將不同催化劑投料質(zhì)量比催化脫甲酯得到的SSPS進行單糖組分分析(表4)，可以看出，半乳糖醛酸和鼠李糖的含量隨著催化劑的投料質(zhì)量比的增加而逐漸升高，而葡萄糖殘基在催化劑的投料質(zhì)量比1:100時就幾乎下降了90％，甘露糖和果糖則直接降為零；半乳糖殘基和阿拉伯糖殘基投料質(zhì)量比則隨著催化劑比例的提升不斷上升。表3結(jié)果趨勢是，在催化劑的投料質(zhì)量比1:100時相對分子質(zhì)量即下降了幾乎一半，隨后催化劑量盡管上升，但相對分子質(zhì)量下降緩慢。表3和4的結(jié)果進一步說明利用Mg0催化SSPS脫酯時，不管催化劑多少，主鏈都會受到破壞，且側(cè)鏈上中性糖脫除更快，但聚阿拉伯糖和聚半乳糖側(cè)鏈本身降解要比主鏈降解緩慢。同時，上述結(jié)果也說明，固體堿Mg0催化SSPS脫酯時，會破壞SSPS的側(cè)鏈和主鏈，但是單純增加催化劑的量并不會導致脫酯過程巾SSPS結(jié)構(gòu)的變化發(fā)生更大的改變，這與催化劑的添加量達到～定比例后，不改變反應(yīng)溫度或者時問，不能進一步降低產(chǎn)物酯化度是一致的。

2.3 反應(yīng)時間對MgO催化SSPS脫酯效果的影響

3反應(yīng)時間對MgO催化SSPS脫酯效果的影響反應(yīng)時問也是影響堿性固體催化劑催化過程的重要因素之一。在固定SSPS底物質(zhì)量分數(shù)5.0％、催化劑投料質(zhì)量比1:5以及反應(yīng)溫度100℃條件下，將反應(yīng)時間控制在1、2、3、4、5、6、7h，反應(yīng)結(jié)束后測定產(chǎn)物相對分子質(zhì)量、酯化度以及單糖組成，結(jié)果見表5和表6。

從表5可以看出，隨著Mg0催化脫酯反應(yīng)時間的延長，產(chǎn)物SSPS的甲酯化度不斷下降，多分散性也不斷增加。而且越到反應(yīng)后期，酯化度下降越慢。在工業(yè)上，高溫長時問反應(yīng)是不經(jīng)濟的，因此該結(jié)果進一步暗示，采用Mg0催化劑催化SSPS脫甲酯，要使產(chǎn)物甲酯化度降低到30％甚至25％以下，提升反應(yīng)溫度是更好的途徑。

將不同反應(yīng)時間催化脫甲酯得到的SSPS進行單糖組分分析(表6)，表6結(jié)果與表5非常一致，可以看出，隨著反應(yīng)時間延長，半乳糖醛酸與鼠李糖比例會先短暫增加，然后在4h后半乳糖醛酸與鼠李糖比例變化很小，這與表5相對分子質(zhì)量變化是非常一致的；而中性糖側(cè)鏈上的葡萄糖、甘露糖以及果糖等殘基，反應(yīng)1h，就幾乎脫除大半，4h后，各種糖殘基含量變化都很小。上述結(jié)果說明在100℃的條件下Mg0對SSPS催化脫酯過程，反應(yīng)初期，例如1h以內(nèi)，側(cè)鏈中性糖殘基脫落最快，主鏈斷裂和脫酯幾乎是同步的；隨著反應(yīng)時問延長，例如2～4h之問，主鏈斷裂速度下降，而脫酯與部分在初期尚未脫除的中性糖不斷進行；4h以后，所有反應(yīng)都很緩慢。聚阿拉伯糖和聚半乳糖側(cè)鏈本身降解要比主鏈降解緩慢得多。

2.4 固體堿MgO與純堿對SSPS脫甲酯效果的比較

如前所述，SSPS脫甲酯，目前工業(yè)上主要利用純堿方法進行脫酯，由于pH12以下很難達到產(chǎn)物甲酯化度低于25％的要求，一般采用pH12.0～12.5，溫度70～95℃條件脫甲酯。之所以不采用更高溫度脫甲酯，是因為更高溫度下美拉德反非常嚴重，產(chǎn)物顏色過深，難以脫色，導致應(yīng)用性很差。

將純堿脫酯與Mg0催化脫酯對甲酯化度以及產(chǎn)物相對分子質(zhì)量進行比較，探討方法各自的特點。在SSPS質(zhì)量分數(shù)為5.0％，Mg0投料質(zhì)量比為1:5時，反應(yīng)體系pH值為10.5，結(jié)果如表7所示。

存相同反應(yīng)DH條件下，同樣在100℃反應(yīng)4h后，Mg0脫酯工藝與純堿脫酯工藝相比，產(chǎn)物在相對分子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量分散性與酯化度方面均具有顯著優(yōu)勢；而且pH10.5條件下，純堿幾乎無法達到酯化度低于30％的水平。要使純堿脫酯達到酯化度低于30％的水平，則pH必須上升，這會帶來產(chǎn)物顏色的顯著惡化(如圖2所示)。上述結(jié)果進一步證實，Mg0脫酯工藝與純堿脫酯工藝相比，在達到相似的酯化度前提下，Mg0脫酯工藝產(chǎn)物具有較高的相對分子質(zhì)量，較低的多分散性以及更好的產(chǎn)物顏色，這使得Mg0脫酯產(chǎn)物在實際使用具有較大的優(yōu)勢。

3 結(jié)語

在SSPS的生產(chǎn)和研究中，SSPS脫酯是一個重要環(huán)節(jié)，一般酸法制備出的SSPS產(chǎn)物具有較高的酯化度，不利于SSPS在食品工業(yè)中的實際利用。為此作者研究了利用固體堿Mg0催化高酯化度的SSPS脫酯工藝條件對產(chǎn)物酯化度、相對分子質(zhì)量和單糖組成等結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響。結(jié)果顯示同體堿Mg0為催化劑對商業(yè)高甲氧基SSPS進行脫酯，底物質(zhì)量分數(shù)5.0％，催化劑Mg0投料質(zhì)量比在1:5，反應(yīng)溫度100℃及以上，反應(yīng)時間4h及以上，產(chǎn)物SSPS酯化度低于30％，重均相對分子質(zhì)量眠＞3×105。與堿法脫酯工藝相比，在達到相似的酯化度前提下，Mg0脫酯工藝產(chǎn)物具有更高的相對分子質(zhì)量、更低的多分散性以及更好的產(chǎn)物顏色。本研究為SSPS脫酯T藝提供了新的思路，Mg0脫酯工藝具有巨大的應(yīng)用潛力。

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