大概可以肯定地这样说:甜和咸是人类的两种最常见和最喜欢的味道。这些味道的最大来源是糖和盐,然而有时,糖和盐可以使人感到厌恶,甚至有不良的影响,包括高血糖和高血压。尽管科学家们努力地发展了一些可以提供令人满意的味道,同时又能避免产生不良后果的糖和盐的代用品,但理想而又完美的取代物还没有被发现。然而在一次太平洋化学1989年度会议上提出的调味肽为这个领域的研究带来了最新的消息。
在可口可乐公司从事研究工作的化学家詹姆斯 · 斯威尼(James G. Sweeny)记录了从一个世纪多以前的糖精甜味的发现,到现在对更好的、不产热甜味佐料的不间断的研究工作。今天,由于不断增加的营养食物的需要,对这些甜味佐料有了更高的要求。斯威尼说,除了有甜味外,无营养的甜味佐料也必须价格低、高强度和具有可以让人接受的味道。他补充说,在软饮料中,这种甜味佐料必须无杂昧、酸结构稳固,味道也必须像蔗糖。
斯威尼说,没有单纯的、无营养的甜味佐料能符合所有这些要求,但是作为甜料出售的复合天门冬酰苯丙氨酸甲酯(N – L - 天门冬氨酰 – L - 苯基 - 丙氨酸1 - 甲基酯)是目前最优良的一种,天门冬酰苯丙氨酸甲酯在味道上同蔗糖相似,但在同等重量的条件下,甜味是蔗糖的180倍。应用目前掌握的致使天门冬酰苯丙氨酸甲酯产生甜味的结构因素方面的知识,斯威尼和他的同事、化学家乔治 · 金Ⅲ(George A. King Ⅲ)和吉列尔莫 · A · 亚科布奇(Guillermo · A · Iacobucci)发展了一种更强效的天门冬酰苯丙氨酸甲酯的类似物,他们用一种二环烷基结构,如去甲莰醇基环,代替苯丙氨酸中的芳香环。这类物质中的绝大多数比天门冬酰苯丙氨酸甲酯更甜,甜度是蔗糖的2000倍。斯威尼记录道:这种结构特点能符合增加甜味的要求,就大体而论,去甲莰醇基环上的甲基取代能增加甜味,但除1,3,3 - 三甲基去甲莰醇基(葑基)类似物外,它能大大地减少甜味的效果。斯威尼说,去甲莰醇基的附着物的邻位对丙氨酸 ~ 部分的过度取代,对甜味感受器的抑制有一定的干扰作用。斯威尼说,目前有两种最甜的天门冬酰苯丙氨酸甲酯类似物,它们是1,7,7 - 三甲基去甲莰醇丙氨酸和7,- 7 - 二甲基去甲莰醇丙氨酸。这两种化合物有四种可能出现的立体异构体环,但只有两种异构体有高甜效力。化学家们目前正继续为这些专利产品进行工作,重点主要集中在对它们的选择,以便更进一步地发展。
从事食品研究工作的日本兵库县香子卒知化学工业公司的科学家野次间舟春指出:天门冬酰苯丙氨酸甲酯不是理想的无营养性甜味佐料,他说,天门冬酰苯丙氨酸甲酯在溶解状态下易转变成无味的环状结构,然而用这种甜味佐料制成的食物和饮料在市场上已出售了三个多月。
在最近对肽的研究中,野次和他的同事尾卒次田家日子发现了肽类物质中有一些的甜味和蔗糖大体相同,例如甘氨酰赖氨酸(是将甘氨酸的羧基附着在赖氨酸的氨基上)。野次提出了一个使天门冬酰苯丙氨酸甲酯产生甜味的重要根据,即是由三种功能单位AH-β-X所致的,这里的AH是一种酸性质子,β是一个负电性的原子或核心,而X是一个疏水基。将他的碱性肽的结构同天门冬酰苯丙氨酸甲酯进行比较,他指出∈-NH2C - 末端赖氨酸上的α-COOH以及N-末端的氨基酸同天门冬酰苯丙氨酸甲酯的AH基,β基和X基相对应,然而AH-β-X的三角形似的结构在新肽中和天门冬酰苯丙氨酸甲酯中正好是相反的,因此,野次(Nosho)称这种化合物为抗天门冬酰苯丙氨酸甲酯。野次(Nosho)说,这种抗天门冬酰苯丙氨酸甲酯的价格是低廉的,在甘氨酰赖氨酸的N - 末端加上合适的亲水基可以提高甜味。N - 乙酰 – L - 苯丙氨酸 - 赖氨酸是蔗糖甜味的23倍,N - 苯基乙酰 - 甘氨酰赖氨酸是蔗糖甜味的50倍。野次指出,这种化合物中没有一个含有甲基酯,这就使它们在溶解状态下具有有利的稳定性。他也预言这种抗天门冬酰苯丙氨酸甲酯甜味佐料最终能够在比天门冬酰苯丙氨酸甲酯低成本的条件下人工合成,而且这里的绝大多数化学反应可以在水中进行。
与此同时,广岛大学工程系发酵技术专业的两位学者:尾下小英和田村成志正在寻找能够成为咸味佐料的肽和其他化合物,他们说,一个日本人每天摄入的普通盐为12克,他们的目标是发展一种代替物,使它能够使盐的用量减少50 ~ 70%。尾下和田村说,一些肽具有咸味,如鸟氨酰氨基乙磺酸 - 氯化氢和鸟氨酰 – β - 丙氨酸(OBA)-氯化氢。他们指出,这些肽在没有HCl的条件下是没有咸味的,就大体而论,pH值减低能增加咸味,直到一定的程度,但HCl太多,酸味就减弱了咸味的特性,不过,加入少量的氯化钠似乎可以抵消酸味。他们说,在30mMOBA溶液和1、3当量的氯化氢中继续加入0.25%的氯化钠,酸味就消失了,在保持酸味的同时,混合物中的钠消耗了75%。然而尾下和田村表示,由于费用和合成的困难,OBA和类似的肽还不能马上作为盐的代用品使用。研究者们已经发现了一种简单的氨基酸和氨基酸甲基酯,能提高氯化钠的咸在维持同等程度的咸味的条件下,可以减少一半钠的摄入量。
[C&EN,1990年1月8日]