La produzione industriale di eritritolo adotta principalmente il metodo della fermentazione microbica, anziché l'estrazione diretta da piante naturali. Questo perché l'eritritolo ha un basso contenuto in natura e l'estrazione diretta è costosa e inefficiente. Di seguito sono riportati i processi principali e gli aspetti tecnici per la produzione industriale di eritritolo:

Metodo di produzione tradizionale: metodo di fermentazione microbica
Selezione dei ceppi batterici

Ceppi principali: lievito ad alta produzione di eritritolo (come Moniliella pollinis, Yarrowia lipolytica) o muffa (come Trichosporonoides megachiliensis).
Ottimizzazione dell'ingegneria genetica: la tecnologia moderna migliora il tasso di conversione dell'alcol zuccherino e l'elevata resistenza alla pressione osmotica dei ceppi batterici attraverso la modifica genetica.
Lavorazione delle materie prime

Fonte di carbonio: utilizzare una soluzione di glucosio o saccarosio (con una concentrazione fino al 30-35%, creando un ambiente altamente osmotico per favorire la sintesi dell'eritritolo).
Pretrattamento: materie prime economiche come l'amido di mais devono essere convertite in glucosio tramite idrolisi enzimatica (α - amilasi+amilasi).
processo di fermentazione

Fermentazione controllata con ossigeno: effettuare una fermentazione con aerazione profonda in grandi serbatoi di fermentazione, controllando rigorosamente il pH (5,0-6,0), la temperatura (28-34 ℃) e il livello di ossigeno disciolto.
Induzione di elevata pressione osmotica: in condizioni di elevata concentrazione di glucosio, i microrganismi convertono una parte del glucosio in eritritolo per bilanciare la pressione osmotica cellulare.
Fasi chiave per la separazione e la purificazione

Dettagli tecnici dei passaggi
Filtrazione di sterilizzazione, microfiltrazione o centrifugazione per rimuovere le cellule batteriche e le impurità molecolari di grandi dimensioni
La decolorazione, la desalinizzazione, il carbone attivo assorbe i pigmenti, la resina a scambio ionico rimuove i sali inorganici
Cristallizzazione concentrata, evaporazione sotto vuoto, concentrazione fino alla supersaturazione → cristallizzazione per raffreddamento (controllo dell'aggiunta di semi e della velocità di raffreddamento)
Essiccazione centrifuga, separazione centrifuga dei cristalli → essiccazione a letto fluido per ottenere cristalli bianchi con purezza superiore al 99,5%
Presenza naturale ed estrazione su scala minima (non industriale)
Sebbene la produzione industriale si basi sulla fermentazione, l'eritritolo è presente in natura in:

Frutta: uva, pere, anguria (contenuto circa 0,005-0,1%)
Alimenti fermentati: salsa di soia, sakè
Metodo sperimentale di estrazione (solo per scopi di ricerca scientifica):
sirena
Copia il codice
grafico LR
A [Macinazione del campione] -->B [Estrazione con acqua calda]
B -->C [Polisaccaridi da precipitazione di etanolo]
C -->D [purificazione mediante cromatografia a scambio ionico]
D -->E [Separazione HPLC dell'eritritolo]
Svantaggi: resa estremamente bassa (Vantaggi comparativi con altre produzioni di alcol di zucchero
Caratteristico eritritolo xilitolo/sorbitolo
Substrato di fermentazione glucosio/saccarosio idrolizzato di emicellulosa (xilosio)
Difficoltà di cristallizzazione: Facile da cristallizzare (solubilità di 37 g/100 g a 25 °C). Il sorbitolo deve cristallizzare lentamente per evitare la formazione di grumi.
Via metabolica: il corpo umano non metabolizza (Progresso tecnologico
Utilizzo dei rifiuti: tentativo di sostituire il glucosio raffinato con idrolizzato di lignocellulosa per ridurre i costi delle materie prime di oltre il 30%.
Fermentazione continua: il nuovo bioreattore a membrana consente una produzione continua, riducendo il ciclo di fermentazione a 48 ore.
Cristallizzazione ecologica: la tecnologia di cristallizzazione assistita da ultrasuoni migliora la purezza dei cristalli (>99,9%) e riduce il consumo di energia.
Conclusione
Il termine "estrazione" dell'eritritolo si riferisce in realtà al processo di separazione per fermentazione industriale, e l'estrazione naturale ha solo un significato teorico. La tecnologia moderna utilizza ceppi geneticamente modificati, fermentazione ad alta concentrazione e molteplici tecniche di raffinazione per ottenere una produzione a basso costo di milioni di tonnellate all'anno, soddisfacendo la domanda di alimenti a zero zuccheri. Se sono necessari parametri di processo specifici o informazioni sui brevetti dei ceppi, è possibile ottenere ulteriore supporto bibliografico.