本發(fā)明屬于三氯蔗糖生產(chǎn)，具體涉及一種制備三氯蔗糖粗品的方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、三氯蔗糖是一種以蔗糖為原料的人工合成甜味劑，甜度是蔗糖的400-800倍。口感純正、不參與人體新陳代謝，是可供糖尿病人、心腦血管疾病患者及老年人使用的“零卡”糖，其還具有穩(wěn)定性好和安全性高等特點，被廣泛應(yīng)用于食品、飲料、日化和醫(yī)藥等多個領(lǐng)域。

2、目前，三氯蔗糖的生產(chǎn)工藝主要為以下五步反應(yīng)：(1)酯化反應(yīng)(2)氯化反應(yīng)(3)三氯蔗糖-6-乙酸酯提純(4)醇解反應(yīng)(5)分離提純。在以三氯蔗糖-6-乙酸酯為原料進行醇解過程中，需采用高純度(99％以上)的三氯蔗糖-6-乙酸酯，這是由于過多的雜質(zhì)會嚴(yán)重影響后續(xù)三氯蔗糖的提純，降低收率。中國專利cn104004032a、cn112805291a、cn101012250a和cn112771059a均以高純度三氯蔗糖-6-乙酸酯為原料經(jīng)醇解反應(yīng)制備三氯蔗糖。然而，三氯蔗糖-6-乙酸酯在提純過程中損耗較大，進而導(dǎo)致三氯蔗糖的收率比較低。

3、中國專利cn115956082a、cn116075518b以含有三氯蔗糖-6-乙酸酯的水溶液為原料，進行乙酸乙酯萃取，所得含有三氯蔗糖-6-乙酸酯的酯相得以除去部分雜質(zhì)，然后采用氫氧化鈉/水體系進行堿解，然后提純，得到三氯蔗糖。該專利雖然以含有三氯蔗糖-6-乙酸酯的中和液作為原料，其摩爾收率為103.7-105.1％，然而還是有部分雜質(zhì)殘留，影響收率和品質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種制備三氯蔗糖粗品的方法，該方法將原料液中的三氯蔗糖-6-乙酸酯以及雜質(zhì)(三氯蔗糖雙酯和四氯蔗糖-6-乙酸酯)均轉(zhuǎn)換為三氯蔗糖，顯著提高了原料轉(zhuǎn)化率以及三氯蔗糖的收率。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本發(fā)明提供乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合液在制備三氯蔗糖粗品中的應(yīng)用。

4、在一些實施方案中，所述混合液中乙酸乙酯和乙酸丁酯的體積比為1：0.5-3；優(yōu)選為1：0.5-3、1：0.5-2、1：0.8-1.2、1：0.8-1；1：1-1.2或1：1。

5、本發(fā)明中乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合液萃取使原料液中極性強的物質(zhì)不被萃出，減少后續(xù)步驟中的雜質(zhì)含量，且能夠在體系中循環(huán)套用，降低成本，富集三氯蔗糖，且三氯蔗糖能夠在乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合液中大量結(jié)晶，避免了三氯蔗糖的損失，大大提高了三氯蔗糖的整體收率。

6、第二方面，本發(fā)明提供一種制備三氯蔗糖粗品的方法，包括如下步驟：

7、(1)利用乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合液對原料液進行萃取，得到第一酯相和第一水相；所述原料液為包括三氯蔗糖-6-乙酸酯、三氯蔗糖雙酯和四氯蔗糖-6-乙酸酯的水溶液；

8、(2)將步驟(1)中所述第一酯相濃干后，加水溶解，濃縮，得到三氯蔗糖-6-乙酸酯水溶液；

9、(3)將步驟(2)中所述三氯蔗糖-6-乙酸酯水溶液進行堿解反應(yīng)，中和，過濾，得到第二水相；

10、(4)將步驟(3)中所述第二水相加乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合液萃取，得到第二酯相和第三水相；

11、(5)將步驟(4)中所述第二酯相進行水洗，得到第三酯相和第四水相；

12、(6)將步驟(5)中所述第三酯相濃干后，加乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合液混合共沸，得到濃縮物，再加乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合液混合，得到第四酯相；

13、(7)將步驟(6)中所述第四酯相進行結(jié)晶，得到三氯蔗糖粗品和第五酯相；

14、(8)將步驟(7)中所述第五酯相進行水洗，得到第六酯相和第五水相；

15、(9)重復(fù)步驟(1)-(8)的操作至少2次，將步驟(8)中所述第六酯相濃干，得到三氯蔗糖粗品。

16、在一些實施方案中，步驟(1)中所述原料液和混合液的體積比為10：1-5；優(yōu)選為10：2-4；進一步優(yōu)選為10：2.5-3.5；進一步優(yōu)選為10：3。

17、在一些實施方案中，步驟(1)中所述原料液，包括三氯蔗糖-6-乙酸酯、三氯蔗糖雙酯、四氯蔗糖-6-乙酸酯、nh4cl、其他有機雜質(zhì)和水。

18、在一些實施方案中，所述三氯蔗糖-6-乙酸酯的含量為40-70g/l；優(yōu)選為50-60g/l；進一步優(yōu)選為53-55g/l；進一步優(yōu)選為53.5-54g/l；進一步優(yōu)選為53.8g/l。

19、在一些實施方案中，所述三氯蔗糖雙酯的含量為2-10g/l；優(yōu)選為3-8g/l；進一步優(yōu)選為3.5-5g/l；進一步優(yōu)選為4-4.5g/l；進一步優(yōu)選為4.2g/l。

20、在一些實施方案中，所述四氯蔗糖-6-乙酸酯的含量為2-10g/l；優(yōu)選為3-8g/l；進一步優(yōu)選為5-6g/l；進一步優(yōu)選為5.2-5.6g/l；進一步優(yōu)選為5.4g/l。

21、在一些實施方案中，所述nh4cl的含量為70-90g/l；優(yōu)選為80-87g/l；進一步優(yōu)選為83-84g/l；進一步優(yōu)選為83.5-84g/l；進一步優(yōu)選為83.7g/l。

22、在一些實施方案中，所述其他有機雜質(zhì)的含量為20-50g/l；優(yōu)選為35-37g/l；進一步優(yōu)選為31-33g/l；進一步優(yōu)選為31.5-32.3g/l；進一步優(yōu)選為31.9g/l。

23、在一些實施方案中，所述水的含量為70-90wt％；優(yōu)選為80-89wt％；進一步優(yōu)選為83-87wt％；進一步優(yōu)選為84.5-85wt％；進一步優(yōu)選為84.8wt％。

24、在一些實施方案中，步驟(1)和(4)中所述萃取的條件為55-65℃下萃取10-20min：優(yōu)選為60℃下萃取15min。

25、在一些實施方案中，步驟(1)和(4)中所述萃取的次數(shù)為至少2次，優(yōu)選為3-15次；進一步優(yōu)選為3-10次；進一步優(yōu)選為3-8次；進一步優(yōu)選為5次。

26、在一些實施方案中，步驟(2)中所述濃縮為濃縮至原溶劑體積的50-70％；優(yōu)選為55-65％；進一步優(yōu)選為58-62％；進一步優(yōu)選為60％。

27、在一些實施方案中，步驟(3)中所述堿解反應(yīng)為：在-4至4℃下添加堿液，反應(yīng)4-6h，所述堿液的濃度為25-45wt％，優(yōu)選為30-40wt％；進一步優(yōu)選為33-37wt％；進一步優(yōu)選為35wt％；所述堿解反應(yīng)的反應(yīng)體系的ph為11-13；優(yōu)選為11.5-12.5；進一步優(yōu)選為11.8-12.2；進一步優(yōu)選為12；所述堿液中堿為氫氧化鉀和/或氫氧化鈉；優(yōu)選為氫氧化鉀。

28、在一些實施方案中，步驟(3)中所述中和為：加酸調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph為6.5-7.5；優(yōu)選為6.8-7.2；進一步優(yōu)選為7；所述酸為稀硫酸，所述硫酸的質(zhì)量濃度為20-40wt％；優(yōu)選為25-35wt％；進一步優(yōu)選為28-32wt％；進一步優(yōu)選為30wt％。

29、在一些實施方案中，步驟(5)中所述水洗的次數(shù)為至少2次，優(yōu)選為3-15次；進一步優(yōu)選為3-10次；進一步優(yōu)選為3-8次；進一步優(yōu)選為5次。

30、在一些實施方案中，步驟(6)中所述第四酯相中糖度的bx為35-50％；優(yōu)選為40-50％；進一步優(yōu)選為43-47％；進一步優(yōu)選為45％。

31、在一些實施方案中，步驟(7)中所述結(jié)晶為40-50℃條件下結(jié)晶12-36h；優(yōu)選為45℃條件下結(jié)晶24h。

32、在一些實施方案中，步驟(8)中所述水洗的次數(shù)為至少2次，優(yōu)選為3-15次；進一步優(yōu)選為3-10次；進一步優(yōu)選為3-8次；進一步優(yōu)選為5次。

33、在一些實施方案中，步驟(4)中所述萃取分為5次，其中，第1-2次萃取得到的酯相合并作為第二酯相；第3-5次萃取得到的酯相依次代替步驟(3)中所述第二水相的第1-3次萃取所采用的乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合液。

34、在一些實施方案中，步驟(5)中所述水洗的次數(shù)為5次，第1次水洗所得的水相作為第四水相；所述第四水相代替步驟(2)中的水；第2-5次水洗所得到的水相依次用于步驟(5)中所述第二酯相的第1-4次水洗，5次水洗得到的酯相合并作為第三酯相。

35、在一些實施方案中，步驟(8)中所述第五水相代替步驟(2)中的水。

36、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

37、(1)本發(fā)明提供了一種制備三氯蔗糖粗品的方法，第一，本發(fā)明采用乙酸乙酯和乙酸丁酯-水的雙重體系，可實現(xiàn)雙體系間的相互套用萃取除雜，富集三氯蔗糖，從而使三氯蔗糖能夠在乙酸乙酯和乙酸丁酯中大量結(jié)晶，避免了三氯蔗糖的損失，大大提高了三氯蔗糖的整體收率。第二，本發(fā)明在氫氧化鉀-水體系下進行堿解，三氯蔗糖-6-乙酸酯、三氯蔗糖雙酯和四氯蔗糖-6-乙酸酯均會在強堿水溶液中堿解，生成對應(yīng)的三氯蔗糖和四氯蔗糖，四氯蔗糖可以在強堿水溶液中繼續(xù)脫氯形成三氯蔗糖，使得原料液中的三氯蔗糖-6-乙酸酯以及雜質(zhì)(三氯蔗糖雙酯和四氯蔗糖-6-乙酸酯)均轉(zhuǎn)換為三氯蔗糖，從而顯著提高了原料轉(zhuǎn)化率以及三氯蔗糖的收率。第三，本發(fā)明采用稀硫酸進行中和，使反應(yīng)體系中產(chǎn)生鉀鹽，可作為肥料進行后續(xù)拓展，發(fā)展了副產(chǎn)物，增加了收益。

38、(2)相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的雜質(zhì)產(chǎn)生少，收率高，且成本更低。