【蔗糖-6-乙酸酯的合成及发展前景】 乙酸异丁酸蔗糖酯

　　【摘要】本文介绍了蔗糖-6-乙酸酯目前的研究现状。三氯蔗糖是一种性能优异的高倍甜味剂，蔗糖-6-乙酸酯是单酯法合成三氯蔗糖的关键中间体。以蔗糖与原乙酸三乙酯为原料反应合成蔗糖-6-乙酸酯反应条件温和、原料易得。本论文考察了物料配比、反应温度、催化剂和水的用量对反应的影响。
　　【关键词】蔗糖-6-乙酸酯，三氯蔗糖，单酯法
　　蔗糖-6-乙酸酯是单酯法合成三氯蔗糖的关键中间体。食品工业就是在此基础上兴起的。90年代以来伴随着食品工业的迅猛发展，我国甜味剂行业也得到较快的发展，生产企业遍布全国，甜味剂市场需求量不断扩大，年产量以10%以上的速度增长，甜味剂品种也不断丰富，甜味剂的研究与开发受到越来越多的关注。
　　1.研究背景
　　经过多年的生化性能和毒理实验，于1990年被联合国粮农组织和三氯蔗糖（Trichlorosucrose），简称TGS，化学名称为1′，6′-二氯-1′，6′-二脱氧-β-D-呋喃果糖-4-氯-4-脱氧-α-D-呋喃果糖，商品名为surcralose，是卤代蔗糖衍生物的一种。其口感醇和、浓郁、稳定性能好、热量低、有利于消费者健康。作为甜味剂，可以和传统甜味配合使用，也可以单独使用。产品的甜味，口感非常理想。但是，三氯蔗糖不损坏牙齿，不象果糖和麦芽糖那样可以导致多种疾病，也不象其他营养型甜味剂那样低糖价高。同时，毒理和安全试验表明：三氯蔗糖没有致畸性、突变性、繁殖毒性、癌性以及神经毒性，对动物的血糖水平和胰岛素分泌量也无任何影响，所以可供肥胖心血管病和糖尿病等患者食用
　　2国内外研究现状。目前，三氯蔗糖合成方法主要有棉子糖法、全基团保护法、单酯法3种。
　　2.1、棉子糖法。以棉子糖为原料，在氧化三苯磷的存在下，用亚硫酰氯氯化，然后脱乙酰基，最后在酶的作用下，水解生成三氯蔗糖。该法收率高、产品纯度好，但需以价格昂贵的棉子糖为原料，目前很少应用，几乎没有工业生产价值。
　　2.2、全基团保护法。以蔗糖为原料，与三苯甲基氯化物反应，保护3个伯羟基，用乙酸酐进行乙酰化、去三苯甲基化、乙酰基的转位、氯化、去乙酰基得到三氯蔗糖。该法易于提纯，但工艺复杂，流程长，收率相对较低，成本较高。
　　2.3、单酯法。单酯法亦即6-位基团保护法，以蔗糖为原料，选择合适的基团保护剂，对蔗糖分子上最活泼的6-位羟基加以保护，然后经氯化、脱保护基，最后得到三氯蔗糖。该法具有流程短、操作简便、收率较高、成本较低、易于工业化等优点，是目前最受关注的合成方法。
　　在单酯法合成三氯蔗糖的工艺中，选择合适的基团保护剂来对蔗糖6位羟基进行保护，一直为该合成方法的关键所在，对所选择的保护剂，要求具有良好的选择性，尽量得到高纯度、高收率的目的物，生成的目的物要易于氯化，从而对后续的氯化过程中的氯化试剂稳定，并且使得保护基容易脱除。
　　3.三氯蔗糖的应用优势。三氯庶糖无任何异味，无毒副作用，在人体内几乎不被吸收，热量值为零，是糖尿病人理想的甜味代用品。与其他常用甜味剂如蔗糖、糖精、甜蜜素、阿斯巴甜等相比具有以下优点：
　　（1）安全性高。通过一些发达国家对其使用十多年的实践表明，该产品非常安全，无毒副作用，没有任何安全毒理方面的争议，ADI值为15mg/kg。
　　（2）甜度高。三氯蔗糖是目前世界上强力甜味剂开发研究中较高水平的产物，其甜度是蔗糖的600倍，是阿斯巴甜的3倍，而且甜味纯正，与蔗糖相似，与蔗糖一样没有不愉快的苦后味和其它怪味。在它的基础上新近开发出的三氯三脱半乳蔗糖，是蔗糖甜度的2000倍以上。
　　（3）性质稳定。三氯蔗糖是目前所有强力甜味剂中性质最稳定的一种，其结晶产品在20℃的干燥条件下可贮藏4年。三氯蔗糖没有化学活泼基团，它与其它食品组分发生反应的可能性很小，因此可在任何食品配料系统和加工过程中使用。
　　（4）水溶液化学稳定性好。三氯蔗糖水溶液在高温下甜味不变，而且与食物中的蛋白质、果胶等主要成分不起化学反应，在焙烤工艺中甜度更稳定。
　　4.三氯蔗糖使用方法、使用范围和使用量
　　三氯蔗糖对光、热、pH值均很稳定，故可以在一些食品生产工艺过程中由工厂根据实际生产情况在任一工序添加，使用方便简单。应用企业也可以根据自身产品的实际情况，对三氯蔗糖的添加量进行相应调整。三氯蔗糖的含量分析，可采用高效液相色谱法，三氯蔗糖的甜度极高，故在一些食品中的添加量极少，且其为天然蔗糖的衍生物，所以三氯蔗糖在成品中的含量检测较为困难，请生产品控人员注意。
　　目前三氯蔗糖广泛应用于饮料，口香糖，面包，糕点，蜜饯，果冻，布丁和果酱等食品中。而且在医药领域中的应用也正在迅速扩大。美国，英国和加拿大等国家，已在多种食品中替代蔗糖和其他甜味剂。三氯蔗糖甜味剂十分适用于酒类及酒类饮料，且实验证明三氯蔗糖极少的添加量，即可大大改善酒类产品的口感，可以掩盖部分酒类产品的酸涩感，使之口味鲜甜，醇厚，酒体协调，无异味。
　　5.发展趋势
　　目前三氯蔗糖已获得美国等三十多个国家的批准使用，其在日本应用比较多，迄今为止已在约400多种食品中添加使用。如三得利公司的“达卡拉”系列饮料制品、阿萨希饮料公司“查拉”、日本可口可乐公司的“水色拉”等。三氯蔗糖目前的售价相当于等甜度下蔗糖的1/3-1/2左右，并且可通过适当的复配，还能增加甜度，在我国已经正式批准用于饮料、口香糖、咖啡、冷冻点心、冰淇淋、布丁、果冻、果酱、糖浆、酱、酱油等加工制品中，且待批准的使用食品将会逐年增多，现最多的国家已经批准在数百种食品中使用，而中国才二十几个品种，还有较大的应用拓展空间，同时还可以适用于包括肥胖症、糖尿病、心血管病、高血压等各种人群，预计至今后若干年内在中国的需求量很有可能会有所突破。
　　参考文献：
　　[1]Sankey,et.al.Catalyzedsucrose-6-esterprocess[P].US: 5470969,1994.
　　[2] Clark,et.al. Method for the synthesis of sucrose-6-esters [P].US: 6939962,2005.