最甜的甜味剂——纽甜

最甜的甜味剂——纽甜

作者：王莉江家发

来源：《化学教学》2007年第02期

摘要：分析了纽甜的理化性质、合成方法、特性、代谢途径和安全性及其在食品中的应用。

关键词：纽甜；甜味剂；最甜；应用

文章编号：1005-6629(2007)02-0052-03

中图分类号：0629．72

文献标识码：E

常见的甜味剂有蔗糖、糖精、阿斯巴甜、木糖醇、安赛蜜等，但目前最甜的甜味剂是纽甜。纽甜(Neotame)是由美国孟山都(Monsanto)公司和法国里昂大学合作开发的一种新型、高效、非营养型甜味剂。2002年7月，美国食品及药物管理局(FDA)正式批准纽甜在食品中使用。我国卫生部也于2003年批准纽甜作为食品甜味剂使用，并允许按生产需要量添加于食品中。

1 纽甜的理化性质及其合成方法

纽甜(Neotame)是一种第二代二肽类甜味剂，化学名称为N－[N－(3，3－二甲基丁基)－L －α－天冬氨酰]－L－苯丙氨酸1－甲酯，分子式为C20H30N2O5，简称为NTM，它是天冬氨酸和苯基丙氨酸二肽化合物的衍生物，即阿斯巴甜天冬氨酸结构上的－NH2连接3，3－二甲基丁基形成的化合物，其中只有L．L－异构体的甜度最高。阿斯巴甜和纽甜的化学结构式如图1所示：

纽甜是一种低熔点、无味、无吸湿性、结晶性化合物。通常是白色结晶性粉末，分子中含有一个结晶水。在水中的溶解性与阿斯巴甜相似，室温下的溶解度为12．6g／L。它的结构中含有亚氨基和羧基，因此属于两性化合物，可以形成它的酸式盐或碱式盐。

纽甜是研究者选用一些疏水基团取代阿斯巴甜末端氮上的氢而获得的。通过阿斯巴甜直接合成纽甜的方法为：在钯(Pd／C)或铂(Pt／C)氢化催化剂存在的情况下，阿斯巴甜与3，3－甲基丁醛在甲醇溶液中经催化氢化合成，结晶，干燥，制得白色晶体。此方法具有反应条件温和，所得产品纯度高，收率可达到50％以上等众多优点。合成纽甜的反应方程式为：

此外，纽甜还可用阿斯巴甜的前体物质与3，3－二甲基丁醛进行烷基化反应获得，或者用L－苯基丙氨酸甲酯与L－天门冬氨酸的衍生物通过肽键结合形成。

2纽甜的特性

2．1甜度高

纽甜是一种高甜度二肽甜味剂。甜度约是蔗糖的7000～13000倍，比阿斯巴甜约甜30～60倍，是目前最甜的甜味剂。在相同甜度下，纽甜的添加量约是阿斯巴甜的1／30到1／60，添加量的减少使得甜味剂的使用成本相对降低，受到食品生产者的青睐。几种常见甜味剂的大约相对甜度如下表1所示：

2．2热量低

纽甜的能量值很低，是一种非营养型甜味剂。其理论热量值为12KJ／g，而实际在人体代谢中对热量值作贡献的纽甜量(按质量)低于总量的10％，从而导致纽甜的实际有效热量值低于1．2KJ／g，以单位甜度计算所对应的热量值仅为0．2J，比阿斯巴甜所对应的热量值(0．85J)少得多。由此可见，纽甜的能量值远远低于糖类及其它甜味剂。鉴于此，纽甜不会影响肥胖病人在治疗过程中的血糖控制水平，也不会造成人体血浆中葡萄糖和胰岛素水平升高，从而非常适宜糖尿病人、肥胖症病人及心血管病人食用。

2．3稳定性好

干燥条件下，纽甜的保质期很长。储存条件适宜的干燥环境中纽甜可保持五年的稳定性，且在pH=4．5时，最为稳定。在中性或碱性水溶液中纽甜比阿斯巴甜的稳定性显著增强，而在酸性水溶液中二者的稳定性相似。由于纽甜分子中连有二甲基丁基的氨基不能通过缩合反应与还原性糖或醛类化合物反应，其化学活性大大降低。从而，纽甜可以与各种还原性碳水化合

物(如果糖、葡萄糖、高聚果糖、玉米糖浆、乳糖、麦芽糖等)共同使用，而不会发生食品加工中所不希望发生的美拉德(Maillard)反应，也可以与各种含醛的增味剂(如苯甲醛、柠檬醛、香草醛等)及芳香化合物共同使用，而不会影响食品的色泽和风味。良好的稳定性使得纽甜的应用范围更广。

2．4风味优良

纽甜具有类似于阿斯巴甜的纯正甜味，不会呈现苦味、金属味、酸味等不良风味，且给人一种清凉的感觉。配制成不同浓度的水溶液时，其甜度随着溶液浓度的增加而增加。

2．5 拥有甜味协同作用

纽甜与其它营养型或非营养型甜味剂共同使用可产生协同作用，使甜度增加、并延长甜味持续时间，从而使食品风味更佳，风味添加剂使用量减少，节约成本。如：纽甜与糖精混合后甜度比它们单独使用时提高约14％～24％。

2．6具有风味改善作用

纽甜具有改善食品风味的特性。如在可乐饮料中添加适宜浓度的纽甜，不仅对其原有的甜味和口感有显著的增效作用，而且不产生酸味、苦味等不良风味；在烤肉酱中添加纽甜亦可以增强其番茄风味等。此外，添加纽甜还可以改善或掩盖食品中因含有维生素、药物、氯化钾和大豆制品等而产生的苦味、涩感、豆腥味等不良味道，使食品具有更宜人的风味品质。

2．7无致龋性

纽甜不会被口腔中的微生物分解而产生导致龋齿的酸性物质，可替代常用的蔗糖等甜味剂，对防止龋齿有积极的意义。

3纽甜的代谢途径及其安全性

纽甜在人体中的主要代谢过程是在体内酯酶的作用下发生脱脂化反应，代谢产物为二甲基丁基天冬氨酰苯丙氨酸(DMB-ASP-Phe)和甲醇(CH3OH)。纽甜及其脱脂化产物都是安全无毒的。且在很短时间内即可排出体外，在人体不会蓄积。研究表明，纽甜代谢过程中产生的微量甲醇对于人体也是无害的，一份完全用纽甜增甜的饮料在人体代谢后产生的甲醇量比等量番茄汁所产生甲醇量的1／200还要少。其主要代谢途径翻可如图2所示：

纽甜在动物实验中的用量远远大于在食品中的用量，但均未发现有任何不良反应。纽甜潜在毒性的大量研究也表明，纽甜既无致突变性、无致癌性，也无致畸性，还不会影响食用者生育及其后代成长。因此，纽甜是一种安全无毒的甜味剂，对于儿童、孕妇以及在苯丙氨酸代谢方面有障碍的人群都不需要限制使用。

4纽甜在食品中的应用

纽甜具有甜度高、热量低、稳定性好、成本低等优良特性，可广泛应用于焙烤食品、饮料、乳品、口香糖等食品生产。

瞬时高温作用后，纽甜性质、风味等仍保持稳定。如可用于曲奇、蛋糕、甜饼、饼干等各式焙烤食品。蛋糕生产中，经过450℃的高温焙烤后，损失掉约15％的纽甜，但这并不会影响蛋糕的风味。纽甜可用于低能量碳酸饮料、低能量果蔬饮料、低能量固体饮料的生产，甜味纯正，持续作用时间长，品质良好。如可添加于柠檬汽水、热罐装柠檬茶、果汁饮料中等。

纽甜在乳制品生产中也保持良好的稳定性，货架期结束后一般只有约2％的损失，对食品的可接受性没有任何影响。因而，可应用于奶酪、奶粉、鲜乳制品的生产。

纽甜的能量值几乎为零，而且对食用者的牙齿无损害，因此适用于无糖口香糖的生产。

纽甜特性优良，应用广泛，因而市场竞争力非常强，应用前景十分广阔。