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Jun 02, 2023

DFI und Mitr Phol produzieren Erythritol und Xylitol mittels Elektrochemie

25. September 2016 – Zuletzt

25.09.2016 – Zuletzt aktualisiert am 23.09.2016 um 18:52 GMT

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Die Partner planen den Bau von Produktionsanlagen in den USA (unter Verwendung inländischer Rohstoffe) und in Thailand (unter Verwendung von lokal angebautem Zuckerrohr und Maniok) und engagieren sich in weiteren Forschungs- und Entwicklungskooperationen bei Thailand Food Innopolis, einem Innovationszentrum nördlich von Bangkok.

Zahnfreundlich, kalorienfrei (0,2 kcal/g), gut für Diabetiker (es erhöht den Blutzucker nicht) und im Darm gut verträglich (im Gegensatz zu einigen anderen Polyolen); Erythrit ist etwa 60–70 % so süß wie Zucker.

Es lässt sich auch gut mit hochintensiven Süßungsmitteln wie Stevia und Mönchsfrüchten kombinieren und wird in allem verwendet, von zuckerreduziertem Eis bis hin zu Süßwaren, Backwaren, Getränken wie Zevia und Tafelsüßen wie Truvia und SPLENDA Naturals.

Erythritol ist ein weißes, kristallines, geruchloses Produkt, das sich schnell in Wasser auflöst und eine klare, farblose Lösung mit niedriger Viskosität bildet. Es liefert keine Kalorien, da es den menschlichen Körper nahezu unverändert passiert.

Laut DFI haben sich jedoch die Kosten als Hindernis für die breitere Verwendung des Inhaltsstoffs erwiesen, dessen Herstellung teuer ist.

Unternehmen, die Erythritol in kommerziellen Mengen herstellen, tun dies typischerweise durch Fermentation (wobei ein zuckerreiches Substrat durch einen speziellen Hefestamm fermentiert wird, um Erythritol zu ergeben), obwohl es auch durch chemische Synthese hergestellt werden kann.

Dies seien jedoch langsame Prozesse und die Erträge seien nicht groß, behauptet DFIpatentiert​​eine „grüne Elektrochemie“Prozess​entwickelt an der Purdue University – und lizenziert an DFI – soll es angeblich höhere Erträge aus dem Ausgangsmaterial (alles, was Glukose enthält, zum Beispiel Zucker oder Mais) liefern und die Produktionszeiten von Tagen auf Stunden verkürzen.

Nach Angaben der Mitr Phol Group lag der weltweite Erythritverbrauch im Jahr 2015 bei über 65.000 Tonnen und wird voraussichtlich jährlich um 7–8 % wachsen; Der Verbrauch von Xylit überstieg 250.000 Tonnen, mit einem prognostizierten Wachstum von 8–9 % pro Jahr.

In einem Gespräch mit uns im Jahr 2013 erklärte Jonathan Stapley, Chief Technology Officer von DFI: „Die Herstellung von Erythrit durch Fermentation kann mehrere Tage dauern. Unsere Methode dauert weniger als eine Stunde und produziert wenig oder gar keinen Abfall. Außerdem erzielen wir eine höhere Ausbeute und können die Effizienz maximieren.“ durch den Verkauf der Nebenprodukte des Produktionsprozesses ​[wie Ameisensäure].“

Die Technik von DFI besteht darin, Rohstoffe durch eine Elektrolysezelle zu leiten, eine Technik, die für die Wasseraufbereitung oder die Herstellung von Chlor bekannt ist, aber bisher nicht für Anwendungen im industriellen Maßstab in Lebensmitteln eingesetzt wurde.

Was Xylit betrifft – einen Süßstoff, der natürlicherweise in Obst und Gemüse vorkommt – sagte Stapely, dass dieser in der Vergangenheit im kommerziellen Maßstab durch die Hydrolyse verschiedener Rohstoffe von Birkenholz bis Mais hergestellt wurde. Allerdings umfasste diese Technik typischerweise den Einsatz von „Säuren, hohem Druck und hoher Temperatur, chemischen Katalysatoren und mehreren Trenn- und Reinigungsschritten“, behauptete er. In jüngerer Zeit verwenden Hersteller Mikroben, die Xylose und Arabinose über einen Fermentationsprozess in Xylitol umwandeln.

Aber beide Techniken seien weniger effizient als die Elektrochemie, behauptete Stapley. „Wir können Stärke oder Zucker im Verhältnis eins zu eins in Xylit umwandeln. Die einzigen Nebenprodukte unseres Prozesses sind Wasserstoff, Sauerstoff und Bikarbonat. Der Prozess dauert auch Stunden statt Tage.“​

Paul Magnotto, der DFI 2005 zusammen mit Stapley gründete, sagte, DFI habe seit einiger Zeit Erythritol in einer Pilotanlage in Lancaster, NY, hergestellt und beginne nun mit den technischen Arbeiten für eine Produktionsanlage im kommerziellen Maßstab an einem nicht genannten Standort in den USA. Frühere Berichte deuteten darauf hin, dass Mais der Hauptrohstoff für die US-Anlage sein würde, das Unternehmen hat dies jedoch nicht bestätigt.

„Wichtig ist, dass diese Joint-Venture-Partnerschaft den Zugang zum größten Markt der Welt ermöglicht und gleichzeitig einen etablierten Kundenstamm und technische Kompetenz für Fabriken in Asien nutzt.“​

Richard Bellas, Chief Commercial Officer von DFI und 22-Jähriger bei PepsiCo, sagte gegenüber FoodNavigator-USA: „Die patentierten Technologien von DFI gehen neue Wege, die wirtschaftliche Effizienz ermöglichen und Produkte liefern, die bereits eine enorme Verbraucherakzeptanz genießen.“​

Er fügte hinzu: „[DFIs Verfahren verwendet] keine Chemikalien und das Verfahren produziert Produkte ohne jegliches genetische Material. [Einige Hersteller von fermentativ gewonnenem Erythritol verwenden gentechnisch veränderte Hefestämme, obwohl Cargill sagt, dass es einen Hefeorganismus verwendet, der „in der Natur gefunden ​​']. Es gibt auch Vorteile für die Umwelt und den Energieverbrauch, die zu Effizienzsteigerungen führen.​

„Wir gehen davon aus, dass Unternehmen angesichts der immer geringeren Zahl kohlensäurehaltiger Erfrischungsgetränke nach Süßungsmitteln suchen werden, die aus Geschmacksgründen nicht mit Rohrzucker gemischt werden müssen. Darüber hinaus ist das wissenschaftliche Paket in Bezug auf Kohlenhydratkontrolle und Zahngesundheit sehr stark, insbesondere für Kinder, die dazu neigen, viele gesüßte Produkte zu trinken und zu essen. Es ist eine Kombination aus nachgewiesenen gesundheitlichen Vorteilen, beispielsweise für Menschen mit Diabetes oder Fettleibigkeit, und dem Verzicht auf alle Nachteile, die mit anderen künstlichen Süßstoffen verbunden sind – die sprichwörtliche Win-Win-Situation.“

Krisda Monthienvichienchai, CEO und Präsidentin der Mitr Phol Group, sagte: „Wir freuen uns darauf, das aus dieser gemeinsamen Entwicklung gewonnene Know-how durch den Bau von Produktionsanlagen für natürliche Süßstoffe in Thailand Food Innopolis in naher Zukunft weiter zu nutzen.“

„Die Forschung wird sich auf die Herstellung natürlicher und biobasierter Süßstoffe wie Erythritol und Xylitol unter Verwendung von in Thailand angebauten Nahrungspflanzen konzentrieren und diese Produkte weiterhin als bevorzugte Süßstoffe sowohl für die lokale Lebensmittelindustrie als auch für gesundheitsbewusste Verbraucher attraktiver machen.“​

Die Mitr Phol Group ist nach eigenen Angaben der viertgrößte Zuckerproduzent der Welt und Thailands größter, Asiens größter Biomasse-Stromproduzent und Asiens größter Bioethanolproduzent.

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