成本优势显著,需求持续增长。
三氯蔗糖甜味特征接近蔗糖,适用范围广泛且安全可靠。三氯蔗糖以蔗糖为原材 料,其基本结构与蔗糖相似,仅在特定号位上用氯离子取代羟基,属于蔗糖衍生 物,所以三氯蔗糖的甜味特征非常接近蔗糖。其次,三氯蔗糖在体内不会被代谢, 使用三氯蔗糖作为甜味剂不会导致使用者龋齿,适合于肥胖症、心血管疾病、糖 尿病患者及老年人食用。适用范围方面,三氯蔗糖自身性质稳定,对光、热、酸、 碱环境稳定性较高,不易与其他食物组分发生反应,因此适于食品加工中的高温 灭菌、喷雾干燥、焙烤、挤压等工艺。
相比于阿斯巴甜和糖精微溶于甲醇或乙醇 的特性,三氯蔗糖易溶于水、甲醇和乙醇,更加适合添加在酒精饮料中,三氯蔗 糖溶液表面张力小的特点,使其添加于碳酸饮料中不会形成过多泡沫,适用于碳 酸饮料的高速灌装生产线。在烘焙类食品中,由于良好的耐热性、耐酸碱性和零 热量特性,使用三氯蔗糖既可以改善糕点的口感,又能降低食品热量。安全性方 面,三氯蔗糖的安全性已获得充分的研究,在符合添加要求的情况下,没有充足 的证据表明三氯蔗糖对人体有明显的损害。我国在 1997 年批准三氯蔗糖作为食 品添加剂使用,美国食品和药物管理局确认三氯蔗糖是一般公认的安全类添加剂。 目前全球绝大多数国家都批准三氯蔗糖作为食品添加剂使用。
工业上基本采用单基团保护法制备三氯蔗糖,酶-化学联合法具备诸多优势但仍 在探索阶段。合成三氯蔗糖的大致过程包括酰化、氯代、脱酰基和纯化等步骤。 氯代过程中需选择性地氯代蔗糖 4-,1'-,6'-位羟基而不氯代其他位置的羟基。蔗 糖分子包括 8 个羟基,其氯代活性大致为 6>6'>4>1'>2>3>3'>4',因为 6-羟基的 活性强于 4-,1'-,6'-三个位置上的羟基,因此保护 6-羟基不受影响是制备过程 中的重点。三氯蔗糖的主要制备方法有三种,分别为保护除 4-,1'-,6'-三个羟 基外所有羟基的全基团保护法;
仅保护氯代活性最强 6-羟基的单基团保护法;利 用酶的特定选择性来合成三氯蔗糖的酶-化学联合法,单基团保护法为当前工业 上主流的制备方法。单基团保护法是仅将蔗糖上氯代活性最强的 6-位羟基选择性 酰化保护,接着选择性氯化 4-,1'-,6'-位羟基,最后脱去 6-位酰基。按照所选 的酰化试剂可将单基团保护法分为乙酸酐法、原乙酸三甲酯法和有机锡法。有机 锡法以甲醇为载体,使蔗糖与二丁基氧化锡反应后,再用 DMF 稀释的乙酸酐酰化 生成蔗糖-6-乙酸酯。有机锡法优点是转化率高且工艺简便,设备成本低,缺点是 副产物生理毒性和环境污染性较大,因此三氯蔗糖被归为高风险产品。目前国内 主要三氯蔗糖厂家金禾实业、康宝生化等采用有机锡法制备三氯蔗糖。
公司使用的氯化亚砜是主流的合成原材料,光气存在诸多限制不适合工业化生产。 目前我国厂商大部分酰化步骤产率均能达到 90%以上,单基团保护法生成三氯蔗 糖产率高低不取决于酯化环节,而取决于氯代环节。由于单基团保护法仅保护最 活泼的 6-位羟基,剩余 7 个羟基的氯代活性大致为 6'>4>1'>2>3>3'>4',三氯蔗 糖制备需要氯化 6'-,4-,1'-位羟基,剩余的 2-,3-,3'-,4'-则不能被氯化。但由 于这 4 个羟基缺少基团保护,在氯代环节中容易被氯代生成其他副产品,因此氯 化环节效率的高低决定三氯蔗糖产品的最终收率。
选择合适的氯代试剂、溶剂和 反应温度将决定氯化的效果。当前较为成熟的氯代试剂为光气和氯化亚砜。光气 化学方程式为2,与蔗糖-6-乙酯反应后仅生成二氧化碳和水,较为环保。氯 化亚砜化学方程式为2,与蔗糖-6-乙酯反应后会产生二氧化硫和水,需要专 门的回收装置处理产生的二氧化硫。但光气是剧毒气体,易泄露危险性较高,无 法进行长途运输。固体光气作为光气的替代品具有较好的安全性,但当前行业产 能较少,无法满足三氯蔗糖的生产。使用氯化亚砜虽然会产生二氧化硫,但易于 制备且可以进行长途运输,且氯化亚砜和光气在氯代环节收率并无较大差异,因 此国内的主流厂商均采用氯化亚砜作为氯化剂进行三氯蔗糖的生产。
三氯蔗糖超七成用于出口,美国为主要的三氯蔗糖进口国。我国是三氯蔗糖主要 生产国和出口国,据百川盈孚,2022 年我国三氯蔗糖产量达 2.04 万吨,其中 71% 用于出口。三氯蔗糖出口目标国较为分散,前三大进口国集中度为 47%。美国是 三氯蔗糖最主要的进口国,2022 年美国从我国进口 4073 吨三氯蔗糖,占我国总 出口量的 28%。新加坡和墨西哥为第二大和第三大三氯蔗糖进口国,2022 年分别 进口 1509 吨和 1306 吨三氯蔗糖,占我国总出口量的 10%和 9%。

三氯蔗糖出口量持续增长,2023 年价格处于历史底部。海外需求长期向好,三氯 蔗糖过去六年出口量持续增长,2017 年三氯蔗糖出口 5490 吨,至 2022 年增长到 1.46 万吨,年复合增长率达 22%。其中近两年三氯蔗糖出口增速快速增长,出口 量由 2020 年的 7889 吨增长到 2022 年的 1.46 万吨,出口量接近翻倍,海外需求 在过去两年处于高景气状态。月度出口量呈现小周期性,即每年春节后的 3 月、 冷饮消费旺季前的 5 月和圣诞节前夕 11 月为传统的消费旺季,旺季出口量会有 10~20%的增长。
价格方面,三氯蔗糖出口含税均价在过去六年呈现先降后增的状 态,价格从 2017 年 1 月的 50.57 万元/吨一路下跌至 2021 年 1 月的 16.30 万元/ 吨,随后价格维稳至 2021 年 5 月旺季,6 月开启价格上行通道,一路涨价至 12 月的 35.57 万元/吨。2022 年三氯蔗糖价格较为平稳,价格中枢稳定于 30 万元/ 吨。2023 年三氯蔗糖海外需求下滑,国内整体消费需求复苏不及预期,行业供给 充足,三氯蔗糖价格下跌。23 年 5 月出口含税均价为 15.05 万元/吨,处于近六 年来的历史最低位置。
近六年安徽省、福建省和山东省出口量保持增长,江西省出口量保持稳定。由于 三氯蔗糖主力大厂数量较少且地域分布明显,因此观测省份出口数据可以了解主 力大厂的月度生产情况。拥有 9500 吨/年三氯蔗糖产能的金禾实业位于安徽省, 5000 吨/年康宝生化和 1500 吨/年三和维信位于山东省,3000 吨/年的科宏生物 位于福建省,1800 吨/年新琪安位于江西省。安徽省出口量自 2017 年的 1192 吨 提升至 2022 年的 6843 吨,年复合增长率达 42%。山东省出口量自 2017 年的 1364 吨提升至 2022 年的 2441 吨,年复合增长率达 12%。福建省出口量自 2017 年的 575 吨提升至 2022 年 1850 吨,年复合增长率达 26%。而江西省出口量保持相对 稳定,近五年年复合增长率为 1%。