Sladak život hemičara

Slatkoća ima pozitivnu konotaciju. Slatkoća karakternih osobina privlači ljude. Mala djeca i životinje su "slatke". Pobjeda je slatkog ukusa, a svi žele slatki život - iako moramo biti oprezni kada nas neko previše zasladi. U međuvremenu, materijalizacija slatkiša je običan šećer.

Naučnici ne bi bili oni sami da nisu pogledali ovaj apstraktni koncept. Smislili su to poput gustine ili volumena slatkokoji numerički opisuje meru slatkoće. Što je još važnije, mjerenja slatkoće su sasvim prihvatljiva čak iu skromnim kućnim laboratorijskim uvjetima.

Kako izmjeriti slatkoću?

Ne postoji (još?) uređaj za mjerenje slatkoće. Razlog je nevjerovatna složenost primarnih hemijskih osjetila: okusa i povezanog čula mirisa. U slučaju znatno mlađih čulnih organa u evolutivnom smislu, koji reaguju na fizičke podražaje (vid, sluh, dodir), konstruisani su ekvivalentni instrumenti - fotoosetljivi elementi, mikrofoni, senzori dodira. Što se tiče ukusa, postoje procjene zasnovane na subjektivnim osjećajima ispitanika, a mjerni instrumenti su ljudski jezici i nosovi.

10% rastvor konzumnog šećera, tj. saharoza. Za ovaj omjer uslovna vrijednost je 100 (u nekim izvorima je 1). To se zove relativna slatkoća, označena skraćenicom RS (engleski). Mjerenje se sastoji od odabira procentualne koncentracije otopine ispitivane tvari tako da utisak slatkoće koju proizvodi bude identičan onom standarda. Na primjer: ako 5% otopina ima isti učinak okusa kao 10% otopina saharoze, ispitivana tvar je slatka na 200.

Saharoza je standard slatkoće.

Vrijeme je za merenja slatkoće.

Trebaće ti težina. U kućnoj laboratoriji dovoljan je jeftin džepni model za deset zlota, nosivosti do 200 grama i težine sa tačnošću od 0,1 g (korisno će biti i tokom mnogih drugih eksperimenata).

Sada dokazani proizvodi. Saharoza običan stoni šećer. Glukoza može se naći u trgovini, tamo je također dostupna ksilitol kao zamena za šećer. [glukoza_ksilitol] Fruktoza pogledajmo policu sa dijabetičkim proizvodima, ćao laktoza koristi se u domaćem pivarstvu.

Pripremamo rastvore u koncentracijama od 5 do 25% i označavamo ih na poznat način (otopina svake supstance u nekoliko koncentracija). Imajte na umu da su ovo proizvodi namijenjeni za ljudsku ishranu, pa svakako higijenska pravila.

Potražite ljude koji su voljni eksperimentirati među svojom porodicom i prijateljima. Testovi slatkoće se provode pod istim uslovima kao i kod degustacije aroma vina i kafe - samo se jezik navlaži malom količinom rastvora (bez gutanja) i usta se pre degustacije temeljno ispiru čistom vodom. sledeće rešenje.

Šećer nije uvek sladak

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

Testirana jedinjenja su bila sa šećerom (osim ksilitola). IN stol za njih postoje odgovarajuće RS vrijednosti. Jednostavni šećeri (glukoza, fruktoza, manoza, galaktoza) su obično slađi od disaharida (saharoza je jedini vrlo slatki složeni šećer). Šećeri sa većim česticama (škrob, celuloza) nisu nimalo slatki. Za percepciju slatkoće važno je da se molekula i okusni pupoljak međusobno podudaraju. Ovaj uslov se posebno odnosi na veličinu molekula, što objašnjava veću slatkoću šećera sa manjim molekulima. Slatkoća prirodne hrane proizlazi iz prisustva šećera u njoj – na primjer, med (oko 100 rupija) sadrži puno fruktoze.

Evolucijski razlog zašto se šećeri doživljavaju kao ukusni (što dovodi do konzumiranja hrane koja ih sadrži) je taj što su lako probavljivi i bogati kalorijama. Dakle, oni su dobar izvor energije, „gorivo“ za ćelije našeg tela. Međutim, fiziološke prilagodbe koje su bile neophodne za opstanak predljudskog života u eri lakog pristupa hrani uzrokuju mnoge negativne zdravstvene posljedice.

Nije samo šećer sladak

Takođe su slatkog ukusa jedinjenja bez šećera. Ksilitol je već korišten u pokušajima da se odredi slatkoća supstanci. Prirodni je derivat jednog od rjeđih šećera, a RS je sličan saharozi. To je odobreni zaslađivač (šifra E967) koji se također koristi za poboljšanje okusa pasta za zube i žvakaće gume. Srodni spojevi imaju sličnu upotrebu: manitol E421 i sorbitol E420.

Model molekula nekih šećera: glukoze (gore lijevo), fruktoze (gore desno), saharoze (dolje).

Glicerol (E422, zaslađivač za liker i konzervans vlage) i aminokiseline glicin (E640, pojačivač ukusa) su takođe supstance slatkog ukusa. Imena oba jedinjenja (kao i glukoze i nekoliko drugih) potiču od grčke reči koja znači „slatko“. Glicerin i glicin se mogu koristiti za testove slatkoće (pod uslovom da su čisti, kao što su dobijeni u apoteci). Ali nemojmo probati bilo koja druga jedinjenja!

Proteini ekstrahovani iz nekih egzotičnih biljaka su takođe zaslađivači. Odobren za upotrebu u Evropi. Thaumatin E957. Njena RS je oko 3 hiljade. puta veći od saharoze. Postoje interesantni odnosi miraculinaIako sam po sebi nema sladak okus, može trajno promijeniti način rada receptora jezika. Čak i limunov sok ima veoma sladak ukus nakon što ga popijete!

Ostale zamjene za šećer steviozidi, odnosno tvari ekstrahirane iz južnoameričke biljke. Ove supstance su otprilike 100-150 puta slađe od saharoze. Steviozidi su odobreni za upotrebu kao aditivi za hranu pod šifrom E960. Koriste se za zaslađivanje pića, džema, žvakaćih guma i kao zaslađivači u slatkišima. Dijabetičari ih mogu jesti.

Od popularnih neorganskih jedinjenja, imaju slatki ukus. solnce beril (prvobitno se ovaj element zvao glucin i imao je simbol Gl) i Olovo. Veoma su otrovne - posebno olovo(II) acetat Pb(CH₃glavni operativni direktor)₂, koji alhemičari već nazivaju olovnim šećerom. Ni pod kojim okolnostima ne bismo trebali pokušavati ovu vezu!

Slatkiši iz laboratorije

Prehrambeni proizvodi su sve puniji slatkiša ne iz prirodnih izvora, već direktno iz hemijske laboratorije. svakako je popularan zaslađivačiRS od kojih je desetine pa čak i stotine puta veća od saharoze. Kao rezultat toga, količina energije iz minimalne doze mora biti isključena. Kada se supstance ne sagorevaju u telu, one zaista imaju „0 kalorija“. Najčešće korišteni:

• saharin E954 – najstariji vještački zaslađivač (otkriven 1879. godine);
• natrijum ciklamat E952;
• aspartam E951 – jedan od najpopularnijih zaslađivača. U tijelu se spoj razlaže na aminokiseline (asparaginsku kiselinu i fenilalanin) i alkohol metanol, pa proizvodi zaslađeni aspartamom na ambalaži nose upozorenje za osobe s fenilketonurijom (genetski poremećaj metabolizma fenilalanina). Česta pritužba na aspartam je oslobađanje metanola, koji je otrovno jedinjenje. Međutim, tipična doza aspartama (kada se ne konzumira više od jednog grama dnevno) proizvodi samo desetine grama metanola, koji nije relevantan za tijelo (više se proizvodi prirodnim metabolizmom);
• acesulfam K E950;
• sukraloza E955 – derivat saharoze u koji se unose atomi hlora. Ovaj hemijski "trik" spriječio je tijelo da ga metabolizira.

Nedostatak nekih vještačkih zaslađivača je što se uništavaju tokom obrade hrane (kao što je pečenje). Iz tog razloga su prikladni samo za zaslađivanje gotovih proizvoda koji se više neće zagrijavati.

Unatoč primamljivim svojstvima zaslađivača (slatkoća bez kalorija!), učinak njihove upotrebe često je kontraproduktivan. Receptori slatkog ukusa rasuti su po mnogim organima našeg tela, uključujući i creva. Zaslađivači stimulišu crevne receptore da pošalju signal "nove isporuke". Tijelo govori pankreasu da počne proizvoditi inzulin, koji pomaže premještanju glukoze iz krvi u stanice. Međutim, kada se umjesto šećera koriste zaslađivači, ništa ne može zamijeniti glukozu koja se oslobađa u tkiva, smanjuje se njena koncentracija i mozak šalje signale gladi. Unatoč unosu dovoljne porcije hrane, tijelo se i dalje ne osjeća sito, iako hrana bez šećera sadrži i druge sastojke koji daju energiju. Tako zaslađivači sprečavaju tijelo da pravilno procijeni sadržaj kalorija u hrani, što rezultira osjećajem gladi koji podstiče daljnji unos hrane.

Fiziologija i psihologija ukusa

Vrijeme je za neke utiske.

Stavite veliki kristal šećera (ledeni šećer) na jezik i polako ga sišite. Isperite usta vodom, a zatim pospite jezik prstohvatom šećera u prahu (ili sitno mljevenog običnog šećera). Uporedimo utiske oba proizvoda. Fini šećer izgleda slađi od ledenog šećera. Razlog je brzina otapanja saharoze, koja ovisi o površini kristala (a to je - ukupno - više za male mrvice nego za jedan veliki komad iste težine). Brže otapanje rezultira bržom aktivacijom više receptora na jeziku i većim osjećajem slatkoće.

Super slatko

Najslađa poznata supstanca je spoj tzv Lugduname, koji su dobili francuski hemičari iz Liona (na latinskom). RS supstance se procjenjuje na 30.000.000 300 20 (ovo je XNUMX puta slađe od saharoze)! Postoji nekoliko sličnih veza sa RS XNUMX miliona.

U starim udžbenicima biologije postojala je mapa osjetljivosti jezika na individualne ukuse. Prema njenim rečima, sam kraj našeg organa ukusa trebalo je da bude posebno prijemčiv za slatkiše. Navlažite higijenski štapić rastvorom šećera i dodirujte jezik na različitim mestima: na kraju, pri dnu, u sredini i sa strane. Vjerovatno 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 različite boje: crvene, žute i zelene (obojene, naravno, prehrambenim bojama). Provodimo test slatkoće na prijateljima koji ne znaju sastav rastvora. Vjerovatno će otkriti da su crvene i žute otopine slađe od zelenih otopina. Rezultat testa je također relikt ljudske evolucije - crveni i žuti plodovi su zreli i sadrže puno šećera, za razliku od nezrelih zelenih plodova.