đường hoá học ? " mừng xuân con chuột "

[napoleon9]

CÁC LOẠI ĐƯỜNG HÓA HỌC PHỔ BIẾN
I. Saccharin (E954)
1. Giới thiệu chung
Saccharin được tìm ra vào năm 1879. Đó là một sự phát hiện hoàn toàn tình cờ bởi Ira Remsen - giáo sư đại học Johns Hopkins và Constanin Fahlberg – một đồng nghiệp cùng nghiên cứu ở phòng thí nghiệm của Remsen. Trong lúc làm việc với những dẫn xuất mùn than, Remsen làm đổ một hóa chất dính vào tay. Sau đó ông quên rửa tay và dùng luôn buổi ăn tối, ông chú ý thấy vị bánh mì ngọt hơn. Ông đã tìm ra nguồn gốc vị ngọt do chất dính vào tay. Và ông đã đặt tên cho chất đó là saccharin. Remsen và Fahlberg đã công bố khám phá của mình vào năm 1880. Tuy nhiên vào năm 1884, Fahlberg đã giành bằng sáng chế và cho sản suất saccharin hàng loạt mà không hề đề cập đến Remsen. Vì thế mà quan hệ của 2 ông từ đó trở nên căng thẳng.
Vào năm 1907, saccharin là đường hóa học đầu tiên được dùng như phụ gia thay thế đường trong thực phẩm cho bệnh nhân tiểu đường. Nó càng được tiêu thụ mạnh hơn vào những năm 1960 và 1970 trong thực phẩm và nước giải khát dành cho người ăn kiêng.
Ở Mĩ saccharin được đóng thành những gói nhỏ màu hồng với nhãn hiệu thường gặp là "Sweet'N Low"

b. Tính chất
-Ngọt gấp 300 - 400 lần saccharose, ổn định ở môi trường acid nên dùng được trong nước ngọt, thường dùng dưới dạng muối natri hay canxi.
-Bột trắng, tan ít trong nước và ete.
-Trong cơ thể saccharin qua hệ thống tiêu hóa mà không hề bị hấp thu. Nó không gây ảnh hưởng đến hàm lượng insulin trong máu và cũng không cung cấp năng lượng cho cơ thể. Vì thế nó được xếp vào nhóm chất tạo ngọt không calo.
Nhược điểm :

-Có vị chát và kim loại
-Khi bị phân hủy bởi nhiệt độ và acid giải phóng phenol, làm thức ăn có mùi vị khó chịu.
3. Tổng hợp
Saccharin có thể tổng hợp bằng nhiều cách.
-Trước đây Remsen và Fahlberg đã tổng hợp saccharin từ toluen nhưng hiệu suất lúc đó rất thấp.
-Vào năm 1950, công ty hóa chất Maumee của Toledo đã áp dụng một phương pháp cải tiến khác. Trong phưong pháp này saccharin được tạo ra bằng cách cho acid anthranilic (NH2C6H4COOH) phản ứng với acid nitrơ (HNO2), SO2, Cl2 và kế tiếp là NH3.
-Một phương pháp khác dùng nguyên liệu ban đầu là o-chlorotoluen.
4. Ứng dụng
Saccharin là loại đường hóa học ra đời sớm nhất, nhanh chóng được sử dụng rộng rãi trên thị trường do những ưu điểm của nó lúc bấy giờ. Nó là cơ sở cho nhiều sản phẩm ít calo và không đường trên khắp thế giới, được dùng trong nhiều sản phẩm như : mứt, chewing gum, trái cây đóng hộp, gia vị để trộn salad, các món nướng…

" còn tiếp đường hoá học chắc cũng được mọi người quan tâm , nhất là trong những ngày tết bánh kẹo sử dụng nhiều loại đường hoá học"

[napoleon9]

II. Cyclamate (E952)
1. Giới thiệu chung
Cyclamate được Michael Sveda- một nghiên cứu sinh của đại học ở Illinois tình cờ phát hiện ra vào năm 1937. Trong quá trình nghiên cứu để tổng hợp ra thuốc hạ sốt, ông tạm để một điếu thuốc đang hút dở lên bàn trong phòng thí nghiệm. Khi ông lấy điếu thuốc để hút tiếp thì phát hiện ra vị ngọt của cyclamate. Mặc dù điều này không phù hợp với kỹ thuật dùng trong phòng thí nghiệm nhưng vô tình đã đem đến một phát hiện mới thú vị.
Lúc đầu cyclamate được bán trên thị trường dưới dạng viên. Nó được dùng như là chất tạo ngọt cho người bệnh tiểu đường. Vào năm 1958, cyclamates được xếp vào nhóm GRAS. Trên thị trường cyclamate và saccharin thường được dùng kết hợp có tác dụng cải thiện độ ngọt và vị ngọt. Hỗn hợp này thường được dùng trong thực phẩm ăn kiêng. Đến năm 1950, nước giải khát dành cho người ăn kiêng ra đời chủ yếu dùng hỗn hợp saccharin và cyclamate. Sản phẩm này được người sử dụng rất ưa chuộng và chẳng bao lâu đã chiếm 30% thị trường nước giải khát.

b. Tính chất
- Cyclamate có vị ngọt gấp 30 lần đuờng saccharose.
- Dễ hòa tan trong nước.
- Không để lại dư vị khó chịu như saccarin.
- Chịu được nhiệt tốt, cho nên được sử dụng rộng rãi hơn saccharin.
- Bền trong môi trường acid.
- Không cung cấp năng lượng.
Dù có nhiều ưu điểm và giá thành rẻ nhưng theo nghiên cứu Cyclamate lại có thể bị phân hủy ra cyclohexamin gây ung thư gan, phổi, đặc biệt là ung thư bàng quang trong cơ thể chuột và những dị dạng ở bào thai của súc vật thí nghiệm. Nên năm 1969 cyclamate bị loại ra khỏi danh mục GRAS và cơ quan kiểm tra thức ăn và thuốc men Hoa Kỳ - Food and Drug Administration (FAD) đã cấm dùng cyclamate trong thực phẩm, nước giải khát và dược phẩm.

[napoleon9]

III.-Aspartame (E951)
1. Giới thiệu chung
Vị ngọt của aspartame được tìm ra cũng hoàn toàn ngẫu nhiên bởi Jame Schlatter. Chất này được nhà hóa học James Schlatter làm việc cho tập đoàn G D Searle phát hiện rất tình cờ vào năm 1965 trong khi ông đang thử nghiệm thuốc chống lở loét vết thương. Ông làm đổ một ít aspartame dính lên tay. Ông nghĩ chất này không độc nên đã tiếp tục công việc mà không rửa tay. Và thế là ông đã tình cờ phát hiện ra vị ngọt của aspartam khi nếm phải nó trên ngón tay.
Sau nhiều năm kiểm tra độ độc hại của aspartame, FDA đã công nhận aspartame được dùng như một chất tạo ngọt vào năm 1980. Không chỉ được dùng ở Mĩ, asparatme đã được dùng ở hơn 93 quốc gia.
Trên thị trường aspartame được đóng thành những gói nhỏ màu xanh với nhãn hiệu là Equal, NutraSweet và NatraTaste


- Không ổn định ở nhiệt độ và pH cao.
- Phân hủy dần trong nước nên nước ngọt có aspartam không giữ được lâu. Cho trộn aspartam với saccharin hoặc acesulfam K thì hỗn hợp ngọt hơn và ổn định hơn khi hai chất đứng riêng một mình.
3. Điều chế
Aspartam được cấu tạo từ acid aspartic, phenylalanin và metanol. Các thành phần này đều tồn tại trong tự nhiên. Tuy nhiên bản thân aspartam không tồn tại trong tự nhiên. Nó được điều chế thông qua các quá trình lên men và tổng hợp.
a. Lên men :
Dùng số lượng lớn các vi khuẩn đặc trưng gồm B.flavum và C.glutamicum để sản xuất ra các acid amin L-aspratic và L-phenylalanin.
- Bắt đầu quá trình lên men, một mẫu vi khuẩn thuần chủng được cho vào ống nghiệm có chứa các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của nó. Sau đó vi khuẩn bắt đầu nhân lên. Khi số lượng đã đủ lớn, chúng được chuyển vào một thùng mầm.
- Trong thùng mầm này là một môi trường lý tưởng cho sự phát triển của vi khuẩn gồm nước ấm, thức ăn, nguồn cacbon và nguồn nitơ.
- Thức ăn là các loại cacbonhydrat như mật mía, đường glucose hoặc saccharose.
- Nguồn cacbon như acid acetic, rượu hoặc các hidrocacbon.
- Nguồn nitơ như NH3 lỏng hoặc urê.
Đó là những điều kiện chủ yếu để vi khuẩn tổng hợp ra các acid amin mong muốn. Ngoài ra còn một số các yếu tố khác như các vitamin, acid amin…Thùng mầm được đặt trong một máy khuấy và một thiết bị bơm để giải phóng lượng khí sinh ra trong quá trình này.
- Đến thời điểm thích hợp, hỗn hợp trong thùng mầm tiếp tục được chuyển sang thùng lên men. Nó có cấu tạo tương tự như thùng mầm nhưng lớn hơn. Ở đây vi khuẩn phát triển và tạo ra số lượng lớn các acid amin.
- Các acid amin này sẽ tiếp tục trải qua giai đoạn tinh chế. Đầu tiên người ta dùng thiết bị phân ly để loại phần lớn lượng vi khuẩn. Các acid amin cần thiết sẽ được tách ra và tinh chế bằng cột sắc kí trao đổi ion. Từ cột này các acid amin được bơm vào thùng kết tinh. Sau đó vào thiết bị phân ly tinh thể. Cuối cùng được làm khô để chuẩn bị cho giai đoạn tổng hợp aspartam.
b. Tổng hợp :
Aspartame có thể được tổng hợp bằng nhiều phương pháp hóa học khác nhau. Một phương pháp thường dùng như sau :
- Đầu tiên các acid amin phải qua quá trình xử lí: L - Phenylalanin thu được từ quá trình lên men được cho phản ứng với metanol tạo thành hợp chất gọi là L – phenylalanin metyl ester. Còn acid aspartic phải qua một quá trình phản ứng để che các vị trí trong phân tử có thể ảnh hưởng đến phản ứng tạo aspartam, đảm bảo phản ứng chỉ xảy ra ở các vị trí cần thiết.
- Sau khi đã được xử lý phù hợp, chúng được bơm vào bình phản ứng và trộn lẫn trong 24 giờ ở nhiệt độ phòng. Kế đó nhiệt độ được tăng lên 650C (1490F) và duy trì trong 24 giờ nữa. Sau đó phản ứng được làm nguội đến nhiệt độ phòng. Nó được pha loãng với dung môi thích hợp và được làm kết tinh ở -180C (00F). Tinh thể thu được sẽ được lọc để tách riêng ra rồi làm khô. Những tinh thể này chỉ là sản phẩm trung gian và dùng cho phản ứng kế.
+ Chúng được chuyển hóa thành aspartam bằng phản ứng với acid acetic. Phản ứng này được thực hiện trong một cái bồn lớn chứa dung dịch acid, chất xúc tác Pd và H2. Chúng được trộn lẫn và cho phản ứng trong 12 giờ.
c. Tinh chế :
Chất xúc tác Pd được loại bỏ bằng cách lọc và chưng cất để thu dung môi. Phần chất rắn còn lại được tinh chế bằng cách hòa tan trong dung dịch etanol và được kết tinh lại. Những tinh thể này sẽ được lọc và làm khô cho ra sản phẩm cuối cùng đó là bột aspartam.

4. Ứng dụng :
Hiện nay, aspartam là chất ngọt rất được ưa chuộng. Nó được sử dụng rộng rãi trên thế giới với sự hiện diện trong hơn 6000 loại thực phẩm khác nhau như bánh kẹo, yogurt, trong các thức uống ít nhiệt năng như Coke diete, Pepsi diete vv…và cả trong dược phẩm

[bagia]

steviosid cũng là một dường hoá học có độ ngọt gấp 300 lần glucose.Cỏ ngọt là loài chứa nhiều steviosid.nhưng mình không biết công thưc hoá học của steviosid.