紐甜的特性及穩(wěn)定性研究

鄧虹

（成都大帝漢克生物科技有限公司，成都 611130）

紐甜的特性及穩(wěn)定性研究

鄧虹

（成都大帝漢克生物科技有限公司，成都 611130）

紐甜屬于二肽類強(qiáng)力甜味劑，是阿斯巴甜的衍生物，是迄今為止世界上最甜的合成甜味劑。試驗(yàn)研究不同溫度下紐甜的溶解性以及與糖精鈉混合后的溶解速度。結(jié)果表明，溫度越高，溶解越快，與糖精鈉混合后，溶解速度也相應(yīng)加快；應(yīng)用高效液相色譜法測(cè)定紐甜在不同pH水溶液中及不同溫度不同時(shí)間下含量變化，以研究紐甜針對(duì)不同體系和條件的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，紐甜在酸性溶液和水溶液中較穩(wěn)定；紐甜在偏堿性條件下非常不穩(wěn)定，40 d時(shí)的保留率＜10%。紐甜在＜100℃及瞬時(shí)高溫穩(wěn)定性較好，在＞100℃時(shí)，隨著時(shí)間的增加，溫度的升高，紐甜的穩(wěn)定性越來越差。

紐甜；阿斯巴甜；高效液相色譜法；穩(wěn)定性

紐甜（NTM），學(xué)名為N-[N-（3，3-二甲基丁基）-L-a-天冬氨酸]-L-苯丙氨酸1-甲酯，是美國(guó)孟山都（Monsanto）公司和法國(guó)里昂大學(xué)合作開發(fā)的新型、高效、安全、非營(yíng)養(yǎng)型甜味劑[1]。紐甜的結(jié)構(gòu)式見圖1。

1 紐甜的特性研究

紐甜的甜味與阿斯巴甜相近，無苦味及其他后味；紐甜的甜度高，為蔗糖的8 000～10 000倍，即在5%的甜度時(shí)為蔗糖的8 000倍，在2%的甜度時(shí)可達(dá)蔗糖的10 000倍。紐甜有降低產(chǎn)品成本的特性且甜味純正，清新自然，安全性較高；等甜度成本比阿斯巴甜低；所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)很容易被人體吸收；低能量或無能量，可供糖尿病人食用，不致齲齒，可促進(jìn)雙歧桿菌增殖等。紐甜是保健型食品的首選甜味劑。

1.1 紐甜的溶解度

紐甜溶解度與溫度的關(guān)系見圖2。

圖1 紐甜的結(jié)構(gòu)式

圖2 紐甜溶解度與溫度的關(guān)系

由圖2可知，紐甜的溶解度隨著溫度的升高而呈直線升高趨勢(shì)。紐甜是一種白色粉狀結(jié)晶，含約4.5%的結(jié)晶水，熔點(diǎn)為80.9～83.4℃，25℃時(shí)NTM在水中的溶解度為12.6 g·L-1，在乙醇中的溶解度為950 g·L-1，大大高于阿斯巴甜在相同條件下的溶解度。以武漢華甜生物科技有限公司提供的紐甜為樣品，測(cè)定紐甜在20～80℃下的溶解度。

1.2 紐甜與糖精鈉混合的溶解性試驗(yàn)

紐甜與糖精鈉混合溶解性試驗(yàn)見表1。

由表1可知，紐甜與糖精鈉混合后，其溶解速度可以提高。NTM結(jié)構(gòu)中含有羧基和亞氨基，是兩性化合物，其pKa值分別為3.03和8.08，等電點(diǎn)為5.5。因此NTM既可形成酸式鹽，也可形成堿式鹽，并可與金屬形成復(fù)合物，從而改善其穩(wěn)定性和其它特性[2]。酸或堿的存在能增加其水溶性，因此糖精鈉與紐甜按不同比例添加可以提高紐甜的溶解度。

1.3 紐甜與無水糖精鈉混合的溶解性試驗(yàn)

紐甜與無水糖精鈉混合溶解性試驗(yàn)見表2。

表1 紐甜與糖精鈉混合溶解性實(shí)驗(yàn)（室溫：32℃）

表2 紐甜與無水糖精鈉混合溶解性實(shí)驗(yàn)（室溫：32℃）

由表2可知，紐甜與無水糖精鈉混合后，其溶解速度也有所提高。無論是糖精鈉或者是無水糖精鈉，都可以促進(jìn)紐甜的溶解。紐甜的溶解速度跟溫度和本身的粒度也有一定關(guān)系。

1.4 安全性

大量研究結(jié)果表明，紐甜在體內(nèi)可迅速代謝。主要的代謝途徑是通過人體產(chǎn)生的酶使甲酯水解，最后生成脫脂紐甜和甲醇。紐甜和脫酯化的紐甜通過機(jī)體的正常代謝被很快的排出體外，不在體內(nèi)積蓄。動(dòng)物試驗(yàn)表明，紐甜使用的安全范圍和已確認(rèn)的人體安全性肯定了紐甜作為一種增甜劑和強(qiáng)味劑是安全的，可用于各種不同的食品和飲料中[3]。

1.5 在動(dòng)物飼料中應(yīng)用

紐甜可改善飼料適口性，有效地遮蔽糖精的苦味，提高動(dòng)物的食欲。加入紐甜后飼料沒有苦、澀、金屬的異味；較長(zhǎng)的后甜可掩蓋糖精的苦味和金屬味，改善飼料的口感特性，掩蓋其異味。

2 紐甜的穩(wěn)定性研究

2.1 紐甜在不同pH溶液中的穩(wěn)定性

2.1.1 材料與方法

紐甜武漢華甜生物科技有限公司生產(chǎn)；檢測(cè)儀器為Agilent 1200高效液相色譜儀（配紫外檢測(cè)器）。

2.1.2 試驗(yàn)方法

紐甜標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：準(zhǔn)確稱取0.100 0 g紐甜標(biāo)準(zhǔn)品，加水溶解定容至100.0 mL，此溶液紐甜含量為1.00 mg·mL-1。

標(biāo)準(zhǔn)使用液：準(zhǔn)確稱取紐甜標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0、2、5、10、15、20 mL于100 mL容量瓶中，加水溶解定容至刻度，溶液中紐甜含量分別為0、25、50、100、150、200 μg·mL-1。

2.1.3 不同pH緩沖溶液中紐甜的穩(wěn)定性

取7份1mg·mL-1的紐甜溶液10 mL于100 mL容量瓶中，分別用pH為4、5、6、7、8、9、10的磷酸鹽緩沖溶液定容至100 mL，在常溫下保存。每隔5、10、20、30、40 d用高效液相色譜測(cè)定紐甜含量。以上試驗(yàn)均重復(fù)一次，兩次測(cè)得的平均值用于計(jì)算紐甜保留率。

圖3 紐甜標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2.2 穩(wěn)定性試驗(yàn)的結(jié)果與分析

不同pH緩沖溶液中紐甜保留率結(jié)果見表3。

由表3可知，紐甜在酸性條件下的穩(wěn)定性要好于堿性條件，40 d周期酸性的保留率約在90%，但在堿性環(huán)境下，紐甜不穩(wěn)定，第5天pH為10的溶液未檢出紐甜，第20天pH為9的溶液中未檢出紐甜，到第40天堿性溶液中的紐甜都未檢出。紐甜在水中損失的一個(gè)重要途徑是水解，酸堿都能催化水解反應(yīng)，但堿性條件下一般水解較快，這表明試

2.1.4 蒸餾水溶液中紐甜的穩(wěn)定性

取5份1mg·mL-1的紐甜溶液10 mL于100 mL容量瓶中，蒸餾水定容至刻度，在常溫下保存。每隔10、20、30、40、50 d用高效液相色譜測(cè)定紐甜含量。以上試驗(yàn)均重復(fù)一次，兩次測(cè)得的平均值用于計(jì)算紐甜保留率。

2.1.5 樣品處理及結(jié)果計(jì)算

樣品在進(jìn)樣前均需經(jīng)過0.45 μm濾膜過濾；以保留時(shí)間定性，外標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量。

2.1.6 色譜條件

色譜柱：C18色譜柱，4.6 mm（內(nèi)徑）×100 mm（長(zhǎng)），粒度5 μm。流動(dòng)相：將3.0 g庚烷磺酸鈉溶于740 mL水中，加入3.8 mL三乙胺，用磷酸調(diào)整溶液pH至3.5，然后加水稀釋至750 mL。再加入250 mL乙腈，用磷酸調(diào)整溶液pH至3.7，過濾后備用。柱溫：45℃。流速：1.5 mL·min-1。進(jìn)樣量：20 μL。檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm。

3 結(jié)果與分析

3.1 紐甜標(biāo)準(zhǔn)曲線

以標(biāo)準(zhǔn)系列峰面積為縱坐標(biāo)，以濃度為橫坐標(biāo)繪制紐甜標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖3，紐甜標(biāo)準(zhǔn)樣品色譜圖見圖4。驗(yàn)結(jié)果是合理的。

圖4 紐甜標(biāo)樣色譜圖

3.2 蒸餾水溶液中紐甜的穩(wěn)定性

蒸餾水溶液中紐甜的穩(wěn)定性結(jié)果見表4。

由表4可知，紐甜在蒸餾水溶液中是比較穩(wěn)定的，50 d的保留率＞94%，紐甜的水解程度是比較緩慢的。

3.3 紐甜的熱穩(wěn)定性試驗(yàn)

紐甜的熱穩(wěn)定性試驗(yàn)見表5。

在40～140℃的溫度下，通過液相色譜檢測(cè)紐甜含量的變化，從而觀察紐甜在不同高溫下的熱穩(wěn)定性。40～90℃時(shí)，紐甜溶解在40～90℃的蒸餾水溶液中，定容至100 mL；100～140℃時(shí)，紐甜在100～140℃的烘箱中烘到一定時(shí)間后加乙醇溶解，蒸餾水定容。

由表5可知，紐甜＜90℃條件下，含量沒有變化，即紐甜可以承受90℃以內(nèi)的溫度，不會(huì)失去本來的甜味；紐甜在100～140℃時(shí)含量變化顯著，隨著溫度升高，紐甜含量越來越低，甜度也越來越弱；紐甜在100℃1 h時(shí)含量開始發(fā)生變化。

表3 不同pH緩沖溶液中紐甜的穩(wěn)定性

表4 蒸餾水溶液中紐甜的穩(wěn)定性%

表5 紐甜的熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)%

4 結(jié)論

紐甜具有酸堿兩性基團(tuán)，酸或堿的存在均能增加其水溶性，正是由于這種特殊結(jié)構(gòu)，在飼料甜味劑中加紐甜不僅可以改善飼料適口性，與糖精鈉搭配還能更好的提高其溶解性。

紐甜的穩(wěn)定性取決于貯存的時(shí)間、溫度、氧化還原環(huán)境和酸堿度。干粉狀的紐甜其化學(xué)穩(wěn)定性至少有5年，而液態(tài)狀紐甜的穩(wěn)定性隨不同用途而變動(dòng)。在不同體系中紐甜穩(wěn)定性不同。紐甜在酸性時(shí)較穩(wěn)定，40 d時(shí)的保留率都＞90%；紐甜在偏堿性條件下非常不穩(wěn)定，40 d時(shí)的保留率＜10%；紐甜在水溶液中時(shí)很穩(wěn)定，50 d時(shí)的保留率都在＞90%。因此，在紐甜的使用方面，應(yīng)盡量避免在堿性條件下使用。

由熱穩(wěn)定性試驗(yàn)可知，紐甜在低溫即40～90℃時(shí)，含量幾乎沒有變化，穩(wěn)定性好；在100℃瞬時(shí)高溫，含量變化也不顯著，1 h后紐甜含量開始降低，紐甜不適用于＞100℃長(zhǎng)時(shí)間加熱。

[1]曹中.新型功能甜味劑——紐甜[J].中國(guó)食品添加劑,2006（6）: 153-156.

[2]杜淑霞,林楠.紐甜的穩(wěn)定性研究[J].中國(guó)調(diào)味品,2012,37（2）: 14-16.

[3]Mayhew D A,Butchko H H,Thomas J A,等.紐甜:安全性和功能作用綜述[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng),2004（7）:32-46.

Study on Character and Stability of Neotame

DENG Hong

（Chengdu DadHank Biotech Co.,Ltd.,Chengdu 611130,China）

As a derivative of aspartame,neotame is a new nonnutritive and high-potency sweetener.This study aimed to find neotame solubility under different temperature,the dissolution rate of mixes with saccharin sodium. The results showed that the higher the temperature and the faster dissolution rate,mixed with saccharin sodium,dis?solution rate also to speed up accordingly.The HPLC method had been used to investigate the effects of pH,water solution,different temperature and different times on the stability of neotame.The results showed that in the acid condition and water solution neotame had a good stability.In the alkaline condition,neotame was unstable stability with the retention rate less than 10%after 40 days.Under 100℃and instantaneous high temperature,neotame had a good stability,above 100℃,with the increase of time and temperature,stability was getting worse.

neotame;aspartame;HPLC;stability

S816.7；S814

A

1001-0084（2016）12-0028-04

2016-10-11

鄧虹（1982-），女，四川華鎣人，工程師，主要從事飼料調(diào)味劑的液相色譜檢測(cè)。