naar boven
download articleAspartaam
Inhoudsopgave
 | Productie aspartaam | |
| Fermentatie | |
| Isolatie | |
| Modificatie | |
| Synthese | |
| Modificatie | |
| Zuivering |
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 fruitaroma’s 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 ‘bevat een bron van fenylalanine’ 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 bacteriën 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 bacteriën zijn gevormd, worden deze overgebracht naar een tank waarin alle voedingsstoffen aanwezig zijn om nog meer bacteriën 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 bacteriën 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 geïsoleerd. Met behulp van een centrifuge wordt een groot deel van de aminozuren van de bacteriën 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.
bedrijven