Slatki život kemičara

Slatkoća ima pozitivnu konotaciju. Slatkoća karakternih osobina privlači ljude. Mala djeca i životinje su "slatke". Pobjeda je slatkastog okusa, a svi žele slatki život – iako moramo biti oprezni kada nas netko previše “zasladi”. U međuvremenu, materijalizacija slatkiša je obični šećer.

Znanstvenici ne bi bili oni sami da nisu pogledali ovaj apstraktni koncept. Smislili su ga u prividu gustoće ili volumena slastkoji brojčano opisuje mjeru slatkoće. Što je još važnije, mjerenja slatkoće su sasvim prihvatljiva čak iu skromnim kućnim laboratorijskim uvjetima.

Kako izmjeriti slatkoću?

Ne postoji (još?) mjerač slatkoće. Razlog je nevjerojatna komplikacija primarnih kemijskih osjetila: okusa i s njim povezanog njuha. U slučaju znatno mlađih evolucijskih osjetilnih organa koji reagiraju na fizičke podražaje (vid, sluh, dodir), konstruirani su ekvivalentni instrumenti - elementi osjetljivi na svjetlost, mikrofoni, senzori dodira. Što se tiče okusa, postoje ocjene temeljene na subjektivnim osjećajima ispitanika, a ljudski jezici i nosovi su mjerni instrumenti.

10% otopina šećera u hrani, t.j. saharoza. Za ovaj omjer uvjetna vrijednost je 100 (u nekim izvorima je 1). To se zove relativna slatkoća, označena skraćenicom RS (engleski). Mjerenje se sastoji u prilagodbi postotne koncentracije otopine ispitivane tvari tako da dojam slatkoće koju proizvodi bude identičan onom kod referentne tvari. Na primjer: ako 5% otopina ima isti učinak okusa kao 10% otopina saharoze, ispitivana tvar je slatka na 200.

Saharoza je mjerilo za slatkoću.

Vrijeme je za mjerenja slatkoće.

Treba ti težina. U kućnom laboratoriju jeftin džepni model dovoljan je za desetak zlota, nosivosti do 200 grama i težine s točnošću od 0,1 g (dobro će vam doći tijekom mnogih drugih eksperimenata).

Sada provjereni proizvodi. saharoza obični stolni šećer. glukoza može se naći u trgovini, tamo se također može kupiti ksilitol kao zamjena za šećer. [glukoza_ksilitol] fruktoza bacite pogled na policu s hranom za dijabetičare dok laktoza koristi se u domaćem pivarstvu.

Pripremamo otopine s koncentracijama od 5 do 25% i označavamo ih na poznat način (otopina svake tvari u nekoliko koncentracija). Zapamtite da su to proizvodi namijenjeni za jelo, stoga ih svakako pripazite. higijenska pravila.

Potražite eksperimentatore među svojom obitelji i prijateljima. Ispitivanja slatkoće provode se pod istim uvjetima kao kod kušanja aroma vina i kave, samo se malom količinom otopine kvasi jezik (bez gutanja), a usta se prije kušanja temeljito isperu čistom vodom. sljedeće rješenje.

Ne uvijek slatki šećer

Šećer	RS
fruktoza	180
glukoza	75
manoza	30
galaktoza	32
saharoza	100
laktoza	25
maltoza	30

Ispitani spojevi su bili sa šećerom (osim ksilitola). NA stol imaju odgovarajuće RS vrijednosti. Jednostavni šećeri (glukoza, fruktoza, manoza, galaktoza) obično su slađi od disaharida (saharoza je jedini vrlo slatki složeni šećer). Šećeri s većim česticama (škrob, celuloza) uopće nisu slatki. Za percepciju slatkoće važno je da se molekula i receptor okusa podudaraju. Ovo stanje je posebno bitno za veličinu molekule, što objašnjava veću slatkoću šećera s manjim molekulama. Slatkoća prirodnih proizvoda posljedica je prisutnosti šećera u njima – na primjer, med (oko 100 rupija) sadrži puno fruktoze.

Evolucijski razlog zašto se šećeri percipiraju kao ukusni (što dovodi do konzumiranja hrane koja ih sadrži) je njihova laka probavljivost i visok sadržaj kalorija. Dakle, dobar su izvor energije, “gorivo” za stanice našeg tijela. Međutim, fiziološke prilagodbe koje su bile nužne za preživljavanje u eri praljudi u eri lakog pristupa hrani uzrokuju mnoge negativne zdravstvene posljedice.

Nije samo šećer sladak

Također imaju slatki okus spojevi bez šećera. Ksilitol je već korišten u pokušajima određivanja slatkoće tvari. Prirodni je derivat jednog od rjeđih šećera i RS je sličan saharozi. Odobreni je zaslađivač (šifra E967), a koristi se i za poboljšanje okusa zubnih pasta i žvakaćih guma. Srodni spojevi imaju sličnu upotrebu: manitol E421 i sorbitol E420.

Model molekula nekih šećera: glukoza (gore lijevo), fruktoza (gore desno), saharoza (dolje).

glicerol (E422, zaslađivač za piće i zadržavanje vlage) i aminokiseline glicin (E640, pojačivač okusa) također su tvari slatkog okusa. Nazivi oba spoja (kao i glukoze i nekih drugih) potječu od grčke riječi koja znači "slatko". Za testove slatkoće mogu se koristiti glicerin i glicin (pod uvjetom da su čisti, dobiveni npr. u ljekarni). Ali nemojmo testirati okus bilo kojih drugih spojeva!

Proteini ekstrahirani iz nekih egzotičnih biljaka također su zaslađivači. U Europi je dopuštena za korištenje. Taumatin E957. RS mu je oko 3k. puta veći od saharoze. Ima zanimljivih odnosa čudotvornaIako sam po sebi nema sladak okus, može trajno promijeniti način rada receptora na jeziku. Čak je i limunov sok nakon uzimanja vrlo sladak!

Ostale zamjene za šećer steviozid, odnosno tvari ekstrahirane iz južnoameričke biljke. Ove tvari su oko 100-150 puta slađe od saharoze. Steviozidi su odobreni za upotrebu kao aditivi za hranu pod šifrom E960. Koriste se za zaslađivanje pića, džemova, žvakaćih guma, te kao zaslađivači tvrdih bombona. Mogu ih jesti dijabetičari.

Od popularnih anorganskih spojeva slatkog su okusa. sunčani beril (izvorno se ovaj element zvao glucin i imao je simbol Gl) i voditi. Vrlo su otrovni - posebno olovo (II) acetat Pb (CH₃Šef odjela)₂, koji su alkemičari već zvali olovni šećer. Ni u kojem slučaju ne smijemo pokušavati ovu vezu!

Slatkoća iz laboratorija

Hrana je sve puna slatkiša ne iz prirodnih izvora, već izravno iz kemijskog laboratorija. definitivno je popularan sladilaRS od kojih je desetine pa čak i stotine puta veći od saharoze. Kao rezultat toga, količina energije iz minimalne doze mora biti eliminirana. Kada se tvari ne sagorevaju u tijelu, one stvarno imaju "0 kalorija". Najčešće korišteni:

• saharin E954 - najstariji umjetni zaslađivač (otkriven 1879.);
• natrijev ciklamat E952;
• aspartam E951 - jedan od najpopularnijih zaslađivača. U tijelu se spoj razgrađuje na aminokiseline (asparaginsku kiselinu i fenilalanin) i alkohol metanol, zbog čega hrana zaslađena aspartamom na ambalaži ima upozorenje za osobe s fenilketonurijom (genetski poremećaj metabolizma fenilalanina). Uobičajena pritužba na aspartam je oslobađanje metanola, koji je otrovan spoj. Međutim, tipična doza aspartama (kada se ne konzumira više od jednog grama dnevno) proizvodi samo desetinke grama metanola, koji nije povezan s tijelom (više se proizvodi prirodnim metabolizmom);
• acesulfam K E950;
• sukraloza E955 - derivat saharoze, u koji su uvedeni atomi klora. Ovaj kemijski "trik" spriječio je tijelo da ga metabolizira.

Nedostatak nekih umjetnih zaslađivača je što se razgrađuju tijekom obrade hrane (npr. pečenje). Iz tog razloga prikladne su samo za zaslađivanje pripremljene hrane koja se više neće zagrijavati.

Unatoč primamljivim svojstvima zaslađivača (slatkoća bez kalorija!), učinak njihove uporabe često je kontraproduktivan. Receptori slatkog okusa razasuti su po mnogim organima našeg tijela, uključujući crijeva. Zaslađivači stimuliraju crijevne receptore da pošalju signal "nove isporuke". Tijelo govori gušterači da proizvodi inzulin, koji pomaže premjestiti glukozu iz krvi u stanice. Međutim, kada se umjesto šećera koriste zaslađivači, nema zamjene za glukozu koja se izlučuje u tkivima, njezina koncentracija se smanjuje i mozak šalje signale gladi. Unatoč unosu dovoljne porcije hrane, tijelo se i dalje ne osjeća sito, iako proizvodi bez šećera sadrže i druge sastojke koji daju energiju. Tako zaslađivači sprječavaju tijelo da pravilno procijeni sadržaj kalorija u hrani, što rezultira osjećajem gladi koji potiče daljnje jedenje.

Fiziologija i psihologija okusa

Vrijeme je za neke dojmove.

Veliki kristal šećera (ledeni šećer) stavimo na jezik i polako ga usisavamo. Isperite usta vodom, a zatim pospite jezik prstohvatom šećera u prahu (ili sitno mljevenog običnog šećera). Usporedimo dojmove oba proizvoda. Fini kristalni šećer čini se slađim od ledenog šećera. Razlog je brzina otapanja saharoze koja ovisi o površini kristala (a to je ukupno više za malu mrvicu nego za jedan veliki komad iste težine). Brže otapanje rezultira bržom aktivacijom većeg broja receptora na jeziku i većim osjećajem slatkoće.

super slatko

Najslađa poznata tvar je spoj tzv Lugduname, koje su dobili francuski kemičari iz Lyona (na latinskom). RS tvari procjenjuje se na 30.000.000 300 20 (to je XNUMX puta slađe od saharoze)! Postoji nekoliko sličnih veza s XNUMX milijuna Rs.

U starim udžbenicima biologije postojala je karta osjetljivosti jezika na individualne ukuse. Prema njezinim riječima, sam kraj našeg okusnog organa morao je biti posebno prijemčiv za slatkiše. Navlažite higijenski štapić otopinom šećera i dodirujte jezik na različitim mjestima: na kraju, pri dnu, u sredini i sa strane. Najvjerojatnije neće biti značajne razlike u tome kako različita područja reagiraju na slatkoću. Raspodjela receptora za osnovne okuse gotovo je ujednačena na cijelom jeziku, a same razlike u osjetljivosti su vrlo male.

Konačno, nešto od psihologija ukusa. Pripremamo otopine šećera iste koncentracije, ali svake druge boje: crvene, žute i zelene (bojimo, naravno, prehrambenim bojama). Provodimo test slatkoće na poznanicima koji ne poznaju sastav otopina. Najvjerojatnije će ustanoviti da su crvene i žute otopine slađe od zelenih otopina. Rezultat testa također je relikt ljudske evolucije – crveni i žuti plodovi su zreli i sadrže puno šećera, za razliku od nezrelih zelenih plodova.