甜味剂综述

甜味是五种基本味觉之一，在日常的膳食消费也占有很大的比重，但由于食糖热量大、后味发酸，可致龋齿、肥胖、血糖高、少儿近视，因而食糖摄入量过多被当代人认为是一个重要的不健康因子。无论发达国家还是发展中国家，在其提出的“国民健康指南”中，无一例外地劝告国民限制对蔗糖的摄人。1996年世界爱牙日的主题被定为“少食含糖的食品，有益健康”。而那些对食品中食糖含量甚为敏感但又向往甜味刺激的人们，不约而同地把目光投向了低能量、抗龋齿、适用范围广的甜味剂。甜味剂是—类本身具有甜味，只需少量即可赋予食品甜味，但几乎不产生热能并且营养价值又很低的一类物质。甜类剂按其性质与特点可分为功能性甜味剂、人工合成高甜度甜味剂与天然甜味剂。目前，全世界食品添加剂年贸易额约200亿美元，其中甜味剂占15亿美元，甜味剂工业已成为食品添加剂工业中产量比重最大的工业

根据性质甜味剂可分为三类：第一类为化学合成甜味剂，顾名思义该类甜味剂完全由化学方法合成。糖精是最早使用的化学合成甜味剂。第二类为天然甜味剂，如甜菊糖、甘草、罗汉果甜甙等。第三类为功能性甜味剂，如木糖醇。本文就几种重要的甜味剂的历史背景、性质、合成工艺、应用及发展趋势作一综述，以期指导甜味剂的研发生产，使之有更广阔的利用天地。

1.化学合成甜味剂

1.1 糖精Saccharin

糖精于1878年由美国人C．Fahlberg和I．Remsen发明并申请美国发明专利

USP319082，它的化学名为邻磺酰苯甲酰亚胺，分子式C

7H

5

O

3

NS，熔程228～230℃，

呈无色结晶或白色粉末，其甜度为蔗糖的500倍，又称不溶性糖精或糖精酸。通常人们普遍称谓的糖精实际上是糖精钠，它是糖精的钠盐。其工业合成方法主要有两种，一种是邻二苯甲酸法，邻苯二甲酸酐为起始原料，经酰氨化、酯PC、重氮、置换、氨化、酸析、中和等工序，最后在水溶液中结晶而成。另一种是甲本法

( 1) 氯磺化反应

( 2) 氨化反应

( 3) 氧化, 酸化反应

目前甲苯法应用最为广泛。糖精钠易溶于水，又称可溶性糖精，呈无色至

白色斜方晶系板状结晶，纯度不小于99％，无臭或微有芳香气味，在人体内

不能被代谢，发热值为O， LD

50

=17．59ɡ／kg(大鼠，经口)，其水溶液有苦

后味，食品中最大添加量为万分之一点五。安全性一直存在争议。997 年加

拿大的一项实验发现大剂量的糖精钠可导致雄性大鼠膀胧癌;1 993年JECFA(FAO/WHO联合食品添加剂专家委员会)认为现有的流行病学资料认为

糖精钠的摄入与人膀眺癌无关;2001年5月美国国家环境健康研究所的报

告显示“糖精钠导致老鼠致癌的情况不适用于人类”。但是美国等国家规定，食物中若添加了糖精钠，必须在标签上标明“糖精能引起动物肿瘤”的警示。我国也采取了严格限制糖精使用的政策，并规定婴儿食品中不得使用糖精钠。

1.2 甜蜜素Cyclamate

甜蜜素于1937年由美国人Michale sveda发明并申请到美国发明专利

USP2275125，它的化学名为环己基氨基磺酸，呈白色结晶状粉末，分子式C

6H

13

NO

3

S，

熔程169-170℃，LD

50

=15.25ɡ/㎏（大鼠，经口），发热值为0，其甜度为蔗糖的150倍。市售商品是其钠盐或钙盐。由环己胺制得

其纯度不小于98%，呈白色或片状结晶。甜蜜素具有耐酸、耐碱、耐热、不吸潮、无糖精苦味等优良特性，通常以10份甜蜜素1份糖精钠混合成复配甜味剂使用，增强甜度并减少糖精后苦味。1969年美国医药研究人员用大鼠对甜蜜素进行独立实验时，大鼠出现睾丸萎缩，睾丸重量减少等中毒现象。原因可能是甜蜜素经肠道微生物作用后分解形成有毒物质环己胺。结果导致美国、英国禁用甜蜜素作为食品添加剂，但目前仍有50多个国家允许使用。我国1987年开始应用甜蜜素，它是目前我国食品行业中应用最多的一种甜味剂。

1.3 安赛蜜Acesulfame-K （AK糖）

安赛蜜于1967年由K.clauss和H.Jensen发明。化学名为6-甲基-3，4-二氢-1，

2，3-恶噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物钾盐或乙酰磺胺酸钾。分子式C

4H

4

SKNO

4

纯品呈

白色斜晶型结晶状粉末，纯度不小于99%，熔点123℃，225℃以上开始分解，发热量为0，甜度为蔗糖的150倍，无不良后味，LD

50

=2.2ɡ/㎏(大鼠，经口).安赛蜜的合成路线可归纳为四种：a. 氨基磺酰氟-双乙烯酮法;b.乙酰乙酰胺-氟硫酰氟法;c.乙酰乙酰胺-三氧化硫法；d.双乙烯酮-三氧化硫法。氟化物腐蚀性强，且环境污染严重，综合考虑原料、工艺条件的可行性及经济效益，以双乙烯酮和三氧化硫为原料合成安赛蜜较好。其工艺流程：

反应中环化反应的加料方式为三氧化硫溶液滴入环化剂溶液中；三氧化硫用量为氨基磺酸物质的量的5倍，环化反应温度控制在-25～－３０℃之间、环化时间选用０.５h；水解反应温度为-15℃,、水解时间为1.5h.。选用上述优化条件，安赛蜜收率可达81.6%.

安赛蜜对光、热（耐225℃高温）稳定，PH值使用范围广（3-7），是目前世界上稳定性最好的甜味剂之一。其在人体内不代谢、不吸收、不蓄积，24h内可完全排出体外。并与其它甜味剂有良好协同作用，很有开发前途。

1.4 阿斯巴甜Aspartame（甜味素）

阿斯巴甜属二肽类甜味剂，于1965年由美国人Schlatter发明，学名α－Ｌ－

天冬酰胺-L-苯丙氨酸甲酯，分子式C

14H

18

N

2

O

5

，呈白色结晶性粉末，双熔点约190℃

和245℃。其甜度是蔗糖180倍，发热值为16.72kj／g,与蔗糖等甜度时发热值为蔗糖发热值的1/180。其合成工艺有日本Ajinomoto 公司的内酐法工艺与美国NutraSweet 公司的一锅法工艺。

缩合工艺