فرمولاسیون و ساختار شیمیایی آسسولفام

در تحقیقات اخیر، مردم بیشتر نگران سلامتی و کیفیت زندگی بهتر هستند و بنابراین از مصرف غذاهای غنی از قند، نمک یا چربی خودداری می کنند تا از چاقی و سایر بیماری های غیرواگیر محافظت کنند.

با توجه به کاهش مصرف انرژی، محصولات غذایی حاوی شیرین کننده های مصنوعی غیر از قندهای ساده (مونوساکاریدها و دی ساکاریدها) محبوبیت بیشتری پیدا کرده اند. شیرین کننده های طبیعی ارزش غذایی بیشتری دارند بنابراین به آنها شیرین کننده های مغذی گفته می شود.

با این حال، شیرین کننده های مصنوعی فاقد ارزش غذایی هستند بنابراین به عنوان شیرین کننده های غیر مغذی شناخته می شوند. برعکس، شیرین کننده های مصنوعی محبوبیت زیادی پیدا می کنند زیرا به کاهش کالری، کنترل وزن، کنترل دیابت و جلوگیری از ایجاد حفره کمک می کنند.

با این حال، ایمنی آنها بحث برانگیز بوده است. به طور کلی، شیرین کننده های مصنوعی قبل از استفاده از آنها ارزیابی ایمنی می کنند تا مزایا و خطرات آنها را ارزیابی کنند.

سازمان بهداشتی FDA تمام مطالعات علمی را ارزیابی می کند و حداکثر مقدار قابل خوردن در روز را تعیین می کند بدون اینکه اثرات سوئی برای هر شیرین کننده ایجاد کند.

تهیه و تولید آسسولفام

آسسولفام در سال ۱۹۶۷ توسط Hoechst کشف شد، از نظر ساختاری مربوط به ساخارین است. هنگامی که در غلظت های بالاتر از حد معمول استفاده شود، ممکن است کمی طعم و مزه داشته باشد.

برنامه های کاربردی آسسولفام ماندگاری خوبی دارد و با تهیه و فرآوری طبیعی مواد غذایی بسیار پایدار است. مقاوم در برابر حرارت است و بنابراین برای پخت و پز مناسب است. ایمنی آسسولفام توسط بدن متابولیزه نمی شود و کلیه ها بدون تغییر دفع می شوند.

تعداد زیادی از مطالعات ایمنی انجام شده است، و هیچ عوارض جانبی گزارش نشده است. وضعیت آسسولفام برای استفاده های مختلف در بیش از ۹۰ کشور جهان تأیید شده است.

تولید، خصوصیات و ساختار فیزیکی و شیمیایی

آسسولفام از نظر ساختاری مربوط به ساخارین است. همچنین دارای بسیاری از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مشابه است.

آسسولفام یکی از مجموعه مواد خوش طعم بود که توسط Hoechst AG در اواخر دهه ۱۹۶۰ ساخته شد. همه اینها در ساختار حلقه دی اکسید اکساتازینون مشترک بودند. سنتز شامل واکنش ایزوسیانات فلوئورسولفونیل با مشتقات استیلن یا با ترکیبات متیلن فعال مانند α-diketones ،α-keto اسیدها، یا استرها است. واکنش اخیر برای تولید تجاری آسسولفام استفاده می شود.

آسسولفام یک ماده بلوری سفید است که تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد پایدار است و در آن دما تجزیه می شود. فرم اسید آزاد شیرین کننده دارای نقطه ذوب مشخص ۱۲۳٫۵ درجه سانتی گراد است. آسسولفام دارای تراکم خاص ۱٫۸۳ است. هنگامی که در آب حل می شود، یک محلول تقریباً خنثی تولید می کند در حالی که اسید آزاد به شدت اسیدی است (pH محلول آبی ۱/۰ مول در لیتر ۱، ۱۵/۱ است).

یک شیرین کننده در آب بسیار محلول است. محلول ۲۷٪ می تواند در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد تهیه شود. حلالیت آسسولفام با افزایش دما به طور قابل توجهی افزایش می یابد. در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد، می توان محلولهای ۵۰٪ تهیه کرد.

به همین دلیل، با تبلور می توان خلوص بیش از ۹۹٪ را بدست آورد. به طور قابل توجهی در حلال های رایج مانند اتانول، متانول یا استون محلول است.

پایداری آسسولفام در حالت جامد بسیار خوب است. می توان آن را در دمای محیط به مدت ۱۰ سال بدون تجزیه ذخیره کرد. محلول های آبی با pH 3 یا بیشتر نیز ممکن است برای مدت طولانی بدون تجزیه قابل تجزیه یا از دست دادن شیرینی ذخیره شوند.

با این حال، در زیر pH 3، ممکن است هیدرولیز قابل توجهی در دمای بالا رخ دهد. در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد، تجزیه کمتر از ۱۰٪ آسسولفام پس از ۴ ماه ذخیره سازی در pH 2.5 رخ می دهد، که نشان می دهد در شرایط طبیعی نگهداری محلول های آبی شیرین کننده بسیار پایدار هستند.

آسسولفام تحت اکثر شرایط پردازش غذا، از جمله درمان های دما بالا که در پاستوریزاسیون و پخت وجود دارد، پایدار است.

اثرات نورومتابولیک

آسسولفام همچنین برای تأثیر عملکرد عصبی شناختی فرض شده است. مجموعه ای از مطالعات in vivo و in vitro نشان می دهد که قرار گرفتن در معرض آسسولفام ممکن است باعث کاهش تولید ATP درون سلولی و کاهش زنده ماندن سلول ها و فعالیت محافظتی سلول های عصبی شود.

تحقیقات کنگ و همکاران همچنین نشان داد که مصرف مزمن آسسولفام در موش ها (در دوزهایی که در محدوده قرار گرفتن در معرض انتظار برای انسان هایی است که آسسولفام را مصرف کرده اند) منجر به اختلال در یادگیری و حافظه می شود.

این مطالعات محاسبات دوز آنها را بر اساس محاسبات مناسب حیوان به دوز انسانی قرار داده و یک دوز معادل انسان را ۷/۱۸ – ۲۹/۱ میلی گرم در کیلوگرم در روز ۱ در روز گزارش می کنند که ۱٫۲-۱٫۹ برابر ADI انسانی تخمین زده شده است.

بنابراین، تفسیر این نتایج دشوار است زیرا ممکن است اکثر انسانها مقدار مشابه آسسولفام را به طور روزانه مصرف نکنند. برای بررسی و ارزیابی کاربرد این نتایج، به مطالعات بیشتری نیاز است.