專利名稱：三氯蔗糖的純化和結(jié)晶方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品添加劑三氯蔗糖的生產(chǎn)，具體涉及三氯蔗糖的純化結(jié)晶工 藝。，屬于三氯蔗糖精加工的技術(shù)領(lǐng)域，1976年Tate & Tyle公司與Leslie Hough教授合作研究發(fā)明了三氯蔗糖。它 以蔗糖為原料，首先將蔗糖的6， r和6'三個(gè)伯碳位上的羥基三苯甲基化，然后 將剩下五個(gè)羥基乙?；?，使蔗糖分子的8個(gè)羥基全部反應(yīng)，再脫去三苯甲基基團(tuán) 形成五乙?；崽?，接著將4位上的乙?；w移到6位上，再進(jìn)行氯化，最后脫 乙酰基而得到新型的非營(yíng)養(yǎng)型甜味劑三氯蔗糖。三氯蔗糖甜度約為蔗糖的600 倍，是一種目前已被包括我國(guó)在內(nèi)的世界許多國(guó)家承認(rèn)的高甜度甜味劑。三氯蔗糖(sucralose, trichlorosucrose)，又名4， 1，， 6，-三氯半乳蔗糖(4,1，,6， -tri chlorogalactosucrose)，化學(xué)名1， 6-二氯-l， 6-二脫氧-e - D-呋喃果糖基-4-氯-4陽(yáng) 脫氧 _ a -D-吡喃半乳糖苷(l，6-dichloro-l，6-dideoxy- e -D-fructofiirannosyl"4-chloro-4-deoxy-a-D-galactopyranoside，簡(jiǎn)稱TGS)。結(jié)構(gòu)如下三氯蔗糖是一種白色或者接近白色的結(jié)晶粉末；極易溶于水(28.2g/100mL， 20°C)、乙醇、甲醇，微溶于乙酸乙酯；熔點(diǎn)125°C ，相對(duì)密度1. 66(晶體20 。C);三氯蔗糖的熱值低、熱穩(wěn)定性高，對(duì)光、熱、PH值均很穩(wěn)定，是所有強(qiáng)力 甜味劑中性質(zhì)最穩(wěn)定的一種。
背景技術(shù)：
三氯蔗糖的合成及生產(chǎn)工藝的研究一直都受到廣泛的重視，在產(chǎn)品純化結(jié)晶 方面也有許多報(bào)道。GB2065646公開(kāi)了三氯蔗糖的晶體特性和結(jié)晶方法。三氯 蔗糖在38'C以上，最好在6(TC以上水溶液中獲得的晶體為無(wú)水三氯蔗糖，熔點(diǎn) 達(dá)13CTC;在38'C以下水溶液中結(jié)晶將獲得含五個(gè)結(jié)晶水的三氯蔗糖，熔點(diǎn)為 36.5°C;在未經(jīng)干燥的甲醇中結(jié)晶(20°C)，得到的晶體形態(tài)又有所不同，含約 0.5個(gè)結(jié)晶水及少量甲醇，熔點(diǎn)為120。C。 US4801700， US5141860, GB2224504 中包含了用乙酸乙酯結(jié)晶三氯蔗糖的工藝。CN1011004626公開(kāi)了一種三氯蔗糖 的結(jié)晶方法，在水-醇或水-酯類(lèi)溶劑體系中結(jié)晶。WO2008004246包含了用乙酸 乙酯結(jié)晶三氯蔗糖粗品，再用水重結(jié)晶的工藝。WO2008012831公開(kāi)了一種在醇 中溶解，然后加入較低極性有機(jī)溶劑的混合溶劑中結(jié)晶的工藝。由于三氯蔗糖在水中溶解度大，采用水結(jié)晶工藝收率不理想，而且結(jié)晶工藝 條件難控制。用含有甲醇的溶劑體系結(jié)晶，晶體中會(huì)殘留甲醇，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不 合格。三氯蔗糖在乙酸乙酯中溶解度小，用乙酸乙酯結(jié)晶需要耗用大量溶劑，成 本高。目前生產(chǎn)三氯蔗糖的工藝最后一步都是堿性條件下脫乙?；?，然后提純結(jié) 晶。脫乙?；耐瑫r(shí)會(huì)產(chǎn)出副產(chǎn)f乙酸鹽，用極性強(qiáng)的醇進(jìn)行溶解時(shí)，乙酸鹽也 會(huì)溶于其中，待加入較低極性有機(jī)溶劑進(jìn)行結(jié)晶時(shí)，乙酸鹽會(huì)和產(chǎn)品共同析出， 也使產(chǎn)品含量降低發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的在于提供一種三氯蔗糖純化結(jié)晶方法，使結(jié)晶工藝 操作簡(jiǎn)單，容易控制，設(shè)備簡(jiǎn)單，結(jié)晶產(chǎn)品純度更高。技術(shù)方案本發(fā)明的三氯蔗糖的制造與結(jié)晶工藝具體如下a. 三氯蔗糖-6-乙酸酯水解脫乙?；崽?6-乙酸酯在3-15倍體積的水溶液 中或醇溶液中，采用堿性催化劑，水解后得到三氯蔗糖的水溶液或醇溶液；b. 三氯蔗糖溶液的純化三氯蔗糖水溶液或醇溶液經(jīng)過(guò)用酸性物質(zhì)中和， 使PH為6-7，然后用陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或電滲析進(jìn)行脫鹽處理；或中和之后直 接加入活性炭脫色過(guò)濾；C.結(jié)晶減壓濃縮步驟b的三氯蔗糖的水溶液或醇溶液，當(dāng)濃縮至無(wú)蒸出 后，加入2-20倍的中等極性溶劑，升溫溶解，過(guò)濾去除少量不溶物后，加入2-5 倍的另一種弱極性溶劑，然后減壓蒸出一半以上溶劑，攪拌自然降溫，結(jié)晶，過(guò)濾，干燥得到三氯蔗糖晶體。所述的步驟a中的水溶液為去離子水、蒸餾水、反滲透水中的一種。所述的步驟a中的醇溶液為甲醇、乙醇、異丙醇中的一種。所述的步驟a中的堿性催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、甲醇鈉、乙醇鈉中的一種。所述的步驟b中的酸性物質(zhì)為鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸、甲酸、乙酸、丙酸、酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的一種。所述的步驟c中所加入的中等極性溶劑為二氧六環(huán)、二氧戊環(huán)、四氫呋喃、丙酮、丁酮、戊酮中的一種；所加入的弱極性溶劑為乙酸乙酯、丙酸異丁酯、乙酸正戊酯、乙酸異戊酯、戊酸丁酯、己酸丁酯、二氯乙垸、二氯甲垸、三氯甲垸、三氯乙烯、四氯乙垸、四氯乙烯、四氯化碳、苯、溶劑油、石油醚、正己烷、正辛烷、液體石蠟中的一種。有益效果本發(fā)明的方法具有下列特點(diǎn)在制備中有效地去除了乙酸鹽等鹽類(lèi)雜質(zhì)，產(chǎn)品在共同溶劑體系中進(jìn)行結(jié)晶，晶形更好，分離更容易，提高了產(chǎn)品 的質(zhì)量和存儲(chǔ)的穩(wěn)定性。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳述。實(shí)施例1:在500ml的三口燒瓶中，加入含量99.0%的6-乙酯三氯蔗糖30.0g，甲醇 200ml，攪拌溶解后，加入10%甲醇鈉溶液，調(diào)節(jié)PH-9.5，在45土2'C的溫度下 反應(yīng)3-4小時(shí)。用15X的乙酸中和至PH-6.5，加入活性炭2g脫色，減壓蒸餾至 無(wú)餾出后，加入二氧六環(huán)80ml溶解，過(guò)濾去除不溶物后，加入乙酸正戊酯50ral， 減壓濃縮至溶劑蒸出約60ml，停止?jié)饪s，攪拌下3-4小時(shí)緩慢降溫至室溫，間 歇攪拌結(jié)晶6小時(shí)，過(guò)濾，洗滌，于50。C下真空干燥，得17.3g三氯蔗糖。高 效液相法檢測(cè)含量為99.1%。 實(shí)施例2:在500ml的三口燒瓶中，加入含量98.8%的6-乙酯三氯蔗糖25.0g，甲醇 150ml，攪拌溶解后，加入5%的氫氧化鈉甲醇溶液，調(diào)節(jié)PH-IO，在28土2'C的 溫度下反應(yīng)4-5小時(shí)。攪拌下加入酸性樹(shù)脂至PH值不再下降，過(guò)濾，濾液加入堿性樹(shù)脂至PF^6.5，過(guò)濾，加入活性炭2g脫色，減壓蒸餾至無(wú)餾出后，加入戊 酮200ml溶解，過(guò)濾去除不溶物后，加入戊酸戊酯50ml，減壓濃縮至約蒸出150ral 溶劑，停止減壓濃縮，攪拌下4小時(shí)緩慢降溫至室溫，間歇攪拌結(jié)晶10小時(shí)， 過(guò)濾，于5CTC下真空干燥，得13. lg三氯蔗糖。高效液相法檢測(cè)含量為99.1%。 實(shí)施例3:在500ml的三口燒瓶中，加入含量99.3%的6-乙酯三氯蔗糖25.0g，乙醇 180ml，攪拌溶解后，加入10%的乙醇鈉溶液，調(diào)節(jié)PH-9.5，在35土2'C的溫度 下反應(yīng)3-4小時(shí)。加入鹽酸使P^6.0，過(guò)濾，加入活性炭2g脫色，減壓蒸餾至 無(wú)餾出后，加入丙酮120ml溶解，過(guò)濾去除少量不溶物后，加入溶劑油30ml， 減壓濃縮蒸出約80ml溶劑，停止減壓濃縮，攪拌下4小時(shí)緩慢降溫至室溫，靜 置結(jié)晶240小時(shí)，過(guò)濾，于50'C下真空干燥，得14.7g三氯蔗糖。高效液相法 檢測(cè)含量為99. 2%。 實(shí)施例4:在500ml的三口燒瓶中，加入含量98.9%的6-乙酯三氯蔗糖25.0g，水200ml， 攪拌溶解后，加入5%的碳酸鈉溶液，調(diào)節(jié)PH-9.5，在45土2'C的溫度下反應(yīng)3-4 小時(shí)。稀硫酸酸性調(diào)節(jié)P^6.5，經(jīng)電滲析脫鹽，加入活性炭2g脫色，減壓蒸鎦 至無(wú)餾出后，加入四氫呋喃60ml溶解，過(guò)濾去除少量不溶物后，加入四氯乙烯 40ml，減壓濃縮蒸出約50ml溶劑，停止減壓濃縮，攪拌下2. 5小時(shí)緩慢降溫至 室溫，結(jié)晶30小時(shí)，過(guò)濾，于50'C下真空干燥，得三氯蔗糖6.7g。高效液相法 檢測(cè)含量為99. 0%。 實(shí)施例5:在500ml的三口燒瓶中，加入含量大于99.1%的6-乙酯三氯蔗糖30.0g，異 丙醇250ml，攪拌溶解后，加入10%的甲醇鈉溶液，PH9.5，在45士2'C的溫度 下反應(yīng)4-5小時(shí)。用酸性樹(shù)脂中和至PH-7.0，加入活性炭2g脫色，減壓蒸餾至 無(wú)餾出后，加入丁酮200ml溶解，過(guò)濾去除少量不溶物后，加入乙酸異戊酯60ml， 減壓濃縮蒸出約150ml溶劑，停止減壓濃縮，攪拌下4小時(shí)緩慢降溫至室溫，間 歇攪拌結(jié)晶120小時(shí)，過(guò)濾，于5(TC下真空干燥，得8.3g三氯蔗糖。HPLC含量 為99. 3%。
權(quán)利要求
1.一種三氯蔗糖的純化結(jié)晶方法，其特征在于該方法包括下列步驟；a.三氯蔗糖-6-乙酸酯水解脫乙酰基蔗糖-6-乙酸酯在3-15倍體積的水溶液中或醇溶液中，采用堿性催化劑，水解后得到三氯蔗糖的水溶液或醇溶液；b.三氯蔗糖溶液的純化三氯蔗糖水溶液或醇溶液經(jīng)過(guò)用酸性物質(zhì)中和，使PH為6-7，然后用陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或電滲析進(jìn)行脫鹽處理；或中和之后直接加入活性炭脫色過(guò)濾；c.結(jié)晶減壓濃縮步驟b的三氯蔗糖的水溶液或醇溶液，當(dāng)濃縮至無(wú)蒸出后，加入2-20倍的中等極性溶劑，升溫溶解，過(guò)濾去除少量不溶物后，加入2-5倍的另一種弱極性溶劑，然后減壓蒸出一半以上溶劑，攪拌自然降溫，結(jié)晶，過(guò)濾，干燥得到三氯蔗糖晶體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯蔗糖的純化結(jié)晶方法，其特征在于其中所述 的步驟a中的水溶液為去離子水、蒸餾水、反滲透水中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯蔗糖的純化結(jié)晶方法，其特征在于其中所述 的步驟a中的醇溶液為甲醇、乙醇、丙醇中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯蔗糖的純化結(jié)晶方法，其特征在于其中所述 的步驟a中的堿性催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、甲醇鈉、 乙醇鈉中的一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯蔗糖的純化結(jié)晶方法，其特征在于其中所述 的步驟b中的酸性物質(zhì)為鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸、甲酸、乙酸、丙酸、酸性陽(yáng) 離子交換樹(shù)脂中的一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯蔗糖的純化結(jié)晶方法，其特征在于其中所述 的步驟c中所加入的中等極性溶劑為二氧六環(huán)、二氧戊環(huán)、四氫呋喃、丙酮、丁 酮、戊酮中的一種；所加入的弱極性溶劑為乙酸乙酯、丙酸異丁酯、乙酸正戊酯、 乙酸異戊酯、戊酸丁酯、己酸丁酯、二氯乙烷、二氯甲垸、三氯甲垸、三氯乙烯、 四氯乙垸、四氯乙烯、四氯化碳、苯、溶劑油、石油醚、正己垸、正辛烷、液體 石蠟中的一種。
全文摘要
三氯蔗糖純化結(jié)晶方法為a.三氯蔗糖-6-乙酸酯水解脫乙酰基蔗糖-6-乙酸酯在3-15倍體積的水溶液中或醇溶液中，采用堿性催化劑，水解后得到三氯蔗糖的水溶液或醇溶液；b.三氯蔗糖溶液的純化三氯蔗糖水溶液或醇溶液經(jīng)過(guò)用酸性物質(zhì)中和，使pH為6-7，然后用陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或電滲析進(jìn)行脫鹽處理；c.結(jié)晶減壓濃縮步驟b的三氯蔗糖的水溶液或醇溶液，當(dāng)濃縮至無(wú)蒸出后，加入2-20倍的中等極性溶劑，升溫溶解，過(guò)濾去除少量不溶物后，加入2-5倍的另一種弱極性溶劑，然后減壓蒸出一半以上溶劑，攪拌自然降溫，結(jié)晶，過(guò)濾，干燥得到三氯蔗糖晶體，使結(jié)晶工藝操作簡(jiǎn)單，容易控制，設(shè)備簡(jiǎn)單，結(jié)晶產(chǎn)品純度更高。
文檔編號(hào)C07H5/00GK101284850SQ20081012388
公開(kāi)日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者沈懷庭 申請(qǐng)人:沈懷庭