甜蜜素论文

东莞理工学院DongGuan University of Technology

题目：甜蜜素

姓名：陈健鸿

学号：201041501139

学院：化学与环境工程学院

专业：10应用化学一班

指导教师：邹水洋老师

时间：2013年12月8日

甜蜜素

摘要：甜蜜素是一种人工合成的非营养性的甜味剂，它的甜度是蔗糖的30倍，有多种生产方法。生产中常作为一种甜味剂添加到饮料、糖果、蛋糕等食品中调节口感。定量分析测量方法有多种主要是分光光度法和气相色谱法。

关键词：甜蜜素甜味剂环己基氨基磺酸盐

甜蜜素（Cyclamate）是美国伊利诺大学的研究生Michael Sveda于1937年偶然发现的，后来进行了必要的安全毒性分析，美国食品与药物管理局于1949年批准甜蜜素钠盐为公认的安全物质后，投放市场。1969年美国FDA发布规定严格限制使用甜蜜素，并与1970年8月发出全面禁用的命令。随后日本、英国、新加坡、韩国、我国台湾省和香港特区等国家和地区也采取了全面禁用，但是世界上仍有80多个国家使用，我国卫生部也同意使用。1982年，世界食品添加剂联合专家委员会确定是甜蜜素ADI值为11mg/kg，我国规定的甜蜜素最大残留限量（MRL）为≤650mg/kg。

一、甜蜜素的结构和物理化学性质

甜蜜素结构式

甜蜜素是一种人工合成的非营养性水溶性的甜味剂,又称环拉酸，通常是指环己基氨基磺酸（Cyclamate acid）的钠盐或者钙盐。环己基氨基磺酸是白色结晶状粉末，分子式C6H13NO3S，相对分子质量179.24，熔点169～170℃，有良好的水溶解性（13.5%），具有柠檬酸味并带有甜味。环己基氨基磺酸是一种强酸，10%水溶液的pH为0.8～1.6。

甜蜜素的钠盐和钙盐均是强电介质，在水溶液中高度离子化偏于中性，二者重白色结晶体或白色结晶粉末。钠盐的分子式为C6H13NO3S·Na，相对分子质量201.22；钙盐的分子式为C12H24N2O6S2·Ca，相对分子质量396.54。钙盐通常带有两个结晶水，相对分子质量为432.58，在140℃温度下保持2h将失去结晶水。

环己基氨基磺酸盐对光、热、空气以及较宽范围的pH均很稳定，不易受微生物的感染，无吸湿性，易溶于水[1g/(4～5)mL]，但在油和非极性溶剂（如乙醇、苯、氯仿）中的溶解度甚微，几乎不溶。

甜蜜素钠盐的分解温度为280℃，不发生焦糖化反应，10%的水溶液呈中性，pH6.5。钙盐的分解温度为500℃，10%的水溶液的pH 为 5.5—7.5，在水溶液中呈钙离子强电介质，易于果汁中的有机酸类作用，也可使乳中蛋白质凝固。

二、 甜蜜素的甜味特性

相比去蔗糖，甜蜜素甜味刺激较慢，但持续时间较长。通常认为其甜度为蔗糖的30倍。甜蜜素风味良好，不带异味。有关于甜蜜素与阿斯巴甜、安赛蜜以及其他甜味剂的协同增效作用。甜蜜素与其他甜味剂共同作用，能起到增强甜度、去除不良感觉或味觉滞留现象的作用。

三、 甜蜜素的生产技术

起初，甜蜜素的生产仅限于美国伊利诺伊州芝加哥的Abbott 实验室。生产方法是通过环己胺（C 6H 11NH 2）磺化成环己基氨基磺酸铵或环己基磺酸化环己基氨基，后经Ca(OH)2或NaOH 置换而成。

现在美国已经全面禁用。其他国家有以下几种合成方法：

（一）以环己胺和氨基磺酸钠或其钠盐为原料

此法为甜蜜素最普遍的合成方法，根据所选氨基磺酸盐的种类的不同，又可分为三类。

（1） 以环己胺和氨基磺酸钠为原料

C 6H 11NH 2+NH 2SO 3Na ─────→C 6H 11NHSO 3Na +NH 3↑

反应在溶剂轻油中进行。反应后经结晶和重结晶精致得产品，母液套用、操作简单，原料易得，溶剂易于回收，收率高；缺点是反应时间较长，反应物黏度增加。

（2） 以环己胺和氨基磺酸为原料，以邻二氯苯为溶剂

2C 6H 11NH 2+NH 2SO 3H ─────→C 6H 11NHSO 3NH 3C 6H 11+ NH 3↑

C 6H 11NHSO 3NH 3C 6H 11+NaOH ────→C 6H 11NHSO 3Na+ C 6H 11NH 2+H 2O 未反应的环己胺和邻苯二氯苯用水蒸气蒸出来后可以重新使用，结晶母液套用。此法原料易得，反应时间短（3h ），收率高（＞90%）。我国大部分厂家也采用此法生产，但是反应过程中存在易结焦，反应失去控制不易操作等缺点。

（3） 以环己胺和氨基磺酸铵为原料

C 6H 11NH 2+ NH 2SO 3NH 4─────→C 6H 11NH SO 3 NH 4+ NH 3↑

产物经氢氧化钠碱化，水蒸气出去溶剂和环己胺，结晶和重结晶得产品。此法能避免环己胺和氨基磺酸的中间反应，反应物黏度不会增加，易于混合，＜130℃ 160～170℃ 180～200℃

180～200℃

反应能充分进行。

（二）以环己胺和三氯化硫为原料

(CH 3)3N+SO 3─────→(CH 3)3N ·SO 3

(CH 3)3N ·SO 3+ C 6H 11NH 2─────→C 6H 11NHSO 3H ·N(CH 3)3

C 6H 11NHSO 3H ·N(CH 3)3+NaOH ─→C 6H 11NHSO 3Na+(CH 3)3 N+H 2O

此法原料便宜易得，反应条件温和，但反应操作复杂。日本日东化学公司曾改以环己胺和三氧化硫的气相反应合成甜蜜素。我国徐光保等采用Et3N 为原料，CH2C12为溶剂，结晶母液套用，九次循环实验表明，收率为95.2%。

（三）以环己胺和氯磺酸或其盐为原料

2C 6H 11NH 2+ClSO 3H ────→C 6H 11NHSO 3NH 3 C 6H 11+HCl

C 6H 11NHSO 3NH 3 C 6H 11+ NaOH ─→C 6H 11NHSO 3Na+ C 6H 11NH 2+ H 2O

可以以三氯乙烯为溶剂，反应后经分离、浓缩、萃取得到95%的甜蜜素

（四）以异氰酸环己酯和硫酸为原料

C 6H 11NCO+H 2SO 4─────→C 6H 11NHSO 3H+CO 2↑

反应后可用NaOH 碱化，结晶和重结晶后的产品。此法合成路线短，条件温和，但原料异氰酸环己酯不易得。

（五）以苯基氨基磺酸或其盐催化加氢

C 6H 5NHSO 3Na+3H 2─────→C 6H 11NHSO 3Na 反应路线短，原料易得，但反应条件苛刻，其需要昂贵钌催化剂。

（六）以连三硫酸钠（NaS3O6）和环己胺为原料

C 6H 11NH 2+ NaS 3O 6+HCl →C 6H 11NHSO 3Na+ Na 2S+ SO 2↑+2S+ NaCl+ H 2O 此法路线短，原料易得，但产物复杂，反应时间长，产率低。

四、

甜蜜素的使用功能及应用 主要的来说甜蜜素主要有以下使用功能：

1、

水溶性良好，甜味纯正，甜度大。 2、

没有能量，人体摄取后不会引起肥胖。 3、

在水果加工品上不会影响水果的自然风味。 4、

在自然环境下稳定性良好，货架寿命长。 5、 在冷热环境下性能稳定。 四氯乙烯

60～70℃ ＜5℃ 0～60℃ 钌催化剂 ＜60℃