概述
3-甲硫基丙醇是我国芝麻香型白酒的特征性香物质,也是多种食品的重要香气组分,俗称菠萝醇,天然存在于葡萄酒,啤酒,酱油,奶酪,番茄和土豆中。3-甲硫基丙醇低浓度时具有强烈的甜香、肉或肉汤样香气,广泛用于肉味香精的调配和水果、蔬菜、酱肉、酒类等香氛调节,是列入国家标准(GB 2760-2011《食品安全国家标准 食品添加使用标准》,编号S0687)的安全食用香料,在食品中建议用量为0.1-10mg/kg。作为一种绿色天然香料物质,3-甲硫基丙醇市场前景良好,需求量逐年上升[1-3]。

制备方法
由于成本和技术等限制,目前3-甲硫基丙醇工业化制备主要还是由化学合成。一般传统合成路线为甲硫醇与烯丙醇发生加成反应或3-氯丙醇与甲硫醇钠反应制备,此两种路线有原料具毒、制备方法复杂、杂质难以彻底分离、产率偏低等问题。通过3-甲硫基丙醛直接还原制备3-甲硫基丙醇合成制备路线简单直接,是新的研究方向。然而3-甲硫基丙醛高温下极易发生自聚合生成高沸点的聚合物,常规的高温催化加氢法并不适用。传统的加成路线制备3-甲硫基丙醇方法具有制备过程复杂,杂质难以除尽、收率低等问题,而采用硼氢化物和氢化铝锂直接还原3-甲硫基丙醛制备3-甲硫基丙醇成本较高、反应条件苛刻、原料具有一定危险性等不利于大规模工业生产因素,因此,需要提供一种简单直接、安全稳定、易操易控、环保可持续的更具有工业化量产实现特征的新方法,来实现3-甲硫基丙醛到3-甲硫基丙醇的高效可持续制备。
文献公布了一种较低温度下使用超细非晶态硼系金属化合物高效催化3-甲硫基丙醛加氢还原制备3-甲硫基丙醇的方法。该方法采用了高低沸点,高低粘度的层次醇类混合物作为稀释溶剂,有效解决了原料聚合和产物分离的问题。超细非晶态硼系金属化合物催化剂在近常温的较低温度下,催化加氢活性和效率均表现优异,得到的3-甲硫基丙醇纯度大于99%,整个制备过程无副产盐,有毒原料,废水等不利物质存在,清洁环保可持续[3]。
分析方法
化学分析技术领域报道了一种芝麻香型白酒中3-甲硫基丙醇的快速检测方法,该方法在试样中加入异丙基二硫醚作为内标,样品经处理后经气相色谱质谱联用仪(GC-MS)进行检测,采用内标法定量。其中,气相色谱质谱联用仪检测所用色谱柱为HP5MS 5%苯基甲基聚硅氧烷石英毛细管色谱柱。检测实验结果表明,样品的回收率在83.8%~98.4%之间,RSD为4.588%,检出限可以达到0.05mg/kg,具有重现性好,精密度高,灵敏度高的优点,适用于白酒中3-甲硫基丙醇的检测[4]。

应用
有机合成领域,以3-甲硫基丙醇为起始原料,经过氯化,烷基化和肼解反应可以合成3-甲硫基丙胺。首先,0.4 mol 3-甲硫基丙醇与0.48 mol氯化亚砜回流反应4h制得3-甲硫基-1-氯丙烷,产率为96.6%;然后0.14 mol邻苯二甲酰亚胺钾与0.14 mol 3-甲硫基-1-氯丙烷在80℃下反应12h得到N-3-甲硫基丙基邻苯二甲酰亚胺,产率为95.1%;最后0.04 mol N-3-甲硫基丙基邻苯二甲酰亚胺与0.06 mol水合肼在无水乙醇中回流反应2h,经过后处理得到3-甲硫基丙胺,产率为87.8%[5]。
食品领域,以3-甲硫基丙醇、三醋酸甘油酯、辛醇、丁酰乳酸丁酯、辛酸、2,6二甲基吡嗪、庚酸、香叶醇、异戊酸异戊酯、丙位辛内酯、二甲基硫醚、甲基环戊烯醇酮等物质为原料按照一定重量比复配可以制备得到一种三文鱼香精。该香精具有香气柔和逼真,口感新鲜,留香持久,成本低廉的优点[6]。
参考文献
[1]温明显.ARO9、ARO10基因过量表达对Saccharomyces cerevisiae产3-甲硫基丙醇代谢调控的影响[D].石河子大学,2012.DOI:10.7666/d.D284892.
[2]马景浩,王洋,张玉姣,等.微生物合成3-甲硫基丙醇的研究现状[J].中国酿造, 2022, 41(1):7.
[3]周荣超,彭启明,廖常福.一种催化加氢制备3-甲硫基丙醇的方法.CN201811196625.4.
[4]邢宪卿,吕志远,苏宁,等.一种芝麻香型白酒中3-甲硫基丙醇的快速检测方法:CN201911363301.X[P].
[5]李燕敏,于洋,刘玉平.3-甲硫基丙胺的合成研究[J].化学研究与应用, 2016.
[6]夏治宇,欧阳珊,艾斌.一种三文鱼香精及其制备方法和应用:CN202010326819.2[P].