甜味剂三氯蔗糖的合成工艺与应用研究

□ 吴华仔 广东省食品工业研究所有限公司

甜味剂三氯蔗糖的合成工艺与应用研究

□ 吴华仔 广东省食品工业研究所有限公司

食品添加剂中的甜味剂研究成果最多。而三氯蔗糖的主要原材料是蔗糖，并且在氯代作用下获取非营养型的强力甜味剂。甜味剂是白色的粉末状物质，极易溶于水，水溶液透明，实际甜度能够达到蔗糖400～800倍。为此，对于甜味剂三氯蔗糖合成工艺展开进一步地分析具有一定的现实意义。

甜味剂；三氯蔗糖；合成工艺；应用

1 三氯蔗糖优势分析

1.1 三氯蔗糖的水溶液具有较强的化学稳定性

处于高温状态下，甜味不会发生改变。能和食物当中蛋白质果胶相互融合，不会发生化学反应，特别是在焙烤中可以确保甜度的稳定性[1]。

1.2 三氯蔗糖无毒且没有副作用

在人体当中不会被吸收，本身热量值为零，因而被糖尿病人当作甜味的代用产品。

1.3 三氯蔗糖的甜味纯正

和蔗糖相同，不存在苦后味或者是怪味。与此同时，三氯蔗糖也不会被龋齿的病菌利用。

2 三氯蔗糖的合成工艺研究

三氯蔗糖主要使用氯原子替代了蔗糖分子当中4、1´、6´的3个位置的羟基。而蔗糖分子中包含8个羟基，需要把特定位置当中的3个羟基以选择性氯化的方式取代，其他5个羟基的位置不改变。这种方式具有较大的难度，而且不同位置羟基反应的活性也不同，所以三氯蔗糖合成更加困难。现阶段，三氯蔗糖的合成工艺可以细化成三种。

2.1 化学合成方法

化学合成方法主要的原材料是蔗糖，并且将蔗糖6、6´以及1´这三个伯碳位之上的羟基三苯甲基化以后再实现乙酰化[2]。实现三苯甲基的基团会脱去，并且成为五乙酰基蔗糖。在此基础上，需要把四位之上的乙酰基有效迁移至6位之上，并且实现选择性氯化，最终将乙酰基脱去而形成三氯蔗糖。

2.2 化学与酶的合成方法

这种三氯蔗糖合成的方法，主要是保护6位之上的基团，并6将蔗糖与葡萄糖作为主要的原材料。在此过程中，需要将葡萄糖发酵成葡萄糖-6-乙酸，随后在层析分离的作用下实现提纯的目的，并和蔗糖共同受酶的作用为形成蔗糖-6-乙酸。在此基础上，经过氯化处理的方式获取三氯蔗糖-6-乙酸，进而将乙酰基脱掉，最终形成了三氯蔗糖。

2.3 单酯方法

这种合成的方法，将蔗糖当作原材料，通过对化学方法的灵活运用，保证蔗糖6位之上的羟基形成单酯，也就是常说的蔗糖-6-酯。随后，通过对氯化剂的合理运用，落实选择性氯化方式，并且获得三氯蔗糖-6-酯，进而将酯基脱去，结晶以后提纯，即可获取三氯蔗糖[3]。

2.4 三种合成方法的对比

通过对三氯蔗糖合成方法的研究与分析，可以发现化学合成方法的程序相对复杂。特别是化学酶的合成方法，其步骤很多，且在发酵环节中的代价极高。与此同时，中间产物的提纯难度也较大，无法运用结晶分离的方法，而仅仅是选择使用层析方法，在工业生产中应用的时候会增加成本。对单酯方法来讲，仅需3个步骤，资金投入不多，收率较高，在中间产物的分离与提纯方面十分简便，能够对萃取以及结晶的方式进行使用，在工业生产中具有一定的适用性，同样也是三氯蔗糖合成工艺中最具发展前景的工艺。

3 三氯蔗糖的应用进展阐释

为了进一步推动三氯蔗糖的应用效果，必须要正确认知其具体的应用效果，并采取有效改进措施。

3.1 三氯蔗糖的具体应用

三氯蔗糖在生化性能与毒性实验的作用下被投入到市场中应用。现阶段，三氯蔗糖在口香糖、果冻、果酱与饮料等多种食品中被广泛应用，与此同时，医药领域也同样针对三氯蔗糖展开了相关性的研究。在大部分发达国家，已经将这种食品替代了蔗糖以及其他的甜味剂[4]。新时期背景下，国内相关科技工作人员对于三氯蔗糖性质深入研究并且予以灵活运用，在生产工艺方面取得了理想的研究成果，但仍然是实验室研究成果较为常见。

3.2 三氯蔗糖热稳定性提升

通常情况下，三滤蔗糖水溶液具有良好的热稳定性，处于高温状态的时候不会改变其甜味与色泽，主要的原因就是三氯蔗糖在食品中浓度不高。然而，如果三氯蔗糖晶体是纯品，在处于高温环境时，稳定性并不理想。为了进一步增强存储与运输便捷性，最重要的就是要实现三氯蔗糖热稳定性全面提升。可以将三氯蔗糖与环湖精结晶，增强热稳定性[5]。具体来讲，就是通过对环糊精包裹三氯蔗糖分子，规避在热作用的影响下而发生变色反应。而且通过这种方式所形成的产品，与蔗糖稳定性相同。

3.3 实现三氯蔗糖复配

与其他种类的甜味剂相同，三氯蔗糖的复配具有理想的效果。特别是将三氯蔗糖和果糖复配并应用在饮料中，效果显著。果糖本身的香味与口感，加之和三氯蔗糖的复配，能够有效地减少饮料当中的卡路里，与此同时，也能够降低其使用量。

4 结语

综上所述，三氯蔗糖本身的甜味特性理想且安全，甜度相对较高，所以被当作强力非营养甜味剂。为此，本文中将三氯蔗糖作为重点研究对象，阐述具体合成工艺，并且深入研究实际应用与改进措施，主要目的就是有效增强三氯蔗糖的应用效果。

[1]吴海深,石淑先.新甜味剂三氯蔗糖的合成工艺进展[J].精细与专用化学品,2010,18(5):51-56.

[2]王丙南.单基团保护法合成非营养型甜味剂三氯蔗糖工艺的研究[D].哈尔滨:哈尔滨师范大学,2012.

[3]湛英杰.甜味剂三氯蔗糖合成新工艺的探索和优化[D].武汉:华中科技大学,2013.

[4]王智衎.蔗糖-6-乙酸酯的合成及DSDA的循环利用[D].上海:华东理工大学,2016.

[5]叶波.甜味剂三氯蔗糖的工业化生产工艺研究[D].南京:南京工业大学,2013.