同質異構形構之蔗糖與其製造方法Sucrose of new conformational polymorphs and manufacturing method thereof

專利類型

設計(新式樣)

專利國別 (專利申請國家)

美國

專利申請案號

12/586,338

專利證號

US 8,273,873 B2

專利獲證名稱

同質異構形構之蔗糖與其製造方法Sucrose of new conformational polymorphs and manufacturing method thereof

專利所屬機關 (申請機關)

國立中央大學

獲證日期

2012/09/25

技術說明

在這眾多甜味劑中，蔗糖獨占鰲頭。它具有產量豐富、口味好、加工穩定度高等優點，適宜作烹飪調味料、飲料添加物、烘焙添加劑等，是家庭必備的物品，也是食品工業的重要原料。而且它消化容易、吸收快，是很好的熱量來源。蔗糖含有豐富的氫氧基，親水性極強，因此很容易溶解在水中。它的溶解度隨著溫度升高而升高。糖的年產量佔台灣每年60000噸，加上糖遍佈世界各地在食品工業使用頻率高，食品工業都跟糖脫離不了關係，由此可知其重要性，所以我們想跳脫一般製糖的程序，想進一步研發出不同的型構的蔗糖，一般蔗糖在文獻回顧裡我們可以了解蔗糖只有一種同質異構 (FormⅠ)，熔點都是維持在180°C ~190°C間，我們是第一個發現蔗糖屬於同質異構形構(Conformational polymorph)，並且做出唯一Form II的蔗糖，文獻回顧上我們得知較低熔點的蔗糖形成的原因在於不純物。而不純物包含製糖過程中所添加的礦物、添加的水分、攪拌速率。但是利用反溶劑法在60°C飽和糖液中添加糠醇使飽和溶液再結晶出蔗糖，利用這種方法結晶出來的蔗糖，它的熔點140~180°C很明顯的低於原本純的蔗糖熔點190℃如圖1以加熱速率10℃/min，50~200℃每次取3~5 mg放在鋁盤中，在氮氣的環境下。我們也利用數位式折射計測定一般蔗糖跟我們實驗上再結晶出來的蔗糖，發現兩種糖的溶解度有明顯的不同，未改質的糖 (Form I) 溶解度在25℃時為在1.85~1.95 g/ml，然而改質後的糖 (Form II) 溶解度在25℃下為2.15~2.20 g/ml，從粉末X光繞射儀 (PXRD) 可以看出Form I與Form II 在 2θ 為8.35、13.20、21.01、28.63此四處峰有些許的位移，也利用一些分析儀器例如熱分析、紅外線光譜儀(FT-IR)、卡爾費雪水份滴定儀(KF)、單晶繞射儀(SXRD)、固態核磁共振儀(SSNMR)來證明我們再結晶出來的蔗糖型態上的不同，這是之前製糖工業並不會用到這些新穎的貴重儀器去分析蔗糖的形構，所以製糖業一般才認為蔗糖只有一種同質異構，在運用方面，熔點較低的蔗糖可利用在藥物上的賦形劑作為藥物的載體，在食品工業方面也可以運用在棉花糖和華夫餅(奶蛋格子餅)所以對製藥或食品製糖工業影響甚大。

備註

本部(收文號1090071728)同意該校109年11月30日中大研產字第1091401301號函申請終止維護專利(中央)

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