ساخارین
ساخارین از حدود صد و پنچاه سال پیش که به طور اتفاقی کشف شد، به طور گسترده به عنوان جایگزینی برای قند طبیعی استفاده شده است. تولید و مصرف ساخارین در صدها کشور در سراسر جهان مجاز است. میتوان از آن به عنوان یکی از بهترین انتخابها برای افراد دیابتی و کسانی که تحت رژیم لاغری قرار دارند، نام برد. ساخارین با نامهای تجاری مختلفی به فروش میرسد. دارای طعم فلزی مشخصی است که سازندگان سعی میکنند آن را با کرم تارتار، طعم لیمو، پکتین، ریبونوکلئوتیدها، گلیسین، ریشه جنتیانا و شیرینکنندههای مصنوعی مانند آسپارتام، سیکلامات بپوشانند. 200 تا 700 برابر شیرینتر از شکر معمولی (ساکارز) است و کالری ندارد. ساخارین کاربردهای غیر غذایی در آبکاری نیکل، مواد شیمیایی واسطه، شیرین کننده خوراک دام و طیور و تسریعکننده چسب بیهوازی دارد.
تاریخچه تولید صنعتی ساخارین
ساخارین از تولوئن و یا قطران زغال سنگ تولید میشود. در دهه 1870 توسط کنستانتین فالبرگ، محقق دانشگاه جان هاپکینز در مریلند آمریکا کشف شد. ساخارین از سال 1900 برای شیرین کردن غذاها و نوشیدنیها استفاده میشود. استفاده از آن در زمان جنگ جهانی اول به دلیل کمبود شکر گسترده شد. در طول دهه 1960، بازاریابان شروع به تبلیغ شیرین کننده ساخارین به عنوان یک محصول کاهش وزن تحت نام تجاری Sweet and Low کردند. امروزه با نامهای تجاری مانند Equal® Saccharin، Sugar Twin،® و Sweet'N Low® در دسترس است.
ویژگیهای کارکردی ساخارین در صنایع
ساخارین سدیم هنگام گرم شدن پایدار است، حتی در حضور اسیدها، سدیم ساخارین دارای خصوصیات ماندگاری عالی و طولانی تقریباً 3 تا 4 سال است. با سایر افزودنیهای موجود در فرمولاسیون مواد غذایی واکنش شیمیایی نمیدهد. ساخارین سدیم در محدوده طبیعی شرایط به کار رفته در اغلب فرمولاسیونها پایدار است. تنها زمانی که بیش از یک ساعت در معرض دمای بالا (125 درجه سانتیگراد) با pH پایین (pH 2) قرار گیرد، به طرز قابل توجهی تجزیه و تخریب میشود. گرید 84 درصد، پایدارترین شکل سدیم ساخارین است. ساخارین سدیم را باید در ظرف در بسته و در جای خشک نگهداری کرد.
شیمی ساخارین
ساخارین به سه شکل تجاری در دسترس است:
- اسیدی
- سدیمی (معمولا دی هیدرات)
- کلسیمی (معمولاً نمکهای هیدرات 5)
ساخارین سدیم حلالیت بالایی در آب دارد و به دلیل سهولت در تولید و همچنین خوشطعم بودن، پرمصرفترین نمک ساخارین است. همچنین از ساخارین کلسیم در مصارف مختلف غذایی استفاده میشود. ساخارین وقتی تا دمای 380 درجه سانتیگراد حرارت داده شود، تجزیه میشود که در این صورت هر سه شکل ساخارین بخارات سمی اکسیدهای نیتروژن و اکسیدهای گوگرد از خود ساطع میکنند. البته در طول یک فرآیند غذایی معمولی، ساخارین تجزیه نمیشود. چندین نمک اضافی از ساخارین گزارش شده: از جمله نقره، آمونیوم، مس، لیتیوم، منیزیم، روی و پتاس. اگرچه همه اینها به شدت شیرین هستند، هیچ کدام به صورت تجاری در دسترس نیستند. به آرامی و به طور ناقص در روده جذب میشود، اما به سرعت از ادرار دفع میشود. ساخارین بدون تغییر عمدتاً از طریق ادرار دفع میشود و هیچ مدرکی دال بر متابولیزه شدن آن در بدن حیوانات یا انسان وجود ندارد.
خصوصیات فیزیکوشیمیایی ساخارین
- فرمول مولکولی: C7H5NO3S
- جرم مولی: 19 گرم بر مول
- دمای ذوب: 229–230 درجه سانتیگراد
- حلالیت در آب: 45 g/L
- اسید آلی ضعیف (pKa= 1.8)
- مولکول قطبی
کاربرد ساخارین در صنایع غذایی
به دلیل پایداری، ساخارین (معمولاً به شکل نمک کلسیم یا سدیم آن) در تولید صنعتی محصولات غذایی زیادی به کار میرود. ساخارین معمولاً در نوشابهها، مربا، کمپوت، آب نبات، رویههای دسر و آدامس استفاده میشود. از آنجایی که قدرت شیرینکنندگی ساخارین با حرارت دادن کاهش نمییابد، به عنوان یک افزودنی در محصولات نیازمند فرآوری در دمای بالا کاربرد گسترده دارد. ساخارین را میتوان در فرمولاسیون انوع مواد غذایی و نوشیدنی کم کالری، و بدون قند یافت. در انواع نوشیدنیهای گازدار و غیر گازدار و نوشابههای رژیمی، آبمیوهها، نوشیدنیهای ورزشی و انرژی زا استفاده میشود. در محصولات پخت و نان مانند کلوچه، کیک و شیرینی و همچنین درفرآوری محصولاتی مانند آب نبات، آدامس، پودینگ، کمپوت، مربا و ژله نیز کاربرد دارد. مقادیر معمول سدیم ساخارین مورد استفاده در محصولات غذایی عبارتند از:
- 7 میلی گرم در هر میلی لیتر شیرین کننده معمولی
- 32 میلیگرم در هر میلیلیتر نوشابه گازدار
- 19 میلیگرم در هر میلیلیتر نوشابه غیر گازدار
- 9 میلیگرم در هر میلیلیتر مربا و ژله
- 2 میلیگرم در هر واحد آدامس.
کاربرد ساخارین در صنایع دارویی
ساخارین به طور گسترده در صنعت داروسازی (به عنوان یک طعمدهنده و شیرینکننده) استفاده میشود. به ویژه در فرمولاسیون قرصهای معمولی و قرصهای جویدنی حضور دارد. علاوه بر این، ساخارین طعم شیرینی ارائه میدهد که به پوشاندن طعم تلخ یا نامطبوع برخی داروها کمک میکند و مصرف آنها را آسانتر میکند. در همین راستا، برای تولید خمیر دندان، سفید کننده دندان، دهانشویه، شربتهای سرفه، سوسپانسیونها و قارچکشها کاربرد دارد.
