【正文】 新產(chǎn)品與新技術(shù)，江蘇科學(xué)技術(shù)出版社， 2020（ 8） 【 4】 章亞東，蔣登高，高曉蕾，等 . 蔗糖硬脂酸酯的合成反應(yīng)機(jī)理及動(dòng)力學(xué) [J]. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝， 2020, 18(3): 219224. 【 5】 趙靜等，蔗糖酯合成與分析，中國(guó)科技論文在線， 2020（ 3）， 206~211 【 6】 易封萍等，蔗糖酯的合成研究，廣西大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 1996（ 12），338~340 【 7】 韋異等，蔗糖酯合成工藝研究，廣西工學(xué)院學(xué)報(bào)， 1999（ 6）， 99~101 【 8】 陳魁 ， 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與 分析 ， 北京 : 清華大學(xué)出版社 , 1996: 94～ 115 【 9】 孫書靜，食品添加劑蔗糖脂肪酸酯的合成與應(yīng)用，食品與藥品， 2020（ 7），57~59 【 10】 李尊江等，蔗糖脂肪酸酯的制備應(yīng)用及發(fā)展，精細(xì)石油化工進(jìn)展， 2020（ 5）， 16~23 【 11】 金英姿等，蔗糖脂肪酸酯的合成及應(yīng)用，中國(guó)甜菜糖業(yè)， 2020（ 9）， 28~31 【 12】 努爾買買提 , 吾滿江 另外 ,在保證產(chǎn)率的前提下 ,降低反應(yīng)溫度是合成的重點(diǎn) ,而尋找合適的乳化劑 ,使反應(yīng)體系成為均相反應(yīng)體系 ,或添加有效的催化劑都是降低反應(yīng)溫度、提高反應(yīng)速率的有效方法。對(duì)蔗糖而 言 ， 主要 紅 外特征 吸 收 峰 分別為： 3 cm1的 O－ H伸 縮 振動(dòng) ； 2 cm1的 C－ H的 伸 縮 振動(dòng) ； 1 cm1處 與仲醇羥基相 連 的 C－ O伸 縮 振動(dòng) ； 9 cm1的與伯醇羥基相 連 的 C－ O的 伸 縮 振動(dòng) ； cm1和 cm1的 D吡喃葡萄糖的 吸 收 帶。用 220 nm紫 外檢 測(cè)快速 定性、定 量地 分 析 了各成分的含 量 。可 將 洗 脫 液 分 段 收集 ， 利 用 薄層層 析 定性后， 將 相同 組 分合并， 蒸 干 后稱 重 ，用 該 方法 測(cè) 定了以蔗糖、脂肪酸甲酯為原料合成蔗糖酯的含 量 。 樣 品從 柱項(xiàng)端加 入 ，在洗 脫 劑作用下 向 下 移 動(dòng) ，由于各 組 分被 吸附 能 力不同，下 移速 度也不一樣 。 柱 色 譜 的 吸附 劑有 氧 化 鋁 、 硅膠 、 氧 化 鎂 和碳酸 鈣等，分離以酯 類 為 主 的有機(jī)化合物一般選用 硅膠 作為 吸附 劑。糖的用量越大 ,單酯含量越高。因此 ,在二酯和三酯尚未定性的情況下 ,測(cè)單酯的含量可確定蔗糖酯的親水親油平衡值 (HLB) ,進(jìn)而推測(cè)其應(yīng)用范圍。 經(jīng)計(jì)算 ,單 酯的 Rf 值為 0116 ,多酯的 Rf 值為 0138～ 0193 。蔗糖酯 薄層 分 析常 用的顯 色 劑有 硫 酸甲醇溶 液 、 硫 酸 蒽酮 溶 液 及 脲 磷 酸 正 丁 醇溶 液 。 測(cè) 定 HLB值 是 根據(jù) HLB值 具有加和性的 特 點(diǎn)， 利 用 已 知 HLB值 的非離子表面活性劑與水 體積數(shù) 的關(guān) 系求 蔗糖酯的 HLB值 ，具 體 方法是：用 已 知 HLB值 的 聚氧乙 烯失 水 山梨 醇單油酸酯 (HLB15)、 聚氧乙 烯 失 水 山梨 醇單 棕櫚 酸酯 ()、 失 水山梨 醇三油酸酯 ()的 混 合物 做標(biāo)準(zhǔn) 物質(zhì)， 將 一定 量 不同 HLB值 的 混 合 標(biāo)準(zhǔn)在 比色 管 中 溶于 N,N二甲基甲 酰胺 和 苯 的 混 合 液 中，在電 磁攪拌 下，由 滴 定 管緩 19 緩 滴入蒸 餾 水， 滴至 從 比色 管 前 看 置于 管 后的 3 號(hào)字 體模 糊 為 終 點(diǎn)， 記錄 所 耗 用蒸 餾 水的 毫 升數(shù) ，以 HLB 值 和水的 毫 升數(shù)做標(biāo)準(zhǔn) 曲線 。按同一 操 作步 驟作一 空 白樣 。 殘?zhí)堑?測(cè) 定，稱取一定 量 真 空 干燥 后的 樣 品，在 10%氯 化 鈉 水和 正 丁 醇 混 合溶 液 中 攪拌 溶解， 待 溶解 完全 后 將 油水 兩 相分離。 蔗糖脂肪酸酯的分析 我國(guó)早在 1987 年就頒布了蔗糖酯的標(biāo)準(zhǔn) (GB82721987)，規(guī)定了蔗糖酯的質(zhì)量分析標(biāo)準(zhǔn)方法，并在 2020年用新標(biāo)準(zhǔn) (GB82722020)代替舊標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步完善了蔗糖酯的質(zhì)量控制體系。與有機(jī)溶劑共沉淀法相比 ,能顯著降低生產(chǎn)成本 ,提高產(chǎn)品產(chǎn)率。再進(jìn)一 步鹽析 ,加速蔗糖酯的凝聚分層 ,進(jìn)行水洗 ,并棄除水相得到粗產(chǎn)物。 九．蔗糖酯的純化 蔗糖酯的合成產(chǎn)物為蔗糖酯、脂肪酸酯、蔗糖及催化劑或乳化劑的混合物 ,蔗糖酯的分離純化一般是應(yīng)產(chǎn)物冷卻 ,進(jìn)行脫色處理 ,再采用混合溶劑分離殘余的脂肪酸酯、蔗糖及催化劑等雜質(zhì) ,再進(jìn)行冷 卻使蔗糖酯結(jié)晶析出 ,過濾后得粗酯。首先用脂肪酶 Novo435催化合成二酯 ,在酶催化作用下二酯與二醇在有機(jī)溶劑下發(fā)生縮聚反應(yīng)生成線性蔗糖多酯 ,其重均分子量可達(dá) 22 000。吳洪達(dá)等 [28]以蔗糖八乙酸酯和油酸乙酯為原料 ,以脂肪酶 Novo435為催化劑 ,以叔戊醇為溶劑 ,通過轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)合成了同時(shí)含有油酸?；鸵宜狨；幕旌闲吞?。 酶催化法 17 人們還發(fā)現(xiàn)了用生物技術(shù)合成蔗糖酯的方法 [21],將脂肪酶在疏水相催化酯交換反應(yīng) ,通過酯交換反低廉的油脂轉(zhuǎn)化為具有特殊功用的油脂。酶催化合成蔗糖酯方法的缺點(diǎn)是反應(yīng)必須在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑分散條件下進(jìn)行，酶才能在體系中充分分散，而目前常用的溶劑主要有四氫呋喃、甲苯、環(huán)己烷、吡啶、苯和二甲基 甲酰胺等，都有一定的毒性，不利于產(chǎn)品在食品等行業(yè)中的應(yīng)用。反應(yīng)分兩階段進(jìn)行，在第一階段，于鉀皂存在下，脂肪酸甲酯同蔗糖以摩爾比 3： 1進(jìn)行反應(yīng)，生成主要含蔗糖低酯的熔融相；在第二階段，再補(bǔ)加脂肪酸甲酯進(jìn)行反應(yīng)，以生成蔗糖多酯，收率可高 達(dá) 90%（以蔗糖計(jì)），酯化度 6~8，反應(yīng)時(shí)間約為 6~8h。 蔗糖多酯 的二步合成法 該法于 1976年有美國(guó) Procyeramp。然后，利用不同的溶劑分離成蔗糖酯和甘油單、二酸酯。 非均相法 將蔗糖、脂肪酸甲酯和 K2CO3 在 130～ 160 ℃ ,壓力 1133KPa～ 2KPa 下攪拌 ,進(jìn)行酯交換。該法反應(yīng)速度極快 (4～ 20min) ,收率好 (蔗糖酯占反應(yīng)后混合物重量的 45 %左右 ) 。 丙二醇酯法 將丙二醇酯與脂肪酸鈉在 150～ 190 ℃下加熱熔融 ,然后將催化劑和蔗糖加入 ,減壓至 13133～ 13313 Pa ,并于上述 溫度下攪拌反應(yīng)即可。在反應(yīng)中應(yīng)嚴(yán)格控制 反應(yīng)溫度和壓力 , 避免出現(xiàn)蔗糖焦化現(xiàn)象及添加催化劑和硬脂酸單甘酯時(shí)產(chǎn)生泡沫等現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，影響合成反應(yīng)的最大因素是反應(yīng)時(shí)間 , 其次是水含量、乳化劑用量、蔗糖與硬脂酸單甘酯摩爾比 , 影響最小的因素是催化劑用量。各因素水平選擇如表 1?！?7】 原料酯轉(zhuǎn)化率為 85~95%，產(chǎn)品 HLB值 6~9，其中單酯：二酯：三酯及多酯 =55： 30：15. 影響蔗糖酯合成反應(yīng)的因素有蔗糖與硬脂酸單甘酯的摩爾比、乳化劑用量、催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間、水含量以及反應(yīng)溫度和壓力。 添加催化劑的時(shí) 機(jī)是蔗糖、乳化劑和水三種成分形成混合物后至實(shí)現(xiàn)均一混合物之間的時(shí)間范圍。轉(zhuǎn)化率為 98%（以原料酯計(jì)算），產(chǎn)品中單酯 85%、二酯 10%、三酯及多酯4%、蔗糖 1%左右。先將蔗糖、乳化劑硬脂酸鈉和脂肪的低碳醇酯于丙二醇溶劑中混合，使之在約 100℃下成為微乳狀液。但溶劑 DMF昂貴、易燃、有毒，產(chǎn)品難于純化，影響了此法的經(jīng)濟(jì)效益。濾液蒸發(fā)至干 , 可獲得有如蠟樣的粘稠狀淺黃色產(chǎn)物。反應(yīng)結(jié)束后 , 于水浴上以真空方式徹底蒸出溶劑二甲基甲酰胺。沸點(diǎn)低的溶劑便于回收沸點(diǎn)高的溶劑可加速酯交換反應(yīng)。為了使反應(yīng)能在均相中進(jìn)行 , 采用了能使反應(yīng)物蔗糖和脂肪酸甲酯均能溶解的二甲基甲酰胺（ DMF）為溶劑 , 反應(yīng)結(jié)束后采用高真空抽提除去溶劑。在這里我們主要介紹一下酯交換法和微生物法。對(duì)此可用下列反應(yīng)式表示： 其中： ROH代表蔗糖； RO代表蔗糖化離子； 代表脂肪酸低碳醇酯； R39。一般認(rèn)為 3個(gè)伯羥基被酯化的難易程度是 l’ 6’ 6 位，即蔗糖單酯一般是 6 位上的羥基被酯化，但它們的差別不大。 八．蔗糖脂肪酸酯的制備 蔗糖脂肪酸酯的合成原理 蔗糖酯的合成采用酯交換法，即蔗糖與脂肪酸低碳醇酯在堿性催化劑作用下 發(fā)生酯交換反應(yīng)，得到蔗糖酯和低碳醇。 糖漿 SE 15～ 16 ～ % 使配方原料均勻分散，防止沉淀和結(jié)晶，延長(zhǎng)保存期。防止化妝品中油脂析出，使各種配方原料均勻分散，延長(zhǎng)產(chǎn)品保存期。 香料粉狀調(diào)味品 SE 2– SE～ 3 ～ %以重量計(jì) 防山潮濕的粉狀食品間的粘結(jié)，改善流動(dòng)性，使食品更容易分散。 其它 飲料 SE 11– SE～16 ～ %以飲料總量計(jì) 抑制罐裝、瓶裝、紙裝咖啡或 茶飲料抗熱性細(xì)菌的生長(zhǎng)，防止奶制品飲料蛋白質(zhì)變性及脂肪析出。 9 應(yīng)用 型號(hào) 用量 效果 脂肪和油的加工 脂肪和油 SE 2– SE3 ～ %以脂肪重量計(jì) 改善制品均一性，使產(chǎn)品細(xì) 滑爽口，并延長(zhǎng)保存期，防止油、脂分離。 面條 SE 11 –SE16 ～ %以面粉重量計(jì) 防止面團(tuán)與機(jī)器粘附和面條的粘連，能減少煮沸的水中淀粉的損失，增加了水的含量和面條出量，防止熟制面條在貯藏期的褪化。縮短蛋糕模糊狀時(shí)間，改善蛋糕生產(chǎn)狀況，增大蛋糕體積，使蛋糕細(xì)嫩柔軟。 ，可使用最小量的蔗糖酯并提高操作效率。 結(jié)晶調(diào)節(jié)劑 對(duì)于以氫化植物油或動(dòng)物油為主要成分的油脂產(chǎn)品（人造奶油、起酥油等），通過 添加蔗糖酯 S1~S5，能促進(jìn)油脂結(jié)晶化，形成細(xì)微的結(jié)晶，生產(chǎn)出來的加工油脂產(chǎn)品 潤(rùn)滑性能好，又具備優(yōu)越的延展性。 抑泡作用：一般選用 HLB值低的親油性的蔗糖酯，使用蔗糖酯型號(hào)： S1~S5。 抑菌作用 在咖啡飲料和 植物蛋白飲料中，蔗糖酯能有效抑制耐熱芽孢菌的生長(zhǎng)繁殖。 改善飲料口味和食品加工性能 蔗糖酯是一種無異味的黏度、口感調(diào)節(jié)劑。 蔗糖酯能與蛋白質(zhì)相互作用，使蛋 白質(zhì)的原始結(jié)構(gòu)展開，并與展開的蛋白質(zhì)分子的疏水區(qū)域結(jié)合，從而增加了蛋白質(zhì)的親水性，使溶解度增大。 溶液中加入蔗糖酯后 ，能顯著降低界面張力，改變體系的界面狀態(tài)，從而使一種 5 液體以液滴形式分散于另一種液體中，即形成乳狀液。 蔗糖酯對(duì)人具有極高的安全性，無毒，不刺激皮膚和黏膜。 在水中分散或溶解，溶于氯仿，易溶于熱的乙醇、丙二醇等有機(jī)溶劑。 蔗糖酯的制造流程 蔗 糖 酯化反應(yīng) 蔗糖酯 脂肪酸 化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：