现代食品工业的甜味剂——安赛蜜（Acesulfame potassium）

化学与生活

现代食品工业的甜味剂——安赛蜜（Acesulfame potassium）

2025/10/16
化学与生活
Comment: 0
Author: CS editor

引言

随着现代食品工业的发展，食品添加剂被广泛用来改善食品风味、延长保质期以及保持口感的稳定等。我们经常能在货架上看到标有“无糖可乐”、“低糖酸奶”或“代糖饼干”的商品，如果仔细查看配料表就会发现“安赛蜜”的名字时常出现。它是一种人工合成的甜味剂，与蔗糖和葡萄糖等天然糖类不同，它几乎不被人体代谢，因此不提供热量。正因为此种特性，安赛蜜被广泛用于无糖或低糖食品加工，让消费者在享受甜味的同时又能避免过多能量摄入。

图1 安赛蜜是饮料中的常见甜味食品添加剂

安赛蜜：实验室中的偶然发现

有趣的是，安赛蜜最初并不是专门合成作为甜味剂使用，它实际上源于实验室中的意外发现。1967年，德国化学家Karl Clauss和Harald Jensen在赫斯特公司（Hoechst AG）研究2-丁炔与氟磺酰异腈酸酯反应时偶然发现了某种甜味物质，据说是Clauss实验过程中手指沾上了化学品，随后舔手指拿纸时意外尝到了甜味（危险行为，切勿模仿！！！）。^[1]他随后发现甜味的真正来源是最终产物1, 2, 3-氧杂噻嗪衍生物，由此开启了安赛蜜的研究之路。研究人员接下来合成了一系列具有相同“母环”结构的化合物，它们均呈现出不同程度的甜味，其中6号位引入甲基的磺胺酸钾盐口感最为理想，合成难度也相对较低。^[2]它最终被确定为研究重点，并于1975年由Clauss作为发明人申请专利，专利权则归公司所有。1978年，世界卫生组织为该化合物赋予了通用名称“安赛蜜钾（Acesulfame-K）”。

图2 安赛蜜的意外发现过程

安赛蜜的工业化合成

安赛蜜的甜味特性很快引起了科研与食品工业界的关注，Karl Clauss和Harald Jensen等人虽然报道了早期化学合成安赛蜜的路线，然而想要这种高倍甜味剂走出实验室进入大众的饮食生活就必须建立一条原料易得、工艺简洁、产率高且可规模化的合成路线。经过多年探索，科学家们逐步优化了其合成方法，使得安赛蜜能够以较低的成本大规模生产，并保持高纯度和稳定性。目前世界上主要使用的合成方法是“氨基磺酸-双乙烯酮法”，即利用氨基磺酸1和双乙烯酮2为起始原料，首先进行亲核取代反应合成中间体3，随后通入SO₃使其环化得到关键杂环结构4，最后利用KOH将氨基去质子引入钾离子即可得到目标产物。^[3,4]该路线的突出特点是原料易得、步骤相对少且结晶性好易于纯化达到食品级标准。

图3 安赛蜜的工业化合成路线

安赛蜜的甜度

人体能感受到甜味主要由于舌头上的味蕾中存在特定的受体蛋白，即T1R2/T1R3型G蛋白偶联受体（GPCR）。当糖类或人工甜味剂与这些受体结合时，会引发一系列信号转导过程，最终将“甜”的感觉传递到大脑。不同甜味剂的分子结构各异，但往往能与这一类受体结合，激活类似的神经信号，从而产生甜味感知。^[5]由于结构上的差别，不同甜味剂在甜味强度（甜度）上则表现出明显的差异。需要说明的是，甜度是一个相对概念，通常将蔗糖甜度规定为1作为基准来衡量其他物质的甜度。基于此标准，安赛蜜的甜度和阿斯巴甜相近，约为蔗糖的200倍；它的甜度低于三氯蔗糖（约为蔗糖的600~650倍）但远高于甜蜜素（约为蔗糖的30~80倍）。^[6]此外，安赛蜜的显著优势是耐高温和耐酸碱，即使在烘焙、饮料等高温或复杂条件下也能保持稳定的甜味，因此在食品加工中被广泛使用。

图4 常见的人工合成甜味剂

新型甜味剂的开发

安赛蜜目前已在全球数百个国家获批使用，与此同时，针对其安全性的讨论近年来也越来越多。幸运的是，包括世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会（JECFA）、美国食品药品监督管理局（FDA）以及欧洲食品安全局（EFSA）在内的主流机构认为，安赛蜜在规定的每日允许摄入量范围内（约15 mg/kg 体重/天）是安全的，目前并未发现其对健康不良影响的确凿证据。^[7]尽管如此，公众对人工甜味剂的接受程度仍存在差异，这也推动了对“更天然”和“更健康”甜味替代品的探索。近年来，来自植物的天然甜味剂（如甜菊糖苷、罗汉果苷）以及通过生物技术合成的新型甜味蛋白，例如索马甜（thaumatin）和布拉齐因（brazzein）逐渐受到重视。这些新型甜味剂不仅能够满足“低糖/无糖”的需求，同时因其天然或生物来源而更容易获得消费者的心理认可。

图5 代表性的来源于植物的天然甜味剂

结束语

安赛蜜的发现不仅是科学实验中的巧合，也推动了现代食品工业中“无糖”与“低热量”产品的兴起。作为一种高甜度、稳定且无热量的甜味剂，它已经成为食品工业的重要角色。虽然目前科学共识认为其在规定剂量范围内是安全的，但消费者对“天然替代品”的偏好正在逐渐增强。甜味剂未来的发展趋势很可能是多样化与复合化，在保持健康需求的同时又兼顾口感体验。作为普通消费者，应当科学看待人工甜味剂，不能盲目排斥一味否认其价值。