Neotame

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 31. december 2019; checks kræver 11 redigeringer .

Neotame

Generel
Systematisk navn	(3 S )-3-(3,3-dimethylbutylamino)-4- '"`UNIQ--nowiki-00000000-QINU`"' [(2S) - 1-methoxy-1-oxo-3-phenyl-propan-2-yl]amino]-4-oxobutansyre
Forkortelser	E961
Chem. formel	C20H30N2O5 _ _ _ _ _ _ _
Fysiske egenskaber
Molar masse	378,46 g/ mol
Termiske egenskaber
Temperatur
• smeltning	80,9-83,4°C
Kemiske egenskaber
Opløselighed
• i vand (25 °C)	1,3 g/100 ml
Klassifikation
Reg. CAS nummer	165450-17-9
PubChem	9810996
Reg. EINECS nummer	605-408-8
SMIL	CC(C)(C)CCN[C@@H](CC(=O)O)C(=O)N[C@@H](CC1=CC=CC=C1)C(=O)OC
InChI	InChI=1S/C20H30N2O5/c1-20(2.3)10-11-21-15(13-17(23)24)18(25)22-16(19(26)27-4)12-14- 8- 6-5-7-9-14/h5-9,15-16,21H,10-13H2,1-4H3,(H,22,25)(H,23,24)/t15-,16-/m0 /s1HLIAVLHNDJUHFG-HOTGVXAUSA-N
Codex Alimentarius	E961
CHEBI	83503
ChemSpider	7986751
Sikkerhed
NFPA 704	en 0 0
Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.
Mediefiler på Wikimedia Commons

Neotame er et sødemiddel skabt af NutraSweet som en analog af aspartam ; består af to aminosyrer : L - asparaginsyre og L - phenylalanin , forbundet med to organiske funktionelle grupper: methylether og neohexyl.

Neotame er cirka 30 gange sødere end aspartam , 7.000-13.000 gange sødere end saccharose , metaboliseres hurtigt og elimineres fuldstændigt fra kroppen gennem naturlige fysiologiske processer [1] . Den har en ren sød smag, der ligner saccharose og kan bruges i bagning og madlavning, da den er mere temperaturstabil end aspartam. Dens anvendelse kan være omkostningseffektiv sammenlignet med aspartam, da der kræves mindre neotam for at give den ønskede sødme end aspartam [2] .

Neotame er velegnet til brug i kulsyreholdige læskedrikke , yoghurt , kager , pulveriserede drikkevarer og andre fødevarer. Fordi neotam er et varmestabilt sødestof, kan det bruges som sødemiddel til varme drikke såsom kaffe . Det dækker bitter smag (såsom koffein ) og kan forbedre smagen af madsmage [2] .

I 2002 godkendte Food and Drug Administration (FDA) det som et ikke-ernæringsmæssigt sødemiddel og smagsforstærker i USA i almindelige fødevarer, undtagen kød og fjerkræ [3] . I 2010 blev det godkendt til brug i fødevarer af European Food Safety Authority (EFSA) som fødevaretilsætning E961 . Neotam blev i 2012 optaget i Toldunionens tekniske forskrift 029/2012 "Sikkerhedskrav til fødevaretilsætningsstoffer, smagsstoffer og teknologiske hjælpemidler" som tilladt fødevaretilsætningsstof [4] .

Sikkerhed

Ifølge FDA og EFSA er det acceptable daglige indtag (ADI) af neotam for mennesker henholdsvis 0,3 og 2 mg pr. kg kropsvægt [3] [5] . No-observable-adverse-effect level (NOAEL) for mennesker er 200 mg/kg kropsvægt pr. dag ifølge EFSA [5] . Det estimerede mulige daglige kostindtag af neotam er et godt stykke under ADI-niveauet på grund af sødemidlets høje sødme. Hos mennesker kan neotam danne phenylalanin , men når det bruges i anbefalede doser, vil neotam ikke skade patienter med phenylketonuri . Neotame påvirker ikke patienter med type 2 diabetes mellitus negativt . Sødemidlet anses heller ikke for at være kræftfremkaldende eller mutagent [6] [5] .

Center for Videnskab i offentlighedens interesse rangerer neotam som et sikkert sødestof i fødevarer 7] .

Sødme

Neotame er sødt , fordi det binder sig til TAS1R2 receptorer i munden som en agonist . Aspartam binder sig til den samme receptor [8] .

Vandige opløsninger af neotam, svarende i sødme til vandige opløsninger af saccharose, stiger i relativ sødme logaritmisk, når koncentrationen af saccharose i en relativt sød opløsning med sukker stiger, indtil et plateau nås. Maksimal sødme opnås ved neotamopløsningskoncentrationer indeholdende 15,1 vægtprocent saccharose, dvs. 15,1% saccharoseækvivalens. Til sammenligning når acesulfamkalium , natriumcyclamat og saccharin deres maksimale sødme ved henholdsvis 11,6%, 11,3% og 9% [2] .

Neotame har smagsforbedrende egenskaber og har, sammenlignet med saccharose eller aspartam, en relativt lavere pris at bruge i betragtning af sødmefaktoren.

Kemi

Struktur

Neotame er formelt den sekundære amin af 3,3-dimethylbutanal og aspartam. Sidstnævnte er et dipeptid af phenylalanin og asparaginsyre . Neotame har 2 stereocentre og 4 stereoisomerer . Sødme skyldes (2C),(3C)-stereoisomeren [9] .

Spektroskopi

NMR-spektroskopi af neotam identificerer dets struktur med en top på 0,84 ppm , hvilket indikerer tre methylgrupper i carbonkæden bundet til nitrogen [10] .

Syntese

Neotame syntetiseres ud fra aspartam ved reduktiv alkylering med 3,3-dimethylbutylaldehyd i en palladiumkatalysator med methanol [11] . Aspartams stereokemi bevares under syntesen, og derfor har neotam og aspartam den samme stereokemi. (2C),(3C)-stereoisomeren af aspartam er nødvendig for syntesen af (2C),(3C)-stereoisomeren af neotame [11] .

Egenskaber og reaktivitet

Neotame har samme stabilitet som aspartam ved +30°C eller derunder, men er mere stabil ved højere temperaturer, især i genopvarmede og mejeriprodukter . Forhøjet temperatur, fugtighed eller pH øger tabene og er de vigtigste relevante fødevareegenskaber, når man overvejer neotams stabilitet. For eksempel forbliver omkring 90 % af det originale neotame efter 8 ugers opbevaring i drikkevarer med en pH-værdi på 3,2. Neotame er særligt stabilt som tørt pulver ved stuetemperatur og luftfugtighed, selv når det blandes med for eksempel glukose eller maltodextrin , og er relativt inert i fødevarer med reducerende sukkerarter som fructose [2] .

I modsætning til aspartam danner neotam ikke diketopiperaziner ved intramolekylær ringslutning på grund af dets N-alkylsubstitution med 3,3-dimethylbutyl. Dette øger dens varmemodstand [2] .

Mere end 1000 gram neotam opløses i 1 kg ethanol ved 15°C. Ved 15°C er opløseligheden af neotame 10,6 g/kg i vand og 43,6 g/kg i ethylacetat . Ved 25°C er opløseligheden henholdsvis 12,6 g/kg og 77,0 g/kg. Ved 40°C er opløseligheden henholdsvis 18,0 g/kg og 238 g/kg. Ved 50°C er opløseligheden henholdsvis 25,2 g/kg og 872 g/kg [2] . Neotame er en syre, og dens 0,5 vægt% opløsning har en pH på 5,80 [5] .

Produktion

Industrielt opnås neotam fra 3,3-dimethylbutanal og aspartam ved reduktiv aminering [2] . Det opløses i methanol, palladium tilsættes på en kulstofkatalysator, luften erstattes med hydrogen , og reaktionen udføres ved stuetemperatur under tryk i flere timer. Katalysatoren filtreres fra. Diatoméjord kan hjælpe med dette . Methanolen destilleres efterfulgt af tilsætning af vand. Blandingen afkøles i flere timer, neotamet isoleres ved centrifugering , vaskes med vand og tørres under vakuum. Derefter knuses neotam til en passende størrelse [5] .

Metabolisme

Hos mennesker og mange andre dyr, såsom hunde, rotter og kaniner, absorberes neotam hurtigt, men ikke fuldstændigt. Dets metabolitter dvæler ikke og koncentrerer sig ikke i kropsvæv [5] .

Hos mennesker, ved orale doser på omkring 0,25 mg pr. kg legemsvægt (mg/kg legemsvægt), absorberes omkring 34 % i blodet. Farmakokinetikken for orale doser på 0,1-0,5 mg/kg legemsvægt er noget lineær, og ved disse doser nås den maksimale plasmakoncentration af neotam efter ca. 0,5 timer med en halveringstid på ca. 0,75 timer. I blodet og i kroppen som helhed nedbryder ikke-specifikke esteraser neotam til de-esterificeret neotam og methanol, som er den vigtigste metaboliske vej hos mennesker. De-esterificeret neotam har en plasmahalveringstid på omkring 2 timer og er den vigtigste plasmametabolit [5] .

Hos mennesker udskilles mere end 80 % af den indledende orale dosis i fæces og urin inden for 48 timer, med resten senere. Ca. 64 % af startdosis udskilles hovedsageligt i fæces som metabolitter. Hovedmetabolitten i fæces er de-esterificeret neotam. Mere end 1 % af startdosis udskilles i fæces som N-(3,3-dimethylbutyl)-L-aspartyl-L-phenylalanin. Mere end 1% udskilles i urinen som 3,3-dimethylsmørsyrecarnitinkonjugat. Andre små metabolitter dannes [5] .

Den vigtigste metaboliske vej resulterer i N-(3,3-dimethylbutyl)-L-aspartyl-L-phenylalanin med et methanol-biprodukt og en mindre vej opstår, når N-(3,3-dimethylbutyl)-L-aspartyl-L -phenylalanin oxideret til 3,3-dimethylsmørsyre. Biprodukter til den mindre vej er methanol, asparaginsyre og phenylalanin [12] .

Methanol fra neotammetabolisme er ubetydelig ved regulerede niveauer brugt i fødevarer og er især ubetydelig sammenlignet med methanol, der naturligt findes i fødevarer [5] .

Noter

↑ Mayhew, D.A.; Meyers BI, Stargel WW, Comers CP, Andress SE, Butchko HH 9. Neotame // Alternative Sweeteners (neopr.) / Lyn O'Brien Nabors. - CRC Press , 2012. - S. 133 -. — ISBN 978-1-4398-4614-8 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 sæt. - 2012. - S. 134-149.
↑ 1 2 Center for Fødevaresikkerhed og Anvendt Ernæring. Yderligere oplysninger om højintensive sødemidler tilladt til brug i fødevarer i USA // FDA . – 2020-02-20. Arkiveret fra originalen den 10. december 2021.
↑ TR TS 029/2012 "Sikkerhedskrav til fødevaretilsætningsstoffer, smagsstoffer og teknologiske hjælpemidler" som ændret den 18. september 2014
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Neotame som sødemiddel og smagsforstærker[1 - Videnskabelig udtalelse fra panelet om fødevaretilsætningsstoffer, aromastoffer, hjælpemidler og materialer i kontakt med fødevarer | EFSA] (engelsk) . Den Europæiske Fødevaresikkerhedsautoritet . Hentet 7. december 2021. Arkiveret fra originalen 7. december 2021.
↑ DEL 172—FØDEVAREADDITIVER TILLADES TIL DIREKTE TILSÆTNING TIL FØDEVARER TIL MENNESKELIG FORBRUGS- // CRC Master Keyword Guide for Food. — CRC Press, 2003-11-25. — S. 602–699 .
↑ Kemisk køkken . Center for Videnskab i offentlighedens interesse (25. februar 2016). Hentet 7. december 2021. Arkiveret fra originalen 7. december 2021.
↑ Fariba M. Assadi-Porter, James Radek, Hongyu Rao, Marco Tonelli. Multimodale ligandbindingsstudier af G-koblede smagsreceptorer hos mennesker og mus for at korrelere deres artsspecifikke sødmesmagning // Molecules: A Journal of Synthetic Chemistry and Natural Product Chemistry. — 2018-10-03. - T. 23 , nej. 10 . - S. 2531 . — ISSN 1420-3049 . - doi : 10,3390/molekyler23102531 .
↑ Ayyappa Bathinapatla, Suvardhan Kanchi, Parvesh Singh, Myalowenkosi I. Sabela, Krishna Bisetty. Bestemmelse af Neotame ved højtydende kapillærelektroforese ved brug af ß-cyclodextrin som en chiral selektor // Analytiske bogstaver. — 2014-09-02. - T. 47 , no. 17 . — S. 2795–2812 . — ISSN 1532-236X 0003-2719, 1532-236X . - doi : 10.1080/00032719.2014.924008 .
↑ 1 2 Joel R. Garbow, John J. Likos, Stephen A. Schroeder. Struktur, dynamik og stabilitet af β-cyclodextrin-inklusionskomplekser af aspartam og neotam // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2001-03-29. - T. 49 , no. 4 . — S. 2053–2060 . - ISSN 1520-5118 0021-8561, 1520-5118 . doi : 10.1021 / jf001122d .
↑ 1 2 Indra Prakash, Ihab Bishay, Steve Schroeder. Neotame: Syntese, stereokemi og sødme // Syntetisk kommunikation. — 1999-12-01. - T. 29 , nej. 24 . — S. 4461–4467 . — ISSN 1532-2432 0039-7911, 1532-2432 . - doi : 10.1080/00397919908086610 .
↑ C Nofre. Neotame: opdagelse, egenskaber, nytte // Fødevarekemi. - 2000-05-15. - T. 69 , no. 3 . — S. 245–257 . — ISSN 0308-8146 . - doi : 10.1016/s0308-8146(99)00254-x .