理化性質

基本性質

阿斯巴甜學名為天門冬酰苯丙氨酸甲酯，化學式為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個單獨的氨基酸-天冬氨酸和苯丙氨酸。
阿斯巴甜半衰期可達300d，在pH為3~5的環(huán)境中最為穩(wěn)定；當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心之類干燥產品中，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用。但若處理得當，阿斯巴甜也可用在那些需某種程度熱處理的食品中，如可應用在需經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量很少。
由于水分、pH和溫度的綜合影響導致阿斯巴甜的分解，會引起甜味的逐漸喪失。但這不會產生怪味，因為其轉化物均無味。

溶解度

阿斯巴甜的溶解度是個重要參數，當應用于液體食品時更要考慮到這一點。就阿斯巴甜本身，其溶解度是pH與溫度的函數。在配制餐桌甜味劑、飲料和甜什錦點心時，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（pH為5.2）的水中溶解度最小，其溶解度隨溫度升高而增大。在等電點下，溫度與溶解度之間呈直線關系。在低于阿斯巴甜等電點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現。

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。
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相關，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。

風味增強特性

阿斯巴甜對某些食品飲料風味具有增效作用，特別是對酸型水果風味。感觀評定認為，它對天然香料的增效作用要比對合成香料好。應用在某些食品上，這種風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。

協(xié)同增效作用

阿斯巴甜可與強力甜味劑或碳水化合物型甜味劑混合使用，這就進一步擴大了它的應用范圍。當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，產品能量下降不少而甜味卻沒有變化。當阿斯巴甜與強力甜味劑（如糖精、甜蜜素、安賽蜜或甜菊糖）混合使用時，產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。

發(fā)現

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)現了。

毒性

神經毒性

研究方向多側重于阿斯巴甜的神經毒性作用。阿斯巴甜的代謝產物之一苯丙氨酸，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，進而干擾神經遞質的傳遞。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習記憶的影響，實驗中雌雄小鼠隨機交配得到幼鼠，從懷孕開始至幼鼠斷奶，實驗組母鼠進行阿斯巴甜灌胃，對照組則使用蒸餾水灌胃；對40d齡幼鼠進行Morris水迷宮實驗，結果發(fā)現，實驗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習能力；實驗組幼鼠經過平臺次數明顯少于對照組，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，以上結果表明，孕期和哺乳期食用阿斯巴甜對幼鼠學習、記憶能力均有影響，阿斯巴甜及其代謝產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，但并沒有確切實驗說明阿斯巴甜與偏頭痛、癌癥等疾病毫無聯(lián)系，還需進一步研究探討。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)化學合成法是將天冬氨酸轉變?yōu)樗狒?，然后與苯丙氨酸甲酯縮合成阿斯巴甜。化學法的區(qū)域選擇性較差，產生兩種異構體：α-阿斯巴甜和β-阿斯巴甜，α-阿斯巴甜為主產物，β-阿斯巴甜有苦味，必須分離除去，工藝比較復雜。
嗜熱菌蛋白酶（thermolysin）已成功用于有機相中阿斯巴甜前體的合成，它使苯丙氨酸甲酯與氨基保護的天冬氨酸縮合形成阿斯巴甜前體，再經還原、脫保護基，即可得到阿斯巴甜。酶法催化的反應具有對映體選擇性，只合成α-阿斯巴甜，反應中可以采用外消旋體苯丙氨酸甲酯作為底物，酶催化反應時只利用L-苯丙氨酸甲酯，未反應的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。
該催化反應具有以下特色：①利用了耐有機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行酶促反應，生成的中間體則隨時被萃取到有機相中。因此，酶促反應不受抑制，可連續(xù)進行，產率超過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，當阿斯巴甜在乙醇水溶液中溶解度到達峰值時，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，進行感官評價，判斷加熱是否對阿斯巴甜溶液甜度產生影響。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，應避免高溫條件下存放。

發(fā)布規(guī)定

2023年6月29日，據路透社報道，世界上最常見的人造甜味劑之一阿斯巴甜，或將于7月起，被世界衛(wèi)生組織的下屬國際癌癥研究機構（IARC）列為“可能致癌物”。已經被國際癌癥研究機構（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險低于“較可能致癌物”，已經被國際癌癥研究機構（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構（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，因為國際癌癥機構（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)布的國際癌癥機構與世衛(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，公眾應理性和謹慎看待路透社的新聞消息。