纽甜应用于饲料甜味剂的研究进展

邬小兵 蔺晓丽

（1厦门大学生命科学学院，福建厦门，361000；2厦门市牡丹饲料科技有限公司，福建厦门，361000）

纽甜应用于饲料甜味剂的研究进展

邬小兵1蔺晓丽2

（1厦门大学生命科学学院，福建厦门，361000；2厦门市牡丹饲料科技有限公司，福建厦门，361000）

本文在介绍纽甜的分子结构、理化特性、甜味特点及安全性的基础之上，综述了近年来纽甜作为饲用甜味剂的研究进展。

纽甜，特性，饲料，甜味剂

纽甜（neotame，NTM）是美国 NutraSweet公司根据甜味剂配体与甜受体之间的构效关系，在阿斯巴甜分子上增加一个疏水基团后开发出的超甜新型二肽甜味剂。由于纽甜具有甜度高、甜味纯正、化学性质稳定、安全、环保等优点，自其诞生后已广泛应用于食品、饮料等行业。目前的研究表明，纽甜应用于饲料甜味剂可促进动物采食及生长性能。本文主要介绍纽甜的特性及应用于饲料甜味剂的研究进展。

1.纽甜的分子结构及理化特性

1）纽甜的分子结构 纽甜（neotame，NTM），化学名称为N-[N-（3,3-二甲基丁基）-L-a-天冬氨酸]-L-苯丙氨酸1-甲酯，结构图见图1B。纽甜分子在阿斯巴甜分子 (图1A)伯氨基部位增加了一个二甲基丁基的疏水基团。新增的疏水基团极大提高了纽甜分子与甜受体 (图1C)的亲和性，从而使得纽甜的甜度和甜感持续时间大大提高[1]。纽甜结晶是一种白色粉末，常为一水化合物，分子式为 C20H30N2O5·H2O，分子量为 396.48，含 4.5%的结晶水。

（2）纽甜的溶解度。25℃时，纽甜在水里的溶解度是12.6 g/L，是达到10%蔗糖溶液同等甜度所要求溶解度的约740倍。纽甜以盐（如磷酸盐）或复合物（如与环糊精复合）的形式存在时，其在水相中的溶解度将显著增加。

（3）纽甜的稳定性。纽甜在干燥贮藏条件下很稳定，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。

在水溶液中，纽甜的稳定性会随着pH和温度的改变而显著变化。纽甜在pH 3.0～5.5范围内相对稳定。pH 3.0时，常温下（25℃）纽甜的半衰期约为 78 d，40℃下约为 22 d，80℃下约为 24 h。 pH 4.5时，25℃下纽甜的半衰期约为208 d，40 ℃下约为22d，80℃下约为 40 h。 pH7环境中，5℃时纽甜的半衰期约为124 d，30℃下约为6.6 d，70 ℃下约为 13 h。

纽甜有很好的热稳定性。80℃加热30 min，pH 3.0溶液中纽甜的保留量为98.6%。在蛋糕生产中，经过450℃的长时间高温焙烤后，仍有85%的纽甜存在。纽甜在瞬时高温制粒、高温短时（HTST）杀菌等过程中能够保持稳定，得到的终产品中纽甜的浓度几乎没有改变，纽甜经121℃灭菌1 h后仍有91.2% 的保留率。

图1 阿斯巴甜（A）与纽甜（B）分子结构及其在甜受体的结合部位（C）

纽甜对常用氧化剂的稳定性高。在30%的过氧化氢溶液中，30天后纽甜保留率达70%。

（4）纽甜具有化学惰性。与阿斯巴甜的伯氨基相比，纽甜的仲氨基不能通过缩合反应与还原糖和醛基衍生物发生反应。因此它可与还原性糖如葡萄糖、麦芽糖和果糖共同使用而不会产生美拉德反应。也可与多种含醛基的香料或风味物质如香兰素、乙基香兰素、苯甲酸等共同使用而不会发生Schiff碱合成反应。

2.纽甜的甜味特性

（1）甜度高。纽甜的甜度约为蔗糖的8000-13000倍，阿斯巴甜的40倍以上。相对于2%的蔗糖溶液，纽甜的甜度约为10000倍。相对于5%的蔗糖溶液，纽甜的甜度约为9000倍。

（2）甜味纯正。纽甜具有纯正的甜味，口感十分接近蔗糖，与三氯蔗糖一样是口感最接近蔗糖的高倍甜味剂之一。没有其它高效甜味剂常有的苦味、金属味、酸味等不良风味。

（3）呈味持续时间长：相比较糖精钠，纽甜甜味略滞后，持续时间更长，因此其与糖精合用可以掩盖糖精的后苦味。

（4）具有风味改善作用。纽甜具有改善食品风味的特性，能很好地平衡其它甜味剂的苦味与金属味，改善或掩盖饲料中因含有维生素、药物、豆粕等而产生的苦涩味、豆腥味等不良风味，还能抑制淀粉老化，延长保质期，提高饲料的风味品质。

3.纽甜对人体及环境安全性

纽甜极低的使用量及其十分有利的药物动力学性质，使它对人体具有相当大的安全系数。纽甜在体内的主要代谢途径是通过去酯化形成脱酯化的纽甜和极微量的甲醇，它们被很快地从血浆中清除，最后经过粪便和尿液完全地排出体外。用剂量数千倍于人类消耗剂量的纽甜对包括大鼠、小鼠、狗、兔在内的试验动物以及细菌进行的一系列综合性安全试验，试验结果证实纽甜没有靶器官毒性，无致畸、致癌、致突变作用。

纽甜具有良好的生物降解特性。其他人工甜味剂相比，其对环境友好程度高。南开大学于志伟等人采集天津某污水处理厂的进水和出水进行检测，结果表明七种人工甜味剂安赛蜜、三氯蔗糖、糖精、甜蜜素、纽甜、阿斯巴甜和新橙皮苷二氢查耳酮在所调查的污水处理厂进水中均被检出。安赛蜜、三氯蔗糖、糖精、甜蜜素在污水厂出水中被检出，而纽甜、阿斯巴甜和新橙皮苷二氢查耳酮未在出水中检出。研究表明，生物降解可以去除95%的糖精钠和甜蜜素，而纽甜、阿斯巴甜和新橙皮苷二氢查耳酮可以100%被生物降解去除。对天津市土壤中的人工甜味剂季节变化研究，结果纽甜和阿斯巴甜在所有土壤样品中均未检出。

4.纽甜在饲用甜味剂中的应用研究

2002年7月9日，纽甜通过了美国FDA食品添加物的审核，被允许应用于所有食品及饮料。中华人民共和国卫生部2003年第4号公告批准纽甜为新的食品添加剂品种，适用于各类食品生产。2015年10月16日，中华人民共和国农业部第2309号公告中，正式批准纽甜可作为调味和诱食物质按需在饲料中使用。

农业部饲料效价与安全监督检验测试中心在验证纽甜有效性的动物试验报告中表明，日粮中添加20 mg/kg和30 mg/kg纽甜，试验组断奶仔猪的平均日采食量显著高于对照组 （p＜0.05），而且添加纽甜组的耗料增重比降低，死亡率显著降低甚至避免。即纽甜可以通过刺激饲养动物尤其是仔猪味觉来增加其对饲料的采食次数及采食量，从而提高饲养动物尤其是仔猪的生长速度，达到提高动物生产性的目的。

厦门牡丹饲料科技公司将纽甜部分替代糖精钠的混合饲用甜味剂应用于断奶仔猪日粮。结果表明，采食纽甜及糖精钠混合甜味剂组仔猪与对照组（采食完全糖精钠甜味剂的仔猪）相比，日均采食、日增重及料重比等指标均略有提高，但每吨饲料中的添加成本显著降低。

中国农业大学动物营养国家重点实验室Zhu等（2016）研究了日粮中添加纽甜对断奶仔猪的采食偏好、生产成绩、血液学及生化参数的影响。结果表明，使第一阶段（d1–22）断奶仔猪达到最大日采食量及最大日增重的日粮中纽甜含量为18.0到 20.4 mg/kg，第二阶段 （d23–35）为22.0到22.9 mg/kg，而在整个实验阶段（d1–35）为 20.7到 21.7 mg/kg。在饲粮中添加500 mg/kg纽甜，未发现对仔猪健康有不利影响。

（略）