Đặc điểm và sử dụng như một chất làm ngọt
Natri cyclamate được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1937 bởi một sinh viên tiến sĩ của Đại học Illinois, Michael Sveda, người vô tình phát hiện ra hương vị ngọt ngào của mình. Bằng sáng chế để sản xuất natri cyclamate trở thành tài sản của các phòng thí nghiệm Abbott, nơi thực hiện các nghiên cứu cần thiết để có thể sử dụng nó như một chất làm ngọt an toàn. Trong những năm 1960, tiêu thụ cyclamate ở Hoa Kỳ tăng vọt, vì nó trở nên phổ biến để làm mềm "nước ngọt" trộn với saccharin. Tuy nhiên, khía cạnh liên quan đến độc tính của nó vẫn còn được thảo luận nhiều và một số quốc gia, bao gồm cả chính Hoa Kỳ, đã cấm sử dụng thực phẩm.
Cyclamates có nguồn gốc từ muối natri và canxi của axit cyclic. Axit cyclic, hay axit cyclohexylsulfamic, là một loại bột tinh thể màu trắng, có điểm nóng chảy (169-170 ° C), độ hòa tan tốt (1g / 7, 5ml) và vị chua ngọt. Nó là một axit mạnh. Độ pH của dung dịch 10% là khoảng 0, 8-1, 6. Các dẫn xuất natri (natri cyclamate) và canxi (canxi cyclamate), muối là chất điện giải mạnh, vì vậy trong dung dịch chúng bị ion hóa cao. Cả hai muối tồn tại dưới dạng tinh thể hoặc bột tinh thể màu trắng. Chúng rất hòa tan trong nước (1g / 4-5ml), nhưng không có trong dung môi dầu và phân cực. Các cyclamate ổn định trong ánh sáng, nhiệt và phạm vi pH rộng.
Cyclohexylamine là hợp chất mà axit cyclic và muối của nó có nguồn gốc; nó cũng là sản phẩm của quá trình trao đổi chất của chúng và có các đặc tính hoàn toàn khác biệt, một số độc hại (xem bên dưới).
Cyclamate, trái ngược với sucrose (vị ngọt ngay lập tức, mãnh liệt, sạch sẽ), có vị ngọt bị trì hoãn, nhưng rất dai dẳng; nó được coi là ngọt hơn khoảng 30 lần so với sucrose, nhưng khả năng làm ngọt tương đối của nó có xu hướng giảm khi tăng nồng độ. Đặc tính này có thể được giải thích một phần bởi dư vị và vị đắng được cảm nhận ở nồng độ cao. Muối canxi được coi là ít ngọt hơn natri, và các vấn đề về dư vị và mùi vị khó chịu (không hợp khẩu vị) đã được cảm nhận ở nồng độ thấp hơn so với muối natri và axit.
Công dụng chính của cyclamate là chất làm ngọt không calo, thường liên quan đến các chất làm ngọt khác, nhưng nó cũng có thể được sử dụng như một chất tạo hương vị (để che dấu mùi vị của thuốc). Ở các quốc gia được phép sử dụng, nó được sử dụng làm chất tạo ngọt ở dạng bột hoặc dạng viên hoặc ở dạng lỏng, trong đồ uống và nước ép trái cây, trong các sản phẩm từ trái cây, trong kẹo cao su và kẹo (nó là một acariogen) mứt jellies và toppings.
Việc sử dụng natri cyclamate được cho phép ở 50 quốc gia, bao gồm cả Ý, mặc dù có một số hạn chế. ADI thay đổi theo từng quốc gia và khoảng 0-11 mg / kg trọng lượng cơ thể. Trọng lượng tính bằng mg có liên quan đến axit cyclic.
Cyclamate thường được sử dụng trong hỗn hợp với các chất làm ngọt khác và đặc biệt là với saccharin. Trong hỗn hợp này, mùi vị không tồn tại và khả năng làm ngọt được tăng cường đáng kể: ít nhất 10-20% tác dụng hiệp đồng được quan sát thấy khi saccharin và natri cyclamate được sử dụng cùng nhau. Ví dụ, 5 mg saccharin và 50 mg cyclamate trộn với nhau có độ ngọt tương đương 125 mg cyclamate hoặc 12, 5 mg saccharin đơn thuần. Thông thường, tỷ lệ được sử dụng trong các hỗn hợp cyclamate / saccharin này là 10: 1 vì với sự kết hợp này, mỗi thành phần đóng góp như nhau cho sức mạnh chất tạo ngọt (vì saccharin ngọt hơn khoảng 10 lần so với cyclamate). Một số ứng dụng gần đây thấy natri cyclamate cùng với aspartame hoặc acesulfame K hoặc một lần nữa trong sự kết hợp ternary với saccharin và aspartame.
Natri cyclamate có một số phẩm chất kỹ thuật làm cho nó phù hợp để sử dụng như một chất làm ngọt thay thế. Nó không calo và không gây ung thư. Mặc dù khả năng làm ngọt của nó thấp hơn saccharin và aspartame, nhưng nó phù hợp để sử dụng làm chất làm ngọt, đặc biệt là kết hợp với các chất làm ngọt khác. Ở nồng độ bình thường, hồ sơ hương vị là thuận lợi và tăng hương vị trái cây; Nó tương thích với nhiều loại thực phẩm, thành phần, hương vị tự nhiên và nhân tạo, chất ngọt khác, chất bảo quản hóa học. Độ hòa tan trong nước là tuyệt vời, cũng là sự ổn định ở nhiệt độ cao và thấp, ở độ pH khác nhau và trong sự hiện diện của ánh sáng và oxy. Nó không hút ẩm và không hỗ trợ sự phát triển của nấm và vi khuẩn.
An toàn khi sử dụng và tác dụng phụ
Natri cyclamate được hấp thu chậm và không đầy đủ dọc theo đường tiêu hóa. Trong một nghiên cứu liên quan đến khoảng 200 đối tượng, tỷ lệ hấp thụ cyclamate trung bình là 37%. Sau khi được hấp thụ, natri cyclamate không tập trung trong các mô và được bài tiết qua nước tiểu không được chuyển hóa; Các nghiên cứu bổ sung đã chỉ ra rằng ở một số cá nhân, bao gồm cả con người, natri cyclamate có thể được chuyển hóa thành cyclohexylamine, mặc dù ở tỷ lệ rất thay đổi từ đối tượng, trong cùng một cá nhân ở các thời điểm khác nhau, ở các quốc gia khác nhau trên thế giới, v.v.
Natri cyclamate không được chuyển hóa bởi các mô, nhưng cyclohexylamine được hình thành là kết quả của hệ vi sinh vật trên natri cyclamate không được hấp thu dọc theo đường ruột. Cyclamate từ lâu đã được nghiên cứu về khả năng gây ung thư của nó đối với bàng quang của chuột. Vấn đề tương tự như saccharin và trên thực tế, các nghiên cứu đã được tiến hành trên tất cả liên quan đến sự liên kết của hai chất ngọt. Vẫn còn nhiều độ dốc liên quan đến độc tính của nó, nhưng không có bằng chứng trực tiếp thực sự. Ở Hoa Kỳ, việc sử dụng natri cyclamate vẫn bị cấm. Chất chuyển hóa cyclohexylamine độc hơn đáng kể và chính xác là độc tính này đã hạn chế việc sử dụng cyclamate như một chất làm ngọt; nhiều nghiên cứu vẫn đang được tiến hành, nhưng hai lĩnh vực chính của vấn đề độc tính có liên quan đến ảnh hưởng tim mạch và teo tinh hoàn.
