上海师范大学功能与复合食品添加剂研究室

    理想的甜味剂应具备以下特点：很高的安全性；良好的味觉；较高的稳定性；较好的水溶性；较低的价格。甜味剂按其来源可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂；按其营养价值可分为营养性甜味剂和非营养甜味剂；按其化学结构和性质可分为糖类甜味剂及非糖类甜味剂；按其甜度又可分为一般甜味剂及强力甜味剂等。在这些甜味剂中，蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、果葡糖浆、淀粉糖浆及异麦芽酮糖等习惯上统称为糖，通常视为食品原料，在我国不列入食品添加剂范畴。糖醇类的甜度与蔗糖差不多，但因其热值低，或其和葡萄糖有不同的代谢过程而有某些特殊的用途，一般列为食品添加剂。其他类甜味剂主要是高倍甜味剂，它们的甜度很高，热值很低，有些又不参加代谢，常称为非营养性、低热值或功能性甜味剂，是甜味剂中的重要组成部分，也是当前包括我国在内的世界食品市场中最为常用的一类甜味剂。前几年欧洲一公司公布了一项专利发明，那就是甜味剂-甜味剂盐，其成份为阿斯巴甜-AK糖，商品名为Twinsweet（双甜）。双甜是由阿斯巴甜和AK糖在溶液中共结晶而生成。它在分子水平上进行了有效混合，即每个阿斯巴甜分子直接与一个AK糖分子结合，在溶解以前这两种分子是不可分开的。这意味着混合比例是固定的且不会改变。虽然在化学上也证明这种混合只有一种比例，即固定的且不会改变。虽然在化学上也证明这种混合只有一种比例，即阿斯巴甜与AK糖的当量比为60：40，但这不会影响双甜的应用。 

一、双甜的性能

    甜味剂APM 作为一种新型的营养甜味剂和香味增强剂，自1981年被有关机构允许用于食品、1982年WHO认可以后，已被迅速推广应用，已经广泛应用于食品和饮料中。它在pH3～5条件下稳定，在强酸强碱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℃时性质稳定，但在更高温度会引起分解，在105℃较长时间加热会引起分解，这种稳定性适于在一般食品中应用，高温煎、炸、焙烤时，时间过长会导致一定的分解。作为二肽化合物，具有两性，在pH4.3时的稳定性最高，食品pH值一般为3～5，使用它是最适当的。因此，除长时间高温处理如焙烤、油炸以及中性、碱性范围的某些液态食品外，其它食品均可使用。甜味剂的混合使用相当广泛，这是因为某些种类的甜味剂间存在着协同增效作用，比如阿斯巴甜和AK糖单一使用时甜度为200倍，但当以1：1混合后，其甜度达到300倍，这就意味着使用较少的甜味剂用量就能获得所需的甜度，相应降低饮料的成本。混合带来的更进一步好处是降低阿斯巴甜在软饮料中的相对不稳定。当把阿斯巴甜和另一更稳定的甜味剂如AK糖或糖精混合应用时，软饮料的货架寿命得到延长。1998年6月美国FDA批准AK糖用于软饮料，这样阿斯巴甜-AK糖混合物的应用迅速成为美国软饮料市场的主流。在美国软饮料之外的领域，阿斯巴甜长期占据甜味剂市场的主流，但近年来口香糖供应商和粉末混合饮料生产商也转为使用阿斯巴甜-AK糖混合物来替代阿斯巴甜。在欧洲也同样如此。如1998年1月英国DietCoke改用阿斯巴甜和AK糖的混合物来替代蔗糖，于是由于Diet Coke的配方改变对欧洲的阿斯巴甜总体价格造成很大冲击，但相应的混合甜味剂的重要性却得到了进一步增强。在美国发现阿斯巴甜和AK糖这2种甜味剂能够协同增效以前，欧洲已趋向使用更多种类的甜味剂混合物。如德国CokeLight使用了甜蜜素、阿斯巴甜和AK糖这3种甜味剂来混合，在那里的市场上还可以买到含有4种主要高甜度甜味剂的混合物。

    双甜(Twinsweet)是近年来新开发出来的高倍甜味剂，是用两种已知的甜味剂以特定形式最佳组合化学合成出来的化合物。双甜是安赛蜜的阿斯巴甜盐。用阿斯巴甜取代安赛蜜中的钾离子即制得双甜，它具有一些很有意思的特性：在溶液中能完全离解成阿斯甜和安赛蜜，两者若以等量混合，即可确定其所需的甜度，不吸湿，易溶。双甜在美国被认为无毒(GRAS)，欧洲也在审查中。双甜主要应用于口香糖中，它比其他甜味剂或化合物甜味持久，耐嚼。
   由于盐的甜味组分之间产生的协同作用，使得它比各个甜味剂组分本身具有更高的甜度，而且至少比通过简单混合各个组分制得的相同量的产品高10％-15％，双甜的甜度约为蔗糖的340倍左右；没有吸湿性；在70～80℃下或较高的温度下具有比阿斯巴甜更好的热稳定性；由于是盐，使其具有更加优越的溶解速率。

由于双甜是由阿斯巴甜和AK糖两种非营养型甜味剂反应而合成的盐，所以具有两者共同的优点，无热量，无龋齿性，单位甜度几乎增加一倍，如果工艺成熟，将会有很好的经济效益。

二、双甜的制备

    双甜，即为天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯的双氧嗯噻嗪盐，在欧洲专利中，通过将其转化成盐，可以改善包括阿斯巴甜在内的肽类物质的物理性质和稳定性。从高效液相色谱测得的谱图看，很明显在水介质得到的产物中有机杂质的残留量比较少，所以优选以水作为反应介质。色谱条件：C₁₈柱，流动相为甲醇和0.02mol/l醋酸铵以30：70体积比混和，pH5.0,柱温20℃，测定波长214nm。从图上看到，a峰2.292min为AH的吸收峰；b峰9.850min为APM 的吸收峰。 

   欧洲专利报道的方法由于产率略高，并且材料易得到，但是其中有残留KCL，有研究者用中间体参与反应，避免了KCL的产生，可是产率却降低，另外所需的中间体也不易得到，如果能将此工艺的产率提高，应该可以大量生产。

   我们“功能与复合食品添加剂”实验室经过大量实验研究，对合成工艺进行了进一步的有效改进，双甜产率已可达到90%以上，附加值比APM和AK糖的简单复合有了明显提高，甜度和稳定性都有了明显提高，具有较高的市场开发和应用价值。

三、双甜的开发应用前景

   近年来，在经济发达国家，生活习惯病如肥胖病、糖尿病、心血管病和龋齿等的产生都与饮食习惯及膳食结构有关。人们发现控制营养过剩，限食高脂肪、高糖和盐的食物应该引起重视。因此，发展重点之一就是安全性高，无营养、无热量的高倍甜味剂。高倍甜味剂的特点是用量少，甜度高，相比较，应用的安全性就较高，而且使用成本也低，这也是拉动开发新的高倍甜味剂的主要动力之一。

   双甜能为食品工艺学家提供比阿斯巴甜和AK糖混合物更为优秀的改善制品品质的性能。这是因为双甜尽管是由阿斯巴甜和AK糖组成，但形成的新的结晶与单一的2种母体甜味剂混合后的物理性能有所不同，新的物理性能非常优异。首先，双甜形成了一种规则的、易于控制颗粒大小的致密结晶，这使得它很容易以一定颗粒大小均匀分散于粉末制品中。对比之下，把2种母体甜味剂进行单一的机械混合，形成的是2种颗粒形状与大小截然不同的结晶，如果可能的话，在进行粉末混合时这种情形最好避免。事实上，在粉末制品中使用阿斯巴甜时，有时为求得良好的流动性而需使用大颗粒的阿斯巴甜，有时又为能够快速溶解而使用细颗粒的阿斯巴甜。但如果使用甜味剂-甜味剂盐就不存在这些麻烦。 

    双甜在配制甜点心、餐桌甜味剂和软饮料时，甚至在不能酸化或十分寒冷的工艺条件下亦表现出很好的溶解性。其次，双甜与两种母体甜味剂的混合物不同，它不会受潮，这是因为双甜不吸收空气中的水分，它的混合性质不会由于暴露在潮湿的空气中而受到影响。这将有利于原料的包装与贮存，从而使终产品的成本更经济。另外，双甜有些特殊性质受到糖果制造商的追棒，尤其是口香糖制造商。HSC在它的一份发明专利中提出，在口香糖中用双甜等量替代APM：AK混合物，能增加甜味的持续时间。当前许多口香糖生产商几乎都采用微胶囊化阿斯巴甜以获得制品甜味的持久性，相比之下，双甜显然不需增加微胶囊化的成本，就能提高口香糖的耐咀嚼性。双甜还能延长口香糖的货架寿命。目前肉桂味这种风味在美国非常流行，但以无糖形式，比如用阿斯巴甜来生产就比较困难，这是因为这类甜味剂与口香糖中的风味物质会发生化学反应，使甜度降低、风味减弱。甚至当甜味剂与配料一经混合，这种化学反应会马上发生，从而导致口香糖的货架寿命大大缩短，所以一些制造商不得不采用声名不佳的糖精作甜味剂来生产无糖肉桂IEI香糖，但使用双甜作甜味剂却能取得显著的效果，提供长得多的货架寿命。