-->
you're reading...
Kebutuhan Industri, Wirausaha

Membuat Pemanis Buatan

Pemanis Buatan

Cara Membuat Pemanis Buatan

Aspartam merupakan pemanis buatan yang digunakan dalam makanan berkalori rendah. Hal ini terutama diperoleh dari dua asam amino alami kimia gabungan dan ditunjuk oleh nama kimia NL-aaspartyl-L-fenilalanin-l-metil ester (APM). Ditemukan secara tidak sengaja pada tahun 1965, ia kemudian dipatenkan dan saat ini merupakan pemanis buatan yang paling digunakan di Amerika Serikat.

Aspartam adalah, putih tidak berbau, bubuk kristal. Ini adalah sekitar 200 kali lebih manis dari gula dan sudah larut dalam air. Memiliki rasa manis tanpa kimia atau aftertaste pahit logam dilaporkan dalam pemanis buatan lainnya. Properti ini membuatnya menjadi bahan yang baik untuk digunakan sebagai pengganti gula dalam resep makanan banyak. Namun, aspartam memang cenderung untuk berinteraksi dengan rasa makanan lain, sehingga tidak bisa sempurna menggantikan gula. Resep untuk makanan yang dipanggang, permen, dan produk lainnya harus diubah jika aspartam digunakan. Meskipun aspartam dapat digunakan dalam resep microwave, sangat sensitif terhadap pemanasan yang luas, yang membuatnya tidak cocok untuk baking.

Fakta bahwa aspartam memberikan rasa manis dan rasa tanpa memberi karakteristik fisik lainnya seperti curah atau kalori seperti pemanis lainnya yang membuatnya unik. Sifat lain yang berguna adalah bahwa ia memiliki efek sinergis dengan pemanis lainnya, sehingga memungkinkan untuk menggunakan pemanis kurang total. Selain pemanis makanan, aspartam digunakan untuk mengurangi kalori, dan mengintensifkan dan memperluas rasa buah.
Sejarah

Manusia telah diinginkan makanan dengan rasa manis selama ribuan tahun. Lukisan gua kuno di Arana di Spanyol menunjukkan seorang pria neolitik mengambil madu dari sarang lebah liar. Ia telah mengemukakan bahwa manusia awal mungkin telah menggunakan rasa manis makanan untuk memberitahu mereka mana yang akan aman untuk dimakan. Hal ini bahkan berpikir bahwa keinginan untuk rasa manis mungkin merupakan sifat bawaan manusia. Sayangnya, banyak makanan yang manis secara alami mengandung jumlah yang relatif besar kalori dan karbohidrat.

Pemanis alternatif dikembangkan untuk memberikan rasa manis tanpa kalori yang tidak perlu. Mereka juga memberikan manfaat tambahan meningkatkan palatabilitas obat-obatan, membantu dalam pengelolaan diabetes, dan menyediakan sumber biaya yang efektif di mana gula tidak tersedia. Yang pertama, sakarin, ditemukan pada tahun 1879 dan telah digunakan dalam produk seperti pasta gigi, obat kumur, dan permen karet tanpa gula.

Rasa sugarlike aspartam ditemukan tidak sengaja oleh James Schlatter, seorang peneliti obat Amerika di GD Searle & Co pada tahun 1965. Ketika bekerja pada obat antiulcer, ia tidak sengaja menumpahkan beberapa APM di tangannya. Mengira bahwa materi tidak toksik, ia pergi tentang pekerjaannya tanpa mencucinya. Dia menemukan rasa manis APM ketika ia menjilat jarinya untuk mengambil selembar kertas dengan berat. Ini terobosan awal kemudian membawa perusahaan untuk menyaring ratusan versi modifikasi dari APM. Namun, tidak satupun bahan-bahan yang ditawarkan semua keuntungan yang ditemukan dalam senyawa asli, termasuk manufaktur ekonomis, kualitas rasa yang sangat baik dan potensi, jalur metabolisme alami untuk pencernaan, stabil, dan toksisitas yang sangat rendah. Akibatnya, perusahaan dikejar dan diberikan paten Amerika Serikat 3.492.131 dan paten internasional, dan penemuan awal yang dikomersialkan. Paten AS berakhir pada tahun 1992, dan teknologi yang sekarang tersedia untuk setiap perusahaan yang ingin menggunakannya.

Setelah bertahun-tahun pengujian toksisitas, FDA menyetujui penggunaan aspartam awalnya sebagai pemanis pada tahun 1980. Namun, ciri dari bahan kimia sintetis yang digunakan dalam produk makanan adalah bahwa keselamatan mereka adalah di bawah pengawasan konstan. Aspartam tidak terkecuali dan telah dikelilingi oleh beberapa kontroversi tentang keamanannya sejak diperkenalkan. Sebagian besar dari keprihatinan ini dikuburkan pada tahun 1984-an, ketika setelah menyelidiki berbagai aspartam terkait keluhan, FDA dan Pusat Pengendalian Penyakit menyimpulkan bahwa zat tersebut aman dan tidak mewakili risiko kesehatan yang meluas. Kesimpulan ini kemudian didukung oleh American Medical Association pada tahun 1985, dan aspartam telah mendapatkan pangsa pasar sejak itu. Selain penggunaannya di Amerika Serikat, aspartam juga telah disetujui untuk digunakan di lebih dari 93 negara asing.

Aspartame telah dipasarkan sejak tahun 1983 oleh Searle dengan merek nama NutraSweet ‘dan Equal. Saat ini, ‘NutraSweet adalah unsur yang sangat populer dan digunakan di lebih dari 4.000 produk, termasuk permen karet, yogurt, minuman ringan diet, buah-jus, puding, sereal, dan campuran minuman bubuk. Di AS sendiri, NutraSweet ® penjualan topped $ 705.000.000 pada tahun 1993, menurut perusahaan.

Bahan Baku

Aspartam terutama berasal dari senyawa yang disebut asam amino. Ini adalah bahan kimia yang digunakan oleh tanaman dan hewan untuk menciptakan protein yang penting bagi kehidupan. Dari 20 asam amino alami, dua dari mereka, asam aspartat dan fenilalanin, digunakan dalam pembuatan aspartam.

Semua asam amino molekul memiliki beberapa karakteristik umum. Mereka terdiri dari sebuah gugus amino, sebuah gugus karboksil, dan rantai samping. Sifat kimia dari rantai samping yang membedakan berbagai asam amino. Karakteristik lain dari asam amino adalah kemampuan untuk membentuk konfigurasi molekul berbeda yang dikenal sebagai isomer. Ini isomer yang ditunjuk oleh huruf L dan D. Aspartam terdiri dari L saja, L isomer, tidak satupun dari kombinasi isomer lain rasa manis. Rasa manis dari aspartam tidak dapat diprediksi dengan melihat dua asam amino yang berasal dari. L-aspartat asam memiliki rasa yang datar dan L-fenilalanin rasa pahit. Namun, ketika kedua senyawa kimia digabungkan dan L-fenilalanin sedikit dimodifikasi, rasa manis tercapai.

Asam aspartat adalah salah satu dari lima asam amino yang memiliki “bermuatan” kelompok samping. Kelompok sisi dibebankan pada asam aspartat adalah (-CH2-COOH). Ketika dimasukkan ke dalam air, bahan ini mengionisasi dan menjadi bermuatan negatif. Fenilalanin memiliki kelompok, samping nonpolar hidrofobik yang tidak kompatibel dengan air. Hal ini terdiri dari cincin karbon enam dan melekat ke tulang punggung utama asam amino melalui metil (-CH 2) kelompok. Sebelum sintesis menjadi aspartam, itu direaksikan dengan metanol. Ini menambahkan gugus metil yang terkait dengan molekul oleh oksigen, dan senyawa tersebut dikonversi menjadi metil ester. Metanol yang diperlukan untuk sintesis aspartam memiliki struktur kimia (CH 3-OH). Ini adalah bahan yang sangat umum dan digunakan secara luas oleh ahli kimia organik untuk sintesis berbagai reaksi kimia.
Manufaktur
Proses

Meskipun komponen-aspartat asamnya, fenilalanin, dan metanol-terjadi secara alami dalam makanan, aspartam itu sendiri tidak dan harus diproduksi. NutraSweet ‘(aspartam) dibuat melalui proses fermentasi dan sintesis.
Fermentasi

Fermentasi langsung menghasilkan asam amino mulai diperlukan untuk pembuatan aspartam. Dalam proses ini, jenis-jenis bakteri yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan asam amino tertentu dibangkitkan dalam jumlah besar. Selama sekitar tiga hari, asam amino yang dipanen dan bakteri dihancurkan.

* 1 Untuk memulai proses fermentasi, sampel dari biakan murni bakteri dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang mengandung gizi yang diperlukan untuk pertumbuhannya. Setelah inokulasi awal bakteri mulai berkembang biak. Ketika populasi mereka cukup besar, maka akan ditransfer ke tangki benih. Para bakteri

  • Aspartame

    *

    strain digunakan untuk membuat L-aspartat asam dan L-fenilalanin adalah B. flavum dan C. glutamicum masing-masing.
    * 2 Tangki benih menyediakan lingkungan yang ideal untuk pertumbuhan bakteri lebih banyak. Itu diisi dengan hal-hal yang dibutuhkan bakteri untuk berkembang, termasuk air hangat dan makanan karbohidrat seperti tebu, glukosa, atau sukrosa. Ia juga memiliki sumber karbon seperti asam asetat, alkohol atau hidrokarbon, dan sumber nitrogen seperti amonia cair atau urea. Ini diperlukan bagi bakteri untuk mensintesis sejumlah besar asam amino yang diinginkan. Lain faktor pertumbuhan seperti vitamin, asam amino, dan kecil bulat nutrisi keluar isi tangki biji. Tangki benih dilengkapi dengan mixer, yang menjaga media pertumbuhan bergerak, dan pompa, yang memberikan disaring, udara terkompresi. Ketika pertumbuhan bakteri cukup hadir, isi dari tangki benih dipompa ke tangki fermentasi.
    * 3 Tangki fermentasi pada dasarnya adalah versi yang lebih besar tangki biji. Itu diisi dengan media pertumbuhan yang sama ditemukan dalam tangki benih dan juga menyediakan lingkungan yang sempurna untuk pertumbuhan bakteri. Di sini bakteri dibiarkan tumbuh dan menghasilkan sejumlah besar asam amino. Karena kontrol pH sangat penting untuk pertumbuhan yang optimal, air amonia ditambahkan ke tangki yang diperlukan.
    * 4 Saat asam amino cukup hadir, isi tangki fermentasi dipindahkan keluar sehingga isolasi dapat dimulai. Proses ini dimulai dengan pemisah sentrifugal, yang mengisolasi sebagian besar asam amino bakteri. Asam amino yang diinginkan selanjutnya dipisahkan dan dimurnikan dalam kolom pertukaran ion. Dari kolom ini, asam amino dipompa ke tangki kristalisasi dan kemudian pemisah kristal. Mereka kemudian dikeringkan dan disiapkan untuk fase sintesis produksi aspartam.

    Sintesis

    Aspartam dapat dibuat dengan berbagai jalur kimia sintetis. Secara umum, fenilalanin dimodifikasi oleh reaksi dengan metanol dan kemudian digabungkan dengan asam aspartat sedikit dimodifikasi yang akhirnya membentuk aspartam.

    * 5 Asam amino yang berasal dari proses fermentasi pada awalnya dimodifikasi untuk memproduksi aspartam. Fenilalanin direaksikan dengan metanol menghasilkan senyawa yang disebut L-fenilalanin metil ester. Asam aspartat juga diubah sedemikian rupa untuk melindungi berbagai bagian molekul dari efek reaksi lebih lanjut. Salah satu metode adalah dengan mereaksikan asam aspartat dengan zat yang menghasilkan cincin benzil ditambahkan untuk melindungi situs tersebut. Hal ini memastikan bahwa reaksi kimia lebih lanjut akan terjadi hanya pada bagian tertentu dari molekul asam aspartat.
    * 6 Setelah asam-asam amino yang tepat dimodifikasi, mereka dipompa ke dalam tangki reaktor, di mana mereka diizinkan untuk campuran pada suhu kamar selama 24 jam. Suhu

  • Aspartame

    *

    kemudian meningkat menjadi sekitar 149 ° F (65 ° C) dan dipertahankan selama 24 jam. Reaksi kemudian didinginkan sampai suhu kamar. Hal ini diencerkan dengan pelarut yang sesuai dan didinginkan sampai sekitar 0 ° F (-18 ° C), menyebabkan kristalisasi. Kristal-kristal tersebut kemudian diisolasi dengan filtrasi dan dikeringkan. Kristal-kristal adalah antara dari aspartam yang harus dimodifikasi lebih lanjut.
    * 7 The menengah diubah menjadi aspartam dengan mereaksikan dengan asam asetat. Reaksi ini dilakukan dalam tangki besar berisi larutan asam berair, katalis logam palladium, dan hidrogen. Hal ini dicampur dan dibiarkan bereaksi selama sekitar 12 jam.

    Pemurnian

    * 8 Katalis logam dihilangkan dengan filtrasi, dan pelarut disuling, meninggalkan residu padat. Residu ini dimurnikan dengan melarutkannya dalam larutan etanol berair dan rekristalisasi. Kristal-kristal disaring dan dikeringkan untuk memberikan selesai, bubuk aspartam.

    Quality Control

    Kualitas senyawa diperiksa secara teratur selama proses manufaktur. Yang paling penting adalah pemeriksaan sering dari kultur bakteri selama proses fermentasi. Juga, sifat fisik dan kimia berbagai produk jadi diperiksa, seperti pH, titik leleh, dan kadar air.
    Masa Depan

    Saat ini, hanya ada tiga alternatif pemanis di Amerika Serikat yang dapat digunakan dalam produk makanan. Sementara aspartam mungkin salah satu yang terbaik yang tersedia, para ilmuwan mencari cara baru untuk membuat pemanis secukupnya sebanyak seperti gula mungkin. Penelitian mereka telah difokuskan di tiga wilayah, termasuk mencari derivatif baru, pencampuran pemanis, dan meningkatkan efisiensi aspartam.

    Sebagian besar karya turunan kimia telah dipusatkan pada menemukan senyawa yang akan cocok dengan reseptor rasa tunas lebih baik dari aspartam tradisional. Menggunakan aspartam sebagai model, peneliti percaya bahwa mereka akan dapat meningkatkan berbagai karakteristik dengan membuat sedikit modifikasi. Misalnya, mereka telah menemukan bahwa ketika L-aspartat asam saja dimodifikasi dengan cara tertentu, memberikan produk yang memiliki rasa manis. Masa Depan penelitian

Aspartame

mungkin akan fokus pada jenis derivatif.

Bidang lain penelitian berfokus pada peningkatan stabilitas panas dari aspartam. Menggunakan teknologi enkapsulasi, aspartam telah dikembangkan yang dapat digunakan dalam makanan yang dipanggang dan campuran kue. Hasil tes awal yang positif, dan persetujuan FDA telah diberikan untuk aplikasi toko roti.

Karena hanya tiga pengganti gula sintetis saat ini disetujui untuk digunakan dalam makanan di AS, menggabungkan pemanis buatan dalam produk ini menjadi kemajuan teknologi penting. Di sini, para ilmuwan menggabungkan dua atau tiga pemanis dalam upaya untuk membuat sugarlike rasa produk yang lebih.

Tags.

About these ads

About BisnisCamp MI Poltek Surabaya

Cara Usaha

Diskusi

Belum ada komentar.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Blog Stats

  • 625,131 hits

Mohon di baca Ya

Kategori

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: