雙甜

雙甜，即甜味劑-甜味劑鹽，為白色結晶粉末，溶於水微溶於酒精，它是以乙醯磺胺酸鉀和天門冬醯苯丙氨酸甲酯為原料。 雙甜是荷蘭甜味劑公司（HollandSweetenerCompany）最近開發的，實際上是用兩種已知的甜味劑以特定形式最佳組合復配出來的化合物。雙甜是安賽蜜的阿斯巴甜鹽。用阿斯巴甜取代安賽蜜中的鉀離子即製得雙甜，它具有一些很有意思的特性：在溶液中能完全離解成阿斯甜和安賽蜜，兩者若以等量混合，即可確定其所需的甜度，不吸濕，易溶。雙甜在美國被認為無毒（GRAS），歐洲也在審查中。雙甜主要套用於口香糖中，它比其他甜味劑或化合物甜味持久，耐嚼。

基本介紹

• 中文名：雙甜
• 外文名：Twinsweet
• 成份：阿斯巴甜-AK糖
• 發明時間：1997年
• 別名：甜味劑-甜味劑鹽
• 性狀：白色結晶粉末
• 溶解性：溶於水微溶於酒精
• 套用：口香糖

介紹

在1997年歐洲一公司公布了一項專利發明，那就是甜味劑-甜味劑鹽，其成份為阿斯巴甜-AK糖，商品名為Twinsweet（雙甜，天門冬醯苯丙氨酸甲酯乙醯磺胺酸，Aspartame-Acesulfame Salt）。雙甜最近已被我國批准使用。雙甜是由阿斯巴甜和AK糖在溶液中共結晶而生成。它在分子水平上進行了有效混合，即每個阿斯巴甜分子直接與一個AK糖分子結合，在溶解以前這兩種分子是不可分開的。這意味著混合比例是固定的且不會改變。雖然在化學上也證明這種混合只有一種比例，即固定的且不會改變。雖然在化學上也證明這種混合只有一種比例，即阿斯巴甜與AK糖的當量比為60：40，但這不會影響雙甜的套用。

雙甜的性能

雙甜為白色結晶粉末，溶於水微溶於酒精，它是以乙醯磺胺酸鉀和天門冬醯苯丙氨酸甲酯為原料，經生成反應，冷卻，離心，乾燥，包裝五個步驟完成。

阿斯巴甜和AK糖的複合套用

甜味劑APM 作為一種新型的營養甜味劑和香味增強劑，自1981年被有關機構允許用於食品、1982年WHO認可以後，已被迅速推廣套用，已經廣泛套用於食品和飲料中。它在pH3～5條件下穩定，在強酸強鹼及中性水溶液中易水解生成苦味的苯丙氨酸或二嗪哌酮，Aspartame在105℃時性質穩定，但在更高溫度會引起分解，在105℃較長時間加熱會引起分解，這種穩定性適於在一般食品中套用，高溫煎、炸、焙烤時，時間過長會導致一定的分解。作為二肽化合物，具有兩性，在pH4.3時的穩定性最高，食品pH值一般為3～5，使用它是最適當的。因此，除長時間高溫處理如焙烤、油炸以及中性、鹼性範圍的某些液態食品外，其它食品均可使用。 甜味劑的混合使用相當廣泛，這是因為某些種類的甜味劑間存在著協同增效作用，比如阿斯巴甜和AK糖單一使用時甜度為200倍，但當以1：1混合後，其甜度達到300倍，這就意味著使用較少的甜味劑用量就能獲得所需的甜度，相應降低飲料的成本。混合帶來的更進一步好處是降低阿斯巴甜在軟飲料中的相對不穩定。當把阿斯巴甜和另一更穩定的甜味劑如AK糖或糖精混合套用時，軟飲料的貨架壽命得到延長。美國1998年以前在軟飲料範圍內批准使用的甜味劑只有糖精與阿斯巴甜2種，所以糖精是當時唯一可與阿斯巴甜混合用於飲料中的1種，這樣的配方存在於美國所有的蘇打水，因為糖精與阿斯巴甜混合能夠提高阿斯巴甜的穩定性，所以蘇打水普遍都用糖精與阿斯巴甜的混合物來增甜。然而，一般零售軟飲料仍然單一使用阿斯巴甜，否則生產商必須要在標籤上註明“危險”等字樣。1998年6月美國FDA批准AK糖用於軟飲料，這樣阿斯巴甜-AK糖混合物的套用迅速成為美國軟飲料市場的主流。在美國軟飲料之外的領域，阿斯巴甜長期占據甜味劑市場的主流，但近年來口香糖供應商和粉末混合飲料生產商也轉為使用阿斯巴甜-AK糖混合物來替代阿斯巴甜。在歐洲也同樣如此。如1998年1月英國DietCoke改用阿斯巴甜和AK糖的混合物來替代蔗糖，於是由於Diet Coke的配方改變對歐洲的阿斯巴甜總體價格造成很大衝擊，但相應的混合甜味劑的重要性卻得到了進一步增強。在美國發現阿斯巴甜和AK糖這2種甜味劑能夠協同增效以前，歐洲已趨向使用更多種類的甜味劑混合物。如德國CokeLight使用了甜蜜素、阿斯巴甜和AK糖這3種甜味劑來混合，在那裡的市場上還可以買到含有4種主要高甜度甜味劑的混合物。

複合甜味劑有助於降低各甜味劑組份的使用濃度，從而提高其相對甜度，得到較好的使用效果。複合甜味劑有利於發揮各組份的協同作用,研製複合甜味劑還必須注意各組份之間要有協同作用。所謂協同作用是指各組份的特性起互補、協調作用，產生效果相加的正效應。首先要充分研究各種甜味劑的理化性質和功能，選定合適的配方，然後進行實驗測試，使各組份具有良好的協同作用。安賽蜜和阿斯巴甜它們除了可單獨在食品中使用，還可以與其它甜味劑複合復配使用，從而達到更加滿意的效果。另外，前面也談到過，安賽蜜和阿斯巴甜兩者以1：1的比例復配時會有顯著的協同增效效果，其甜度會增至蔗糖（3%）的300倍。乙酸磺胺酸鉀與天門冬苯丙氨酸甲酯一起使用時具有顯著的互補作用。見下表。

表1 碳酸飲料中乙醯磺胺酸鉀複合甜味劑(mg/l)

乙酸磺胺酸鉀(mg/l)	APM(mg/l)	複合後相等甜度的蔗糖(g/l)
l60; 240	160; 120	l00; 100

雙甜的物理性質

雙甜是近年來新開發出來的高倍甜味劑，是用兩種已知的甜味劑以特定形式最佳組合化學合成出來的化合物。雙甜是安賽蜜的阿斯巴甜鹽。用阿斯巴甜取代安賽蜜中的鉀離子即製得雙甜，它具有一些很有意思的特性：在溶液中能完全離解成阿斯甜和安賽蜜，兩者若以等量混合，即可確定其所需的甜度，不吸濕，易溶。雙甜在美國被認為無毒(GRAS)，歐洲也在審查中。雙甜主要套用於口香糖中，它比其他甜味劑或化合物甜味持久，耐嚼。 由於鹽的甜味組分之間產生的協同作用，使得它比各個甜味劑組分本身具有更高的甜度，而且至少比通過簡單混合各個組分製得的相同量的產品高10%-15%，雙甜的甜度約為蔗糖的340倍左右；沒有吸濕性；在70～80℃下或較高的溫度下具有比阿斯巴甜更好的熱穩定性；由於是鹽，使其具有更加優越的溶解速率。由於雙甜是由阿斯巴甜和AK糖兩種非營養型甜味劑反應而合成的鹽，所以具有兩者共同的優點，無熱量，無齲齒性，單位甜度幾乎增加一倍，如果工藝成熟，應該有很好的經濟效益。

雙甜的製備方法

雙甜，即為天門冬氨醯苯丙氨酸甲酯的雙氧嗯噻嗪鹽，在歐洲專利0,768,041中，通過將其轉化成鹽，可以改善包括阿斯巴甜在內的肽類物質的物理性質和穩定性。

專利實驗

室溫下，把250ml水、30.4g APM和21.0g AK糖依次加入燒杯中，2分鐘後加入10g 37%的鹽酸到混合物中，立刻變澄清。攪拌約30分鐘，形成大量白色沉澱，用冷水過濾洗滌，然後放到40℃-60℃真空箱過夜乾燥，獲得白色沉澱。核磁共振檢查鹽中APM和AK糖含量為1：1，濕度為0.11%。

天門冬氨醯苯丙氨酸甲酯的製備方法

有研究報導用雙氧嗯噻嗪酸(6-methyl-1，2，3-oxathiazin-4(3H)-one-2，2-dioxide acid，簡稱AH)為酸性的強甜度甜味劑與APM反應製得甜味劑鹽，即天門冬氨醯苯丙氨酸甲酯的雙氧嗯噻嗪鹽。

在室溫下，把250mL水、30.4g APM(0.10mo1)依次加入到燒杯中，攪拌下加入l7.2g AH(0.10mo1)。起初獲得清澈的溶液，繼續攪拌，溶液慢慢變混濁，直到形成大量白色沉澱，約需30min。用漏斗過濾沉澱物並用少量冷水洗滌，40℃下真空乾燥過夜，獲得38.7g白色產物。高效液相色譜測得APM 和AH 的含量分別為59.5%和33.8%(理論值為64%和36%)。

在室溫下， 把250mL 甲醇、30.4gAPM(0.10mo1)依次加入到燒杯中，攪拌形成漿液，逐漸加入l7.2g AH(0.10mo1)，溶液由漿液慢慢變成澄清。使用旋轉蒸發器，水浴加熱將溶液蒸發至乾，40℃下真空乾燥過夜，獲得41.5g白色產物。高效液相色譜測得APM 和AH的含量分別為61.7%和34.6%(理論值為64%和36%)。

合成方法的比較

歐洲專利報導的方法由於產率略高，並且材料易得到，但是其中有殘留KCL，王三永等人用中間體參與反應，避免了KCL的產生，可是產率卻降低，另外所需的中間體也不易得到，如果能將此工藝的產率提高，應該可以大量生產。我們研究所經過大量實驗研究，對合成工藝進行了進一步的有效改進，雙甜產率已可達到90%以上，附加值比APM和AK糖的簡單複合有了明顯提高，甜度和穩定性都有了明顯提高，具有較高的市場開發和套用價值。

雙甜的套用前景

近年來，在經濟已開發國家，生活習慣病如肥胖病、糖尿病、心血管病和齲齒等的產生都與飲食習慣及膳食結構有關。人們發現控制營養過剩，限食高脂肪、高糖和鹽的食物應該引起重視。因此，發展重點之一就是安全性高，無營養、無熱量的高倍甜味劑。高倍甜味劑的特點是用量少，甜度高，相比較，套用的安全性就較高，而且使用成本也低，這也是拉動開發新的高倍甜味劑的主要動力之一。

表2. 雙甜使用範圍和用量

食品分類號	食品分類名稱	最大用量 (g/kg)
01.02.02	調味和果料發酵乳	0.79
03.0	冷凍飲品（食用冰除外）	0.68
04.01.02.04	水果罐頭	0.35
04.01.02.05	果醬	0.68
04.01.02.08.01	蜜餞類	0.35
04.02.02.03.01	醬漬的蔬菜	0.20
04.02.02.03.02	鹽漬的蔬菜	0.20
05.02	糖果	4.5
05.02.08.01	無糖膠基糖果	5.00
06.04.02.01	八寶粥罐頭	0.35
11.04	餐桌甜味劑	0.09
12.0	調味品	1.13
12.04	醬油	2.00
14.0	飲料類（包裝飲用水除外）	0.68

表3. 雙甜的技術要求

項 目		指 標
含量（以乾物計）,w/%		天門冬醯苯丙氨酸甲酯 63.0-66.0；乙醯磺胺酸 34.0-37.0
乾燥失重，w/%	≤	0.5
旋光度〔a〕20D/(°)		+14.0～+16.5
鉛(Pb) / (mg/kg)	≤	1
鉀，w/%	≤	0.5
5-苯甲基-3,6-二氧-2-酮哌嗪，w/%	≤	0.5
其他相關物質，w/%	≤	1.0

雙甜能為食品工藝學家提供比阿斯巴甜和AK糖混合物更為優秀的改善製品品質的性能。這是因為雙甜儘管是由阿斯巴甜和AK糖組成，但形成的新的結晶與單一的2種母體甜味劑混合後的物理性能有所不同，新的物理性能非常優異。首先，雙甜形成了一種規則的、易於控制顆粒大小的緻密結晶，這使得它很容易以一定顆粒大小均勻分散於粉末製品中。對比之下，把2種母體甜味劑進行單一的機械混合，形成的是2種顆粒形狀與大小截然不同的結晶，如果可能的話，在進行粉末混合時這種情形最好避免。事實上，在粉末製品中使用阿斯巴甜時，有時為求得良好的流動性而需使用大顆粒的阿斯巴甜，有時又為能夠快速溶解而使用細顆粒的阿斯巴甜。但如果使用甜味劑-甜味劑鹽就不存在這些麻煩。

雙甜在配製甜點心、餐桌甜味劑和軟飲料時，甚至在不能酸化或十分寒冷的工藝條件下亦表現出很好的溶解性。其次，雙甜與兩種母體甜味劑的混合物不同，它不會受潮，這是因為雙甜不吸收空氣中的水分，它的混合性質不會由於暴露在潮濕的空氣中而受到影響。這將有利於原料的包裝與貯存，從而使終產品的成本更經濟。另外，雙甜有些特殊性質受到糖果製造商的追棒，尤其是口香糖製造商。HSC在它的一份發明專利中提出，在口香糖中用雙甜等量替代APM：AK混合物，能增加甜味的持續時間。當前許多口香糖生產商幾乎都採用微膠囊化阿斯巴甜以獲得製品甜味的持久性，相比之下，雙甜顯然不需增加微膠囊化的成本，就能提高口香糖的耐咀嚼性。雙甜還能延長口香糖的貨架壽命。目前肉桂味這種風味在美國非常流行，但以無糖形式，比如用阿斯巴甜來生產就比較困難，這是因為這類甜味劑與口香糖中的風味物質會發生化學反應，使甜度降低、風味減弱。甚至當甜味劑與配料一經混合，這種化學反應會馬上發生，從而導致口香糖的貨架壽命大大縮短，所以一些製造商不得不採用聲名不佳的糖精作甜味劑來生產無糖肉桂IEI香糖，但使用雙甜作甜味劑卻能取得顯著的效果，提供長得多的貨架壽命。