Introducere
De la descoperirea sa în 1965 de către chimistul James L. Schlatter, oamenii de știință se ceartă cu privire la acest îndulcitor controversat. Este permis pe bună dreptate în băuturi și alte produse dietetice sau este un pericol pentru sănătatea noastră?
În acest caz, a fost măsurat prin DSC și TGA-FT-IR pentru a obține informații despre unele dintre proprietățile sale termice, cum ar fi punctul de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire și temperatura de degradare.
Rezultatele testelor
Pentru măsurarea DSC, o probă a fost preparată într-un creuzet Concavus® cu capac perforat și încălzită între temperatura camerei și 300°C la o viteză de încălzire de 10 K/min. Rezultatele încălzirii sunt prezentate în figura 2.
Măsurarea TGA-FT-IR a fost efectuată pe o probă de 7,46 mg preparată într-un creuzet de oxid de aluminiu și încălzită la 700°C cu 10 K/min într-o atmosferă dinamică de azot. Gazele dezvoltate în timpul măsurării TGA au fost injectate direct în spectrometrul FT-IR de la Bruker Optics. Curba TGA este reprezentată în figura 3. Un efect EndotermiceO tranziție de probă sau o reacție este endotermă dacă este nevoie de căldură pentru conversie.endotermic larg între 25°C și 100°C (figura 3) este asociat cu o pierdere de masă de 1,4%. Un al doilea efect EndotermiceO tranziție de probă sau o reacție este endotermă dacă este nevoie de căldură pentru conversie.endotermic detectat la 128°C (temperatura de vârf) conduce la o pierdere de masă de 1,5%. Spectrele FT-IR corespunzătoare la 60°C și 123°C (a se vedea figura 4) arată că substanța eliberată este apă în ambele cazuri (cel mai probabil apă absorbită în prima etapă și apă de hidratare în a doua etapă).
Picul detectat la 187°C (DSC), corespunzător etapei TGA cu o pierdere de masă de 12,5%, se datorează degradării aspartamului. Spectrul FT-IR detectat la 184°C este prezentat în figura 5 (curba albastră). Acesta corespunde foarte bine spectrului bibliotecii PNNL pentru metanol (curba roșie).
Această degradare termică a aspartamului, asociată cu eliberarea de metanol, conduce la formarea unei noi substanțe, probabil 2,5-dioxopiperazină [2]. Picul de 248 °C din curba DSC poate fi atribuit topirii substanței formate. Urmează degradarea acestui produs (vârf TGA la 330°C - fig. 3). Figurile 6, 7 și 8 prezintă fiecare spectrul FT-IR al produselor eliberate la 329°C (curba roșie) în comparație cu spectrele FT-IR ale diferiților compuși, sugerate de baza de date NIST-EPA. În timpul degradării, se eliberează dioxid de carbon și amoniac (spectrul albastru în figura 6; spectrul verde în figura 7). Celelalte benzi detectate sunt cel mai probabil cauzate de grupele funcționale care conțin legături aromatice, azot și oxigen.
Ca exemplu, figura 8 compară spectrul FT-IR la 329,1°C cu spectrul N-benzil-maleimidei, cu care prezintă conformitate în intervalele de lungimi de undă în jurul valorii de 3000 cm-1 și între 1250 cm-1 și 1500 cm-1.
Concluzie
Analiza cu metodele complementare DSC și TGA relevă cantitatea de componente volatile dintr-o probă, precum și temperaturile de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire și degradare ale acesteia. În plus, cuplarea FT-IR oferă informații despre substanțele eliberate în timpul încălzirii: În cazul aspartamului, apa se evaporă mai întâi, iar substanța se degradează ulterior prin eliberarea de metanol.
Deși este cauzată de un alt tip de mecanism, degradarea aspartamului în organism după consumul său duce, de asemenea, la eliberarea de metanol, printre alte emisii. Acest lucru poate duce la dureri de cap și amețeli [3], dacă substanța este consumată în cantități mari. Acesta este unul dintre motivele pentru care se recomandă să se consume aspartam doar cu recomandare.