結構和理化性質
結構
從假種皮中提取出的物質中主要有兩種蛋白質：非洲竹芋甜素Ⅰ和非洲竹芋甜素Ⅱ，其分子量約為2.1×104。但通過分析非洲竹芋甜素Ⅰ和非洲竹芋甜素Ⅱ的胺基酸排列順序可知，它們均含有207個胺基酸的單鏈，其N－末端都是丙氨酸，在通常食物中所見的胺基酸中僅缺少組氨酸，並且都由8個二硫鍵交聯起來；不同的是非洲竹芋甜素Ⅱ中有6個位置上的胺基酸與非洲竹芋甜素Ⅰ不同。通過已知胺基酸計算其分子量分別為22209和22293。非洲竹芋甜素的甜味特性可能與其結構中存在的二硫鍵有關，用枯草溶菌酶和胰凝乳蛋白酶來處理非洲竹芋甜素，破壞其二硫鍵，則它的甜味幾乎喪失；而用胰蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶來處理，雖將其蛋白鏈切成許多小段，但二硫鍵未被破壞，它的甜度並沒有多大變化。
甜度
非洲竹芋甜素的甜味極強，是現今為止發現的最甜的物質之一，其甜度平均為蔗糖的1.6×103倍，另若以克分子水平計，其甜度是蔗糖的104倍。但是具體的甜度取決於稀釋的濃度：1.1×10－6時為5.5×103－8×103倍，1.0×10－5時為3.5×103倍，0.01%時為1.3×103倍，0.02%時為850倍。由於非洲竹芋甜素甜度高，故在食品中的用量很小，幾乎不產生熱量，被認為是“無營養甜味劑”。
溶解性及穩定性
經抽提生產出的非洲竹芋甜素為白色至奶油色、無定型、無臭粉末，極易溶於水，溶液濃度可達60%以上，也可溶於乙醇、甘油等有機溶劑中，但是不溶於丙酮、乙醚中。非洲竹芋甜素在水溶液中的分配係數K受聚乙二醇(PEG)的分子量大小、pH、NaCl(或其它鹽類)溶液濃度的影響，特別是在磷酸鹽聚乙二醇的系統中，其K值可相對提高60倍。
非洲竹芋甜素粉末在常溫常壓下相當穩定，甜味不會減弱，也無褐變現象，沒有吸濕性。由於非洲竹芋甜素是一種蛋白質，經較長時間高溫處理，會使其甜味消失，但一般加熱在100℃以內可以使用，100℃以上的瞬間殺菌對其影響不大。由於非洲竹芋甜素特有的結構，並且帶有正電荷，因此它在pH1.8～10的範圍內較穩定，不發生凝聚。一般來說，pH值較低時，其穩定性增大。當pH小於5.5時，即使100℃下加熱數小時其甜度不減弱，故它適用於各種典型的軟飲料(pH2.8～3.5)中。非洲竹芋甜素的等電點為pH1.5～11，在鹼性條件下穩定性稍弱。Higginbottham等(1977)報導非洲竹芋甜素遇丹寧結合後，其甜度喪失，且在濃度高的食鹽溶液中甜度也會減弱。而在非洲竹芋甜素的溶液中添加抗壞血酸或其鈉鹽，其甜度會增加5～20倍。
安全性
在西非許多國家，當地居民食用非洲竹芋果實已有數百年的歷史，均未發現有任何不良現象發生。但為了安全起見，在70年代間英國食品添加劑污染委員會的報告中提出，經過急性毒理試驗、亞急性毒理試驗、致畸試驗、致突試驗及過敏性試驗均證實了非洲竹芋甜素是一種安全的天然物質，提出無條件承認。另外非洲竹芋甜素不會引起牙齒齲變，其代謝不需要胰島素的參加，代謝產物為胺基酸，很快就會被人體吸收，不會引起血糖的升高。1983年FAO/WHO食品添加劑專家委員會(JECFA)對其進行安全評價，雖未制定ADI，但有質量規格標準。風味提取製造者協會(FEMA)認為其屬GRAS(公認為安全的)。世界食品添加劑聯合專家委員會於1985年6月同意其作為安全添加劑用於食品中，其ADI值不做特殊規定。迄今為止，日本(1975)、英國(1982)、美國(1982)、澳大利亞、加拿大、南非等幾十個國家和地區已批准其在食品中套用。
製取
非洲竹芋甜素的一般製法大致為：將非洲竹芋果實的假種皮經冷凍乾燥後分離去籽，用水抽提(pH2.5～4.0)後，經超濾以除去低分子物質，再精製、乾燥而成。
另據報導，荷蘭Unilever研究室利用基因工程已生產出非洲竹芋甜素Ⅱ和預製出非洲竹芋甜素分子的前身。即利用重組DNA技術把植物基因的遺傳信息引入E.coli.細菌寄主細胞內，將“設計好”的DNA適時移入細胞內就可生成非洲竹芋甜素蛋白；另一種方法是重組DNA分子的結構，可預製出非洲竹芋甜素分子的前身。非洲竹芋甜素的分子量顯示可以用酵母從植物蛋白中切斷疏水單鍵區，單鍵和碳一端延長對有效合成非洲竹芋甜素是必須的。從E.coli.中提純非洲竹芋甜素可通過磷酸鹽PEG6000(1.5mol/LNaCl，pH7)進行提純，效果較好。
套用
製造口香糖
混合使用
非洲竹芋甜素在酸性條件下穩定，經得起熱和碳酸化處理及熱量低，故常用於飲料中，但常常不是單獨使用，而是與其它甜味劑混合使用。因為它的甜味遲於檸檬酸的酸味而易造成味覺的不平衡，且甜味持續時間長(這種特性軟飲料中並不需要)。Hays公司進行了有關親合力的大量研究表明，非洲竹芋甜素可與大多數味受體有作用，其甜味更易於被人感知，而這種特性一般只有味素或呈味核苷酸才具有，故非洲竹芋甜素有增加食品的香味。非洲竹芋甜素不但可以增加薄荷、姜、桂皮、咖啡的味道，還可去除它們的苦味、辣味；另外還可與味素、核苷酸混合使用，使產品有更鮮美的感覺；非洲竹芋甜素與阿斯巴甜(Aspartame)一起使用時有協同效果，如添加10mg/kg的非洲竹芋甜素能減少30%阿斯巴甜的用量，而達到原來的甜度。
甜點
速溶飲品
香精油或香精中而不產生分層現象，以方便使用。又根據非洲竹芋甜素的非吸濕性，還可將其用於速溶咖啡等速溶飲品中。
醫藥工業
肉桂、冬青等的苦味，且代謝又無需胰島素的參加，產熱量少，有利於糖尿病人和其他病人的使用。非洲竹芋甜素也可用在化妝品行業中，如牙膏、漱口水、唇膏上。日本有篇專利報導，非洲竹芋甜素還可添加於香菸的過濾嘴部，使煙味變得柔和。
現狀及發展趨勢
取代性
甜味素，如非洲竹芋甜素、Monellin、甘草甜素、甜菊苷、羅漢果苷等。雖然有上述許多種甜味劑產品，但都不能達到理想標準。
成為流行趨勢
基因工程的方法來製取非洲竹芋甜素，使其產品更易於工業化生產。非洲竹芋甜素作為一種天然低熱型甜味劑，將會在食品、醫藥、化妝品等行業中有很好的發展前景。
