水富市纽甜

水富市纽甜
阿斯巴甜分子中的生甜闭尽管AH、B甜味理论能够很好地解释已知的所有甜味化合物的甜味特性， 但这种理论仍然遇到了诸多挑战：①虽然在甜味分子中都可以找到适当的AH、B体系，但许多拥有AH、B 体系的化合物并不甜。②AH、B理论可以解释甜味剂的甜味特性，却不能解释高效甜味剂的高效 甜味特性。1972年Kier在研究1 -烷氧基-2-氨基-4-硝基苯（图丨-7)时，引人 了另一分子特征即疏水（亲油）结合基团X,于是形成了甜味三角形理论 (AH、B、X理论）Q X距离AH的A约0.35nm，距离B约0.55nm。后来Hough 也认为除AH、B系统外，还应有一个亲油性或疏水性的第三连接点，这就承认 了 Kier的甜味三角形理论（图1-8)。Shallenberger本人也修改了他的理论，用 一个三角形概念来描述对映体的甜味（图丨-9)。丨-烷氧基-2-氨基-4-硝 基苯的高甜度可以解释为其1位基团的极化性，这个1位是“第三连接点X”， 它和硝基（B)、邻位的氢（AH)联合产生甜味。在D-氨基酸中，缬氨酸、亮 氨酸、色氨酸和苯丙氨酸都具有比较强的甜味，这是由于它们都含有疏水基的缘 故。因为甜味分子的琉水性基能与甜受体膜的疏水性部位相结合，使甜味分子易于 被甜受体膜所吸附。可以认为，亲油-亲水平衡是决定一种分子甜度的重要因素。
荷兰Unilevei?研究室的工作人员首先将二肽化合物的甜度与空间充填特性 (space-filling properties)联系起来。他们选择了 28种与阿斯巴甜相关的旁链各 不相同的二肽甲酯，用根据充分伸长构象而建立起的空间充填模型來分析分子的 长?度。旁链的大小和形状是通过测摄沉浸于模型中所排出40%甲醉水溶液的体 积而得知的。通过描绘分子大小、长度与甜度的关系曲线，可知一个二肽分子具 有甜味所要求的旁链长度在0.48 ~0.88rmi之间，体积大于0.03nm3。Heijden等 人以40种二肽甲酯为对象，应用三个物理参数进行多次回归分析。这三个参数 分别如下：
由于甜蜜素特性良好，因此曾广泛应用在食品加工上，主要是和糖精一起作 为无能世甜味剂而加以使用。此外，甜蜜素还是一种有用的风味增强剂，可用来 提高柠橡果汁的表观糖酸比。
Jin等人通过考察更多的突变体，对上述数据进行了优化。ASp29Ala、 Asp29Lys、Asp29Asn和Glu4〗Lys这四种突变体都显示出了比天然Brazzein更为 显著的甜味特性。Ala2itw、A叩2Asn和Glnl7Ala这三种突变体则和天然的 Bmzzein —样甜。在另外8种突变体的甜味尽管明显下降，但仍然还是有味道 的，而有10种突变体，它们几乎和水一样无味，见图5-23。最近，Jiri等人又 通过把天然的Brazzein序列中一个特定Asp替换成Lys或Asu，所得产品的甜味 特性和甜度都有所增强。
通过喂养大白鼠、小白鼠及猴等生物试验已对糖精的毒理问题进行了广泛深 入的研究。在单代喂养试验中，分别喂以含0.005% ~5. 000%的糖精较长时期 (24月至终身），发现糖精对白鼠血液、死亡率、体重、寿命、生长速度、心脏 收缩、血压以及心脏形状等均没影响，也没发现糖精与膀胱癌的发生有任何联 系。绝大多数的一代喂养试验均表明糖精足无毒的。然而，不久前进行的两代或 三代白鼠喂养试验中发现了第二代雄鼠身上有明显的具有统计学意义的肿痫病变 现象，这些结果已引起人们广泛的关注。
转糖苷反应的产物结构
研究发现，PFR的生产效率一般要比CSTR的髙^当两者的合成速率相同 时，CSTR内部的反应条件与PFR出口处的反应条件相同，因此此时CSTR的 Z-Asp浓度较低，固定化酶内部pH比PFR入口处稍高。试验证实在CSTR中反 应可连续进行。图2-26显示在51 = 0.95外时，反应得率为90%可持续300多 小时。用上述条件，在lm3CSTR中，用400kg湿固定化酶，可生产10〖阿斯巴 甜。尽管固定化酶用于实际工业生产阿斯巴甜还存在许多问题，但这结果说明酶 法生产很有前景。如果能在PFR中实现连续化反应，则效率将会更髙。在另一 研究中，通过降低温度至25T,并同时降低底物浓度的方法，在PFR中实现了 连续化反应，在外=1. 85/h下固定化酶柱的稳定可保持500h。
{三）稳定性纽甜在千燥的贮藏条件下很稳定，在室温和干燥的条件下货架寿命可长达几 年。它的单水合物不会吸湿。如表2-23和图2-38所示，在水相溶液中，纽甜的稳定性会随pH和温度 的改变而显著变化。与阿斯巴甜类似，纽甜在？1?.0~5.5范围内相对稳定。在 0. lmol/L磷酸盐缓冲液中，PH4.5时，25弋下纽甜的半衰期约为30周，4(^下 约为45d，80T下约为40h; PH3时，25T下纽甜的半衰期约为11周，40T下约 为22d，80弋下约为24h。使用纽甜增甜的食品，可以进行高温短时（HTST)杀 菌处理。例如，在80弋下加热30min，pH3溶液中纽甜的保留量为98. 6%，这说 明80弋加热30min并没有对纽甜造成实质上的损失。而在pH4.5时，纽甜的稳 定性最高。由于这一 pH正好处于酸奶的pH范围内，因此纽甜在酸奶中有很好 的稳定性（图2-39)。PH7时，25T下纽甜的半衮期为2周，40弋下约为3d, 80T：下约为4h。表 2-23在不同pH和温度下纽甜的稳定性注：?利用0.丨nwl/L磷酸盐缓冲溶液调节pH.-在酸性环境中，纽甜具有与阿斯巴甜大致相同的稳定性；在中性环境中，纽 甜要比阿斯巴甜稳定得多。例如，在PH7环境中，51时纽甜的半衰期为124d, 阿斯巴甜为36d; 30弋时纽甜为6.6d，阿斯巴甜为丨.5d; 70T时纽甜为13h,阿 斯巴甜为丨h。纽甜分解过程是一个拟一级动力学过程。如图2-40所示，在水相体系的酸 性和中性环境中纽甜的主要分解途径是，甲酯基水解为二甲基丁基天冬氨酰笨丙 氨酸（DMB-Asp-Phe)和甲醇（MeOH)。I)MB - Asp - Phe无甜味，因此在转 化后期可观察到甜味的减弱，但不会生不愉快的后味，W为所有的转化产物都 是无味的。值得注意的楚，主要分解产物丨)MB-Asp-Phe也是纽甜在人体内的 主要代谢产物。如图2-3所示，对于阿斯巴甜来说同时存在2个分解途径：一 条途径与纽甜完全相同，即甲酯基水解为天冬氨酰基苯丙氨酸（Asp-Phe)和 甲醉（MeOH);另一条途径主要发生在中性或碱性环境中（pH >5)，这是 一个环化反应消去甲醇形成环天冬氨酰基苯丙氨酸[C-(ASP-Phe)],即
糖精的安全性被许多法规和健康机构所承认，其中包括美国医学会、世界卫 生组织食品添加剂专家联合委员会、美同癌症协会、美国科学与健康委员会等。