三氯蔗糖合成過程控制及分析方法初析

范小妮　胡加成　陳玉潔

摘 要：三氯蔗糖屬于鹵代蔗糖衍生物，人們經(jīng)過研究將其作為強力甜味劑，經(jīng)過各國多年的生化實驗，三氯蔗糖從上世紀七十年代開始被正式投入市場?；诖?，本文以三氯蔗糖作為研究對象，通過對三氯蔗糖合成方法分析，探究三氯蔗糖的合成過程控制，通過有效的監(jiān)控方法幫助企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問題，為降低生產(chǎn)成本，提升三氯蔗糖在食品工業(yè)中的應用意義。

關鍵詞：三氯蔗糖;合成過程控制;分析方法

三氯蔗糖合成過程研究中，薄層色譜屬于微量分離方法，這種研究方式高效快速，通過將吸附劑與載體涂布在玻璃板與塑料板上成為薄層，將即將分離的樣品點在薄層上，然后尋找有效的溶劑展開，從而達到分離與鑒定目的。與此同時，高效液相色譜法也是檢測食品添加劑含量的方法，在三氯蔗糖合成過程研究中，該方法有著實用價值，人們可以選擇不同體積比的氯仿與甲醇作為展開劑。

1 三氯蔗糖合成方法

分析三氯蔗糖的合成方法，主要有以下幾種：化學合成法。該方法以蔗糖作為原料，在蔗糖的6，1'和6'三個伯碳位上的羥基三苯甲基化后乙?；拐崽欠肿拥?個羥基全部反應，然后脫去三苯甲基基團形成五乙?；崽?，接著將4位上的乙?；w移到6位上，再進行氯化，最后脫乙酰基而得到三氯蔗糖;化學-酶合成法。這種方法應用下也能夠合成三氯蔗糖，以葡萄糖和蔗糖作為合成的材料。將葡萄糖發(fā)酵處理，使其變?yōu)槠咸烟?6-乙酸，通過層析分離與提純之后，葡萄糖-6-乙酸和蔗糖在酶的作用下變成蔗糖-6-乙酸，然后氯化處理下最終變?yōu)槿日崽?6-乙酸。脫去乙?；?，三氯蔗糖制備完成;單酯法。該方法將蔗糖作為原料，以化學反應將蔗糖羥基生成單酯，使用氯化劑生成三氯蔗糖-6-酯，隨后脫去酯基，經(jīng)結(jié)晶提純即得到三氯蔗糖。經(jīng)比較與分析得知，化學合成法在合成三氯蔗糖時需要更多的步驟，且工藝流程比較復雜。而化學-酶合成法同樣需要較多的合成步驟，且中間產(chǎn)物的提純難度較大，合成成本較高，人們無法應用結(jié)晶分離法，只能選擇層析法制備三氯折騰。相比之下，單酯法發(fā)生反應只需要三個步驟，成本投入少，中間產(chǎn)物容易被分離提純，人們可以使用萃取和結(jié)晶法進行三氯蔗糖的制備。由此可見，單酯法合成三氯蔗糖更加適合用于工業(yè)生產(chǎn)，這是目前最理想的生產(chǎn)工藝。

2 三氯蔗糖合成過程控制與工藝進展

2.1 蔗糖-6-乙酸酯合成過程的控制

應用薄層色譜法對蔗糖-6-乙酸酯進行合成過程控制，實現(xiàn)工藝的改進與方法分析。在DBSS低溫反應時，可以選取0min與10min、乙酸酐滴完的時間、滴完后10min、30min、60min的時間節(jié)點，取其中的反應液，按照從左到右的順序在兩塊板中點樣。使用3：2體積比的氯仿與甲醇作為實驗的展開劑，在層析缸內(nèi)展開，隨后觀察實驗反映。發(fā)現(xiàn)得知，0min的時候，薄層色譜圖中只有蔗糖與DBSS兩個點，三氯蔗糖沒有發(fā)生全部反應，只有顏色比較淺的小斑點存在。反應進行到10min的時候，蔗糖、DBSS、蔗糖-6-乙酸酯三個點出現(xiàn)。乙酸酐滴加30min后，DBSS開始消失，滴加60min后，DBSS的點已經(jīng)完全消失，蔗糖-6-乙酸酯開始擴大面積且顏色變深。應用高效液相色譜法，在混合液中分析不同組分的極性情況，判斷各組分極性大小，通過對高效液相色譜的監(jiān)測，分析純樣品的實際保留時間。探究發(fā)現(xiàn)純樣品在保留時間為3.195min的時候?qū)儆谡崽?6-乙酸酯;在3.944min的時候鋒為DBSS;在6.575min的時候高效液相色譜中溶劑峰面積最大。由此可見，蔗糖、DBSS、蔗糖-6-乙酸酯三個組分的分離情況比較好，且保留時間比較短。

2.2 蔗糖-6-乙酸酯氯化過程的控制

三氯蔗糖在合成與反應過程中，蔗糖-6-乙酸酯的氯化反應最復雜，也是最重要的一步，其中的影響因素比較多。做好蔗糖-6-乙酸酯的綠化過程控制是強化三氯蔗糖合成方法的關鍵。蔗糖-6-乙酸酯處于115℃狀態(tài)下將會氯化為三氯蔗糖。溫度越高，蔗糖-6-乙酸酯就越容易發(fā)生炭化反應，而這其中人們需要對氯化反應進行探究，盡可能減少炭化反應的進行。對此，建議使用薄層層析法，了解蔗糖-6-乙酸酯的氯化過程，應用高效液相色譜對蔗糖-6-乙酸酯的氯化反應進行時間點控制。

在薄層色譜法中，將薄層層析法的計算結(jié)果和蔗糖-6-乙酸酯標準樣品展開對比，明確主產(chǎn)物就是三氯蔗糖-6-乙酸酯。但是從薄層層析色譜中，發(fā)現(xiàn)氯代產(chǎn)物雜質(zhì)點比較多，混合溶液的內(nèi)部組成比較復雜，其中包含了35%的水。12%的鹽和5%左右的蔗糖-6-乙酸酯成分，此外，還有0.5%左右的氯化衍生物存在。高效液相色譜法中，三氯蔗糖-6-乙酸酯的合成過程十分復雜，發(fā)生反應后得到的混合物體系也較為混亂其中包含了目標產(chǎn)物、反應副產(chǎn)物以及雜質(zhì)，人們不能用正常的判斷方式去探究吸收峰內(nèi)屬于什么雜質(zhì)，只能從色譜中觀察三個較大的鋒。與此同時，保留二氯代物、蔗糖-6-乙酸酯的時間點，為三氯蔗糖-6-乙酸酯合成過程的控制提供參考依據(jù)。

3 總結(jié)

綜上所述，隨著三氯蔗糖應用的日漸廣泛，為了降低其合成成本，提升產(chǎn)品效益，人們對三氯蔗糖的合成工藝加以分析和研究，對蔗糖-6-乙酸酯合成過程的控制、蔗糖-6-乙酸酯氯化過程的控制進行闡述，為三氯蔗糖的制備提供幫助。

作者簡介：

范小妮（1986- ），女，民族：漢，籍貫：江蘇省鹽城市，最高學歷：大專，研究方向：三氯蔗糖合成。

胡加成（1987- ），男，民族：漢，籍貫：江蘇省鹽城市，最高學歷：大專，目前職稱：無;研究方向（從事工作）：三氯蔗糖研究。

陳玉潔（1995- ），女，民族：漢，籍貫：江蘇省鹽城市;最高學歷：本科，目前職稱：無;研究方向（從事工作）：三氯蔗糖研究。