最甜的甜味劑——紐甜

摘要：分析了紐甜的理化性質、合成方法、特性、代謝途徑和安全性及其在食品中的應用。

關鍵詞：紐甜；甜味劑；最甜；應用

文章編號：1005-6629(2007)02-0052-03

中圖分類號：0629．72

文獻標識碼：E

常見的甜味劑有蔗糖、糖精、阿斯巴甜、木糖醇、安賽蜜等，但目前最甜的甜味劑是紐甜。紐甜(Neotame)是由美國孟山都(Monsanto)公司和法國里昂大學合作開發的一種新型、高效、非營養型甜味劑。2002年7月，美國食品及藥物管理局(FDA)正式批準紐甜在食品中使用。我國衛生部也于2003年批準紐甜作為食品甜味劑使用，并允許按生產需要量添加于食品中。

1 紐甜的理化性質及其合成方法

紐甜(Neotame)是一種第二代二肽類甜味劑，化學名稱為N－[N－(3，3－二甲基丁基)－L－α－天冬氨酰]－L－苯丙氨酸1－甲酯，分子式為C₂₀H₃₀N₂O₅，簡稱為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結構上的－NH₂連接3，3－二甲基丁基形成的化合物，其中只有L．L－異構體的甜度最高。阿斯巴甜和紐甜的化學結構式如圖1所示：

紐甜是一種低熔點、無味、無吸濕性、結晶性化合物。通常是白色結晶性粉末，分子中含有一個結晶水。在水中的溶解性與阿斯巴甜相似，室溫下的溶解度為12．6g／L。它的結構中含有亞氨基和羧基，因此屬于兩性化合物，可以形成它的酸式鹽或堿式鹽。

紐甜是研究者選用一些疏水基團取代阿斯巴甜末端氮上的氫而獲得的。通過阿斯巴甜直接合成紐甜的方法為：在鈀(Pd／C)或鉑(Pt／C)氫化催化劑存在的情況下，阿斯巴甜與3，3－甲基丁醛在甲醇溶液中經催化氫化合成，結晶，干燥，制得白色晶體。此方法具有反應條件溫和，所得產品純度高，收率可達到50％以上等眾多優點。合成紐甜的反應方程式為：

此外，紐甜還可用阿斯巴甜的前體物質與3，3－二甲基丁醛進行烷基化反應獲得，或者用L－苯基丙氨酸甲酯與L－天門冬氨酸的衍生物通過肽鍵結合形成。

2 紐甜的特性

2．1甜度高

紐甜是一種高甜度二肽甜味劑。甜度約是蔗糖的7000～13000倍，比阿斯巴甜約甜30～60倍，是目前最甜的甜味劑。在相同甜度下，紐甜的添加量約是阿斯巴甜的1／30到1／60，添加量的減少使得甜味劑的使用成本相對降低，受到食品生產者的青睞。幾種常見甜味劑的大約相對甜度如下表1所示：

2．2熱量低

紐甜的能量值很低，是一種非營養型甜味劑。其理論熱量值為12KJ／g，而實際在人體代謝中對熱量值作貢獻的紐甜量(按質量)低于總量的10％，從而導致紐甜的實際有效熱量值低于1．2KJ／g，以單位甜度計算所對應的熱量值僅為0．2J，比阿斯巴甜所對應的熱量值(0．85J)少得多。由此可見，紐甜的能量值遠遠低于糖類及其它甜味劑。鑒于此，紐甜不會影響肥胖病人在治療過程中的血糖控制水平，也不會造成人體血漿中葡萄糖和胰島素水平升高，從而非常適宜糖尿病人、肥胖癥病人及心血管病人食用。

2．3穩定性好

干燥條件下，紐甜的保質期很長。儲存條件適宜的干燥環境中紐甜可保持五年的穩定性，且在pH=4．5時，最為穩定。在中性或堿性水溶液中紐甜比阿斯巴甜的穩定性顯著增強，而在酸性水溶液中二者的穩定性相似。由于紐甜分子中連有二甲基丁基的氨基不能通過縮合反應與還原性糖或醛類化合物反應，其化學活性大大降低。從而，紐甜可以與各種還原性碳水化合物(如果糖、葡萄糖、高聚果糖、玉米糖漿、乳糖、麥芽糖等)共同使用，而不會發生食品加工中所不希望發生的美拉德(Maillard)反應，也可以與各種含醛的增味劑(如苯甲醛、檸檬醛、香草醛等)及芳香化合物共同使用，而不會影響食品的色澤和風味。良好的穩定性使得紐甜的應用范圍更廣。

2．4風味優良

紐甜具有類似于阿斯巴甜的純正甜味，不會呈現苦味、金屬味、酸味等不良風味，且給人一種清涼的感覺。配制成不同濃度的水溶液時，其甜度隨著溶液濃度的增加而增加。

2．5 擁有甜味協同作用

紐甜與其它營養型或非營養型甜味劑共同使用可產生協同作用，使甜度增加、并延長甜味持續時間，從而使食品風味更佳，風味添加劑使用量減少，節約成本。如：紐甜與糖精混合后甜度比它們單獨使用時提高約14％～24％。

2．6具有風味改善作用

紐甜具有改善食品風味的特性。如在可樂飲料中添加適宜濃度的紐甜，不僅對其原有的甜味和口感有顯著的增效作用，而且不產生酸味、苦味等不良風味；在烤肉醬中添加紐甜亦可以增強其番茄風味等。此外，添加紐甜還可以改善或掩蓋食品中因含有維生素、藥物、氯化鉀和大豆制品等而產生的苦味、澀感、豆腥味等不良味道，使食品具有更宜人的風味品質。

2．7無致齲性

紐甜不會被口腔中的微生物分解而產生導致齲齒的酸性物質，可替代常用的蔗糖等甜味劑，對防止齲齒有積極的意義。

3 紐甜的代謝途徑及其安全性

紐甜在人體中的主要代謝過程是在體內酯酶的作用下發生脫脂化反應，代謝產物為二甲基丁基天冬氨酰苯丙氨酸(DMB-ASP-Phe)和甲醇(CH₃OH)。紐甜及其脫脂化產物都是安全無毒的。且在很短時間內即可排出體外，在人體不會蓄積。研究表明，紐甜代謝過程中產生的微量甲醇對于人體也是無害的，一份完全用紐甜增甜的飲料在人體代謝后產生的甲醇量比等量番茄汁所產生甲醇量的1／200還要少。其主要代謝途徑翻可如圖2所示：

紐甜在動物實驗中的用量遠遠大于在食品中的用量，但均未發現有任何不良反應。紐甜潛在毒性的大量研究也表明，紐甜既無致突變性、無致癌性，也無致畸性，還不會影響食用者生育及其后代成長。因此，紐甜是一種安全無毒的甜味劑，對于兒童、孕婦以及在苯丙氨酸代謝方面有障礙的人群都不需要限制使用。

4 紐甜在食品中的應用

紐甜具有甜度高、熱量低、穩定性好、成本低等優良特性，可廣泛應用于焙烤食品、飲料、乳品、口香糖等食品生產。

瞬時高溫作用后，紐甜性質、風味等仍保持穩定。如可用于曲奇、蛋糕、甜餅、餅干等各式焙烤食品。蛋糕生產中，經過450℃的高溫焙烤后，損失掉約15％的紐甜，但這并不會影響蛋糕的風味。紐甜可用于低能量碳酸飲料、低能量果蔬飲料、低能量固體飲料的生產，甜味純正，持續作用時間長，品質良好。如可添加于檸檬汽水、熱罐裝檸檬茶、果汁飲料中等。

紐甜在乳制品生產中也保持良好的穩定性，貨架期結束后一般只有約2％的損失，對食品的可接受性沒有任何影響。因而，可應用于奶酪、奶粉、鮮乳制品的生產。

紐甜的能量值幾乎為零，而且對食用者的牙齒無損害，因此適用于無糖口香糖的生產。

紐甜特性優良，應用廣泛，因而市場競爭力非常強，應用前景十分廣闊。

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