Xylose là gì? Tính chất và ứng dụng của xylose

Xylose là một monosaccharide 5 carbon (pentose) có công thức C₅H₁₀O₅, khối lượng mol khoảng 150,13 g/mol. Vì được tách chủ yếu từ gỗ và phụ phẩm thực vật, xylose còn được gọi là “đường gỗ”.

Xylose là gì?

Xylose thuộc nhóm aldopentose: phân tử có 5 nguyên tử carbon và một nhóm chức aldehyde ở đầu mạch. Dạng tồn tại phổ biến trong tự nhiên là D-xylose.

Tên gọi bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp “xylon” nghĩa là gỗ. Trong thực vật, đường này không nằm ở dạng tự do mà liên kết thành chuỗi xylan — thành phần chính của hemicellulose trong thành tế bào, nằm cạnh cellulose. Khi thủy phân xylan, ta thu được xylose.

So với các monosaccharide quen thuộc hơn như glucose, galactose hay mannose (đều là hexose, 6 carbon), nó ít một nguyên tử carbon, nên tính chất và cách cơ thể sử dụng cũng khác.

Tính chất của xylose

Đặc điểm	Nội dung
Công thức phân tử	C₅H₁₀O₅
Khối lượng mol	≈ 150,13 g/mol
Phân loại	Monosaccharide, aldopentose
Dạng thường gặp	Tinh thể màu trắng, tan tốt trong nước
Tính khử	Có — là đường khử, cho phản ứng với thuốc thử Tollens, Fehling
Vị	Ngọt nhẹ, nhạt hơn saccharose
Nguồn công nghiệp	Thủy phân xylan từ lõi ngô, vỏ hạt, bã mía, gỗ cứng

Hai tính chất quan trọng nhất về mặt ứng dụng:

• Là đường khử. Nhóm aldehyde tự do khiến nó dễ tham gia phản ứng Maillard với nhóm amin của protein khi gia nhiệt, tạo màu nâu và mùi thơm đặc trưng.
• Có thể hydro hóa. Khử nhóm aldehyde của xylose cho xylitol — một polyol. Nếu muốn hiểu nhóm chất này, bạn có thể đọc thêm bài polyol là gì.

Ứng dụng của xylose

1. Nguyên liệu sản xuất xylitol. Đây là ứng dụng lớn nhất. Xylitol là chất tạo ngọt dùng trong kẹo cao su không đường, kem đánh răng, mang mã phụ gia INS 967 (E967).
2. Tạo màu và mùi trong chế biến. Nhờ phản ứng Maillard mạnh, đường gỗ được dùng trong một số sản phẩm thịt, nước chấm lên men để tạo màu nâu và hương vị.
3. Sản xuất xylo-oligosaccharide (XOS). Các chuỗi ngắn từ xylose được nghiên cứu như chất xơ hòa tan, có đặc tính prebiotic — nuôi vi khuẩn có lợi ở đại tràng.
4. Môi trường vi sinh và lên men. Xylose là nguồn carbon cho một số chủng nấm men, men vi sinh trong nghiên cứu và trong sản xuất ethanol sinh học từ phụ phẩm nông nghiệp.
5. Y học. D-xylose được dùng trong xét nghiệm đánh giá khả năng hấp thu của ruột non.

Xylose với cơ thể người

Con người hấp thu xylose chậm và không hoàn toàn, lại không có con đường chuyển hóa hiệu quả cho pentose này như với glucose. Vì vậy nó đóng góp rất ít năng lượng và không được xem là chất dinh dưỡng chính.

Phần xylose không hấp thu sẽ xuống ruột già và bị hệ vi sinh lên men. Giống nhiều loại đường khó hấp thu khác, nếu đưa vào lượng lớn, điều này có thể gây đầy hơi hoặc rối loạn tiêu hóa ở người nhạy cảm. Cơ chế này cũng tương tự như với các loại oligosaccharide lên men ở đại tràng.

Ở mức hàm lượng xuất hiện tự nhiên trong rau củ, ngũ cốc, lượng này không phải điều cần lo. So sánh để dễ hình dung: maltose là đường đôi được tiêu hóa nhanh và cung cấp năng lượng rõ rệt, còn đường gỗ thì gần với nhóm chất xơ hơn về mặt chuyển hóa.

Lưu ý khi tìm hiểu về xylose

• Đừng lẫn xylose với xylitol. Hai chất khác nhau về công thức (C₅H₁₀O₅ và C₅H₁₂O₅) và khác nhau cả về cách dùng trong thực phẩm.
• Bản thân xylose không phải chất tạo ngọt phổ biến. Khi đọc nhãn sản phẩm, mã INS 967 là xylitol, không phải xylose.
• Thực phẩm bổ sung chứa đường hiếm cần được dùng theo hướng dẫn của nhà sản xuất và tư vấn của chuyên gia y tế, nhất là với người có bệnh chuyển hóa.

Thông tin chỉ mang tính tham khảo, không thay thế tư vấn của chuyên gia.

Câu hỏi thường gặp

Xylose có công thức hóa học là gì?

Xylose có công thức phân tử C₅H₁₀O₅, khối lượng mol khoảng 150,13 g/mol. Đây là một aldopentose, tức monosaccharide 5 carbon có nhóm chức aldehyde.

Xylose và xylitol khác nhau thế nào?

Xylose là đường 5 carbon dạng aldose, còn xylitol là rượu đường có công thức C₅H₁₂O₅, thu được khi hydro hóa xylose. Xylitol được dùng làm chất tạo ngọt với mã phụ gia INS 967 (E967).

Xylose có ngọt như đường mía không?

Không. Xylose có vị ngọt nhẹ hơn đường mía (saccharose) khá rõ, nên ít được dùng làm chất tạo ngọt chính mà thường có vai trò tạo màu, tạo mùi khi gia nhiệt.

Xylose có trong thực phẩm nào?

Xylose gắn trong xylan của thành tế bào thực vật nên có mặt ở nhiều loại rau, ngũ cốc nguyên hạt và trái cây ở hàm lượng nhỏ. Dạng tự do, tinh khiết thường là sản phẩm công nghiệp từ phụ phẩm nông nghiệp.

Xét nghiệm D-xylose dùng để làm gì?

Đây là xét nghiệm giúp đánh giá khả năng hấp thu của ruột non. Việc chỉ định và đọc kết quả phải do bác sĩ thực hiện, người bệnh không tự suy luận từ con số.