Aspartam içeren havalandırılmış çözeltide l-askorbik asidin bakır(II) ve demir(III) katalizli oksidasyon kinetiğinin incelenmesi

Abstract

Doğal ya da katılmış C vitamini ( Askorbik asit: AA) ve aspartam (APM) gibi sentetik tatlandırıcılar içeren ticari içeceklerde, meyve suyu ve nektarların antioksidan değerlerini korumak çok önemlidir. Cu(II) ve Fe(III) gibi serbest geçiş metal iyonları, askorbat ile redüklendiklerinde, tüketicilerde hücre hasarına sebep olan ve içeceklerin besin kalitesini etkileyen, hidroksi radikalleri üreten, Fenton tipi reaksiyonlar verebilir. APM varlığında AA'nın katalitik oksidasyonu, UV spektral bölgede APM'nin girişimi yüzünden, direkt UV spektro fotometresiyle takip edilemez, bu yüzden çözeltide kalan AA'nın spektro fotometriktayini, bakır(II)-neocuproine reaktifi ile amonyum asetat tamponlu ortamda 450 nm'deki absorbansın kaydı üzerinden yapılmıştır. AA'nın 25 ºC'de ve iyonik şiddet I=0,1(KNO3)'de, havalandırılmış ve asetat tamponlu aspartam çözeltilerinde, katalizsiz ve Cu(II) yada Fe(III)iyon katalizli oksidasyon kinetiği incelenmiştir. Çeşitli pH değerlerinde (3,2-5,6) bakır ve demir iyonlarının katalizör olarak kullanıldığı oksidasyonun hız eşitliği, AA'ya bağlı olarak birinci mertebeden bulundu. Verilen bir pH'de, AA oksidasyon hız sabitleri sabit Cu(II) için APM konsantrasyonunun artmasıyla azaldı ve sabit bir APM düzeyinde Cu(II) ya da Fe(III)konsantrasyonunun artmasıyla arttı. AA oksidasyon hızı üzerine aspartam ve bakır veya demir iyon konsantrasyonunun etkisi, monohidrojen askorbat ve metal iyon-aspartam kelat arasında üçlü bir geçiş kompleksini içeren bir mekanizma ile açıklanabilir. Cu(II) yada Fe(III) iyonları ile gözlenen reaksiyon hızları arasındaki farklar aspartamın, asetat tamponuna göre, daha kuvvetli metal-kompleks kabiliyetinden ileri gelir. Serbest sulu Cu2+ iyon ve zayıf Cu(II)-asetat kompleks, AA oksidasyonunu stabil Cu(II)-aspartam kompleksine göre daha iyi katalizler. Cu(II) kompleksinin kararlılığı arttırılırsa, elektron transferinin bir aracısı olarak, katalitik aktivitesi azalır. Bu bulgular daha önce ulaşılan sonuçları da desteklemektedir. APM içeceklerde tatlandırıcı olarak kullanılırsa metal katalizli oksidasyonu önleyerek AA değerlerini korumada yardımcı olur.