Користећи микроорганизме попут квасца и бактерија као "биокатализатора", ксилоза се метаболичким путевима претвара у ксилитол, састојак хране. Типични процеси укључују:
Шаржна ферментација: Раствор ксилозе се помеша са микробним инокулумом и ферментише на 30-35 степени и пХ 5,5-6,5 током 48-72 сата, дајући ксилитол брзином од 0,6-0,8 г/г ксилозе.
Континуирана ферментација: Континуирана производња се постиже одржавањем активности микробних ћелија кроз -серијско додавање раствора ксилозе, али то захтева већа улагања у опрему.
Предности биолошких метода укључују благе услове реакције, ниску потрошњу енергије (30%-50% енергетски ефикасније од хемијских метода) и без загађења тешким металима, што је у складу са трендовима зелене производње. Међутим, тренутне стопе конверзије инокулума су релативно ниске (обично испод 70%), а циклус ферментације је дуг, што резултира трошковима производње који су 20%-30% виши од хемијских метода.
Кључне контролне тачке
Предтретман сировина: Хидролиза прехрамбених сировина ксилитола захтева контролисану концентрацију киселине (0,5%-1%) и температуру (100-120 степени) да би се избегла прекомерна деградација и стварање нуспроизвода као што је фурфурал.
Параметри каталитичке хидрогенације: Пренизак притисак водоника ће довести до непотпуне реакције, док ће превисок притисак повећати трошкове опреме; катализатор треба периодично активирати (нпр. чишћење алкалним раствором) да би одржао своју активност.
Одабир соја ферментације: Побољшање толеранције соја на ксилозу и стопе конверзије кроз технологију за уређивање гена је кључни правац за смањење трошкова у биолошким процесима.