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甜菜碱又称三甲胺乙内酯、甜菜素、三甲铵乙内盐，为甘氨酸的季铵衍生物，是氨基酸氨基上的氢被甲基取代后形成的一类氮甲基化合物或三甲基内盐。
常见的有甘氨酰甜菜碱，β-丙氨酰甜菜碱和脯氨酰甜菜碱。
由乙醇中得棱柱状晶体或叶片状晶体，具有甜味，易潮解。熔点293℃，300℃时分解，能溶于水、甲醇和乙醇，难溶于乙醚，在熔点时能异构为二甲氨基乙酸甲酯，从游离酸HO—N(CH3)3—CH2COOH的水溶液中得其一水合物的晶体，它在100℃时失水生成甜菜碱，在酸中稳定。
与浓氢氧化钾水溶液作用得三甲胺。
与糖产生美拉德反应(褐变反应)。
存在于甜菜根和棉籽等植物中，有刺鲨鱼之肉和蟹精汁等动物质中也含有。
可由甜菜制糖母液中回收。也可由氨基乙酸的甲基化或由氯乙酸与三甲胺作用而成
。临床上将其与N-脒基甘氨酸共用，治疗重症肌无力，分析化学上也用作鉴定金的试剂。
本品为甜菜碱型两性表面活性剂，用作还原染料染色用匀染剂。
在干旱或盐逆境中，许多植物体内积累甜菜碱，成为渗透调节的主要有机溶质，对蛋白质和细胞膜有保护作用。
应用;
甜菜碱,属季铵型生物碱。
无水甜菜碱是一种新型精细化学品，可广泛应用于食品、医药、日化、印染、化工等领域。
无水甜菜碱是一种高效、优质的营养型添加剂。医药级甜菜碱可用于医药，化妆品，食品，果汁行业，以及牙科材料，另外甜菜碱也可用于发酵行业。
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无水甜菜碱在食品行业因其口味适中、无色在食品、饮料中有广泛用途。无水甜菜碱用于减肥、美容食品。甜菜碱用作日用化工产品的添加剂