Химические и физико-химические методы определения аспартама (Е951)

История открытия аспартама, его свойства. Метод определения аспартама, оборудование, приборы и реактивы. Аспартам в организме человека. Токсикологические и клинические исследования аспартама. Потребление продуктов, содержащих аминокислоту фенилаланин.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Министерство науки и образования Украины

ГВУЗ «Украинский государственный химико-технологический университет»

Кафедра

Аналитической химии

РЕФЕРАТ

Yа тему

«Химические и физико-химические методы определения аспартама (Е951)»

Написал

Студент гр. 3-ХДК-67

Фоменко Александр

Проверила

Доц. Вашкевич Э.Ю.

Днепропетровск 2009г.



Аспартам (сластилин) -- искусственный подсластитель, заменитель сахара (пищевая добавка E951). Метиловый эфир дипептида, состоящего из стандартных аминокислот: аспарагиновой и фенилаланина.

Свойства

Аспартам примерно в 160-200 раз слаще сахара, не имеет запаха, хорошо растворяется в воде. Несмотря на то что этот подсластитель как и белки имеет калорийность 4 ккал/г, для создания сладкого вкуса необходимо очень небольшое количество аспартама, поэтому его вклад в калорийность пищи не принимается в расчет. По сравнению с сахаром вкусовое ощущение сладости от аспартама медленнее появляется и дольше остается. Аспартам начинает разрушаться при 80°C, поэтому не пригоден для подслащивания продуктов, подвергаемых термообработке.

Применение

Аспартам выпускается под различными торговыми марками как отдельно и во составе смесей сахарозаменителей. Входит в состав примерно 6000 различных видов продуктов и напитков, часто используется в диетических напитках и не содержащих сахара жевательных резинках.

Также выпускается в виде таблеток (1 таблетка по сладости соответствует 3,2 г сахара) и используется при сахарном диабете, ожирении и других заболеваниях, требующих ограничения или исключения употребления сахара.

История

Аспартам был открыт в 1965 г. Джеймсом М. Шлаттером, химиком, работавшим на компанию Сёрл (G.D. Searle & Company). Шлаттер синтезировал аспартам в ходе исследований для производства лекарств от язвы. Он обнаружил сладкий вкус аспартама случайно, облизнув палец, на который попал аспартам. Первыми стали применять аспартам США и Великобритания -- с 1981 года. Выпускаемый под различными торговыми марками (например, Equal, Spoonful), аспартам объявлен альтернативой сахару, позволяющей не набирать вес и не являющейся канцерогеном, как используемый ранее искусственный подсластитель - сахарин.

Метаболизм и безопасность

Аспартам в организме человека распадается на две аминокислоты и метанол. Аминокислоты являются составной частью белка и не только не опасны, но даже необходимы организму. Метанол же (в больших количествах) является токсичным веществом, что часто дает повод для дискуссий о вреде аспартама. Однако в малых количествах метанол постоянно образуется в организме человека в результате естественных метаболических процессов (то есть в результате нормальной жизнедеятельности человеческого организма). Кроме того, в свежих фруктах и соках также присутствует метанол (в среднем 140 мг на литр). Всего 10 % (по массе) аспартама превращается в метанол в результате метаболизма. Таким образом, литр натурального сока содержит больше метанола (140 мг на литр), чем напиток, подслащенный аспартамом (60 мг метанола на литр).

Большое количество токсикологических и клинических исследований аспартама подтвердили его безвредность, если дневная доза не превышает 50 мг на килограмм веса. В Европе установлен максимум: 40 мг на килограмм веса в день. Практически 40 мг/кг веса тела для человека весом 70 кг значат примерно 266 таблеток синтетического подслащивающего средства, или 26,6 л колы, в один день.

Потребление продуктов, содержащих аминокислоту фенилаланин противопоказано людям с наследственным заболеванием фенилкетонурия, поэтому во многих странах, включая Россию, продукты, содержащие аспартам, должны иметь предупреждение «Содержит источник фенилаланина».

Метод определения аспартама

Аспартам: 1-метиловый эфир N-L-альфа-аспартил-L-фенилаланина.

Условия ВЭЖХ (примечание №1)

Колонка из нержавеющей стали, длина 150 мм, диаметр 4,6 мм. Сорбент - Кромасил 100 С18, зернение 5 мкм. Перед работой новую колонку необходимо перевести на обратнофазный режим работы. Для этого колонку промывают 40 куб. см изопропанола, затем 80 куб. см деионизированной воды, после чего уравновешивают колонку подвижной фазой до стабильной нулевой линии.

Подвижная фаза

5,6 г фосфорнокислого калия однозамещенного, безводного (КН2РO4) растворяют в 820 куб. см бидистиллированной воды, доводят pH до 4,3 добавлением фосфорной кислоты, после чего прибавляют 180 куб. см ацетонитрила. Смесь дегазируют на роторном испарителе. Стандарт аспартама с концентрацией 1 мг/куб. см.



Детектирование

Спектрофотометр, длина волны УФ 255 нм, шкала 0,5 AUFS, скорость потока 0,8 куб. см/мин., время удерживания аспартама - 6,2 +/- 0,05 мин. Обработка хроматографических данных по программе МультиХром для Windows, версия 1.39. Стандартный образец и испытываемую пробу хроматографируют не менее трех раз. Ошибка метода +/- 5%.

Качественные реакции на аспартам

Оборудование, приборы и реактивы: водяная баня, спиртовка, 10% раствор NaOH, 1% раствор CuSO4, 0,2% раствор нингидрина, концентрированная азотная кислота, 0,5% раствор аспартама.

1) Биуретовая реакция

Техника выполнения работы: к 1мл раствора аспартама прибавляют 1 мл 10% раствора едкого натра и 2 капли 1% раствора сернокислой меди. В присутствии белков и пептидов (начиная с трипептидов) появляется розово-фиолетовое окрашивание. Реакция основана на образовании хелатного соединения ионов меди (+2) с двумя пептидными связями.

2) Нингидриновая реакция

Техника выполнения работы: к 5-10 каплям раствора аспартама добавляют 6-10 капель 0,2% раствора нингидрина. Нагревают до кипения на водяной бане. Появляется фиолетово-синее окрашивание за счет образования продукта конденсации нингидрина с аминокислотой.

3) Ксантопротеиновая реакция

Техника выполнения работы: к 0,5мл раствора аспартама прибавляют 5-6 капель концентрированной азотной кислоты. Осторожно нагревают. Приналичии в растворе циклических аминокислот или белков, в которых присутствуют эти аминокислоты, появляется желтое окрашивание за счет нитрования бензольного кольца.

Примечание №1



аспартам аминокислота фенилаланин



Литература

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Аспартам

2. Битуева Э.Б., Лебедева С.Н.: Методические указания к выполнению лабораторного практикума по курсу «Пищевые и биологически активные добавки»/.- Улан-Удэ: Издательство ВСГТУ, 2005. -26с.

3. ГОСТ №30059-93

Размещено на Allbest.ru

...