آسپارتام
شیرین کنندهها یا جایگزینهای قند، مانند آسپارتام، سوکرالوز و مواد مشتق شده از استویا، موادی هستند که برای شیرین کردن و در برخی موارد افزایش طعم غذاها استفاده میشوند. شیرین کنندههای مصنوعی (ASW)، همچنین به عنوان شیرین کنندههای غیر مغذی نیز (NNS) شناخته میشوند، در طول جنگهای جهانی در پاسخ به کاهش تولید شکر به دلیل بحران کشاورزی رایج شدند. در آن زمان، مصرف محصولات رژیمی همچنان در حال افزایش بود. از آنجایی که آسپارتام بسیار شیرین است (حدود 200 برابر شیرینتر از ساخارین)، تنها مقدار کمی از آن برای اضافه شدن به فرمولاسیون ماده غذایی مورد نیاز است؛ بنابراین در گروه شیرین کنندههای بدون انرژی قرار میگیرد. در طول هضم، آسپارتام به عنوان پروتئین در نظر گرفته میشود و بنابراین بیماران دیابتی میتوانند غذاهای شیرین شده با آسپارتام بخورند و نوشیدنیهای تهیه شده با آسپارتام را بنوشند. آسپارتام در فرآوری نوشیدنیها، دسرها، شیرینیها، محصولات لبنی، آدامسها و محصولات کاهش انرژی و کنترل وزن کاربرد دارد.
تاریخچه آسپارتام
آسپارتام یکی از سه شیرین کننده مصنوعی پر مصرف است. این شیرین کننده در اوایل و اواسط دهه 1980 از یک دوره رشد قابل توجه برخوردار شد، زیرا در زمان مناسب در مکان مناسب حضور داشت. شرکت Nutrasweet ایالات متحده آمریکا (مالک حق اختراع آسپارتام) سود کلانی در آن برهه زمانی به دست آورد و به فروشی نزدیک به 1 میلیارد دلار تا سال 1998 دست یافت. در واقع NutraSweet برنده "جنگ کولا" در آن زمان بود. در نسخهای از یک مقاله از آرشیو چاپی تایمز در سال 1983 نوشته شده است: آسپارتام، شیرین کننده جدید کم کالری، بازار مصرفی بیانتهایی را گسترده است. از بهار گذشته، زمانی که آسپارتام در سراسر کشور در دسترس قرار گرفت و در محصولات زیادی از غلات گرفته تا میلک شیک مخلوط و کولاهای رژیمی، به کار برده شد، جایگزینی برای ساخارین و شکر شده است. کنت دفرن، سخنگوی شرکت جنرال فودز گفت: «این اولین جایگزین واقعی برای شکر است.» در حال حاضر، این شیرین کننده جدید که به طور تصادفی در سال 1965 توسط یک شیمیدان در G. D. Searle & Company کشف شد، توسط تعداد زیادی از شرکتها از جمله Borden Inc.، General Foods، H. J. Heinz، Quaker Oats و Coca-Cola استفاده میشود. در سال 1981، FDA آسپارتام را به عنوان یک شیرین کننده برای برخی از مصارف خشک مانند غلات صبحانه سرد، ژلاتینها و پودینگها و در فرآوری آدامس تایید کرد. این تاییدیه در سال 1983 بسط یافت و شامل نوشابههای گازدار نیز شد.
متابولیسم آسپارتام
آسپارتام از دو اسید آمینه (ال فنیل آلانین و ال اسپارتیک اسید) سنتز شده است. از طریق عمل استراز و پپتیدازها، هیدرولیز شده و در دستگاه گوارش جذب میشود. هضم، باعث آزاد شدن متانول (10 درصد)، اسید آسپارتیک (40 درصد) و فنیل آلانین (50 درصد) میشود.
کاربرد آسپارتام در صنایع غذایی
کمپانی کوکا کولا طعم جدیدی از نوشابه رژیمی را معرفی کرده است که در آن از مخلوط آس سولفام پتاسیم و آسپارتام به عنوان شیرین کننده استفاده میکند. آسپارتام را می وان به عنوان شیرین کننده در نوشیدنیها (مانند نوشابههای رژیمی، آبمیوههای یا کم قند و آبهای طعم دار)، محصولات لبنی (مانند ماست و شیر کم چرب)، دسرها، پودینگ و ژلاتین، بستنی، آدامس، سس، شربت و چاشنی، غلات صبحانه، خمیر دندان و داروهایی مانند شربت سینه و قرصهای ویتامین جویدنی استفاده کرد.
ویژگیهای عملکردی و شیمیایی آسپارتام
آسپارتام اگرچه به صورت جامد پایدار است، اما در محلول تجزیه میشود، به خصوص در دماهای بالا یا مقادیر pH بالای 6. آسپارتام همچنین پس از واکنش با چندین طعم دهنده، آلدهید یا کتونها، شیرینی خود را از دست میدهد. از این رو، صنعت بعضا ترجیج میدهد که از فرم کپسوله شده آسپارتام در روند فرآوری ماده غذایی و نوشیدنی استفاده کند. از آنجایی که شیرینی آن در مجاورت رطوبت به راحتی فروکش میکند یا در حین نگهداری و انبار کم کم زائل میشود، از مواد مختلفی برای کپسوله کردن آسپارتام استفاده میشود: شلاک، زئوئین، آگار، آلژینات ها، اتیل سلولز، هیدروکس پروپیل متیل سلولز، دکسترین، ژلاتین و نشاسته اصلاح شده. آسپارتام به دلیل شیرینی بالا معمولاً در محصولاتی مانند آدامس استفاده میشود. آدامسهایی که با آسپارتام کپسوله شده فرآوری شدهاند برای مدت طولانیتری شیرین میمانند و طعم آنها در حین جویدن آزاد به تدریج میشود. آسپارتام همچنین در فرآیند کپسولهسازی برای ایجاد ثبات بیشتر و بهبود طعم، رنگ و بافت و افزایش زمان ذخیرهسازی استفاده میشود. این تکنیک نه تنها در صنایع غذایی، بلکه در صنایع آرایشی و بهداشتی، صنایع شیمیایی کشاورزی و صنایع دارویی نیز برای کنترل انتشار دارو قابل استفاده است. ساختار آسپارتام (گروههای کربوکسیلات و آمینو) به آن این اجازه را میدهد تا فلزات سنگین را از ماده غذایی، کیلیت کند.
ویژگیهای فیزیکوشیمیایی آسپارتام
آسپارتام یک دی پپتید است و به طور کامل در دستگاه گوارش به متانول، اسید آسپارتیک و فنیل آلانین هیدرولیز میشود. 160 تا 220 برابر شیرینتر از ساکارز است. در فرم خشک، پایداری آسپارتام خوب است و اگر رطوبت زیر 8 درصد نگه داشته شود، تجزیه کمی مشاهده میشود. با این حال، در محلول و تحت حرارت، پایدار نیست و هیدرولیز میشود و شیرینی خود را از دست میدهد. بنابرایت آسپارتام برای استفاده در غذاهایی که نیاز به پخت طولانی مدت دارند مناسب نیست زیرا قرار گرفتن طولانی مدت در دمای بالا میتواند باعث از دست دادن شیرینی آن شود.
- فورمول مولکولی: C14H18N2O5
- وزن مولکولی: 31 گرم بر مول
- دمای ذوب: 231 دجه سانتیگراد
- چگالی: 3±0.1 g/cm3
- حلالیت: محلول در اسید فرمیک، حلالیت کم در DMSO، حلالیت کم در آب
- دمای نگهداری: 2 تا 8 درجه سانتیگراد
- پودر سفید رنگ
