Dalam komersial makanan dan minuman di channel televisi Indonesia, kita sering mendengar bahan pemanis buatan yang cukup tidak asing di telinga kita, yakni aspartam. Namun apakah aspartam itu? Amankah aspartam bagi kesehatan kita? Artikel di bawah ini mungkin dapat menjawabnya.
PENDAHULUAN
Aspartam (APM) (C14H18N2O5) merupakan jenis dari pemanis buatan non sakarida, yang merupakan jenis metil ester dari dipeptid asam amino yaitu asam aspartik dan penilalanine yang ditemukan pada tahun 1965 oleh ilmuan kimia bermana James M. Schlatter. Pemanis buatan berbentuk bubuk kristalin berwarna putih, tidak berbau, rendah kalori dengan nilai kalori sebesar 4 kkal (17 kJ)/gram dan 180-200 kali lebih manis daripada gula pada berbagai konsentrasi.
Pemanis buatan ini digunakan pada lebih dari 6000 jenis makanan dan minuman bersoda. Aspartam umumnya digunakan pada minuman bekarbonasi jenis diet soft drinks, pemanis pada suplemen vitamin kunyah serta berbagai macam permen karet bebas gula, walaupun saat ini aspartam juga ditemukan pada berbagai permen yang bukan bebas gula. Aspartam juga merupakan satu-satunya pengganti gula yang digunakan oleh penderita diabetes. Aspartam jarang digunakan pada industri roti, karena biasanya rasa manis akan hilang ketika adonan roti dipanggang.
Pada awalnya, aspartam diduga dapat menyebabkan kanker otak pada manusia, namun setelah melakukan serangkaian tes, FDA (Food ad Drug Administration) tidak menemukan adanya bukti untuk dugaan tersebut, apabila pengkonsumsian aspartam dalam batas yang diijinkan. Sehingga sampai saat ini penggunaan aspartam pada segala jenis makanan dan minuman masih diijinkan.
PEMBENTUKAN ASPARTAM
Aspartam merupakan turunan utama dari senyawa asam-asam amino. Jenis asam amio yang digunakan untuk memproduksi aspartam adalah asam aspartik dan penilalanine. Semua molekul asam amino memiliki sifat yang umum, yaitu dibentuk atas kelompok amin dan rantai samping. Sifat dari rantai samping itulah yang membedakan setiap jenis asam amino. Sifat lain dari asam amino adalah kemampuannya untuk membentuk konfigurasi molekular yang berbeda, atau disebut isomer. Isomer tersebut dibedakan dengan huruf L dan D. Aspartam dibentuk oleh isomer L, satu-satunya kombinasi isomer yang menghasilkan rasa manis. L-asam aspartik memberikan rasa hambar dan L-penilalanine memberikan rasa pahit. Namun kombinasi keduanya menghasilkan rasa manis seperti gula.
PROSES PRODUKSI ASPARTAM
Untuk menghasilakan aspartam dalam skala industri, dilakukan 2 tahap:
1. Fermentasi
Proses fermentasi langsung dimulai untuk menghasilkan asam amino yang diperlukan untuk memproduksi aspartam. Pada proses ini, diperlukan bakteri yang dapat memproduksi jenis asam amino tertentu dalam kuntitas besar.
- Untuk memulai proses fermentasi, sampel dari biakan murni bakteri dimasukkan pada tabung reaksi yang berisi nutrien yang diperlukan bakteri untuk tumbuh. Setelah inokulasi awal tersebut, bakteri akan berkembang biak. Setelah populasi dirasa cukup, bakteri ditransfer ke tangki inokulum. Jenis bakteri yang digunakan untuk membuat L-asam aspartik dan L-penilalanine adalah B. flavum dan C. glutamicum.
- Tangki inokulum menyediakan kondisi lingkungan yang baik untuk pertumbuhan bakteri, seperti air hangat;, nutrisi karbohidrat berupa tetes gula, glukosa atau sukrosa; sumber karbon berupa asam asetat, alkohol, hidrokarbon; sumber nitrogen berupa amonia cair atau urea; dan growth factor berupa vitamin, asam amino, mikro nutrien. Tangki inokulum dilengkapi juga dengan mixer yang berfungsi agar media tumbuh juga bergerak; dan pompa untuk memindahkan bakeri ke tangki fermentasi ketika bakteri yang tumbuh sudah cukup.
- Tangki fermentasi hampir sama dengan tangki inokulum, namun berukuran lebih besar dan media tumbuh yang memiliki kondisi lingkungan yang sama dengan yang terdapat pada tangki inokulum. Di sini, bakteri akan tumbuh dan berkembang dan akan memproduksi asam amino dalam jumlah besar. Karena kontrol pH sangat penting dalam keberhasilan fermentasi, maka untuk menjaga ph, amonia cair ditambahkan pada tangki fermentasi, bila perlu.
- Ketika asam amino sudah terbentuk, isi dari tangki fermentasi segera dipindahkan an diisolasi. Proses ini dimulai dengan pemisahan sentrifugal yang akan mengisolasi bakteri asam amino dalam jumlah besar. Asam amino kemudian dimurnkan dengan kolom penukar ion. Dari kolom ini, asam amino dipompa ke tangki kristalisasi dan emudia menuju pemisahan kristal, ang kemudian akan didinginkan dan siap disintesiskan untuk memproduksi aspartam
2. Proses Sintesis
Pada umumnya pembentukkan aspartam dilakukan dengan sintesis antara penilalanine yang dimodifikasi dengan reaksi menggunakan metanol dan dikombinasikan dengan asam aspartik yang dimodifikasi
- Penilalanine direaksikan dengan metanol yang akan menghasilkan senyawa L-penilalanine metil ester. Asam aspartik juga dimodifikasi dengan cara tertentu untuk menghasilkan variasi bagian molekul. Salah satu metode yang digunakan adalah dengan mereaksikan asam aspartik dengan substansi yang akan menghasilkan lingkaran benzil.
- Asam amino yang sudah dimodifikasi, dimasukan ke dalam tangki reaktor dengan menggunakan pompa, dan kemudian dicampur pada suhu kamar selama 24 jam. Suhu kemudian dinaikkan menjadi 149oF (65oC) dan dipertahankan untuk 24 jam selanjutnya. Reaksi tersebut kemudian didinginkan pada suhu kamar. Dan dengan menggunakan solven tertentu, didinginkan sampai suhu 0oF (-18oC) untuk proses kristalisasi. Kristal yang terbentuk kemudian diisolasi dengan filtrasi dan dikeringkan. Kristal ini merupakan intermediet aspartam yang masih harus dimodifikasi lebih lanjut.
- Intermediet aspartam diubah menjadi aspartam dengan mereaksikan dengan asam asetat. Reaksi ini dilakukan pada tangki besar berisi larutan asam, katalis logam palladium, dan hidrogen. Semua raktan tersebut dicampur dan dibiarkan bereaksi selama 12 jam.
3. Proses Purifikasi
Setelah katalis logam dipisahkan dengan filtrasi, dan solven dipisahkan melalui distilasi, maka akan tersisa residu. Residu dimurnikan dengan melarutkannya pada larutan etanol dan dikristalkan kembali. Kristal ini kemudian difiltrasi dan dikeringkan dan setelah selesai, kristal tersebut merupakan bubuk aspartam.
Leave a comment