hoofdartikel
branches > overig > ingrediŽnten > zoetstoffen
Download download article

Aspartaam

Inhoudsopgave
 Productie aspartaam
 Fermentatie
 Isolatie
 Modificatie
 Synthese
 Modificatie
 Zuivering
Aspartaam is een kunstmatige zoetstof, ook wel bekend als E951. Kunstmatige zoetstoffen zijn stoffen die niet tot de suikers behoren, maar die wel, net als suiker, het zintuig voor zoete smaak prikkelen. Tegenwoordig wordt suiker in veel producten vervangen door deze kunstmatige zoetstoffen.
Aspartaam valt onder de intensieve zoetstoffen. Dit wil zeggen dat de zoetkracht van aspartaam 150 tot 200 keer groter is dan suiker, waardoor men veel minder hoeft toe te voegen. Op deze manier levert aspartaam dan ook nauwelijks energie. Qua smaak komt aspartaam goed overeen met suiker. Aspartaam versterkt daarnaast ook de smaak van andere zoetstoffen, fruit en fruitaromaís en heeft geen ongewenste bij- of nasmaken.
Chemisch gezien is aspartaam een combinatie van de aminozuren asparaginezuur en L-fenylanaline, met aan het fenylanaline-deel een methanolgroep. Deze combinatie komt in de natuur veel voor, maar de methylester maakt de stof synthetisch. Door de aanwezigheid van fenylanaline moet er altijd de waarschuwing Ďbevat een bron van fenylalanineí op de verpakking staan.

In zure producten is aspartaam zeer stabiel, maar tijdens verhitten valt het uit elkaar en verliest daardoor zijn zoete smaak. Aspartaam wordt dan ook vooral gebruikt voor light frisdranken en andere voedingsmiddelen die koud bereid kunnen worden.

Productie aspartaam

Fermentatie

Met behulp van de bacteriŽn Brevibacterium flavum en Corynebacterium glutamicum worden door directe fermentatie de aminozuren L-asparaginezuur en L-fenylanaline gevormd. Het fermentatieproces start met een reincultuur van een bacterie, die zich in de aanwezigheid van de nodige voedingsstoffen vermenigvuldigt.
Wanneer voldoende bacteriŽn zijn gevormd, worden deze overgebracht naar een tank waarin alle voedingsstoffen aanwezig zijn om nog meer bacteriŽn te vormen. Bovendien zijn koolstof- en stikstofbronnen aanwezig, die nodig zijn om later grote hoeveelheden aminozuren te kunnen vormen. Met een mixer wordt het geheel in beweging gehouden en door een pomp wordt gefilterde, samengeperste lucht aangeleverd.
In een fermentatietank met daarin dezelfde voedingsstoffen krijgen de bacteriŽn de kans om grote hoeveelheden aminozuren te produceren. Met behulp van ammoniakwater wordt het geheel op de gewenste pH gehouden.

Isolatie

Wanneer voldoende aminozuren zijn gevormd, moeten de gewenste aminozuren hieruit worden geÔsoleerd. Met behulp van een centrifuge wordt een groot deel van de aminozuren van de bacteriŽn afgescheiden. In een ionenwisselaar worden de gewenste aminozuren verder afgescheiden en gezuiverd. Deze aminozuren worden naar een kristallisatietank gepompt, waarna de gevormde kristallen met behulp van een centrifuge worden afgescheiden. Vervolgens worden de aminozuren gedroogd en klaargemaakt voor synthese tot aspartaam.

Modificatie

Over het algemeen start de synthese van aspartaam met de modificatie van asparaginezuur en fenylanaline.
Het asparaginezuur wordt op een zodanige manier gemodificeerd dat bepaalde delen van het molecuul worden afgeschermd, door bijvoorbeeld benzylringen, zodat verdere chemische reacties alleen plaatsvinden met de juiste zuurgroep van het asparaginezuur.

Door een reactie van fenylanaline met methanol ontstaat L-fenylanaline met een methylester, zie hiervoor de onderstaande reactievergelijking.


Synthese

De gemodificeerde aminozuren worden vervolgens naar een reactor gepompt, waar ze gedurende 24 uur bij kamertemperatuur worden gemengd. Vervolgens wordt de temperatuur verhoogd naar 65įC, waarna het geheel nogmaals gedurende 24 uur bij deze temperatuur wordt gehouden. Na koeling tot kamertemperatuur wordt het mengsel verdund met een oplosmiddel en gekoeld tot -18įC, zodat er kristallisatie plaatsvindt. De gevormde kristallen worden vervolgens door filtreren geÔsoleerd en gedroogd.

Modificatie

In een grote tank worden de gevormde kristallen door reactie met azijnzuur omgezet in aspartaam. De in deze tank aanwezige kristallen, azijnzuuroplossing, palladium katalysator en waterstof worden gedurende ongeveer 12 uur intens gemixt, zodat het geheel de tijd heeft om met elkaar te reageren.

Zuivering

Na een reactietijd van 12 uur wordt de katalysator met behulp van filtratie en het oplosmiddel door destillatie verwijderd. Het overgebleven vaste residu wordt opgelost in ethanol en vervolgens hergekristalliseerd. De gevormde aspartaamkristallen worden gefiltreerd en tot slot gedroogd.
forumGeef uw reactie op dit artikel
Alle velden zijn verplicht. Uw persoonlijke informatie wordt niet op de site geplaatst. Hyfoma levert geen machines, maar verwijst alleen naar de bedrijven die de machines leveren. De meeste genoemde bedrijven leveren alleen machines voor de voedselindustrie en produceren geen voedsel.

Naam: Email:
Functie: Bedrijf:

procesbeschrijving

zoetstoffen

Aspartaam is een kunstmatige zoetstof, ook wel bekend als E951. Kunstmatige zoetstoffen zijn stoffen die niet tot de suikers behoren, maar die wel, net als suiker, het zintuig voor zoete smaak prikkelen. Tegenwoordig wordt suiker in veel producten... lees volledige beschrijving