stringtranslate.com

Неотам

Neotame , также известный под торговой маркой Newtame , [3] представляет собой некалорийный искусственный подсластитель и аналог аспартама от NutraSweet . [2] По массе он в 7000–13 000 раз слаще сахарозы . [3] Он не имеет заметных посторонних привкусов по сравнению с сахарозой. Усиливает оригинальный вкус блюд . Его можно использовать отдельно, но часто смешивают с другими подсластителями, чтобы увеличить их индивидуальную сладость (т.е. синергетический эффект) и уменьшить неприятный привкус ( например, сахарин ). Он химически несколько более стабилен, чем аспартам. Его использование может быть экономически выгодным по сравнению с другими подсластителями, поскольку требуется меньшее количество неотама. [2]

Он подходит для использования в газированных безалкогольных напитках, йогуртах , пирожных, порошковых напитках, жевательных резинках и других продуктах питания. Его можно использовать в качестве подсластителя для горячих напитков, таких как кофе. Он скрывает горький вкус (например, кофеин ). [2]

В 2002 году FDA одобрило его в США в качестве некалорийного подсластителя и усилителя вкуса в пищевых продуктах в целом, за исключением мяса и птицы. [3] В 2010 году он был одобрен для использования в пищевых продуктах на территории ЕС под номером E E961 . [4] Он также был одобрен в качестве добавки во многих других странах за пределами США и ЕС. [2]

Его метаболизм быстрый и не задерживается в организме. Метанол образуется в процессе его метаболизма. В пищу добавляются лишь следовые количества неотама, поэтому количество метанола незначительно для здоровья. Он безопасен для диабетиков 2 типа и людей с фенилкетонурией . [5] [1]

Французские учёные Клод Нофр и Жан-Мари Тинти изобрели неотам. [2] В 1992 году они подали заявку на патент США , который был выдан в 1996 году. [6]

Безопасность

В США и ЕС допустимая суточная доза (ADI) неотама для человека составляет 0,3 и 2 мг на кг массы тела (мг/кг массы тела) соответственно. NOAEL для человека составляет 200 мг/кг массы тела в день на территории ЕС. [3] [1] Предполагаемое возможное ежедневное потребление продуктов питания значительно ниже уровня ADI. При проглатывании неотама может образовываться фенилаланин , но при обычном употреблении неотама это не имеет значения для людей с фенилкетонурией . Он также не имеет побочных эффектов у диабетиков 2 типа . Он не считается канцерогенным или мутагенным . [5] [1] Центр науки в общественных интересах оценил неотам как безопасный. [7]

Сладость

Относительная сладость водных растворов неотама, эквивалентных по сладости водным растворам сахарозы, логарифмически увеличивается по мере увеличения концентрации сахарозы в сравнительно сладком растворе сахарозы до достижения плато. Максимальная сладость достигается при концентрациях раствора неотама, которые относительно столь же сладки, как и водный раствор, содержащий 15,1% сахарозы по массе, т.е. при 15,1% сахарозного эквивалента (SE%). Для сравнения, ацесульфам К , цикламат и сахарин достигают максимальной сладости при 11,6 SE%, 11,3 SE% и 9 SE% соответственно. [2]

Неотам — высокоэффективный подсластитель, он в 7000–13 000 раз слаще столового сахара. [3] Неотам обладает свойствами, улучшающими вкус, и по сравнению с сахарозой или аспартамом он имеет относительно более низкую стоимость на коэффициент сладости. [8]

Химия

Состав

Неотам формально является вторичным амином 3,3-диметилбутаналя и аспартама. Последний представляет собой дипептид фенилаланина и аспарагиновой кислоты . Неотам имеет 2 стереоцентра и 4 стереоизомера . Сладость обусловлена ​​(2S ) ,(3S ) -стереоизомером. [9]

Спектроскопия

ЯМР-спектроскопия Neotame идентифицирует его структуру с пиком при 0,84 м.д., указывающим на три метильные группы в углеродной цепи, связанные с азотом. [10]

Протонная ЯМР-спектроскопия неотама [10]

Синтез

Неотам синтезируется из аспартама путем восстановительного алкилирования 3,3-диметилбутилальдегидом в палладиевом катализаторе с метанолом. [11] Стереохимия аспартама сохраняется во время синтеза, и поэтому неотам и аспартам имеют одинаковую стереохимию. (2S ) ,(3S ) -стереоизомер аспартама необходим для синтеза (2S ) ,(3S ) -стереоизомера неотама. [11]

Свойства и реакционная способность

Неотам, мелкий белый порошок, в банке.
Неотам.

Неотам имеет аналогичную стабильность с аспартамом, но более стабилен, особенно в горячих и молочных продуктах. [3] Повышенная температура, влажность или pH увеличивают потери и являются основными важными свойствами пищевых продуктов при рассмотрении стабильности неотама. Например, около 90% исходного неотама сохраняется после 8 недель хранения в напитках с pH 3,2. Неотам особенно стабилен в виде сухого порошка при комнатной температуре и влажности , даже если его смешать с глюкозой или мальтодекстрином , и относительно инертен в продуктах питания, содержащих восстанавливающие сахара , такие как фруктоза . [2]

В отличие от аспартама, неотам не образует дикетопиперазины путем внутримолекулярной циклизации из-за его N-алкильного замещения 3,3-диметилбутилом. Это повышает его термостабильность. [3]

Свыше 1000 г неотама растворяется в 1 кг этанола при температуре 15 °С. При 15 °C растворимость неотама составляет 10,6 г/кг в воде и 43,6 г/кг в этилацетате . При 25 °C растворимость составляет 12,6 г/кг и 77,0 г/кг соответственно. При 40 °C растворимость составляет 18,0 г/кг и 238 г/кг соответственно. При 50 °C растворимость составляет 25,2 г/кг и 872 г/кг соответственно. [2] Неотам является кислым, и его 0,5  % раствор имеет pH 5,80. [1]

Производство

Логотип (торговая марка) NutraSweet Neotame

В промышленности неотам производят из 3,3-диметилбутаналя и аспартама путем восстановительного аминирования . [2] Их растворяют в метаноле , добавляют палладий-на-углероде в качестве катализатора , воздух заменяют водородом и реакцию проводят при комнатной температуре под давлением в течение нескольких часов. Катализатор отфильтровывается. Этому может помочь диатомит . Метанол отгоняют с последующим добавлением воды. Смесь охлаждают в течение нескольких часов, неотам выделяют центрифугированием , промывают водой и сушат в вакууме . Неотам измельчается до подходящего размера. [1]

Метаболизм

Деэтерификация неотама посредством гидролиза . CH 3 OH – метанол.

У людей и многих других животных, таких как собаки, крысы и кролики, неотам быстро, но не полностью всасывается. Его метаболиты не сохраняются и не концентрируются в определенных тканях. [1]

У людей при пероральных дозах около 0,25 мг на кг массы тела (мг/кг массы тела) около 34% всасывается в кровь. Фармакокинетика пероральных доз 0,1–0,5 мг/кг массы тела несколько линейна, и при таких дозах максимальная концентрация неотама в плазме крови достигается примерно через 0,5 часа с периодом полувыведения около 0,75 часа. В крови и в организме в целом неспецифические эстеразы расщепляют неотам до деэтерифицированного неотама и метанола , который является основным метаболическим путем у человека. Деэтерифицированный неотам имеет период полувыведения из плазмы около 2 часов и является основным метаболитом в плазме. [1]

У людей более 80% первоначальной пероральной дозы выводится с калом и мочой в течение 48 часов, а остальная часть — позже. Около 64% ​​первоначальной дозы выводится с калом, преимущественно в виде метаболитов. Основным метаболитом фекалий является деэтерифицированный неотам. Свыше 1% исходной дозы выводится с калом в виде N- (3,3-диметилбутил)-L-аспартил-L-фенилаланина. Более 1% выводится с мочой в виде карнитинового конъюгата с 3,3-диметилмасляной кислотой. Формируются другие второстепенные метаболиты. [1]

Основной путь метаболизма приводит к образованию N- (3,3-диметилбутил)-L-аспартил-L-фенилаланина с побочным продуктом метанола, а второстепенный путь происходит, когда N- (3,3-диметилбутил)-L-аспартил - L-фенилаланин окисляется до 3,3-диметилмасляной кислоты. Побочными продуктами второстепенного пути являются метанол, аспарагиновая кислота и фенилаланин. [12]

Метанол, образующийся при метаболизме неотама, незначителен при регулируемых уровнях, используемых в пищевых продуктах, и по сравнению с метанолом, естественным образом содержащимся в пищевых продуктах. [1]

Патент

Срок действия патента на молекулу неотама в США (5 480 668) [6] первоначально истекал 7 ноября 2012 года, но был продлен на 973 дня Управлением по патентам и товарным знакам США . Срок действия патента истек 8 июля 2015 г. [13]

Рекомендации

  1. ^ abcdefghijk «Неотам как подсластитель и усилитель вкуса - Научное мнение группы по пищевым добавкам, ароматизаторам, технологическим вспомогательным средствам и материалам, контактирующим с пищевыми продуктами». Журнал EFSA . 5 (11): 581. 2007. doi : 10.2903/j.efsa.2007.581 . ISSN  1831-4732.
  2. ^ abcdefghij Nabors LO (2011). Альтернативные подсластители (4-е изд.). ЦРК Пресс. стр. 133–150. ISBN 978-1439846155. ОСЛК  760056415.
  3. ^ abcdefg «Аспартам и другие подсластители в продуктах питания». Управление по контролю за продуктами и лекарствами США. 14 июля 2023 г. Проверено 30 июня 2024 г.
  4. Холлидей, Джесс (8 января 2010 г.). «Неотам получает одобрение в Европе». foodnavigator.com . Проверено 15 сентября 2019 г.
  5. ^ ab «Пищевые добавки, разрешенные для прямого добавления в пищу для потребления человеком; неотам» (PDF) . Федеральный реестр . 67 (131): 45300–45310. 2002.
  6. ^ ab "5 480 668 США" . Проверено 15 сентября 2019 г.
  7. ^ «Химическая кухня | Центр науки в общественных интересах» . cspinet.org . 25 февраля 2016 г. Проверено 15 сентября 2019 г.
  8. ^ Нофре, С; Тинти, Жан-Мари (15 мая 2000 г.). «Неотам: открытие, свойства, полезность». Пищевая химия . 69 (3): 245–257. дои : 10.1016/S0308-8146(99)00254-X . Проверено 12 ноября 2021 г.
  9. ^ Батинапатла А. и др. (2014). «Определение неотама с помощью высокоэффективного капиллярного электрофореза с использованием β-циклодекстрина в качестве хирального селектора». Аналитические письма . 47 (17): 2795–2812. дои : 10.1080/00032719.2014.924008. ISSN  0003-2719. S2CID  93160173.
  10. ^ аб Гарбоу, Джоэл Р.; Ликос, Джон Дж.; Шредер, Стивен А. (1 апреля 2001 г.). «Структура, динамика и стабильность комплексов включения β-циклодекстрина аспартама и неотама». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 49 (4): 2053–2060. дои : 10.1021/jf001122d. ПМИД  11308366 . Проверено 12 ноября 2021 г.
  11. ^ аб Пракаш, Индра; Бишай, Ихаб; Шредер, Стив (1 декабря 1999 г.). «Неотам: синтез, стереохимия и сладость». Синтетические коммуникации . 29 (24): 4461-4467. дои : 10.1080/00397919908086610 . Проверено 12 ноября 2021 г.
  12. ^ Нофре, С; Тинти, Жан-Мари (15 мая 2000 г.). «Неотам: открытие, свойства, полезность». Пищевая химия . 69 (3): 245–257. дои : 10.1016/S0308-8146(99)00254-X . Проверено 12 ноября 2021 г.
  13. ^ «Расширение USPTO 5 480 668» . Проверено 21 сентября 2012 г.

Внешние ссылки