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2022-10-18

三氯蔗糖形成的原理,三氯蔗糖的三种制备工艺

伴随着日常生活水平的提升,肥胖症和糖尿病患者逐渐逐步形成许多人的困惑,断糖,低碳环保的发展理念深得人心,饮品以及各种食品中先是在调料选用甜味剂来代替糖,三氯蔗糖是其中最常见的一种。如同许多著名的化学品的发现一样,三氯蔗糖TGS)的发现,也是一个流连忘返“试验安全事故”,在一次科学研究将蔗糖改造为灭虫剂的实验操作中,科研人员试着将蔗糖的三个氢氧基团换成三个氯原子,以后使自己的印度学生们测试情况下,因为误解,学生们把test理解为了taste,尝了一下,发现非常甜。  

这便是三氯蔗糖,别名蔗糖素,它糖度是乳糖的600倍,白糖的400-700倍以上,据了解,三氯蔗糖是白色至近乳白色晶形粉末状,具体无异味,不吸潮,溶于水,甲醇和乙醇中。因为使用了氯原子取代了氢氧基团,并不是蛋白质,不容易被吸收,因为它的特性十分平稳,能够高质量地根据身体代谢排出,不能给身体带来一切动能,可用作无糖饮料中,给糖尿病患者和其它断糖人员产生福利。  

作为一种甜味剂,在允许使用以前,要进行严格安全风险评估。过去20年,有超出100多种有关三氯蔗糖安全性科学研究,涉及到毒副作用、致癌物质、生殖保健、肾脏健康、大脑健康和血液健康、幼儿健康与营养等。研究发现,一般群体(含少年儿童、孕期或哺乳妇女)将三氯蔗糖做为食品成分应用十分安全。因而,在我国于1997年就容许三氯蔗糖在食品产业中应用,美国则在1998年准许,并且在1999年进一步扩大了适用范围,2004年,欧盟也审批了三氯蔗糖  

自然,近期也有一些研究发现,三氯蔗糖在处理不当或是过多应用的情形下,还是有一定危险的,三氯蔗糖诱发暴露在2,000(p≤0.01)和16,000ppm(p≤0.01)的雌性小白鼠中所有造血系统恶性肿瘤发生率明显提升,具备显著的使用量相关性(p≤0.01)。在显微镜下,用30%至16,000ppm的三氯蔗糖处理雄性小白鼠中的大部分瘤产生是涉及到肺,肝,脾,淋巴结节和脊髓的败血症,它具有弥漫型毛细血管渗入和相邻组织普遍侵润。可是有人强调这一科学研究存有缺点,研究主题是老鼠而不是人,次之使用量太高,并且所使用的三氯蔗糖里面含有麦芽糖糊精和葡萄糖水,具体导致实验结论的主要原因很有可能是这种物质。  

还有就是因为在烘焙广泛会使用持续高温,而三氯蔗糖在高温下中可能发生热降解,形成有潜在的毒副作用的化学物质氯丙醇,因而谨慎起见,不要太多使用三氯蔗糖  

三氯蔗糖的三种制备工艺,仅作参考:  

1.单脂法:是目前科学研究最常用的合成方法,不同类型的生成物和分离出来分法,实际效果不一  

(1)蔗糖与乙酰化剂反映,形成蔗糖-6-酯,常见的乙酰化剂有原甲酸三甲酯,乙酸酐,安息香酸酯和丙酐,不一样乙酰化剂,需要反应条件不一样,乙酸酐-吡啶管理体系需要把反映温控在零下20度以上,且需要比较长的反应速度,可是蔗糖-6-酯的成品率达到40%;原甲酸三甲酯在强碱金属催化剂(对甲苯磺酸或吡啶硫酸)影响下,反应条件则非常温和,生成蔗糖-4,6-原乙酸酯,酸碱性环境下水解反应形成蔗糖-6乙酸酯和绵白糖-4-乙酸酯的混合物质,添加一定量的碱,跟绵白糖-4-乙酸酯反映形成绵白糖-6-乙酸酯,真空泵下脱下有机溶剂。  

(2)氰酸钠,氰酸钠剂与蔗糖-6-乙酸酯反映后形成4,1’,6’-三氯蔗糖-6-酯,光气氰酸钠效果最佳,但因为光气有毒,不适合生产制造实际操作,氯化亚砜是很不错的挑选,除开需要商品外,只能形成一部分氯化氢气体和氯化氢,非常容易纯化,无副作用,成品率也很好。具体生产过程中,为了保证化学反应速率和可选择性,总会和二甲基甲酰胺及少许吡啶搭配使用。  

(3)去除有机溶剂,添加氢氧化钠溶液,提高水溶液的PH值至11,操纵反映温度是15-35度,反映三十分钟至2小时左右,反映完成后,添加硫酸,中合至PH值为7,以后根据提纯和结晶体开展三氯蔗糖的纯化。  

2.化学合成法:  

(1)以蔗糖为主要原料,首先把蔗糖的6,1’和6’三个伯碳位里的环烃三苯甲基化乙酰化,促使蔗糖分子的八个环烃所有产生反映,  

(2)脱下三苯甲基官能团产生五酰胺基蔗糖  

(3)转移4位里的酰胺基至6位,然后进行氰酸钠  

(4)脱酰胺基得三氯蔗糖  

3.有机化学酶--合成法(关键使用了6位官能团保障法)  

(1)葡萄糖水发醇形成葡萄糖水-6-甲酸  

(2)层析分离纯化  

(3)和蔗糖一起在水解作用下形成蔗糖-6-甲酸  

(4)氰酸钠后获得三氯蔗糖-6-甲酸  

(5)脱下酰胺基后获得三氯蔗糖