchos alimentos de consumo de diabéticos como en caramelos para la garganta, jarabes, suplementos, cremas dentales y enjuagues bucales.
OBTENCION DEL XILITOLPRODUCCIÓN BIOTECNOLÓGICA DEL XILITOLExisten varios métodos para la producción de
xilitol. Puede extraerse de manera directa de algunos frutos o por medio de la hidrogenación de la xilosa.
Dicha xilosa puede obtenerse de materiales lignocelulósicos.
La hidrogenación de la xilosa puede llevarse a cabo por medios químicos o biotecnológicos.
Los principales medios biotecnológicos de hidrogenación son los enzimáticos y microbiológicos.
Fuentes de xilitol
Pequeñas cantidades
VerdurasFrutas
Obtención industrial
Hidrogenación química de xilosa
Los primeros métodos microbianos de obtención de xilitol fueron reportados por:
Lohman (1957)Onishi (1966) Suzuki (1969)
Formas de obtenciónHanrkonen y Noujua (1979)
reportaron un método cromatográfico a escala industrial para obtener D-xilosa por medio de separación de diferentes azucares de residuos hemicelulósicos, la D-xilosa obtenida es reducida a xilitol inmediatamente obteniendose rendimientos del 50-60%.
Se ha considerado el uso de levaduras modificadas genéticamente como Saccharomyces cerevisiae para la producción de xilitol.
Pero el método biotecnológico no ha superado las ventajas que tiene la hidrogenación química
La producción microbiana utilizando S. cerevisiae fue reportada por Bruinenberg et al. (1983), evaluando efectos de diferentes fuentes de C y N sobre la producción y consumo de NADPH.
Concluyeron que durante el metabolismo la principal fuente de NADPH es la vía de las hexosas monofosfato y la enzima 6-P deshidrogenasa.
MATERIAS PRIMAS
Rutas del metabolismo del D-arabitol, D-xilosa, xilitol y D-xilulosa por A. aerogenes (Tomado y modificado de Wilson & Mortlock, 1973).
PRODUCCIÓN DEL XILITOL A PARTIR DEL BAGAZO
El bagazo de caña de azúcar es un residuo lignocelulósico de la industria azucarera.
Posee alto contenido de xilano que puede ser convertida en xilosa, la cual puede ser utilizada para obtener xilitol.
Por hidrólisis ácida la biomasa vegetal es tratada con una solución ácida y sometida a altas temperaturas, generando un hidrolizado constituido por azúcares como pentosas, hexosas y compuestos tóxicos a la fermentación como son los compuestos furánicos, fenólicos y el ácido acético (Frazer y McCaskey, 1989).
A escala industrial, el xilitol es convencionalmente producido por procesos químicos a través de la hidrogenación catalítica de la xilosa pura, obtenida de la hidrólisis de materiales lignocelulósicos con altas concentraciones de xilano (Melaja y Hamalainen, 1977)
BAGAZO
ETAPAS DEL PROCESO TECNOLOGICO
PRETRATAMIENTO Y ALMACENAMIENTO DEL BAGAZO. Es necesario realizar el lavado de la fibra. En su
composición morfológica se encuentran presentes la fibra, el meollo y la fracción de finos y solubles.
Para su utilización en este proceso es necesario utilizar bagazo desmeollado ya que la granulometría juega un papel importante en las operaciones de impregnación, secado y en las características hidrodinámicas.
El meollo posee alto contenido de cenizas que pasan al licor e interfieren grandemente en el proceso de purificación.
Se propone que el proceso de desmeollado sea realizado en el propio ingenio como está establecido en el Central Uruguay y Pablo Noriega, en esta etapa la médula separada puede unirse con el bagazo integral o la celolignina residual de este proceso y utilizarse como combustible.
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