Phụ gia làm ngọt advantame

ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

MỤC LỤC
MỤC LỤC......................................................................................................................... 1
LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................... 2
I. TỔNG QUÁT VỀ ADVANTAME..............................................................................3
1. Khái niệm.......................................................................................................................3
2. Lịch sử ra đời.................................................................................................................3
3. Công thức cấu tạo..........................................................................................................5
4. Tính chất vật lí và hoá học............................................................................................5
5. Phương thức sản xuất....................................................................................................7
6. Ứng dụng.......................................................................................................................7
II. VAI TRÒ VÀ CƠ CHẾ CỦA ADVANTAME........................................................10
III. ĐỘC TÍNH...............................................................................................................10
IV. QUI ĐINH SỬ DỤNG.............................................................................................11
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................13

1


ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

LỜI MỞ ĐẦU
Phụ gia đã được sử dụng trong thực phẩm từ rất lâu đời. Từ thời tiền sử con người
đã biết phân biệt cái gì mặn cái gì ngọt. Để rồi họ nêm vào thức ăn khi nấu nướng. Ngày
nay với sự phát triển không ngừng của khoa học kĩ thuật, con người ngày càng muốn ăn
ngon, nhưng cũng phải nhanh và gọn.

Họ ăn quá nhiều đồ ăn nhanh và những đồ ăn vặt có vị ngọt. Do đó, tỉ lệ béo phì
trên thế giới ngày càng tăng và đặc biệt là ở lứa tuổi từ 10 – 15. Để có thể đáp ứng được
sở thích ăn ngọt của hầu hết mọi người nhưng vẫn không làm ảnh hưởng đến sức khoẻ thì
các nhà sản xuất thực phẩm đã bắt đầu nghiên cứu các chất tạo ngọt nhưng không có giá
trị dinh dưỡng.
Nhưng những chất chiết xuất từ tự nhiên thì quá mắc và quá ít nên không đủ đáp
ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Còn các chất tổng hợp thì lại dễ gây ra những bệnh
mãn tính cho người sử dụng. Đứng trước tình huống đó, các nhà sản xuất buộc phải tìm
cách để kết hợp hài hoà cả hai yếu tố đó. Đó chính là lý do mà Advantame ra đời.
Em xin được cảm ơn cô Nguyễn thị Hoàng Yến trong thời gian qua đã truyền đạt
và củng cố cho em một kiến thức đầy đủ về phụ gia thực phẩm. Dù em đã cố gắng hết
sức nhưng do kiến thức và những hiểu biết của em còn giới hạn nên bài tiểu luận vẫn còn
nhiều chỗ sai sót. Em rất mong cô thông cảm và hướng dẫn chỉ bảo thêm để giúp em
hoàn thiện bài tốt hơn.

2


ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

I. TỔNG QUAN VỀ ADVANTAME.
1.Khái niệm:[2], [3], [8]
Advantame là một chất làm ngọt siêu cao tiềm năng mới và tăng hương vị được
phát triển bởi Ajinomoto. Nó có nguồn gốc từ aspartame, một chất làm ngọt dipeptit gồm
acid aspartic và phenylalanine, và vani. Advantame ngọt khoảng 20.000 lần so với đường
và ngọt hơn aspartame 100 lần. Advantame không cung cấp năng lượng, nó có độ ngọt và
hương vị giống như đường và không để lại mùi vị không mong muốn. Đó là tính chất
quan trọng trong một lĩnh vực về thực phẩm và đồ uống, nó phù hợp nhất để sử dụng

trong việc phối trộn với những chất tạo ngọt khác có độ ngọt cao hoặc carbohydrate.
Advantame ổn định nhất khi ở dạng bột khô. Trong các thực phẩm ở dạng dung dịch
nước, sự ổn định của nó thì tương tự như aspartame nhưng sự ổn định vẫn được giữ vững
ở pH cao hơn, cũng như ở điều kiện nhiệt độ cao hơn (ví dụ, nướng và các quá trình kéo
dài sưởi ấm khác), và trong sữa chua.
Kết quả của nhiều nghiên cứu xác nhận rằng an toàn advantame là an toàn để sử
dụng bởi người tiêu dùng nói chung và đặc biệt là cho những người có bệnh tiểu đường
nói riêng.
Advantame mới được công bố trong FAO JECFA Monographs 14 (2013). Bên
cạnh đó, Advantame cũng được FDA công bố cho phép sử dụng trong thực phẩm như
một chất làm tăng vị ngọt và hương vị cho sản phẩm, trừ thịt và gia cầm. Ngoài ra
Advantame cũng được FEMA GRAS phê duyệt để sử dụng trong sữa, đồ tráng miệng
đông lạnh, đồ uống và kẹo cao su. Advantame có chỉ số INS 969, C.A.S. 714229—206,
ANS9801, FEMA 4716.
2. Lịch sử ra đời: [3], [9], [10]
Advantame là kết quả của một chương trình nghiên cứu dài hạn tại Ajinomoto để
khám phá những chất tạo ngọt có tiềm năng cao mới với hương vị đặc trưng mong muốn.
Mục đích là để khám phá các phân tử tạo ngọt aspartyl mới dựa trên dựa trên chiến lược
sau đây:
• Lựa chọn các hợp chất chính.
• Tối ưu hoá việc quản lý các hợp chất đó và nghiên cứu cách hoạt động của nó.
• Sử dụng mô hình phân tử trên máy tính.
• Tổng hợp các hợp chất trên và hình thành các chất tạo ngọt tiềm năng mới.
Chương trình nghiên cứu này tiến bộ như các lĩnh vực nghiên cứu về vị ngọt, bắt
đầu với Schallenberger và mô hình Acree của "AH-B" (Shallenberger 1996;. Eggers và
cộng sự 2000) và mô hình đề xuất Ariyoshi cho các dẫn xuất aspartame (Ariyoshi 1976)
với giả thuyết của sự tương tác giữa các peptide tạo ngọt và việc cảm nhận vị ngọt của cơ
thể. Điều này bao gồm việc sử dụng các tính toán trong hoá học để phân tích cấu trúc của
3

ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

các phân tử tạo ngọt và phát triển các mô hình phân tử tạo ngọt cho đến việc xác định các
thụ thể cảm nhận vị ngọt của của cơ thể (Hoon và cộng sự năm 1999;.. Kitagawa và cộng
sự năm 2001; Li và cộng sự. 2001, 2002;. Max và cộng sự năm 2001;. Nelson và cộng sự
năm 2001;. Sainz và cộng sự năm 2001;. Zhao và cộng sự 2003). Sự sàng lọc đầu tiên của
các ứng cử viên được dựa trên tiềm năng tạo ngọt, chất lượng hương vị, và sự có lợi của
các chất tổng hợp này. Việc sàng lọc ban đầu đã làm giảm các ứng cử viên từ hàng trăm
các hợp chất đến chỉ còn lại khoảng mười hợp chất. Lần thứ hai kiểm tra chặt chẽ hơn
dựa trên các tiêu chí sau: tiềm năng tạo ngọt ngào, chi tiết về hương vị của từng chất, tính
chất vật lý-hóa học, tính khả thi trong sản xuất công nghiệp và dự tính động lực trao đổi
chất trong cơ thể con người bằng việc thử trong ống nghiệm khảo nghiệm
Và kết quả của quá trình này là một chất làm ngọt mới lạ, N-[N-[3 - (3-hydroxy-4metoxyphenyl) propyl]-a-aspartyl]-L-phenylalanine 1-methyl ester monohydrat (ban đầu
có tên mã là ANS9801 nhưng bây giờ được gọi với tên advantame, công thức phân tử:
C24H30N207.H20, CAS No. 714229-20-6). Nó có một điểm để chú ý thú vị là advantame có
một sự tương đồng về cấu trúc đối với các chất tạo ngọt tự nhiên, ví dụ như nhóm 3hydroxy-4-metoxyphenyl tồn tại trong phyllodulcin, một chất làm ngọt được tìm thấy
trong lá của Hydrangea serrata (Hydrangeaceae) (Ujihara với các đồng nghiệp. 1995) và
dihydrochalcone neohesperidin, một chất làm ngọt có nguồn gốc từ sự hydro của
flavanone neohesperidin, được tìm thấy trong trái cây họ cam quýt (Horowitz và Gentili
1961, 1963a, 1963b, 1969; Horowitz 1964).

Hình 1.2.1: Mối tương đồng giữa Advantame với các chất ngọt tự nhiên
4


ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

3. Công thức cấu tạo: [3], [8], [10]
- Tên gọi theo IUPAC: N-[N-[3-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl) propyl]-αaspartyl]-L-phenylalanine 1-methyl ester, monohydrate.
- Tên gọi theo CA: L-phenylalanine, N-[3-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl)
propyl]-L- alpha-aspartyl-, 2-methyl ester, monohydrate.
- Công thức phân tử: C24H30N2O7.H2O.
- Công thức cấu tạo:

4. Tính chất vật lí và hoá học: [2], [3], [8]
- Advantame có khối lượng phân tử là 476.52 g/mol và có nhiệt độ nóng chảy là
101.5°C.
- Advantame thường ở dạng bột màu vàng. Loại bột thường được sử dụng có
thành phần phần trăm của Advantame từ 97.0% đến 102.0% trên khối lượng chất khan.
- Độ ổn định của Advantame phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện môi trường
như nhiệt độ, pH, áp suất.
- Advantame rất ít tan trong nước, ít tan trong ethanol và độ tan sẽ tăng lên khi gia
nhiệt trong quá trình hoà tan.
Bảng 1.4.1: Độ tan của Advantame sau 30 phút tại các nhiệt độ khác nhau trong
nước, ethyl acetate và ethanol.
Độ tan của Advantame trong nước, ethyl acetate, ethanol sau 30 phút
Độ tan của Advantame (g/100ml dung môi)
Nhiệt độ (0C)
Nước
Ethanol
Ethyl acetate
12
0.076
0.798
0.165

25
0.099
1.358
0.279
40
0.210
3.827
0.796
50
0.310
9.868
1.600
60
0.586
32.277
2.271

- Yêu cầu về độ tinh khiết của Advantame được thể hiện trong bản sau:
5


ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

Bảng 1.4.2: Các yêu cầu cơ bản về sản phẩm Advantame
Specification Parameter
Purity
Assay

Specific rotation [a]

20

D

Specification Value
Not less than 97.0% and not
more than 102.0%
on anhydrous basis
0
0
Between -45 and -38

Advantame-acid
Total other related
Water

Not more than 1.0%
Not more than 1.5%
Between 2.5 and 5.0%

Residue on ignition

Not more than 0.2%

Total Heavy Metals (mg/kg)

Not more than 10

Lead (mg/kg)
Arsenic (mg/kg)

Not more than 1
Not more than 2

Residual Solvents (mg/kg)
Methyl Acetate
Isopropyl Acetate
Methanol
2-Propanol
Microbiological Contaminants
Bacteria count

Analytical Methodology
HPLC internal standard
method
Japanese Pharmacopeia
method
HPLC method
HPLC method
Karl Fischer
coulometric titration
Japanese Pharmacopeia
method
Japanese Pharmacopeia
method
Atomic absorption
Japanese
Pharmacopeia method

Not more than 500
Not more than 2,000
Not more than 500
Not more than 500

Gas chromatography
Gas chromatography
Gas chromatography
Gas chromatography

Not more than 20 CFU/g

Japanese Pharmacopeia
method
Japanese Pharmacopeia
method
Japanese Pharmacopeia
method

Fungi

Not more than 10 CFU/g

Pseudomonas aeruginosa

Negative

5. Phương thức sản xuất: [1], [2], [3], [6]
6

ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

Advantame được tổng hợp từ Aspartame và 3 - (3-hydroxy-4-metoxyphenyl) propionaldehyde (HMPA) trong một quá trình một bước bằng cách khử N-alkyl hóa,
được thực hiện bằng cách xử lý Aspartame và aldehyde với hydro trong sự hiện diện của
một chất xúc tác như là bạch kim (Pt / C) trong dung dịch methanol. Nhiệt độ được nâng
lên và kết quả là hợp chất trải qua khử N-alkyl hóa để sản xuất Advantame. Hỗn hợp
phản ứng được lọc để loại bỏ các chất xúc tác phản ứng và tập trung giảm áp lực. Để trích
xuất các Advantame từ dịch lọc còn lại, methanol và isopropyl acetate được thêm vào và
nhiệt độ giảm xuống để kết tinh các Advantame, sau đó lấy ra và tinh luyện lại để tạo ra
hợp chất có độ tinh khiết theo yêu cầu. HMPA có nguồn gốc từ vanillin và được tổng hợp
theo bốn bước sau đây.

Hình 1.5.1: Quá trình sản xuất Advantame
6. Ứng dụng: [1], [2], [3]
- Vì tiềm năng tạo độ ngọt đáng chú ý của advantame, nên nó được sử dụng trong
các sản phẩm thực phẩm và nước giải khát ở nồng độ thấp hơn nhiều so với các chất tạo
ngọt có tiềm năng cao khác. Dau đây là bảng liệt kê một số ước tính nồng độ sử dụng của
advantame trong thực phẩm và đồ uống khác nhau khi sử dụng advantame như chất làm
ngọt duy nhất.
Bảng 1.6.1: Hàm lượng Advantame dự kiến trong thực phẩm và đồ uống
7


ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

Sản phẩm áp dụng
Nước uống có gas
Đồ uống rót nóng
Kẹo cao su
Sữa chua
Bánh bông lan

Nồng độ của Advantame
4 – 10 ppm
3 – 4 ppm
100 – 400 ppm
4 – 7 ppm
10 – 18 ppm

- Advantame có đặc tính rất thú vị như một chất tăng cường hương vị. Để đánh giá
chức năng này, advantame cần phải được kiểm tra với các chất cũng có khả năng tăng
cường hương vị ngọt nhưng dưới mức của nó. Thử nghiệm ban đầu là để xác định các
mức độ có điểm bắt đầu khác nhau (GDTL) của advantame, và sau đó tiến hành thí
nghiệm xem khả năng tăng cường hương vị của advantame bằng hoặc thấp hơn GDTL.
Bảng 1.6.2: Khả năng tăng cường hương vị của Advantame trong nước giải khát
hương dâu. GDTL bằng 1.46ppm.

8


ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

Bảng 1.6.3: Khả năng tăng cường hương vị của Advantame trong sữa chua vị vani.

GDTL bằng 0.92 ppm.

Bảng 1.6.4: Khả năng tăng cường hương vị của Advantame trong kẹo cao su hương
bạc hà. GDTL trên 40 ppm.

9


ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

- Được ứng dụng như chất làm ngọt thay thế: vị ngọt đặc trưng advantame được sử
dụng trong công nghệ thực phẩm để thay thế một phần các chất làm ngọt có carbohydrate
như đường hoặc fructose, corn syrup, trong khi vẫn duy trì được hương vị ban đầu của
sản phẩm và người tiêu dùng không thể phân biệt được với sản phẩm 100% chất ngọt
carbohydrate Nghiên cứu được diễn ra trong nội bộ và sử dụng phép thử tam giác với các
chuyên gia về công thức đồ uống khác nhau như cola, cam và chanh là những hương vị
của nước giải khát có gas; và nước ép trái cây, nước chanh, trà chanh và chanh là những
hương vị của nước giải khát không có gas, những ví dụ trên đã cho thấy rằngviệc sử dụng
advantame phụ thuộc vào công thức tạo thành sản phẩm và 40% chất làm ngọt có thể
được thay thế bằng advantame mà không thay đổi hương vị. Thường advantame có thể
thay thế từ 20% đến 30% vị ngọt trong hầu hết các sản phẩm mà không thay đổi hương vị
đặc trưng của sản phẩm đó. Sử dụng advantame để thay thế đường hoặc fructose, corn
syrup sẽ làm giảm lượng đường, lượng calo, và chi phí sản xuất ra sản phẩm. Advantame
cũng có thể được sử dụng để thay thế một phần của chất làm ngọt có hiệu lực cao khác
trong khi vẫn duy trì được hương vị tương tự hoặc trong một số trường hợp nó còn có thể
cải thiện hương vị tổng thể và tăng cường hương vị cho sản phẩm. Nói chung là mức độ
thay thế có thể được thực hiện với advantame khi thay thế các chất làm ngọt hiệu lực cao
khác, lớn hơn mức mà có thể được thực hiện khi thay thế các chất làm ngọt carbohydrate.

Thay thế một phần của chất làm ngọt hiệu lực cao cũng có thể được thực hiện trong khi
giảm chi phí, và trong nhiều trường hợp cũng cải thiện hương vị.
II. VAI TRÒ VÀ CƠ CHẾ CỦA ADVANTAME.
- Advantame được tổng hợp từ HMPA và aspartame. Do aspartame cũng làm một
chất tạo ngọt tổng hợp còn HMPA thì được tổng hợp từ vani một chất ngọt tự nhiên nên
độ ngọt của advantame gấp rất nhiều lần so với từng chất trên.
- Khi sử dụng advantame trong thực phẩm, thì người tiêu dùng sẽ cảm nhận ngay
được vị ngọt do có gốc vani là chất ngọt tự nhiên. Đồng thời bên cạnh đó do có gốc
aspartame nên dư vị ngọt của advantame cũng được duy trì rất lâu và con lâu hơn cả dư
vị của aspartame. Ngoài ra advantame không có hương vị hoặc màu sắc không mong
muốn nên dễ dàng áp dụng cho hầu hết các sản phẩm thực phẩm.
III. ĐỘC TÍNH. [1], [2], [3], [4], [5], [7]
- Sự an toàn của advantame đã được đánh giá trong một số lượng lớn các nghiên
cứu tiến hành ở chuột, chuột, thỏ, chó và con người dưới tốt phòng thí nghiệm thực hành
(GLP) và bao gồm tất cả những khuyến cáo trong Sách Đỏ của FDA Hoa Kỳ (US FDA
2000). Đối với mỗi của những nghiên cứu quan trọng, một nghiên cứu không GLP sơ bộ
được thực hiện để xác định được liều tầm thích hợp để được sử dụng
10


ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

- Advantame được chứng minh cho thấy là không gây đột biến trong một xét
nghiệm Ames khi ủ với các chủng khác nhau của Salmonella typhimurium, có hoặc
không kích hoạt trao đổi chất. Nó cũng tương tự khi đã không thể hiện bất kỳ tiềm năng
gây đột biến nào thể hiện bứu ác ra ngoài trong khảo thí nghiệm trên chuột . Không có
tiềm năng gây ngộ độc được chứng minh ở chuột khi tiến hành thí nghiệm advantame
được dùng cho những con chuột bằng cách đưa thức ăn theo đường miệng.

- Advantame ăn nhanh chóng bị thủy phân ở đường tiêu hóa với acid tương ứng.
Chỉ một phần nhỏ của advantame hoặc axit tương ứng được hấp thụ từ trong lòng của
đường tiêu hóa và khoảng 87% -93% sẽ được bài tiết trong phân và phần còn lại được bài
tiết trong nước tiểu và acid tương ứng thì cũng có cơ chế tương tự. Không có duy trì ở
mô cụ thể nào của advantame hoặc acid tương ứng. Hai nghiên cứu lâm sàng về khả năng
dung nạp của advantame ở người, bao gồm cả ở những đối tượng bình thường và những
đối tượng bị bệnh tiểu đường đã được tiến hành. Bao gồm những nghiên cứu về liều dược
duy nhất, nghiên cứu liều leo thang ở nam giới khỏe mạnh, một nghiên cứu an toàn 4
tuần về khả năng dung nạp advantame hoặc acid tương ứng ở nam giới khỏe mạnh, và
một nghiên cứu an toàn 12 tuần ở bệnh nhân tiểu đường. Tiêu thụ một liều duy nhất
advantame lên đến 0,5 mg / kg trọng lượng cơ thể / ngày đã được chứng minh là an toàn
trong cả hai đối tượng người bình thường và bệnh nhân tiểu đường. Không có tác dụng
phụ độc hại được báo cáo lại trong bất kỳ nghiên cứu nào con người và advantame
không có ảnh hưởng trên đường huyết hoặc insulin ở những người bình thường và cũng
không có ảnh hưởng trên sự dung nạp glucose hoặc kháng insulin ở bệnh nhân tiểu
đường.
IV. QUI ĐỊNH SỬ DỤNG. [1], [2], [3], [4]
-Advantame là một phụ gia còn rất mới đối với thị trường sản xuất thực phẩm hiện
nay.
- GRASS đã cho phép sử dụng Advantame vào trong một số ản phẩm thực phẩm
nhưng với nồng độ rất thấp. Điều đó được thể hiện trong bãng sau.
Bảng 4.1: Nồng độ Advantame cho phép sử dụng trong một số sản phẩm thực phẩm
Sản phẩm
Đồ uống không cồn
Kẹo cao su
Các sản phẩm sữa (dạng lỏng)
Các sản phẩm sữa đông lạnh

11

Nồng độ Advantame
1.5 ppm
50 ppm
1.0 ppm
1.0 ppm


ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

- Advantame được FAO thông qua và đưa vào danh mục các chất phụ gia được
phép sử dụng trong thực phẩm vào năm 2013. Đồng thời, nó cũng mới vừa được FDA
chấp nhận cho phép sử dụng ở Mỹ.
- ADI = 0-5mg/kg.

12


ADVATAME

GVHD: Nguyễn Thị Hoàng Yến

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Prepared by Ivan Stankovic, Ph.D. and reviewed by Daniel E Folmer, Ph.D.,
“Chemical and Technical Assessment”, Food and Agriculture Organization.
[2] “Rick and Technical Assessment Report”, Supporting Document 1, FOOD
STANDARDS Australia New Zealand.
[3] Lyn O’Brien Nabors, “Alternative Sweetener”, Fourth Edition, CRC Press Taylor &
Francis Group, 2012.

[4] “Who Food Additives Series 68: Safety Evaluation of Certain Food Additives and
Contaminants”, Prepared by the Seventy-seventh meeting of the Joint FAO/WHO.
[5] “Food and Chemical Toxicology 49”, S70-S76, 2011.
[6] “21CFR Part 172”, Food and Drug Administration.
[7] “How Sweet It Is: All About Sugar Substitutes”, Consumer Health Information, Food
and Drug Administration.
[8] “Advantame” (Tentative), 77th JECFA, Food and Agriculture Organization, 2013.
[9] />[10] />
13