Neotam

Neotam adalah pemanis buatan non-kalori dan analog aspartam oleh NutraSweet. Berdasarkan massa, ia 7.000 hingga 13.000 kali lebih manis daripada sukrosa. Ia tidak memiliki rasa tidak enak yang mencolok jika dibandingkan dengan sukrosa. Ia meningkatkan rasa makanan asli. Ia dapat digunakan sendiri, tetapi sering dicampur dengan pemanis lain untuk meningkatkan rasa manisnya masing-masing (yaitu efek sinergis) dan mengurangi rasa tidak enaknya (misalnya sakarin). Secara kimiawi ia agak lebih stabil daripada aspartam. Penggunaannya dapat hemat biaya dibandingkan dengan pemanis lain karena jumlah neotam yang dibutuhkan lebih sedikit.

Zat ini cocok digunakan dalam minuman ringan berkarbonasi, yoghurt, kue, bubuk minuman, dan permen karet, serta makanan lainnya. Zat ini dapat digunakan sebagai pemanis meja untuk minuman panas seperti kopi. Zat ini dapat mengatasi rasa pahit (misalnya akibat kafein).

Pada tahun 2002, FDA menyetujuinya sebagai pemanis non-nutrisi dan penambah rasa di Amerika Serikat pada makanan pada umumnya, kecuali daging dan unggas. Pada tahun 2010, zat ini disetujui untuk digunakan dalam makanan di Uni Eropa dengan nomor E E961. Zat ini juga telah disetujui sebagai bahan tambahan di banyak negara lain di luar AS dan UE.

Metabolisme zat ini cepat dan tidak tertahan dalam tubuh. Metanol terbentuk dalam metabolisme zat ini. Hanya sedikit neotam yang ditambahkan ke makanan, sehingga jumlah metanol tidak signifikan bagi kesehatan. Zat ini aman bagi penderita diabetes melitus tipe 2 dan mereka yang menderita fenilketonuria.

Ilmuwan Prancis Claude Nofre dan Jean-Marie Tinti menemukan neotam. Pada tahun 1992, mereka mengajukan paten Amerika Serikat, yang diberikan pada tahun 1996.

Keamanan
Di AS dan Uni Eropa, asupan harian yang dapat diterima (ADI) neotam untuk manusia adalah masing-masing 0,3 dan 2 mg per kg berat badan (mg/kg bb). NOAEL untuk manusia adalah 200 mg/kg bb per hari di Uni Eropa. Perkiraan asupan harian yang mungkin dari makanan jauh di bawah tingkat ADI. Neotam yang tertelan dapat membentuk fenilalanina, tetapi dalam penggunaan neotam yang normal, ini tidak signifikan bagi mereka yang menderita fenilketonuria. Ia juga tidak memiliki efek samping pada penderita diabetes tipe 2. Ia tidak dianggap karsinogenik atau mutagenik. Pusat Sains untuk Kepentingan Publik telah menggolongkan neotam sebagai zat yang aman.

Kemanisan
Larutan air neotam yang setara kemanisannya dengan larutan air sukrosa meningkat secara logaritmik dalam kemanisan relatif seiring dengan peningkatan konsentrasi sukrosa dari larutan sukrosa yang relatif manis hingga mencapai titik jenuh. Kemanisan maksimum dicapai pada konsentrasi larutan neotam yang relatif sama manisnya dengan larutan air yang mengandung 15,1 persen sukrosa menurut beratnya; yaitu pada 15,1 % ekuivalen sukrosa (SE%). Sebagai perbandingan, asesulfam K, siklamat, dan sakarin mencapai kemanisan maksimumnya masing-masing pada 11,6 SE%, 11,3 SE%, dan 9 SE%.

Neotam adalah pemanis berkekuatan tinggi, dan 7.000 hingga 13.000 kali lebih manis daripada gula pasir. Neotam mengandung sifat-sifat peningkat rasa, dan dibandingkan dengan sukrosa atau aspartam ia memiliki biaya per faktor kemanisan yang relatif lebih rendah.

Kimia
Struktur
Neotam secara formal merupakan amina sekunder dari 3,3-dimetilbutanal dan aspartam. Yang terakhir adalah dipeptida dari fenilalanina dan asam aspartat. Neotam memiliki 2 stereosenter dan 4 stereoisomer. Rasa manis disebabkan oleh stereoisomer (2S),(3S).

Spektroskopi
Spektroskopi NMR neotam mengidentifikasi strukturnya dengan puncak pada 0,84 ppm yang menunjukkan tiga gugus metil pada rantai karbon yang terikat pada nitrogen.
jmpl|Spektroskopi NMR proton neotam

Sintesis
Neotam disintesis dari aspartam melalui alkilasi reduktif dengan 3,3-dimetilbutiraldehida dalam katalis paladium dengan metanol. Stereokimia aspartam dipertahankan selama sintesis, dan oleh karena itu neotam dan aspartam memiliki stereokimia yang sama. (2S),(3S)-stereoisomer aspartam diperlukan untuk mensintesis (2S),(3S)-stereoisomer neotam.

Properti dan reaktivitas
alt=Neotame, a fine white powder, in a jar|ki|jmpl|190px|Serbuk neotam.
Neotam memiliki stabilitas yang sama seperti aspartam, tetapi memiliki stabilitas yang lebih baik terutama dalam makanan yang dipanaskan dan olahan susu. Peningkatan suhu, kelembapan, atau pH meningkatkan kehilangan, dan merupakan properti utama yang relevan dari suatu makanan ketika mempertimbangkan stabilitas neotam. Misalnya, sekitar 90% neotam asli tetap ada setelah 8 minggu penyimpanan dalam minuman ber-pH 3,2. Neotam sangat stabil sebagai bubuk kering pada suhu dan kelembapan ruangan bahkan jika dicampur dengan glukosa atau maltodekstrin, dan relatif inert dalam makanan dengan gula pereduksi seperti fruktosa.

Tidak seperti aspartam, neotam tidak membentuk diketopiperazina melalui siklisasi intramolekuler karena substitusi N-alkilnya dengan 3,3-dimetilbutil. Hal ini meningkatkan stabilitas panasnya.

Lebih dari 1000 g neotam larut dalam 1 kg etanol pada suhu 15 °C. Pada suhu 15 °C kelarutan neotam adalah 10,6 g/kg dalam air dan 43,6 g/kg dalam etil asetat. Pada suhu 25 °C kelarutannya masing-masing adalah 12,6 g/kg dan 77,0 g/kg. Pada suhu 40 °C kelarutannya masing-masing adalah 18,0 g/kg dan 238 g/kg. Pada suhu 50 °C kelarutannya masing-masing adalah 25,2 g/kg dan 872 g/kg. Neotam bersifat asam dan larutan 0,5 wt%-nya memiliki pH 5,80.

Pembuatan
upright=1.2|jmpl|Logo merek NutraSweet Neotam
Secara industri, neotam dibuat dari 3,3-dimetilbutanal dan aspartam melalui aminasi reduktif. Neotam dilarutkan dalam metanol, paladium pada katalis karbon ditambahkan, udara diganti dengan hidrogen dan reaksi dilakukan pada suhu kamar di bawah tekanan selama beberapa jam. Katalis disaring. Ini dapat dibantu dengan tanah diatom. Metanol disuling diikuti dengan penambahan air. Campuran didinginkan selama beberapa jam, neotam diisolasi melalui sentrifugasi, dicuci dengan air dan dikeringkan dengan vakum. Neotam digiling hingga ukuran yang sesuai.

Metabolisme
jmpl|440px|De-esterifikasi neotam melalui hidrolisis. CH3OH adalah metanol.
Pada manusia dan banyak hewan lain seperti anjing, tikus, dan kelinci, neotam diserap dengan cepat tetapi tidak lengkap. Metabolitnya tidak tertahan atau terkonsentrasi di jaringan tertentu.

Pada manusia dengan dosis oral sekitar 0,25 mg per kg berat badan (mg/kg bb), sekitar 34% diserap ke dalam darah. Farmakokinetika dosis oral 0,1–0,5 mg/kg bb agak linier, dan pada dosis tersebut konsentrasi neotam maksimum dalam plasma darah tercapai setelah sekitar 0,5 jam dengan waktu paruh sekitar 0,75 jam. Dalam darah dan tubuh secara umum, esterase non-spesifik mendegradasi neotam menjadi neotam dan metanol yang dide-esterifikasi, yang merupakan jalur metabolisme utama pada manusia. Neotam yang dide-esterifikasi memiliki waktu paruh plasma sekitar 2 jam, dan merupakan metabolit utama dalam plasma.

Pada manusia, lebih dari 80% dosis oral asli dikeluarkan melalui feses dan urin dalam waktu 48 jam dan sisanya kemudian. Sekitar 64% dosis asli dikeluarkan melalui feses sebagian besar sebagai metabolit. Metabolit utama dalam feses adalah neotam yang dide-esterifikasi. Lebih dari 1% dosis asli dikeluarkan melalui feses sebagai N-(3,3-dimetilbutil)-L-aspartil-L-fenilalanin. Lebih dari 1% dikeluarkan melalui urin sebagai konjugat karnitin dari asam 3,3-dimetilbutirat. Metabolit minor lainnya terbentuk.

Jalur metabolisme utama menghasilkan N-(3,3-dimetilbutil)-L-aspartil-L-fenilalanin dengan produk sampingan metanol, dan jalur minor terjadi ketika N-(3,3-dimetilbutil)-L-aspartil-L-fenilalanin dioksidasi menjadi asam 3,3-dimetilbutirat. Produk sampingan dari jalur minor adalah metanol, asam aspartat, dan fenilalanin.

Metanol dari metabolisme neotam tidak signifikan pada tingkat yang diatur yang digunakan dalam makanan dan dibandingkan dengan metanol yang ditemukan secara alami dalam makanan.

Paten
Paten yang mencakup molekul neotam di AS, 5.480.668, awalnya ditetapkan berakhir pada 7 November 2012, tetapi diperpanjang selama 973 hari oleh Kantor Paten dan Merek Dagang Amerika Serikat. Paten tersebut berakhir pada 8 Juli 2015.

Referensi

Pranala luar

Official neotame website

Kategori:Pengganti gula
Kategori:Dipeptida
Kategori:Bahan tambahan pangan bernomor Uni Eropa
Kategori:Asam karboksilat
Kategori:Ester metil