Kasutades "biokatalüsaatoritena" mikroorganisme nagu pärm ja baktereid, muudetakse ksüloos metaboolsete radade kaudu toidu koostisosaks ksülitooliks. Tüüpilised protsessid hõlmavad järgmist:
Partii kääritamine: ksüloosilahus segatakse mikroobse inokulaadiga ja fermenteeritakse temperatuuril 30–35 kraadi ja pH 5,5–6,5 48–72 tundi, saades ksülitooli kiirusega 0,6–0,8 g ksüloosi kohta.
Pidev kääritamine: pidev tootmine saavutatakse mikroobsete rakkude aktiivsuse säilitamisega ksüloosilahuse toite{0}}lisamisega, kuid see nõuab suuremaid investeeringuid seadmetesse.
Bioloogiliste meetodite eelised hõlmavad leebeid reaktsioonitingimusi, madalat energiatarbimist (30–50% energiasäästlikum kui keemilised meetodid) ja raskmetallireostuse puudumist, mis on kooskõlas rohelise tootmise suundumustega. Kuid praegused inokulaadi konversioonimäärad on suhteliselt madalad (tavaliselt alla 70%) ja fermentatsioonitsükkel on pikk, mille tulemuseks on tootmiskulud, mis on 20–30% kõrgemad kui keemilised meetodid.
Peamised kontrollpunktid
Tooraine eeltöötlus: ksülitooli toidutoorainete hüdrolüüs nõuab kontrollitud happe kontsentratsiooni (0,5–1%) ja temperatuuri (100–120 kraadi), et vältida liigset lagunemist ja kõrvalsaaduste, näiteks furfuraali teket.
Katalüütilise hüdrogeenimise parameetrid: Liiga madal vesiniku rõhk põhjustab mittetäieliku reaktsiooni, samas kui liiga kõrge rõhk suurendab seadmekulusid; katalüsaator vajab oma aktiivsuse säilitamiseks perioodilist aktiveerimist (nt puhastamist leeliselahusega).
Fermentatsioonitüve valik: tüve ksüloosi taluvuse ja konversioonimäära parandamine geenide redigeerimise tehnoloogia abil on bioloogiliste protsesside kulude vähendamise põhisuund.