Pendahuluan
Sejak ditemukan pada tahun 1965 oleh ahli kimia James L. Schlatter, para ilmuwan memperdebatkan pemanis kontroversial ini. Apakah pemanis ini diperbolehkan dalam minuman dan produk diet lainnya atau justru berbahaya bagi kesehatan kita?
Di sini, pemanis ini diukur dengan menggunakan DSC dan TGA-FT-IR untuk mendapatkan informasi tentang beberapa sifat termalnya seperti Suhu Leleh dan EntalpiEntalpi fusi suatu zat, juga dikenal sebagai panas laten, adalah ukuran masukan energi, biasanya panas, yang diperlukan untuk mengubah suatu zat dari padat menjadi cair. Titik leleh suatu zat adalah suhu saat zat tersebut berubah wujud dari padat (kristal) menjadi cair (lelehan isotropik).titik leleh dan suhu degradasi.
Hasil Tes
Untuk pengukuran DSC, sampel disiapkan dalam wadah Concavus® dengan tutup berlubang dan dipanaskan antara suhu kamar dan 300°C dengan laju pemanasan 10 K/menit. Hasil pemanasan disajikan pada gambar 2.
Pengukuran TGA-FT-IR dilakukan pada sampel 7,46 mg yang disiapkan dalam wadah aluminium oksida dan dipanaskan hingga 700 °C pada 10 K/menit dalam atmosfer nitrogen dinamis. Gas-gas yang terbentuk selama pengukuran TGA langsung disuntikkan ke dalam spektrometer FT-IR dari Bruker Optics. Kurva TGA digambarkan pada gambar 3. Efek endotermal yang luas antara 25°C dan 100°C (gambar 3) dikaitkan dengan kehilangan massa sebesar 1,4%. Efek endotermal kedua yang terdeteksi pada 128°C (suhu puncak) menyebabkan kehilangan massa sebesar 1,5%. Spektrum FT-IR yang sesuai pada 60°C dan 123°C (lihat gambar 4) menunjukkan bahwa zat yang dilepaskan adalah air dalam kedua kasus tersebut (kemungkinan besar air yang diserap pada langkah pertama dan air hidrasi pada langkah kedua).
Puncak yang terdeteksi pada suhu 187°C (DSC), sesuai dengan langkah TGA dengan kehilangan massa sebesar 12,5%, disebabkan oleh degradasi aspartam. Spektrum FT-IR yang terdeteksi pada suhu 184°C diberikan pada gambar 5 (kurva biru). Spektrum ini sangat sesuai dengan spektrum pustaka PNNL untuk metanol (kurva merah).
Degradasi termal aspartam ini, yang terkait dengan pelepasan metanol, mengarah pada pembentukan zat baru, mungkin 2,5-dioksopiperazin [2]. Puncak pada suhu 248°C pada kurva DSC dapat dikaitkan dengan peleburan zat yang terbentuk. Degradasi produk ini mengikuti (puncak TGA pada 330 ° C - gbr. 3). Gambar 6, 7 dan 8 masing-masing menunjukkan spektrum FT-IR dari produk yang dilepaskan pada suhu 329°C (kurva merah) dibandingkan dengan spektrum FT-IR dari senyawa yang berbeda, yang disarankan oleh basis data NIST-EPA. Selama degradasi, karbon dioksida dan amonia dilepaskan (spektrum biru pada gambar 6; spektrum hijau pada gambar 7). Pita-pita lain yang terdeteksi kemungkinan besar disebabkan oleh gugus fungsi yang mengandung ikatan aromatik, nitrogen, dan oksigen.
Sebagai contoh, gambar 8 membandingkan spektrum FT-IR pada suhu 329,1°C dengan spektrum N-benzil-maleimida, yang menunjukkan kesesuaian pada rentang panjang gelombang sekitar 3000 cm-1 dan antara 1250 cm-1 dan 1500 cm-1.
Kesimpulan
Analisis dengan metode pelengkap DSC dan TGA mengungkapkan jumlah komponen yang mudah menguap dalam sampel beserta Suhu Leleh dan EntalpiEntalpi fusi suatu zat, juga dikenal sebagai panas laten, adalah ukuran masukan energi, biasanya panas, yang diperlukan untuk mengubah suatu zat dari padat menjadi cair. Titik leleh suatu zat adalah suhu saat zat tersebut berubah wujud dari padat (kristal) menjadi cair (lelehan isotropik). suhu leleh dan degradasinya. Selain itu, penggabungan FT-IR memberikan informasi tentang zat yang dilepaskan selama pemanasan: Dalam kasus aspartam, air menguap terlebih dahulu, dan zat tersebut kemudian terdegradasi dengan melepaskan metanol.
Meskipun disebabkan oleh mekanisme lain, degradasi aspartam di dalam tubuh setelah dikonsumsi juga menyebabkan pelepasan metanol, di antara emisi lainnya. Hal ini dapat menyebabkan sakit kepala dan pusing [3], jika zat tersebut dikonsumsi dalam jumlah tinggi. Ini adalah salah satu alasan rekomendasi untuk mengonsumsi aspartam hanya sebatas anjuran.