Sladký život chemika

Sladkosť má pozitívny význam. Sladkosť charakterových vlastností ľudí priťahuje. Malé deti a zvieratká sú „roztomilé“. Víťazstvo chutí sladko a každý chce sladký život – aj keď si musíme dávať pozor, keď nám niekto „sladí“ priveľa. Medzitým je zhmotnením sladkostí obyčajný cukor.

Vedci by neboli sami sebou, keby sa nepozreli na tento abstraktný pojem. Prišli s tým v zdanlivej hustote alebo objeme sladkosťktorý číselne popisuje mieru sladkosti. Ešte dôležitejšie je, že merania sladkosti sú celkom prijateľné aj v skromných podmienkach domáceho laboratória.

Ako merať sladkosť?

Neexistuje (zatiaľ?) merač sladkosti. Dôvodom je neskutočná komplikácia primárnych chemických zmyslov: chuť a s ňou spojený čuch. V prípade oveľa mladších evolučne zmyslových orgánov, ktoré reagujú na fyzikálne podnety (zrak, sluch, hmat), boli skonštruované ekvivalentné prístroje – svetlocitlivé prvky, mikrofóny, dotykové senzory. Čo sa týka chuti, ide o hodnotenia založené na subjektívnych pocitoch respondentov, meracie nástroje sú ľudský jazyk a nos.

10% roztok potravinárskeho cukru, t.j. sacharóza. Pre tento pomer je podmienená hodnota 100 (v niektorých zdrojoch je to 1). To sa nazýva relatívna sladkosť, označovaný skratkou RS (anglicky). Meranie spočíva v úprave percentuálnej koncentrácie roztoku testovanej látky tak, aby dojem sladkosti, ktorý vyvoláva, bol identický s dojmom referenčnej látky. Napríklad: ak má 5 % roztok rovnaký chuťový účinok ako 10 % roztok sacharózy, testovaná látka je sladká pri 200.

Sacharóza je meradlom sladkosti.

Je čas na merania sladkosti.

Potrebuješ to závažia. V domácom laboratóriu vystačí lacný vreckový model za tucet zlotých s nosnosťou do 200 gramov a hmotnosťou s presnosťou 0,1 g (príde vhod pri mnohých iných pokusoch).

Teraz osvedčené produkty. sacharóza bežný stolový cukor. glukóza nájdete v obchode s potravinami, tam je tiež dostupný xylitol ako náhrada cukru. [glukóza_xylitol] fruktóza pozrite sa na poličku s diabetickými potravinami laktóza používa sa pri domácom varení piva.

Pripravíme roztoky s koncentráciami od 5 do 25 % a označíme ich známym spôsobom (roztok každej látky v niekoľkých koncentráciách). Pamätajte, že ide o produkty určené na jedenie, takže si ich určite dávajte pozor. hygienické pravidlá.

Hľadajte experimentátorov medzi rodinou a priateľmi. Testy sladkosti sa vykonávajú za rovnakých podmienok ako pri ochutnávaní vôní vína a kávy, len sa jazyk navlhčí malým množstvom roztokov (bez prehĺtania) a pred ochutnávkou sa ústa dôkladne vypláchnu čistou vodou. ďalšie riešenie.

Nie vždy sladký cukor

cukor	RS
fruktóza	180
glukóza	75
manóza	30
galaktóza	32
sacharóza	100
laktóza	25
sladový cukor	30

Testované zlúčeniny boli s cukrom (okrem xylitolu). AT stôl majú zodpovedajúce hodnoty RS. Jednoduché cukry (glukóza, fruktóza, manóza, galaktóza) sú zvyčajne sladšie ako disacharidy (sacharóza je jediný veľmi sladký komplexný cukor). Cukry s väčšími časticami (škrob, celulóza) nie sú vôbec sladké. Pre vnímanie sladkosti je dôležité, aby sa molekula a chuťový receptor navzájom zhodovali. Tento stav je dôležitý najmä pre veľkosť molekuly, čo vysvetľuje väčšiu sladkosť cukrov s menšími molekulami. Sladkosť prírodných produktov je spôsobená prítomnosťou cukrov v nich – napríklad med (asi 100 rupií) obsahuje veľa fruktózy.

Evolučný dôvod, prečo sú cukry vnímané ako chutné (čo vedie ku konzumácii potravín, ktoré ich obsahujú), je ich ľahká stráviteľnosť a vysoký obsah kalórií. Sú teda dobrým zdrojom energie, „palivom“ pre bunky nášho tela. Fyziologické adaptácie, ktoré boli nevyhnutné na prežitie v ére predľudí v ére ľahkého prístupu k jedlu, však spôsobujú mnohé negatívne zdravotné následky.

Nielen cukor je sladký

Chutia aj sladko necukrové zlúčeniny. Xylitol sa už používal pri pokusoch určiť sladkosť látok. Je to prírodný derivát jedného z menej bežných cukrov a jeho RS je podobný sacharóze. Je to schválené sladidlo (kód E967) a používa sa aj na zlepšenie chuti zubných pást a žuvačiek. Príbuzné zlúčeniny majú podobné použitie: manitol E421 i sorbitol E420.

Model molekuly niektorých cukrov: glukóza (vľavo hore), fruktóza (vpravo hore), sacharóza (dole).

glycerol (E422, sladidlo a zadržiavanie vlhkosti) a aminokyseliny glycín (E640, zvýrazňovač chuti) sú tiež látky sladkej chuti. Názvy oboch zlúčenín (ako aj glukózy a niektorých ďalších) sú odvodené z gréckeho slova s ​​významom „sladký“. Glycerín a glycín možno použiť na testy sladkosti (za predpokladu, že sú čisté, získané napr. v lekárni). Ale netestujme chuť žiadnych iných zlúčenín!

Bielkoviny extrahované z niektorých exotických rastlín sú tiež sladidlami. V Európe je jeho použitie povolené. Taumatín E957. Jeho RS je okolo 3k. krát vyššia ako u sacharózy. Sú tam zaujímavé vzťahy miraculinHoci sama o sebe nechutí sladko, dokáže natrvalo zmeniť fungovanie receptorov jazyka. Dokonca aj citrónová šťava chutí po užití veľmi sladko!

Iné náhrady cukru steviozidy, teda látky extrahované z juhoamerickej rastliny. Tieto látky sú asi 100-150 krát sladšie ako sacharóza. Steviozidy boli schválené na použitie ako prídavná látka v potravinách pod kódom E960. Používajú sa na sladenie nápojov, džemov, žuvačiek a ako sladidlá do tvrdých cukríkov. Môžu ich jesť diabetici.

Z populárnych anorganických zlúčenín majú sladkú chuť. slnečný beryl (pôvodne sa tento prvok nazýval glucín a mal symbol Gl) a olovo. Sú veľmi jedovaté - najmä octan olovnatý Pb (CH₃Prevádzkový riaditeľ)₂, ktorý už alchymisti nazývali olovnatý cukor. Tento vzťah by sme v žiadnom prípade nemali skúšať!

Sladkosť z laboratória

Jedlo je čoraz viac plné sladkostí nie z prírodných zdrojov, ale priamo z chemického laboratória. je určite populárny sladidláRS, ktorého RS je desaťkrát a dokonca stokrát väčšia ako u sacharózy. V dôsledku toho musí byť množstvo energie z minimálnej dávky eliminované. Keď sa látky v tele nespália, majú naozaj „0 kalórií“. Najčastejšie používané:

• sacharín E954 - najstaršie umelé sladidlo (objavené v roku 1879);
• cyklamát sodný E952;
• aspartám E951 - jedno z najobľúbenejších sladidiel. V tele sa zlúčenina rozkladá na aminokyseliny (kyselinu asparágovú a fenylalanín) a alkohol metanol, a preto potraviny sladené aspartámom nesú na obale varovanie pre ľudí s fenylketonúriou (genetická porucha metabolizmu fenylalanínu). Bežnou sťažnosťou na aspartám je uvoľňovanie metanolu, čo je toxická zlúčenina. Typická dávka aspartamu (pri konzumácii nie viac ako gram denne) však produkuje iba desatiny gramu metanolu, ktorý s organizmom nesúvisí (viac sa produkuje prirodzeným metabolizmom);
• acesulfám K E950;
• sukralóza E955 - derivát sacharózy, do ktorého sú zavedené atómy chlóru. Tento chemický „trik“ zabránil telu v jeho metabolizácii.

Nevýhodou niektorých umelých sladidiel je, že sa pri spracovaní potravín (napr. pečením) rozpadajú. Z tohto dôvodu sú vhodné len na dosladenie pripravených jedál, ktoré sa už neohrejú.

Napriek lákavým vlastnostiam sladidiel (sladkosť bez kalórií!) je efekt ich použitia často kontraproduktívny. Receptory sladkej chuti sú rozptýlené v mnohých orgánoch nášho tela, vrátane čriev. Sladidlá stimulujú črevné receptory, aby vyslali signál „novej dodávky“. Telo povie pankreasu, aby produkoval inzulín, ktorý pomáha presunúť glukózu z krvi do buniek. Keď sa však namiesto cukru použijú sladidlá, glukóza vylúčená v tkanivách nie je náhradou, jej koncentrácia klesá a mozog vysiela signály hladu. Napriek zjedeniu dostatočnej porcie jedla telo stále nemá pocit sýtosti, hoci výrobky bez cukru obsahujú ďalšie zložky, ktoré dodávajú energiu. Sladidlá teda bránia telu správne odhadnúť obsah kalórií v jedle, čo má za následok pocit hladu, ktorý nabáda k ďalšiemu jedeniu.

Fyziológia a psychológia chuti

Čas na nejaké dojmy.

Veľký kryštál cukru (ľadový cukor) si dáme na jazyk a pomaly cmúľame. Vypláchnite si ústa vodou a potom si poprášte jazyk štipkou práškového cukru (alebo najemno pomletého bežného cukru). Porovnajme si dojmy z oboch produktov. Jemný kryštálový cukor sa zdá byť sladší ako ľadový cukor. Dôvodom je rýchlosť rozpúšťania sacharózy, ktorá závisí od povrchu kryštálikov (a to je celkovo viac na malú strúhanku ako na jeden veľký kus rovnakej hmotnosti). Rýchlejšie rozpúšťanie má za následok rýchlejšiu aktiváciu viacerých receptorov na jazyku a väčší pocit sladkosti.

super sladké

Najsladšou známou látkou je zlúčenina tzv Lugduname, ktorý získali francúzski chemici z Lyonu (po latinsky). RS látky sa odhaduje na 30.000.000 300 20 XNUMX XNUMX (to je XNUMX-krát sladšie ako sacharóza)! Existuje niekoľko podobných spojení s XNUMX miliónmi Rs.

V starých učebniciach biológie bola mapa citlivosti jazyka na jednotlivé chute. Podľa nej musel byť na sladkosti vnímavý najmä samotný koniec nášho chuťového orgánu. Navlhčite hygienickú tyčinku cukrovým roztokom a dotýkajte sa jazyka na rôznych miestach: na konci, na základni, v strede a po stranách. S najväčšou pravdepodobnosťou nebude výrazný rozdiel v tom, ako rôzne jeho oblasti reagujú na sladkosť. Rozloženie receptorov pre základné chute je takmer rovnomerné v celom jazyku a rozdiely v citlivosti sú veľmi malé.

Na záver niečo z psychológia chuti. Pripravíme si cukrové roztoky rovnakej koncentrácie, ale každý inej farby: červený, žltý a zelený (farbíme, samozrejme, potravinárskym farbivom). U známych, ktorí nepoznajú zloženie roztokov, robíme test sladkosti. S najväčšou pravdepodobnosťou zistia, že červené a žlté roztoky sú sladšie ako zelené roztoky. Výsledkom testu je aj relikt ľudskej evolúcie – červené a žlté plody sú zrelé a obsahujú veľa cukru, na rozdiel od nezrelých zelených plodov.