PHỤ GIA THỰC PHẨM - MUỐI ASPARTAM-ACESULFAM
Food additives - Aspartame-acesulfame salt
Lời nói đầu
TCVN 11591:2016 được xây dựng trên cơ sở tham khảo JECFA Monograph 1 (2006);
TCVN 11591:2016 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F4 Gia vị và phụ gia thực phẩm biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
PHỤ GIA THỰC PHẨM - MUỐI ASPARTAM-ACESULFAM
Food additives - Aspartame-acesulfame salt
Tiêu chuẩn này áp dụng đối với muối aspartam-acesulfam được sử dụng làm phụ gia thực phẩm.
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 6469: 2010, Phụ gia thực phẩm - Phương pháp đánh giá ngoại quan và xác định các chỉ tiêu vật lý
TCVN 8900-2:2012, Phụ gia thực phẩm - Xác định các thành phần vô cơ - Phần 2: Hao hụt khối lượng khi sấy, hàm lượng tro, chất không tan trong nước và chất không tan trong axit
TCVN 8900-6:2012, Phụ gia thực phẩm - Xác định các thành phần vô cơ - Phần 6: Định lượng antimon, bari, cadimi, crom, đồng, chì và kẽm bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa
TCVN 8900-8:2012, Phụ gia thực phẩm - Xác định các thành phần vô cơ - Phần 8: Định lượng chì và cadimi bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng lò graphit
3.1 Tên gọi
Tên hóa học: Muối 6-metyl-1,2,3-oxathiazin-4(3H)-one-2,2-dioxid của axit L-phenylalanyl-2-metyl-L-α-aspartic; [2-carboxy-β-(N-(b-methoxycarbonyl-2-phenyl)etylcarbamoyl)] ethanaminium-6-metyl-4-oxo-1,2,3-oxathiazin-3-ide-2,2-dioxid
Tên khác: Aspartam-acesulfam
3.2 Kí hiệu
INS (mã số quốc tế về phụ gia thực phẩm): 962
C.A.S (mã số hóa chất): 106372-55-8
3.3 Công thức hóa học: C18H23O9N3S
3.4 Công thức cấu tạo (xem Hình 1)
Hình 1 - Công thức cấu tạo của muối aspartam-acesulfam
3.5 Khối lượng phân tử: 457,46
3.6 Chức năng sử dụng: Chất tạo ngọt, chất điều vị
4.1 Nhận biết
4.1.1 Cảm quan
Bột tinh thể màu trắng, không mùi.
4.1.2 Độ hòa tan
Ít tan trong nước và rất ít tan trong etanol.
CHÚ THÍCH: Theo TCVN 6469:2010, một chất được coi là “ít tan” nếu cần từ 30 đến dưới 100 phần dung môi để hòa tan 1 phần chất tan; một chất được coi là “rất ít tan” nếu cần từ 100 đến dưới 1 000 phần dung môi để hòa tan 1 phần chất tan.
4.2 Các chỉ tiêu lý - hóa
Các chỉ tiêu lý - hóa của muối aspartam-acesulfam theo quy định trong Bảng 1.
Bảng 1 - Chỉ tiêu lý - hóa của muối aspartam-acesulfam
| Tên chỉ tiêu | Mức yêu cầu |
| 1. Hàm lượng aspartam, % khối lượng chất khô | từ 63,0 đến 66,0 |
| 2. Hàm lượng acesulfam dạng axit, % khối lượng chất khô | từ 34,0 đến 37,0 |
| 3. Hao hụt khối lượng sau khi sấy, % khối lượng, không lớn hơn | 0,5 |
| 4. Góc quay cực riêng, | từ + 14,5° đến + 16,5° |
| 5. Độ hấp thụ ở bước sóng 430 nm, không lớn hơna) | 0,022 |
| 6. Hàm lượng axit 5-benzyl-3,6-dioxo-2-piperazin axetic, % khối lượng, không lớn hơn | 0,5 |
| 7. Hàm lượng chì, mg/kg, không lớn hơn | 1 |
| a) Tương đương với tỷ lệ độ truyền quang của hỗn hợp dung dịch mẫu thử 1 % trong nước, được xác định bằng cuvet 1 cm ở 430 nm với máy đo quang phổ thích hợp, so với độ truyền quang của nước, là không nhỏ hơn 0,95. | |
5.1 Xác định độ hòa tan, theo 3.7 của TCVN 6469:2010.
5.2 Xác định hàm lượng aspartam và acesulfam
5.2.1 Nguyên tắc
Mẫu thử được hòa tan trong hỗn hợp metanol và chuẩn độ điện thế bằng tetrabutylamoni hydroxit.
5.2.2 Thuốc thử
5.2.2.1 Metanol.
5.2.2.2 Dung dịch chuẩn tetrabutylamoni hydroxit, 0,1 M trong hỗn hợp 2-propanol : metanol (tỉ lệ thể tích 1:1)
Cân lần lượt 24 mg và 98 mg axit benzoic, chính xác đến 0,01 mg, cho vào hai bình định mức 50 ml (5.2.3.4), thêm 2-propanol đến vạch.
Chuẩn độ cả hai dung dịch bằng dung dịch tetrabutylamoni hydroxit 0,1 M và ghi lại thể tích cần để đạt đến điểm tương đương, với độ chính xác 0,001 ml. Thực hiện phép chuẩn độ trắng với 50 ml 2-propanol. Xác định hệ số chuẩn (F) đối với mỗi phép chuẩn độ và tính trung bình hai hệ số như sau:
Trong đó:
WS là khối lượng của axit benzoic đã cân, tính bằng gam (g);
VS là thể tích dung dịch tetrabutylamoni hydroxit 0,1 M đã sử dụng để chuẩn độ axit benzoic, tính bằng mililit (ml);
V0 là thể tích dung dịch tetrabutylamoni hydroxit 0,1 M đã sử dụng để chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng mililit (ml);
122 là khối lượng phân tử axit benzoic.
5.2.3 Thiết bị, dụng cụ
5.2.3.1 Thiết bị chuẩn độ tự động (ví dụ: Metrohm 6701)), được trang bị điện cực pH thủy tinh (ví dụ: Yokogawa SM 21-AL41)) và điện cực so sánh bạc-bạc clorua (ví dụ: SR 20-AS521)).
5.2.3.2 Cân phân tích, có thể cân chính xác đến 0,01 mg.
5.2.3.3 Pipet.
5.2.3.4 Bình định mức, dung tích 50 ml.
5.2.4 Cách tiến hành
Cân từ 100 mg đến 150 mg mẫu thử, chính xác đến 0,1 mg, hòa tan trong 50 ml metanol (5.2.2.1). Chuẩn độ với dung dịch chuẩn tetrabutylamoni hydroxit 0,1 M đã chuẩn hóa nồng độ (5.2.2.2). Xác định thể tích dung dịch chuẩn cần để đạt đến điểm tương đương thứ nhất và điểm tương đương thứ hai.
Thực hiện phép chuẩn độ mẫu trắng đối với metanol.
5.2.5 Tính kết quả
Hàm lượng acesulfam trong mẫu thử, X1, biểu thị bằng phần trăm khối lượng chất khô, tính theo Công thức (2):
(2)
Hàm lượng aspartam trong mẫu thử, X2, biểu thị bằng phần trăm khối lượng chất khô, tính theo Công thức (3):
(3)
Trong đó:
V1 là thể tích dung dịch tetrabutylamoni hydroxit 0,1 M đã dùng để chuẩn độ tại điểm tương đương thứ nhất, tính bằng mililit (ml);
V2 là thể tích dung dịch tetrabutylamoni hydroxit 0,1 M đã dùng để chuẩn độ tại điểm tương đương thứ hai, tính bằng mililit (ml);
VB là thể tích dung dịch tetrabutylamoni hydroxit 0,1 M đã dùng để chuẩn độ tại điểm tương đương của phép thử trắng, tính bằng mililit (ml);
CN là nồng độ đương lượng của dung dịch chuẩn tetrabutylamoni hydroxit 0,1 M;
163 và 294 là khối lượng phân tử tương ứng của acesulfam và aspartam;
10 là hệ số chuyển từ gam sang phần trăm khối lượng;
w là khối lượng mẫu thử tính theo chất khô, tính bằng gam (g).
5.3 Xác định hao hụt khối lượng sau khi sấy, theo 5.1 của TCVN 8900-2:2012.
Thực hiện ở nhiệt độ 105 °C trong 4 h.
5.4 Xác định góc quay cực riêng, theo 3.6 của TCVN 6469:2010.
Chuẩn bị dung dịch từ 6,2 g mẫu thử trong 100 ml axit formic 15 N; đo góc quay cực trong vòng 30 min sau khi chuẩn bị dung dịch; chia góc quay cực riêng tính được cho 0,646 để hiệu chỉnh hàm lượng aspartam của aspartam-acesulfam.
5.5 Xác định hàm lượng axit 5-benzyl-3,6-dioxo-2-piperazin axetic
5.5.1 Nguyên tắc
Mẫu thử được hòa tan trong hỗn hợp metanol : nước, xác định axit 5-benzyl-3,6-dioxo-2-piperazin axetic bằng cách so sánh với chất chuẩn sau khi tách bằng sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC).
5.5.2 Thuốc thử
5.5.2.1 Metanol.
5.5.2.2 Hỗn hợp metanol: nước, tỷ lệ 1 : 9 phần thể tích.
Chuẩn bị hỗn hợp trong ngày sử dụng.
5.5.2.3 Pha động
Hòa tan 5,6 g kali dihydro phosphat vào 820 ml nước đựng trong bình định mức 1 lít và chỉnh pH đến 4,3 bằng axit phosphoric. Thêm 180 ml metanol và trộn. Lọc qua bộ lọc 0,45 μm và khử khí.
5.5.2.4 Dung dịch chuẩn axit 5-benzyl-3,6-dioxo-2-piperazin axetic
Cân khoảng 25 mg chất chuẩn axit 5-benzyl-3,6-dioxo-2-piperazin axetic 2), chính xác đến 0,01 mg, chuyển vào bình định mức 100 ml (5.5.3.4), thêm 10 ml metanol (5.5.2.1) để hòa tan và thêm nước đến vạch rồi trộn. Dùng pipet lấy 15 ml dung dịch vừa chuẩn bị vào bình định mức 50 ml (5.5.3.4), thêm hỗn hợp metanol: nước (5.5.2.2) đến vạch và trộn.
5.5.3 Thiết bị, dụng cụ
5.5.3.1 Thiết bị HPLC, được trang bị detector UV để đo độ hấp thu ở 210 nm và cột dài 250 mm, đường kính trong 4,6 mm được nhồi octyldecyl silica đã silan hóa (ví dụ: Partisil ODS-3 10 μm 3)), vận hành trong các điều kiện đẳng dòng ở 40 °C.
5.5.3.2 Cân phân tích, có thể cân chính xác đến 0,01 mg.
5.5.3.3 Pipet.
5.5.3.4 Bình định mức, dung tích 50 ml, 100 ml và 1 lít.
5.5.4 Chuẩn bị mẫu thử
Cân khoảng 50 mg mẫu thử, chính xác đến 0,01 mg, cho vào bình định mức 10 ml và thêm hỗn hợp metanol: nước (5.5.2.2) đến vạch.
5.5.5 Cách tiến hành
Bơm riêng rẽ các thể tích 20 μl dung dịch chuẩn (5.5.2.4) và dung dịch mẫu thử (5.5.4) vào hệ thống sắc kí (5.5.3.1) với tốc độ pha động (5.5.2.3) khoảng 2 ml/min. Ghi lại diện tích pic trên sắc kí đồ của chất chuẩn và mẫu thử. Trong các điều kiện được quy định, thời gian lưu của axit 5-benzyl-3,6-dioxo-2-piperazin axetic và aspartam tương ứng khoảng 4 min và 11 min.
Đo đáp ứng diện tích pic của axit 5-benzyl-3,6-dioxo-2-piperazin axetic trên mỗi sắc kí đồ.
5.5.6 Tính kết quả
Hàm lượng axit 5-benzyl-3,6-dioxo-2-piperazin axetic trong mẫu thử, X3, biểu thị bằng phần trăm khối lượng, tính theo Công thức (4):
(4)
Trong đó:
AU và AS là diện tích pic axit 5-benzyl-3,6-dioxo-2-piperazin axetic tương ứng trên sắc kí đồ của mẫu thử và chất chuẩn;
CS là nồng độ axit 5-benzyl-3,6-dioxo-2-piperazin axetic trong dung dịch chuẩn, tính bằng miligam trên mililit (mg/ml);
wU là khối lượng mẫu thử, tính bằng miligam (mg).
5.6 Xác định hàm lượng chì, theo TCVN 8900-6:2012 hoặc TCVN 8900-8:2012.
1) Ví dụ về sản phẩm thích hợp có bán sẵn. Thông tin này được đưa ra nhằm tạo thuận lợi cho người sử dụng tiêu chuẩn và không ấn định sử dụng các sản phẩm này. Có thể sử dụng các sản phẩm tương tự nếu cho kết quả tương đương.
2) Có sẵn từ Food Chemicals Codex, NAS/NRC, 2101 Constitution Avenue, N.W., Washington, D.C. 20418, USA. Thông tin này được đưa ra nhằm tạo thuận lợi cho người sử dụng tiêu chuẩn và không ấn định sử dụng các sản phẩm này. Có thể sử dụng các sản phẩm tương tự nếu cho kết quả tương đương.
3) Micro-Tex 220 là ví dụ về sản phẩm thích hợp có bán sẵn. Thông tin này được đưa ra nhằm tạo thuận lợi cho người sử dụng tiêu chuẩn và không ấn định sử dụng các sản phẩm này. Có thể sử dụng các sản phẩm tương tự nếu cho kết quả tương đương.