糖精和甜味剂是怎么做出来的?

1878年6月的一个傍晚,俄裔美国化学家法尔鲍在实验室忙着做实验,忘了吃晚饭。直到很晚他才匆匆赶回家。因为没时间洗手,他拿起面包开始吃。这时,他突然感到嘴里有一种说不出的甜味。当时他只是觉得这可能是一种甜面包,然后就用水漱了口,用餐巾纸擦了手。当餐巾纸碰到他的嘴唇时,他觉得餐巾纸比面包还甜。当他举起手指接触过的杯子喝酒时,他的嘴唇接触杯子就像他接触餐巾一样。他很惊讶,意识到他的手指从实验室带回了一种比糖更甜的物质。他放弃了晚餐,回到了实验室。他处于兴奋状态,品尝着实验桌上烧杯和蒸发皿中的东西。幸运的是,这些内容物并没有毒害他,他在这些内容物中发现了一种味道比蔗糖更甜的化合物。他继续工作了几个月,确定了这种化合物的化学成分和特性。1879年,他将这种化合物命名为糖精,它来源于希腊语“蔗糖”。为无色晶体,比蔗糖甜400~500倍,回味苦。

糖精的这些发现是基于在美国出版的杂志《美国化学家》(1886)上发表的法尔宝本人的报告。

今天这个报道听起来有点可笑,因为只要在化学实验室做过实验的同学都知道,化学品是不允许进口的。但在130多年前,这对于化学家来说并不奇怪。正是因为这些先辈们不顾自身安危从事研究,才给我们留下了宝贵的财富。

福宝1873在德国莱比锡获得学士学位,1878赴美国约翰·霍普金斯大学进行博士后研究。他和化学教授雷姆森一起研究了邻甲苯磺酰胺(CH3C6H4SO2NH2)的氧化,从而发现了邻磺酰亚胺(C7H5NO3S)。一般糖精是它的盐,叫糖精钠。

糖精在人体内无法消化吸收,不属于营养素。只是糖尿病人代替糖的一种矫正。

19年底20世纪初,美国第26任总统西奥多·罗斯福(1858~1919)任期内,主管食品和药品的官员威利非常反对吃糖精。他提出那是煤焦油制品,根本没有食用价值,对健康危害极大。但是西奥多·罗斯福总统接受了医生的建议。他说:谁说糖精有害,谁就是傻子。总统还组织一些科学家成立了一个审查委员会,并聘请雷姆森担任这个委员会的主席,对糖精进行审查测试,以证明糖精是安全的。

糖精确实是煤焦油的产物,煤焦油是由甲苯制成的,甲苯是从煤焦油中分离出来的。

1977,美国发现给老鼠喂糖精会致癌。结果,美国美国食品药品监督管理局宣布暂时禁止食用,但国会迫于公众压力搁置延期,糖精一直沿用至今。

除了糖精,还有一些化学合成的甜味剂,比如甜蜜素(C6H11NHSO3Na)。这个发现和糖精的发现一样偶然。1937年,美国伊利诺伊大学化学系学生斯维达在奥尔德里斯教授的指导下,研究了一种类似磺胺的化合物的性质。今年6月(11)的一天,斯维达在实验室工作时,把燃着的香烟放在实验桌上,再拿起来时,感觉嘴里有一股甜味。于是他尝试了桌上的一些化合物,发现一个结晶皿里的化合物是甜的。这是甜蜜素。

Aldriz和Sverda向两家美国化学公司出售专利,均被拒绝,因为其甜度仅为蔗糖的30倍。1942美国杜邦公司对其性能进行测试,发现这种化合物在高温下比糖精更稳定,不像糖精有残留苦味,甜度更接近蔗糖。经批准,其钙盐以苏载体的名义投入生产并在市场上销售,供禁食钠盐的人食用。

1969年,甜蜜素因对小鼠进行喂食实验导致膀胱癌而被禁用,后来一系列实验结果否定了其致癌作用。然而,甜蜜素在美国仍然是被禁止的。这可能是大部分人对煤焦油产品作为食用物质的恐惧造成的。

还有一种甜味剂,是德国化学家柏林纳·勒布劳发现的。当时,贝林格在德国柏林大学研究氯氰(ClCN)与各种芳香胺的化学反应。在研究氯氰与对乙氧基苯胺(C2H5OC6H4NH2)反应的过程中,他在用水处理中间产物时,意外分离出一种新化合物对乙氧基苯基脲(C2H5OC6H4NHCONH2)。这种化合物有甜味。他在1884发表文章报道了这种新化合物的发现,几年后获得了专利。他在报告中还描述了这种新化合物的制备方法,它可以通过用光气和COCl2 _ 2(碳酰氯)处理对乙氧基苯胺而得到。

碳酰氯是一种有光泽的针状晶体或粉末,比蔗糖甜200倍左右,没有糖精那样的苦味。在喂养动物的实验之后,研究人员有不同的意见。有人认为正常食用是安全的,也有人证明这种化合物有毒。大多数专家认为它作为食物或药物的优点大于它的缺点。因此在1893投放市场,商品名为“甜甜”。我们叫它甘肃,也有人叫它甜精。

但今天它仍然被许多国家禁止,说它是一种致癌化合物。但是化学家们并没有气馁,因为他们的新发现被埋没了。直到20世纪70年代,化学家继续从天然化合物如柚皮苷、橙皮苷和橙皮苷中寻找它们的衍生物作为甜味剂。中国化学家在这方面也做了一些卓有成效的研究。