理化性質(zhì)

基本性質(zhì)

阿斯巴甜學(xué)名為天門冬酰苯丙氨酸甲酯,，化學(xué)式為C14H18N2O5,，在室溫下以白色粉末的狀態(tài)存在，是一種天然功能性低聚糖,，甜度高,、不易潮解、不致齲齒,，糖尿病患者可食用,。阿斯巴甜因其熱量極低，又具有較高的甜度,，可添加于飲料,、藥制品或無糖口香糖中作為糖替代品。阿斯巴甜的熱量約為16.75kJ/g,，而且2.8mg/dl的阿斯巴甜就可以讓人感覺到甜味,，故可以忽略少量阿斯巴甜所產(chǎn)生熱量。

穩(wěn)定性

阿斯巴甜水溶液在一定的溫度和酸性pH條件下,，其酯鍵能被水解生成天冬氨酰苯丙氨酸和甲醇,。在中性、堿性（pH>7）或受熱條件下,，或經(jīng)環(huán)化作用消去甲醇形成環(huán)天冬氨酰苯丙氨酸,。最終，天冬氨酰苯丙氨酸還會繼續(xù)水解生成2個單獨(dú)的氨基酸-天冬氨酸和苯丙氨酸,。
阿斯巴甜半衰期可達(dá)300d,，在pH為3~5的環(huán)境中最為穩(wěn)定；當(dāng)pH為7時,，半衰期僅有幾天,。阿斯巴甜的甜味特性與蔗糖有所不同，比蔗糖的甜味更為持久,，且食用后不會有苦后味或金屬異味,，而且阿斯巴甜在人體內(nèi)可迅速代謝分解為天冬氨酸、苯丙氨酸和甲醇,。
在固體粉末飲料和什錦點(diǎn)心之類干燥產(chǎn)品中,，阿斯巴甜的穩(wěn)定性很好，整體穩(wěn)定性類似于純阿斯巴甜,。高溫環(huán)境中阿斯巴甜會發(fā)生水解和環(huán)化作用,，這就限制了它在焙烤,、油炸類需高溫長時處理食品中的應(yīng)用。但若處理得當(dāng),，阿斯巴甜也可用在那些需某種程度熱處理的食品中,，如可應(yīng)用在需經(jīng)高溫短時殺菌的食品中（132-138℃，1min）,。在其他極限條件下,，如冰凍或速凍食品中，直接變化的阿斯巴甜數(shù)量很少,。
由于水分,、pH和溫度的綜合影響導(dǎo)致阿斯巴甜的分解，會引起甜味的逐漸喪失,。但這不會產(chǎn)生怪味,，因?yàn)槠滢D(zhuǎn)化物均無味。

溶解度

阿斯巴甜的溶解度是個重要參數(shù),，當(dāng)應(yīng)用于液體食品時更要考慮到這一點(diǎn),。就阿斯巴甜本身，其溶解度是pH與溫度的函數(shù),。在配制餐桌甜味劑,、飲料和甜什錦點(diǎn)心時，必須充分考慮到這幾個因素的綜合影響,。
阿斯巴甜在其等電點(diǎn)（pH為5.2）的水中溶解度最小,，其溶解度隨溫度升高而增大。在等電點(diǎn)下,，溫度與溶解度之間呈直線關(guān)系,。在低于阿斯巴甜等電點(diǎn)情況下形成鹽溶液的趨勢，有助于改善溶解速率與溶解程度,，這可通過先往系統(tǒng)中溶解一種食用酸（檸檬酸、蘋果酸等）,，然后再加入阿斯巴甜,，或者同時加入兩者而得以實(shí)現(xiàn)。

甜味特性

甜度

阿斯巴甜具有清爽,、類似蔗糖一樣的甜感,，它沒有人工甜味劑通常具有的苦澀味或金屬后味，這是它的一個很重要的優(yōu)點(diǎn),。
在食品和軟飲料中,，通常情況下阿斯巴甜的甜度是蔗糖的180~220倍?？偟恼f來,，阿斯巴甜的相對甜度與對照物蔗糖濃度呈負(fù)相關(guān)，并隨不同的香味系統(tǒng)、pH,、品嘗溫度和蔗糖或其他糖的濃度而發(fā)生變化,。

風(fēng)味增強(qiáng)特性

阿斯巴甜對某些食品飲料風(fēng)味具有增效作用，特別是對酸型水果風(fēng)味,。感觀評定認(rèn)為,，它對天然香料的增效作用要比對合成香料好。應(yīng)用在某些食品上,，這種風(fēng)味增效特性可使阿斯巴甜的使用量減少,，還可滿足口香糖之類產(chǎn)品的某些特殊需要。使用阿斯巴甜的口香糖,，其甜味持續(xù)時間要比使用蔗糖的長4倍,。阿斯巴甜與某些甜度稍小的甜味劑或一些鹽類混合使用時，易改變其纏綿的甜味特性和口感,，在配制食品時必須注意這一點(diǎn),。

協(xié)同增效作用

阿斯巴甜可與強(qiáng)力甜味劑或碳水化合物型甜味劑混合使用，這就進(jìn)一步擴(kuò)大了它的應(yīng)用范圍,。當(dāng)阿斯巴甜與碳水化合物型甜味劑（如蔗糖,、果糖或葡萄糖）混合時，產(chǎn)品能量下降不少而甜味卻沒有變化,。當(dāng)阿斯巴甜與強(qiáng)力甜味劑（如糖精,、甜蜜素、安賽蜜或甜菊糖）混合使用時,，產(chǎn)品有時略帶有苦澀味,，這可通過加大混合物中阿斯巴甜的比例來改善，改善程度隨阿斯巴甜的比例增大而增大,?；旌咸鹞秳﹨f(xié)同增效作用與各組成甜味劑所占的比例及食品配料系統(tǒng)有關(guān)。

發(fā)現(xiàn)

1965年12月,，美國Schlatter在合成供生物分析用的四肽化合物促胃液激素時,，阿斯巴甜這個中間產(chǎn)物濺到Schlatter的手上，因他知道這種氨基酸混合物無毒,，因此就不忙于立即洗手,。后來當(dāng)他為取一張稱量紙而舔了一下那個手指時，頓時感到這種二肽酯具有糖一樣的甜味,。阿斯巴甜就這樣被發(fā)現(xiàn)了,。

毒性

神經(jīng)毒性

研究方向多側(cè)重于阿斯巴甜的神經(jīng)毒性作用。阿斯巴甜的代謝產(chǎn)物之一苯丙氨酸,，在通過血-腦屏障時可能與其他大分子的中性氨基酸競爭,，改變腦部原有氨基酸比值,，進(jìn)而干擾神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞。阿斯巴甜的攝入可能增加患者偏頭痛的發(fā)生率,，或延長病痛持續(xù)時間,。探究阿斯巴甜對小鼠學(xué)習(xí)記憶的影響，實(shí)驗(yàn)中雌雄小鼠隨機(jī)交配得到幼鼠,，從懷孕開始至幼鼠斷奶,，實(shí)驗(yàn)組母鼠進(jìn)行阿斯巴甜灌胃，對照組則使用蒸餾水灌胃,；對40d齡幼鼠進(jìn)行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn),，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組幼鼠的起始潛伏期明顯高于對照組,，說明阿斯巴甜降低了幼鼠的空間學(xué)習(xí)能力,；實(shí)驗(yàn)組幼鼠經(jīng)過平臺次數(shù)明顯少于對照組，在平臺停留時間明顯短于對照組,，說明阿斯巴甜降低了幼鼠的空間記憶能力,，以上結(jié)果表明，孕期和哺乳期食用阿斯巴甜對幼鼠學(xué)習(xí),、記憶能力均有影響,，阿斯巴甜及其代謝產(chǎn)物可能通過血胎屏障，影響腦功能,。
雖然FDA做出阿斯巴甜可安全使用的聲明,，但并沒有確切實(shí)驗(yàn)說明阿斯巴甜與偏頭痛、癌癥等疾病毫無聯(lián)系,，還需進(jìn)一步研究探討,。因此為確保安全，在日常生活中,，不建議長期過量攝入阿斯巴甜,。
新聞報道：糖尿病人可以選用無糖酸奶，這類酸奶中的糖分由“木糖醇”,、“阿斯巴甜”來代替,。但是長期使用這種甜味劑，可能會改變腸道對糖的吸收速度,，對糖尿病人帶來不利的影響。在飲食上,，食用含酪氨的奶酪,，含亞硝酸鹽的肉類、腌制食品,，含苯乙胺的巧克力,，含谷氨酸鈉,、阿斯巴甜的食品添加劑，葡萄酒以及咖啡因含量高的飲料均可誘發(fā)偏頭痛,。另外不吃飯或禁食也可誘發(fā)偏頭痛,。

合成

傳統(tǒng)化學(xué)合成法是將天冬氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)樗狒缓笈c苯丙氨酸甲酯縮合成阿斯巴甜,?；瘜W(xué)法的區(qū)域選擇性較差，產(chǎn)生兩種異構(gòu)體：α-阿斯巴甜和β-阿斯巴甜,，α-阿斯巴甜為主產(chǎn)物,，β-阿斯巴甜有苦味，必須分離除去,，工藝比較復(fù)雜,。
嗜熱菌蛋白酶（thermolysin）已成功用于有機(jī)相中阿斯巴甜前體的合成，它使苯丙氨酸甲酯與氨基保護(hù)的天冬氨酸縮合形成阿斯巴甜前體,，再經(jīng)還原,、脫保護(hù)基，即可得到阿斯巴甜,。酶法催化的反應(yīng)具有對映體選擇性,，只合成α-阿斯巴甜，反應(yīng)中可以采用外消旋體苯丙氨酸甲酯作為底物,，酶催化反應(yīng)時只利用L-苯丙氨酸甲酯,，未反應(yīng)的D-苯丙氨酸甲酯可形成鹽，酸化后可使之外消旋化而循環(huán)利用,。
該催化反應(yīng)具有以下特色：①利用了耐有機(jī)溶劑的嗜熱菌蛋白酶,；②利用非水相體系，顯著提高了底物濃度,；③嗜熱菌蛋白酶對DL-苯丙氨酸甲酯中L-苯丙氨酸甲酯具有嚴(yán)格的選擇性,，可以利用廉價的外消旋體作為原料；④將嗜熱菌蛋白酶與合成原料置于水相中進(jìn)行酶促反應(yīng),，生成的中間體則隨時被萃取到有機(jī)相中,。因此，酶促反應(yīng)不受抑制,，可連續(xù)進(jìn)行,，產(chǎn)率超過95%。
合成影響因素（乙醇）,，有研究表明,，阿斯巴甜在水中溶解度一般較小，約為1%（25℃）,，但隨著溶劑中乙醇含量的不斷增加,，阿斯巴甜的溶解度也逐漸上升,，當(dāng)阿斯巴甜在乙醇水溶液中溶解度到達(dá)峰值時，隨著乙醇繼續(xù)加入,，阿斯巴甜溶解度會逐漸降低,。
合成影響因素（溫度），常溫下配置相同甜度的阿斯巴甜溶液和白砂糖溶液,，密封并分別用不同的溫度加熱30min,，進(jìn)行感官評價，判斷加熱是否對阿斯巴甜溶液甜度產(chǎn)生影響,。在100℃到120℃之間平均取5組溫度作為阿斯巴甜測量溫度,，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，阿斯巴甜的甜度逐漸下降,，高至120℃時,，阿斯巴甜的甜度趨近于零，此結(jié)果也從一定程度上證明了阿斯巴甜在高溫條件下不穩(wěn)定,，應(yīng)避免高溫條件下存放,。

發(fā)布規(guī)定

2023年6月29日，據(jù)路透社報道,，世界上最常見的人造甜味劑之一阿斯巴甜,，或?qū)⒂?月起，被世界衛(wèi)生組織的下屬國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）列為“可能致癌物”,。已經(jīng)被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）列為“可能致癌物”的因素包括咖啡,、木工、蘆薈提取物,、腌菜,、弱電磁場、草甘膦等,?！翱赡苤掳┪铩钡娘L(fēng)險低于“較可能致癌物”，已經(jīng)被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）列為“可能致癌物”的因素包括陽光,、加工肉制品,、煙草、木屑,、酒類飲品,，黃曲酶毒素。
路透社于2023年6月29日發(fā)布的國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）把阿斯巴甜列為“可能致癌物”的消息具有明顯的不確定性,，因?yàn)閲H癌癥機(jī)構(gòu)（IARC）與世衛(wèi)組織的JECFA有保密協(xié)議,，在雙方每次會商單行本發(fā)行之前，均不向外界提供任何信息。因此,，2023年6月29日路透社發(fā)布的信息以及此后各種媒體的廣泛報道的是將在7月14號發(fā)布的國際癌癥機(jī)構(gòu)與世衛(wèi)第134次工作會商的單行本。在雙方有保密協(xié)議和134次會商單行本還沒有公開發(fā)行的前提下,，公眾應(yīng)理性和謹(jǐn)慎看待路透社的新聞消息,。