Introduction
Depuis sa découverte en 1965 par le chimiste James L. Schlatter, les scientifiques se disputent au sujet de cet édulcorant controversé. Est-il autorisé à juste titre dans les boissons et autres produits diététiques ou représente-t-il un danger pour notre santé ?
Ici, il a été mesuré au moyen de la DSC et de la TGA-FT-IR afin d'obtenir des informations sur certaines de ses propriétés thermiques telles que le Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope).point de fusion et la température de dégradation.
Résultats des tests
Pour la mesure DSC, un échantillon a été préparé dans un creuset Concavus® avec un couvercle percé et chauffé entre la température ambiante et 300°C à une vitesse de chauffage de 10 K/min. Les résultats du chauffage sont présentés dans la figure 2.
La mesure TGA-FT-IR a été effectuée sur un échantillon de 7,46 mg préparé dans un creuset en oxyde d'aluminium et chauffé à 700°C à 10 K/min dans une atmosphère d'azote dynamique. Les gaz dégagés pendant la mesure TGA ont été directement injectés dans le spectromètre FT-IR de Bruker Optics. La courbe TGA est représentée à la figure 3. Un large effet EndothermiqueA sample transition or a reaction is endothermic if heat is needed for the conversion.endothermique entre 25°C et 100°C (figure 3) est associé à une perte de masse de 1,4%. Un second effet endothermique détecté à 128°C (température de pointe) conduit à une perte de masse de 1,5%. Les spectres FT-IR correspondants à 60°C et 123°C (voir figure 4) révèlent que la substance libérée est de l'eau dans les deux cas (très probablement de l'eau absorbée dans la première étape et de l'eau d'hydratation dans la deuxième étape).
Le pic détecté à 187°C (DSC), correspondant à l'étape TGA avec une perte de masse de 12,5%, est dû à la dégradation de l'aspartame. Le spectre FT-IR détecté à 184°C est donné dans la figure 5 (courbe bleue). Il correspond très bien au spectre de la bibliothèque du PNNL pour le méthanol (courbe rouge).
Cette dégradation thermique de l'aspartame, associée à la libération de méthanol, conduit à la formation d'une nouvelle substance, probablement la 2,5-dioxopipérazine [2]. Le pic à 248°C dans la courbe DSC peut être attribué à la Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope). fusion de la substance formée. La dégradation de ce produit suit (pic TGA à 330°C - fig. 3). Les figures 6, 7 et 8 montrent chacune le spectre FT-IR des produits libérés à 329°C (courbe rouge) en comparaison avec les spectres FT-IR de différents composés, suggérés par la base de données NIST-EPA. Au cours de la dégradation, du dioxyde de carbone et de l'ammoniac sont libérés (spectre bleu dans la figure 6 ; spectre vert dans la figure 7). Les autres bandes détectées sont très probablement dues à des groupes fonctionnels contenant des liaisons aromatiques, de l'azote et de l'oxygène.
À titre d'exemple, la figure 8 compare le spectre FT-IR à 329,1°C avec le spectre du N-benzyl-maléimide, avec lequel il est conforme dans les gammes de longueurs d'onde autour de 3000 cm-1 et entre 1250 cm-1 et 1500 cm-1.
Conclusion
L'analyse par les méthodes complémentaires que sont la DSC et la TGA révèle la quantité de composants volatils dans un échantillon ainsi que ses températures de Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope). fusion et de dégradation. En outre, le couplage FT-IR donne des informations sur les substances libérées lors du chauffage : Dans le cas de l'aspartame, l'eau s'évapore d'abord, puis la substance se dégrade en libérant du méthanol.
Bien que causée par un autre type de mécanisme, la dégradation de l'aspartame dans le corps après sa consommation entraîne également la libération de méthanol, parmi d'autres émissions. Ce phénomène peut entraîner des maux de tête et des vertiges [3], si la substance est consommée en grandes quantités. C'est l'une des raisons pour lesquelles il est recommandé de ne consommer l'aspartame qu'à bon escient.