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纽甜特性及在饲料行业中的应用

时间:2018-12-5 8:05:21 来源:北京纽特生物技术开发有限公司

纽甜(Neotame)是一种新型的二肽类非营养类强力甜味剂和强味剂,系阿斯巴甜(APM)的一种衍生物,号称第二代二肽甜味剂。其甜度约为蔗糖的7000~13000倍,是迄今为止世界上最甜的合成甜味剂,也是世界上最安全,口味最接近蔗糖的甜味剂。

1.    纽甜的理化性质

纽甜,简称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,结构式见图1,分子式为C20H30N2O5,相对分子量为378.47。

纽甜结晶是一种白色粉末,常为一水化合物,经验分子式为C20H30N2O5·H2O,分子量为396.48,含4.5%的结晶水,纽甜的一水化合物熔点为80.9~83.4℃。25℃时,纽甜在水里的溶解度是12.6g/L,在乙醇中的溶解度为950g/L。

 

1.纽甜的结构式

2.    纽甜的特性

2.1 甜度高

纽甜(NTM)是一种新型的非营养类增甜剂和强味剂,它的甜度大约是蔗糖的7000~13000倍,是目

前最甜的甜味剂。在相同甜度下,纽甜的添加量约为糖精钠的1/20到l/30,添加量的减少使得甜味剂的使用成本相对降低。几种常见甜味剂的大约相对甜度如下表1所示。

1. 几种甜昧剂的相对甜度

  

甜味剂名称

  

相对甜度

蔗糖

1

糖精钠

300~500

NHDC

1500~1800

纽甜

7000~13000

2.2 风味优良

纽甜甜味纯正,甜味持续时间长,没有其他强味甜味剂常有的苦味、金属味、酸味等不良风味,且给人一种清凉的感觉。配制成不同浓度的水溶液时,其甜度随着溶液浓度的增加而增加。

2.3 拥有甜味协同作用

纽甜堪称甜味剂中的味精,它可以很好地平衡低端甜味剂苦味与金属味,与其它甜味剂共同使用还可产生协同作用,提高综合甜度、延长甜味持续时间。从而使饲料风味更佳,风味添加剂使用量减少,节约成本。如:纽甜与糖精混合后甜度比它们单独使用时提高约14%~24%。

2.4 具有风味改善作用

纽甜具有改善食品风味的特性。如添加纽甜可以改善或掩盖饲料中因含有维生素、药物和豆粕等而产生的苦昧、涩感、豆腥味等不良味道,还可以抑制淀粉老化,延长保质期,提高饲料的风味品质。

2.5  稳定性好,无毒性

在干燥且适当的存储条件下,纽甜可存放至少五年。纽甜可以与各种还原性碳水化合物(如果糖、葡萄糖、玉米糖浆、乳糖、麦芽糖等)共同使用,而不会发生不良反应;也可以与各种含醛的增味剂(如苯甲醛、柠檬醛、香草醛等)及芳香化合物共同使用,而不会影响饲料的风味。

同时,多项试验的结果确认纽甜可以安全的用于包括儿童、孕妇和哺乳期的母亲以及糖尿病患者在内的所有人群。2002年7月9日,纽甜通过美国FDA食品添加物得审核,允许应用在所有食品及饮料。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,也正式批准了纽甜可作为调味和诱食物质按需使用在饲料中。

3.    纽甜在饲料行业的应用

大量研究表明,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。

3.1 纽甜对仔猪生产性能的影响

以西南民族大学生命科学和技术学院郭春华教授的研究成果为例,对纽甜的功能作用进行说明。

文献信息:郭春华,等;纽甜对仔猪生产性能的影响[J];养猪大讲堂;

试验设计:试验选择48头体重相近的50日龄DLY仔猪,随机分为4个处理组,每个处理组3个重复,每个重复4头猪,试验I、II、Ⅲ和对照组在基础日粮中分别添加纽甜50mg/kg、75mg/kg、100mg/kg、0mg/kg。试验期28天。

试验结果:试验结果显示,日粮中添加纽甜能显著提高断奶仔猪的采食量和日增重。当纽甜添加量为100mg/kg时,仔猪的生产性能最高。纽甜添加量对断奶仔猪采食量、日增重以及料重比的影响如下图所示。

      

   

 

3.2复合甜味剂(含糖精钠、NHDC、纽甜)对猪生产性能的影响

日粮中添加纽甜可以显著提高断奶仔猪的采食量和日增重,但是鉴于纽甜甜度极高,每吨饲料仅需20~ 50g,直接添加难以混合均匀,损失率也较大;加上纽甜与糖精钠等其它甜味剂明显的增效作用,在饲料行业中,纽甜常与糖精钠等甜味剂配合应用,保证甜味剂最大限度的发挥功效。

纽甜与糖精钠、NHDC复配时,能很好的掩盖糖精钠的金属后苦味,使得产品具有更接近蔗糖的愉悦甜感,同时还可使甜味效应比理论最大值提高近40%,提高甜味剂综合甜度。

以四川农业大学张克英教授研究室的研究成果为例,展示复合甜味剂(含纽甜、糖精钠、NHDC等甜味剂)对猪的功能作用。

文献信息:张克英,等;饲料风味剂对猪采食和采食行为的影响及机理研究[D];

试验设计:试验选择健康、日龄(120日龄)育肥猪64头,按体重、性别一致的原则随机分到4个处理组,每个处理组4个重复,每个重复4头猪。4个处理分别为对照组、糖精钠组、蔗糖组和复合甜味剂组。每个处理分别在对照组基础上添加100mg/kg糖精钠、5%蔗糖和150mg/kg复合甜味剂 (含糖精钠、NHDC、纽甜)。试验为期21天,分别在试验开始和结束时对每头猪进行称重。

试验结果:在基础饲粮中单独添加5%蔗糖或添加15Omg/kg复合甜味剂(含糖精钠、NHDC、纽甜)时,均可明显提高育肥猪的采食量和日增重,而添加糖精钠对猪的采食量和日增重均无提高作用;各个甜味剂对猪采食量、日增重的影响如下图所示。

 

Ø  添加蔗糖、复合甜味剂组的平均日采食量分别比对照组提高 6.6%、5.3%,而糖精钠组的平均日采食量较对照组降低3.7%;

 

Ø  添加蔗糖、复合甜味剂组的日增重分别较对照组提高 10.0%和8.0%,糖精钠组的日增重量较对照组降低2.3%。

作用机理:试验中添加糖精钠未提高猪的采食量,而添加含同量糖精钠的复合甜味剂却能显著提高肥育猪采食量和饲料利用率。推测其机理可能有2个方面的原因。

①  甜味剂之间的协同增效作用

每种甜味剂有其特殊的增效时间和失效时间。甜味剂与糖精钠复合时,能起到掩盖糖精钠后苦味、克服糖精钠甜味持续时间短的缺点,同时还有增效作用,提高甜度和口感而提高采食量。

②  不同甜原料作用通道不同

复合甜味剂中NHDC可以作用于胃肠道的味觉体(肠刷状细胞可能与味蕾具有相似的功能)。胃肠道的味觉体接触甜味物质后,能刺激动物的食欲,提高肠道对饲料的利用率,达到提高采食量和日增重的目的和效果。

3.3关于复合甜味剂(主成分:糖精钠、纽甜、NHDC等)对猪生产性能的影响

在其动物试验基地针对性的研究了复合甜味剂(主成分:糖精钠、纽甜、NHDC等)对断奶仔猪采食量和生产性能的影响。试验结果与文献报导、美农实验室评估结果完全一致。

试验设计:试验选取25日龄断奶仔猪120头(杜×长×大),随机分成2个处理,每个处理6个重复,每个重复10头猪(所有参试猪均标注耳号),每个重复饲养在同一个圈中。对照组饲喂基础日粮,处理组在饲粮中添加150mg/kg复合甜味剂(主成分:糖精钠、纽甜、NHDC等)。试验共进行25天,分别在试验开始和结束时对每头猪进行称重。所有试验均在同一条件下进行。

试验结果:试验结果显示,相对于对照组,复合甜味剂组断奶仔猪的日均采食量提高13.95%,日增重提高16.67%,料重比提高提高2.14%。即在基础饲粮中添加15Omg/kg复合甜味剂(主成分:糖精钠、纽甜、NHDC等)时,可明显提高断奶仔猪的猪采食量和生长速度,同时可以提高饲料的利用率。该结果与美农公司利用自己制定的甜味剂评测方法在实验室评测结果完全一致。复合甜味剂对断奶仔猪采食量、日增重的影响如下图所示。

      

 


4. 总结

纽甜具有甜度高、甜味纯正自然、无不良后味等特点,能够显著改善饲料适口性,增加饲养动物尤其是仔猪对饲料的采食次数及采食量,达到提高动物生产性的目的。但因为添加成本高、均匀混合难度大,所以在饲料行业中几乎不单独使用,而是与糖精钠等甜味剂复配使用。

由于甜味剂间的协同增效作用和特殊的作用机制,复合甜味剂(主要成分:糖精钠、纽甜、NHDC等)对猪的采食量、日增重促进效果显著,而且添加成本低廉完全可以作为蔗糖的一种廉价替代物广泛应用在饲料行业中,达到改善饲料适口性、增进幼畜食欲、促进幼畜快速生长、缩减上市时间的目的。