80863-62-3 / 阿力甜的甜味特性、生產(chǎn)制備及應(yīng)用

阿力甜(Alitame)是一種甜度約為蔗糖2000倍的高甜度甜味劑，食品添加劑國際編號系統(tǒng)編號為INS NO 956。美國化學(xué)文摘服務(wù)部編號為CAS No 99016-42-9(含水品)和CAS N0 80863-62-3(無水品)。阿力甜產(chǎn)品為純凈的蔗糖甜味，沒有其它任何異雜味，也能增強(qiáng)水果類食品的風(fēng)味、增加冷飲料的清涼感、降低咖啡飲料的苦味，安全性現(xiàn)在也得到了充分的證實(shí)。阿力甜甜度為蔗糖的2000倍,理化性質(zhì)比阿斯巴甜更穩(wěn)定,室溫下pH5～8溶液中存放的半衰期為5年,pH3～4溶液中存放的半衰期為1. 5年;阿力甜的0. 001 %水溶液(pH7～8)加熱至100 ℃甜度基本不變,而阿斯巴甜在同樣條件下的甜度迅速下降,阿力甜在115 ℃高溫下的半衰期為2. 1h。澳大利亞、墨西哥等國已批準(zhǔn)使用。我國也于1994年批準(zhǔn)使用,日允許攝入量為1mg/ kg體重。它在人體內(nèi)代謝為L -天冬氨酸、D -丙氨酸和2 ,2 ,4 ,4 -四甲基硫化三亞甲酰胺。阿力甜的缺點(diǎn)是因?yàn)榉肿咏Y(jié)構(gòu)中含有硫原子而稍帶硫味。

一、阿力甜的甜味特性及性質(zhì)

（一）阿力甜的理化性質(zhì)

阿力甜是由美國輝瑞（Pfizer）研究所于1979年研制出的第二代氨基酸系列甜味劑，并于1983年取得專利，1986年獲得美國FDA的批準(zhǔn)許可使用。阿力甜化學(xué)名為食品技術(shù)，食品安全，食品質(zhì)量體系，添加劑，食品營養(yǎng)L-α天冬氨酰-N- (2,2,4,4-四甲基-3-硫化三亞甲基) –D-丙氨酰胺食品論壇食品安全食品技術(shù)L-α-Aspartyl-N- (2,2,4,4-tetramethyl-3-thitanyl) –D-alanihamide、又名天冬氨酰丙氨酰胺。阿力甜的分子式為C14H25N3O4S2.5H2O，分子量376.5(含水品)。

阿力甜是L-天冬氨酰-D-丙氨酸系列的成員，其末端是一種胺基酰氨，該末端是形成阿力甜甜度的關(guān)鍵。阿力甜為白色結(jié)晶性粉末，無臭，有強(qiáng)甜味，風(fēng)味與蔗糖接近，無后苦味和金屬味，甜度為蔗糖的2000倍，不吸濕，穩(wěn)定性高，易溶于水（13.1%）、乙醇（61%）和甘油（53.7%），微溶于氯仿。5%水溶液的pH約為5.6。室溫下，pH5～8的溶液，其貯存半衰期為5年。耐熱性和耐酸堿性好。

1.較高的溶解性阿力甜極易溶于水或含羥基的溶劑中，而難溶于親油性有機(jī)溶劑。25℃時(shí)阿力甜在等電點(diǎn)pH5.7時(shí)的溶解度為13％。有了如此高的溶解度，再加上高甜度與穩(wěn)定性，阿力甜很容易配成濃縮液，更方便使用，比其它甜味劑更具優(yōu)勢。

可見阿力甜溶解性較好，無需預(yù)先溶解，生產(chǎn)過程中，在攪拌的情況下慢慢加入即可。用量隨本身的甜度大小、所應(yīng)用的產(chǎn)品種類以及在產(chǎn)品中代糖量的多少的不同而有所不同。無糖食品飲料可以全部替代蔗糖；汽水、清涼飲料按GB10792-89規(guī)定，可以替代60%的蔗糖。阿力甜在pH3- 5的非緩沖溶液中，經(jīng)過高溫瞬時(shí)滅菌，損失率小于3％；在pH3-7的緩沖溶液中，經(jīng)過批量巴氏滅菌，損失小于2％。許多包含特殊加工過程的應(yīng)用實(shí)例亦驗(yàn)證了類似的結(jié)果，如冷凍酸奶、熬煮型糖果、果醬、黃蛋糕、曲奇餅等。

2.良好的穩(wěn)定性阿力甜還具有優(yōu)越的貯存與加工穩(wěn)定性。它熱穩(wěn)定性極佳，且在pH2-8范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。在中性pH范圍(6-8)內(nèi)，阿力甜在室溫下能穩(wěn)定多年。在pH2-3的酸性條件下，阿力甜溶液的半衰期也很長。在pH值升高的情形下，阿力甜這個(gè)穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)便尤為突出。阿力甜在pH2-3下也能穩(wěn)定1年，在pH4下能穩(wěn)定2年。這樣，它就能在許多食品、香料、醫(yī)藥產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。阿力甜在高溫的中性食品如焙烤食品中的使用效果也很好。

（二）阿力甜的甜味特性

阿力甜是白色無臭的結(jié)晶粉末，甜味清爽，滋味類似于蔗糖。阿力甜的甜度很高，50μg/ml(50ppm)的水溶液的甜度即與10％的蔗糖水溶液甜度相當(dāng)。這樣，在通常用量下，阿力甜的甜度為蔗糖的2000倍。當(dāng)與更稀的蔗糖溶液比較時(shí)，阿力甜的甜度會(huì)更高。在閾值濃度下(與2％～3％的蔗糖溶液相比)，用閾值法估算得的阿力甜的甜度約為蔗糖的2900倍。而在與較稀濃度的蔗糖溶液甜度相等的條件下，其它各種甜味劑也有不同的最大相對甜度。具體甜度如下表。當(dāng)討論高倍甜味劑的甜味性質(zhì)時(shí)，必須注意兩個(gè)問題：其一是相對甜度，其二是隨時(shí)間變化的甜味品質(zhì)。對前者來說，蔗糖是一切高甜度甜味劑甜度的以重量為基準(zhǔn)的相對標(biāo)準(zhǔn)，每一種甜味劑都不一樣，而且會(huì)受濃度、食品溫度、pH、食品組分間的相互作用、以及品嘗者的個(gè)體敏感性等等的影響。相比起來，后者更加至關(guān)重要，它也是在跟蔗糖比較呈甜時(shí)間、留甜時(shí)間(均以秒計(jì)算)，所有的高甜度甜味劑的時(shí)間甜味品質(zhì)都不同，卻都想模仿蔗糖，可是沒有一種能與蔗糖完全一致。蔗糖呈甜性很快(4s左右)，甜味清爽、持續(xù)時(shí)間短而不會(huì)綿延(14s左右)，沒有一種高甜度甜味劑單獨(dú)使用會(huì)獲得完全同樣的時(shí)間甜味品質(zhì)。阿力甜的甜味品質(zhì)非常接近于蔗糖，只是甜味略有綿延。當(dāng)然，不同的食品需要不同的時(shí)間甜味品質(zhì)。例如，在碳酸飲料中若想獲得最佳效果，甜味劑體系必須呈甜快、甜味消失快。另一方面，焙烤食品要求甜味消失得慢一些，口香糖則要求綿延的甜味。阿力甜能單獨(dú)使用或與其它甜味劑合用，能基本滿足上述一切需要。

二、阿力甜的生產(chǎn)制備

阿力甜是第二代人工設(shè)計(jì)制備的肽類甜味劑,主要針對阿斯巴甜熱穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn)而研制開發(fā)的。根據(jù)肽類結(jié)構(gòu)與甜味關(guān)系的規(guī)律,保持生甜基團(tuán)的必需部分:L -天冬氨酸,而以D -丙氨酸代替L -苯丙氨酸,以異丙酯替換甲酯,制得新型甜味劑天-丙二肽即L -天冬氨酰- D -丙氨酸異丙酯,從而克服了天-苯二肽受熱自身環(huán)合的缺點(diǎn),不僅穩(wěn)定性更好,而且提高了甜度,達(dá)到蔗糖的2000倍,使二肽甜味劑的應(yīng)用范圍更廣泛。

天-丙二肽類衍生物制備方法一般采用常規(guī)的肽合成法,即采用雙保護(hù)基對L -天冬氨酸的氨基和β-羧基進(jìn)行保護(hù),然后與D-丙氨酸縮合成肽鍵,再脫去保護(hù)基,這種制備方法步驟較多,保護(hù)基成本高。許激揚(yáng)等采用新方法,以L-天冬氨酸活性物和D -丙氨酸異丙酯反應(yīng)一步得到產(chǎn)物,產(chǎn)率80 %～85 % ,無需常規(guī)的肽合成保護(hù)與去保護(hù)基步驟，工藝簡便,成本低,適合于工業(yè)化生產(chǎn)，但其純度和甜度不足,有待改進(jìn)。

三、阿力甜的應(yīng)用

阿力甜但不含苯丙氨酸，故不像天門冬酰苯丙氨酸甲酯那樣，無“苯丙酮尿癥患者不宜使用”的限制。阿力甜是一種新型高效的二肽甜味劑，甜度是蔗糖的2000倍，甜味特性類似蔗糖，性質(zhì)穩(wěn)定，尤其是對熱、酸的穩(wěn)定性大，這是甜味素所無法比擬的。阿力甜在保留甜味素優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)克服了其缺點(diǎn)，因此有很廣闊的應(yīng)用前景。1986年8月，美國FDA受理并批準(zhǔn)了阿力甜作為甜味劑和風(fēng)味增強(qiáng)劑應(yīng)用在16種食品中的申請。

除美國外，世界上有很多個(gè)國家或權(quán)威組織提出同樣的應(yīng)用申請。他們是：歐共體食品科學(xué)委員會(huì)、FAO/WHO食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)、英國、荷蘭、法國、瑞士、瑞典、加拿大和澳大利亞等。我國食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)已于1994年討論通過納入GB2760食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，由中國衛(wèi)生部批準(zhǔn)后執(zhí)行而允許在我國使用。阿力甜可廣泛應(yīng)用于各種食品，包括其它部分高倍甜味劑至今尚未有成功應(yīng)用的領(lǐng)域，如焙烤食品和硬糖。但是，面包和酒精飲料不宜使用阿力甜。

跟所有其它甜味劑一樣，食品中阿力甜的用量主要取決于應(yīng)用產(chǎn)品所需的甜味水平，也會(huì)取決于阿力甜是單一甜味劑或還是與其它甜味劑復(fù)合使用。當(dāng)阿力甜作為單一甜味劑使用時(shí)，用量范圍通常為30到300ppm；不過，在某些特別甜的食品中用量會(huì)高些，如口香糖(600ppm)以及代糖品等。由于阿力甜甜度很高，少量添加就能獲得滿意效果。因而必須確保少量添加的阿力甜均勻分布到食品中。由于阿力甜極易溶于水，使用濃縮貯存液是一個(gè)解決的好辦法。另一個(gè)辦法是把阿力甜預(yù)先分散到合適的載體粉末中。因阿力甜甜度高，直接使用時(shí)不易控制，可先稀釋。制作固體干粉時(shí)，用麥芽糊精、木糖醇或其它安全的適宜稀釋劑混合。制作液體，可部分或全部用鉀、鈉、鎂或鈣的氫氧化物中和，并注意防腐。將阿力甜0.01%水溶液、0.01mol/L磷酸鹽緩沖液（pH7～8）加熱至100℃，30min內(nèi)甜度不變。含阿力甜的食品可經(jīng)受較長時(shí)的巴氏消毒。阿力甜尚可用于低熱量食品、焙烤食品、軟硬糖果、乳制品，用量為30～300mg/kg。