[发明专利]三氯蔗糖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及三氯蔗糖的制备方法。

背景技术

三氯蔗糖是以蔗糖为原料经过氯代而得的一种非营养型强力甜味剂，英文名Sucralose.CAC：56038-13-2，化学名Chlorosucrose或4，1’，6’-Trichlorogalactosucrose或简称TGS。分子式：C₁₂H₁₉O₈Cl₃。白色至微黄色结晶粉末，几乎无臭、无吸湿性。甜度约为普通蔗糖的400-800倍，甜度呈现速度，最大甜味的感受强度，甜味的持续时间及后味等指标都非常接近蔗糖。对光、热、PH不敏感，表现稳定，极易溶于水、乙醇和甲醇。FA0/WHO1993批准使用，中国政府1997年GB2760批准为无营养甜味剂。

三氯蔗糖具有如下优点：(1)水溶液化学稳定性好，高温下甜度不变，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加稳定。(2)无毒副作用，在人体内几乎不被吸收，热量值为零，是糖尿病人的甜味代用品。(3)甜味纯正，与蔗糖一样没有不愉快的苦后味和其他怪味，它不被龋齿病菌利用，所以不会引起龋齿。正是基于这些优点，三氯蔗糖是目前食品和医药领域研究开发的热点

英国Tate & Lyle和美国Johnson公司的子公司McNeil SpecialtyProducts Company经过大量研究，于1976年成功开发了三氯蔗糖，并申请了专利。

目前已经有三十几个国家批准使用三氯蔗糖，其已经广泛应用于370多种食品当中。

三氯蔗糖是纯天然产物蔗糖的衍生物，安全性极高。联合国粮农组织和世界卫生组织的食品添加剂专业委员会(FAO/WHO)规定其每日允许摄入量为0-15mg/kg体重。

三氯蔗糖是将蔗糖分子中位于4，1’和6’三个位置上的羟基用氯原子取代而得。蔗糖分子中一共有8个羟基，要将其中特定位置上的3个羟基通过选择性氯化取代，而其他位置上的羟基不发生变化，当然是很困难的，又因为各个位置上的羟基的反应活性大小不一，使得三氯蔗糖的合成更为困难。目前三氯蔗糖的合成工艺主要有三种。

化学合成法：这是Tate & Lyle公司于1976年研究成功的方法，它以蔗糖为原料，首先在蔗糖的6，1’和6’三个伯碳位上的羟基三苯甲基化后乙酰化，使蔗糖分子的8个羟基全部反应，然后脱去三苯甲基团形成五乙酰基蔗糖，接着将4位上的乙酰基迁移到6位上，再进行氧化，最后脱乙酰基而得到三氯蔗糖。

化学-酶合成法：化学-酶法合成三氯蔗糖，是采用了6位上的基团保护法，它以葡萄糖和蔗糖为原料，首先葡萄糖发酵生成葡萄糖-6-乙酸，然后经层析分离提纯后与蔗糖一起在酶的作用下生成蔗糖-6-乙酸，再经氯化得到三氯蔗糖-6-乙酸，最后脱去乙酰基即得到三氯蔗糖。

单酯法：这是近几年备受重视的方法。它是以蔗糖为原料，用化学方法，使蔗糖6位上的羟基生成单酯，即蔗糖-6-酯，再用适当的氧化剂进行选择性氯化而生成三氯蔗糖-6-酯，最后脱去酯基，经结晶提纯即得到三氯蔗糖。

上述合成三氯蔗糖的工艺，化学合成法步骤较多，工艺流程复杂。化学-酶法步骤也较多，其中发酵这一步代价较高，且中间产物的提纯较为困难，不能采用结晶分离方法，而只能采用层析方法，显然工业化生产时成本太高。单酯法只需要三步反应，投资小，收益高，成本低，中间产物易于分离提纯，可采用萃取和结晶的方法，最适宜于工业生产，这是目前合成三氯蔗糖的最理想的工艺。

但是，目前的单酯法，在第一步反应中，采用的酸性催化剂为有机酸，因此，副产物多，反应时间长，所采用的溶剂不合适，导致反应产物十分粘稠，使反应产物的分离不易于进行，限制了规模化的生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种三氯蔗糖的制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的方法，包括如下步骤：

(1)将蔗糖在溶剂中，催化量的硫酸催化下，与羧酸酯40～60℃反应2～4小时，然后加入催化量的Ca(OH)₂，，在25～40℃下反应0.5～1.5小时，然后从反应产物中收集蔗糖6-羧酸酯；

蔗糖/羧酸酯＝1.5～2.0克/ml；

所说的羧酸酯优选乙酸三乙酯；

所说的溶剂优选N，N二甲基甲酰胺；

(2)将蔗糖6-羧酸酯与氯化剂在溶剂中100～112℃，反应3～8小时，从反应产物中收集三氯蔗糖-6-羧酸酯；