BAB II XYLITOL A. Defi Defini nisi si Xylitol Xylitol Pada Pada tahun tahun 1943 1943,, xylitol pertama pertama kali ditemukan pada beberapa tanaman, seperti seperti tanaman tanaman birch birch (gambar 1) di finlandia lalu diperkenalkan di r!pa dan "ni #!$iet. Xylitol #!$iet. Xylitol %uga %uga dapat diper!leh dari tanaman strawberry, tanaman strawberry, raspberry dan beberapa pr!duk selul!sa seperti ka&u.' ahun hun 19'3, 19'3, The The Unit United ed Stat States es Food Food and and Drug Drug d!inistration men&etu%ui d!inistration men&etu%ui penggunaan xylitol" penggunaan xylitol" penelitian penelitian tentang penggunaan xylitol penggunaan xylitol pada bidang ked!kteran gigi dimulai se%ak se%a k tahun 19*. Xylitol dikenal dikenal sebagai bahan kimi kimiaa !rga !rgani nik k pada pada tahun tahun 19+* 19+*.. xylitol dipr!duksi dipr!duksi dalam tubuh manusia manusia sebagai bagian dari metab!lisme n!rmal seban&ak 1*1- gram per hari. Xylitol dikenal dikenal sebagi pemanis pertama &ang tidak mengganggu tingkat insulin pada penderita diabetes. Pada tahun 19+3, /0/ (suatu k!mite gabungan antara 2 dan /A) memutuskan baha xylitol baha xylitol merupakan merupakan pemanis &ang aman untuk dik!nsumsi. sehingga pada tahun 19++1 19++199* 99*,, xylitol ban&ak ban&ak dipr!d dipr!duk uksi si dalam dalam bentuk bentuk permen permen karet karet di #edia #edia dan 5!regia.1*
GAMBAR 1.
P!h!n #irch P!h!n #irch
Xylitol adalah gula alk!h!l atau gula p!lialk!h!l tipe pentit!l karena didalam m!lekuln&a, xylitol mengandung - rantai at!m karb!n atau - g!l!ngan hidr!ksil. Xylitol dimetab!lisme di hati dan dik!n$ersikan men%adi D$xylulose dan gluk!sa !leh polyol dehydrogenase.11 Xylitol mempun&ai at!m karb!n &ang lebih pendek daripada pemanis lainn&a, seperti s!rbit!l, frukt!sa, dan gluk!sa. Xylitol merupakan karb!hidrat dengan tingkat kemanisan +*1**6 sukr!sa, dan memiliki rasa manis serta is!kal!rik &ang hampir sama. 17
B. #truktur 8imia Xylitol Xylitol merupakan serbuk kristal berarna putih tidak berbau &ang memiliki rumus kimia 0-217- (gambar 7) . 5ama I"AP0 untuk ikatan kimia xylitol adalah (7,3r,4#)Pentane1,7,3,4,-pentan!l,
nama
lainn&a
adalah
1,7,3,4,-
Pentehidr!ksipentan. itik :air xylitol terletak antara 97* 0 ; 9' * 0 dan titik didihn&a 17'* 0. Densitas xylitol sebesar 1,-7 g<:m 3 dengan !assa m!l 1-7,1- g
Gambar 2.
#truktur xylitol
#atu send!k teh xylitol mengandung 9,' kal!ri, sedangkan satu send!k gula pasir (sukr!sa) mengandung 1- kal!ri. Xylitol tidak mengandung karb!hidrat efektif ( %ero net e&&ecti'e carbohydrates), sedangkan gula pasir (sukr!sa) mengandung 4 gram per send!k teh. Xylitol %uga tidak mempun&ai efek a&tertaste (rasa tidak enak &ang bertahan setelah mengk!nsumsi sesuatu).- Xylitol memiliki sifat fisis dan kimiai, &aitu apabila dilarutkan, panas pelarutan xylitol &ang negatif sepuluh kali
lebih besar daripada sukr!sa. Xylitol terasa dingin apabila men:air dalam mulut seperti dalam kandungan permen karet. 0. Pr!ses Pembuatan Xylitol Xylitol dapat diper!leh dengan berbagai tekn!l!gi termasuk ekstraksi dari beberapa buah dan sa&ur seperti strawberry, raspberry, plu!p dan pear , tetapi %umlahn&a &ang sangat ke:il dalam buah dan sa&ur men%adikan ekstraksin&a sulit. #e:ara alami, pr!duksi xylitol skala besar adalah se:ara kimia melalui reduksi D xylosa dengan adan&a katalis nikel pada suhu tinggi. 5amun demikian, suhu tinggi (+* ; 14**0) dan membutuhkan tekanan (diatas -* atm). 13 Pr!ses pembuatan xylitol dari bahan baku alami tergantung pada sen&aa pent!sa &ang berada di dalamn&a. 1* #alah satu :ara adalah dengan met!de bi!tekn!l!gi dari t!ngk!l %agung &ang dapat dilakukan dengan dua :ara, &aitu = 1.
+
2idr!genasi xylosa 0ara dengan menghidr!lisasi xylitol telah ban&ak dilakukan karena :ara ini telah dibakukan !leh sian and (aci&ic &or Trans&er o& Technology (AP0). !ngk!l %agung &ang utuh dihan:urkan men%adi p!t!nganp!t!ngan ke:il dengan pan%ang maksimal 1- :m lalu dimasukkan ke dalam reakt!r hidr!lisis dengan keadaan !perasi 9*!0 dan 1 atm. Di dalam reakt!r ditambahkan katalis 20l 176 dari massa t!ngk!l %agung. Pr!duk dari reakt!r adalah ampas t!ngk!l %agung &ang mengandung xylosa &ang larut dalam asam. Ampas t!ngk!l %agung tersebut kemudian dipisahkan dengan menggunakan filter press untuk mendapatkan xylosa &ang masih mengandung asam kl!rida. 2asil keluaran dari filter press kemudian dilan%utkan ke flash drum untuk memisahkan asam kl!rida dan air dari :ampuran xylosa.
0ampuran xylosa lalu diumpankan ke reakt!r hidr!genasi, di mana di dalam reakt!r ter%adi reaksi antara xylosa dengan gas hidr!gen sehingga akan menghasilkan xylitol . Pr!ses &ang ter%adi mempun&ai keadaan !perasi 1-* !0 dan pada tekanan 3* atm dengan aktu !perasi 1 %am. 8atalis &ang digunakan pada reakt!r adalah katalis 5i. 8eluaran dari reakt!r lalu didinginkan dengan :!!ler sehingga suhu men:apai '* !0 dilan%utkan ke filter press and plate frame &ang bertu%uan untuk memisahkan katalis 5i dari :ampuran xylitol . #etelah katalis 5i dipisahkan, :ampuran xylitol dilan%utkan ke e$ap!rat!r dengan temperatur 17* !0 dan tekanan 1 atm untuk menguapkan air &ang masih terkandung dalam :ampuran xylitol . 2asil dari e$ap!rat!r berupa sirup xylitol &ang kental. xylitol diumpankan ke prilling t!er hingga diper!leh pr!duk xylitol &ang berupa kristal padat dengan tingkat kemurnian 9+6.
)" Fer!entasi Xylosa Pembuatan xylitol dengan pr!ses fermentasi sudah se%ak lama digunakan se%ak aal ditemukann&a xylitol . Pr!ses fermentasi pr!duk &ang dihasilkan tidak han&a xylitol tapi turunan ; turunan dari pr!duk xylitol . Pr!ses ini %uga menggunakan bahan baku t!ngk!l %agung, kulit gandum dan ampas tebu dengan pertimbangan kadar pent!san &ang :ukup tinggi untuk dipr!ses lebih lan%ut menghasilkan xylitol . Bahan baku &ang digunakan dip!t!ng terlebih dahulu men%adi p!t!ngan ke:il diumpankan ke dalam reakt!r dengan penambahan katalis 2 7#4 pada k!ndisi temperatur 1**!0. "ntuk menghilangkan adan&a >at berbaha&a ditambahkan %uga kalsium karb!nat (0a0 3). 2asil dari reakt!r dimasukkan ke e$ap!rat!r untuk menghilangkan air dalam :ampuran xylose, !leh karena :ampuran masih mengandung i!n sulfat (# 47) maka perlu ditambahkan resin i!n
exchange dengan alat i!n exchanger &ang bertu%uan untuk menghilangkan i!n sulfat tersebut. 0ampuran xylosa kemudian di%ernihkan arnan&a dengan penambahan karb!n aktif (acti'ated carbon). ?aka didapatkan xylosa &ang murni dan bebas dari >at berbaha&a karena i!n sulfat telah dihilangkan. Dari xylosa &ang murni diumpankan ke dalam bi!reakt!r &ang menggunakan pr!ses fermentasi dengan menambahkan ragi dan nutrients. Bi!reakt!r perlu di%aga agar k!ndisi !perasi stabil pada 3*!0 selama 1* %am. 2asil dari bi!reakt!r ini berupa :ampuran etan!l dan xylitol , selan%utn&a dilakukan pemisahan pada :ampuran tersebut dengan menggunakan &lash dru! dengan keadaan !perasi 1**!0 dan 1 atm. #etelah didapat xylitol maka xylitol didinginkan dengan cooler sampai temperature xylitol berada pada 9*!0, kemudian dilan%utkan dengan pr!ses kristalisasi dengan kristali>er pada temperature 3*!0 dan tekanan 1 atm. 8ristal xylitol lalu dikeringkan dengan menggunakan dryer . 2asil dari pengeringan inilah &ang berupa xylitol dengan kemurnian xylitol '-6, adapun keuntungan pr!ses fermentasi xylitol ini
adalah pr!duk &ang dihasilkan lebih
ber$ariasi.
8elemahann&a &aitu kemurnian xylitol han&a '-6, aktu !perasi lebih lama dan ban&ak menggunakan bahan kimia lainn&a seperti 0a0 3 dan karb!n aktif.
D. ?anfaat Xylitol Xylitol dapat membantu pr!ses remineralisasi dan memperkuat email gigi karena men&ebabkan aliran sali$a bertambah sehingga men!rmalkan p2 sali$a dan menetralisir semua asam &ang telah terbentuk, leh karena itu xylitol ban&ak digunakan dalam pembuatan pasta gigi, !bat kumur, permen karet.
1. Pasta gigi Pasta gigi adalah se%enis pasta &ang digunakan untuk membersihkan gigi, kandungan dari pasta gigi antara lain adalah Agent p!lishing (pengg!s!k), deter%en dan &oa!ing (pembuat busa), pengikat, &la'our , Pengaet, Pemanis. @&lit!l dapat dimanfaatkan sebagai pemanis pada pasta gigi 7. bat kumur bat kumur merupakan larutan atau :airan &ang digunakan untuk membilas r!ngga mulut serta men:egah karies gigi, kandungan !bat kumur antara lain adalah bahan antibakteri dan anti %amur, !ksigenasi, stringents, An!d&nes, buffer, deodori%ing agents, deter%en, dan %uga xylitol sebagai bahan tambahann&a.
3. Permen karet Permen karet adalah permen kun&ah &ang memiliki :iri khas &aitu dapat dibuat untuk mengembangkan gelembung. arnan&a beraneka ragam dan memiliki rasa tertentu, 8andungan permen karet terdiri dari :ampuran beberapa getah atau damar , >at pemanis (gula atau sirup ), akan tetapi ban&ak pr!dusen permen karet &ang mengganti >at pemanis dengan xylitol , karena terbukti lebih baik untuk kesehatan gigi dan mulut.
