虽然阿斯巴甜为美国食品药品监督管理局批准并在食品中大量使用的人工甜味剂,但其对人体的安全性是近年来食品研究领域争论的焦点。如何利用阿斯巴甜的二肽骨架结构并合理设计具有低或无热量、高甜度和无毒副作用的同系列甜味剂成为当前研究的热点。本文以现有的阿斯巴甜甜味剂及其甜度为研究对象,运用主成分分析、Hierarchical聚类分析、遗传函数算法、逐步多元线性回归和偏最小二乘法等统计方法建立该类甜味剂结构与其甜度间的高预测性二维与三维定量构效关系模型,并运用交叉验证、随意检验和外部预测检验等方法进行模型显著性检验,找到调控其甜味的二维与三维关键结构因素,并设计了几种高效二肽或三肽甜味剂。研究结果表明,最佳模型中含有静电、立体、疏水和氢键相互作用参数,其均会影响该类甜味剂的甜度,这也进一步验证了Nofre和Tinti等人提出的多位点甜味理论。新设计的部分二肽与三肽甜味剂的甜度高于已知最甜的该类甜味剂。