O método tradicional de síntese química consiste em converter o ácido aspártico em anidrido ácido e, em seguida, condensá-lo com o éster metílico da fenilalanina para formar o aspartame. Esse método químico apresenta baixa regioseletividade e produz dois isômeros: α-aspartame e β-aspartame. O α-aspartame é o produto principal, enquanto o β-aspartame possui sabor amargo. O processo de separação e purificação é mais complexo.
A termolisina tem sido usada com sucesso na síntese de precursores de aspartame em fase orgânica. Ela condensa o éster metílico da fenilalanina com ácido aspártico amino-protegido para formar precursores de aspartame, que então sofrem redução e dessorção. A proteção com base permite obter o aspartame. A reação catalisada pelo método enzimático é enantioseletiva, sintetizando apenas α-aspartame. O éster metílico da fenilalanina racêmico pode ser usado como substrato na reação, e apenas L-fenilalanina é utilizada na reação catalisada por enzima. O éster metílico da D-fenilalanina não reagido pode formar um sal, que pode ser racemizado e reciclado após acidificação.
A reação catalítica apresenta as seguintes características: ① Utilização de termolisina resistente a solventes orgânicos; ② Utilização de um sistema de fase não aquosa, aumentando significativamente a concentração do substrato; ③ Efeito da termolisina sobre o éster metílico da fenilalanina L-α no éster metílico da DL-fenilalanina. O éster metílico da fenilalanina apresenta seletividade rigorosa, e racematos de baixo custo podem ser utilizados como matérias-primas; ④ A termolisina e as matérias-primas sintéticas são colocadas na fase aquosa para a reação enzimática, e os intermediários resultantes são extraídos a qualquer momento para a fase orgânica. Portanto, a reação enzimática não é inibida e pode ser realizada continuamente, com rendimento superior a 95%.
Fatores sintéticos (etanol). Estudos demonstraram que a solubilidade do aspartame em água é geralmente baixa, cerca de 1% (25°C), mas, à medida que o teor de etanol no solvente aumenta, a solubilidade do aspartame também aumenta gradualmente. Quando a solubilidade do aspartame na solução aquosa de etanol atinge seu pico, com a adição contínua de etanol, a solubilidade do aspartame diminui gradualmente.
Fatores sintéticos de influência (temperatura): soluções de aspartame e açúcar branco com a mesma doçura à temperatura ambiente foram preparadas, seladas e aquecidas a diferentes temperaturas por 30 minutos. Em seguida, realizou-se uma avaliação sensorial para determinar se o aquecimento influenciava a doçura da solução de aspartame. Foram utilizadas cinco temperaturas médias entre 100 °C e 120 °C para a medição da doçura do aspartame. Observou-se que, com o aumento da temperatura, a doçura do aspartame diminuiu gradualmente, aproximando-se de zero. Esse resultado também comprova, em certa medida, a instabilidade do aspartame em altas temperaturas, e o armazenamento nessas condições deve ser evitado.
