Det søde liv som en kemiker

Sødme har en positiv klang. Det søde af karaktertræk tiltrækker folk. Små børn og dyr er "søde". Sejren smager sødt, og alle vil have et sødt liv – selvom vi skal passe på, når nogen "søder" os for meget. I mellemtiden er materialiseringen af ​​slik almindelig sukker.

Forskere ville ikke være sig selv, hvis de ikke så på dette abstrakte koncept. De kom op med det i udseendet af tæthed eller volumen sødmesom numerisk beskriver målet for sødme. Endnu vigtigere er sødmemålinger ganske acceptable selv i beskedne hjemmelaboratoriemiljøer.

Hvordan måler man sødme?

Der er ingen (endnu?) sødmemåler. Årsagen er den utrolige komplikation af de primære kemiske sanser: smag og den tilhørende lugtesans. I tilfælde af meget yngre evolutionære sanseorganer, der reagerer på fysiske stimuli (syn, hørelse, berøring), blev tilsvarende instrumenter konstrueret - lysfølsomme elementer, mikrofoner, berøringssensorer. Smagsmæssigt er der vurderinger baseret på respondenternes subjektive følelser, og menneskelige tunger og næser er måleinstrumenter.

10 % madsukkeropløsning, dvs. sakkarose. For dette forhold er den betingede værdi 100 (i nogle kilder er den 1). Det kaldes relativ sødme, betegnet med forkortelsen RS (engelsk). Målingen består i at justere den procentvise koncentration af en opløsning af teststoffet, således at indtrykket af sødme, det giver, er identisk med referencens. For eksempel: Hvis en 5% opløsning har samme smagseffekt som en 10% saccharoseopløsning, er teststoffet sødt ved 200.

Saccharose er benchmark for sødme.

Det er tid til sødmemålinger.

Du har brug for det vægt. I et hjemmelaboratorium er en billig lommemodel nok til et dusin zloty, med en bæreevne på op til 200 gram og vejer med en nøjagtighed på 0,1 g (det vil være nyttigt under mange andre eksperimenter).

Nu gennemprøvede produkter. sakkarose almindeligt bordsukker. glucose kan findes i købmanden, den fås også der xylitol som sukkererstatning. [glucose_xylitol] fruktose tage et kig på diabetisk madhylde, mens lactose bruges i hjemmebrygning.

Vi fremstiller opløsninger med koncentrationer fra 5 til 25% og mærker dem på en kendt måde (en opløsning af hvert stof i flere koncentrationer). Husk at det er produkter beregnet til at blive spist, så husk at holde øje med dem. hygiejneregler.

Se efter eksperimentatorer blandt din familie og venner. Sødmetest udføres under samme betingelser som ved smagning af aromaer af vin og kaffe, kun tungen fugtes med en lille mængde opløsninger (uden at synke), og munden skylles grundigt med rent vand før smagning. næste løsning.

Ikke altid sødt sukker

Sukker	RS
fruktose	180
glucose	75
mannose	30
galactose	32
sakkarose	100
lactose	25
maltose	30

De testede forbindelser var med sukker (undtagen xylitol). I bord de har tilsvarende RS-værdier. Simple sukkerarter (glucose, fructose, mannose, galactose) er normalt sødere end disaccharider (saccharose er det eneste meget søde komplekse sukker). Sukker med større partikler (stivelse, cellulose) er slet ikke søde. For opfattelsen af ​​sødme er det vigtigt, at molekylet og smagsreceptoren matcher hinanden. Denne tilstand er især relevant for molekylets størrelse, hvilket forklarer den større sødme af sukkerarter med mindre molekyler. Naturprodukters sødme skyldes tilstedeværelsen af ​​sukker i dem - for eksempel indeholder honning (ca. 100 rupees) meget fructose.

Den evolutionære årsag til, at sukker opfattes som velsmagende (hvilket fører til indtagelse af fødevarer, der indeholder dem) er deres lette fordøjelighed og høje kalorieindhold. Så de er en god kilde til energi, "brændstof" til cellerne i vores krop. Imidlertid forårsager de fysiologiske tilpasninger, der var nødvendige for at overleve i formenneskets æra i en æra med let adgang til mad, mange negative sundhedsmæssige konsekvenser.

Ikke kun sukker er sødt

De smager også sødt ikke-sukker forbindelser. Xylitol er allerede blevet brugt i forsøg på at bestemme sødme af stoffer. Det er et naturligt derivat af et af de mindre almindelige sukkerarter, og dets RS ligner saccharose. Det er et godkendt sødemiddel (kode E967) og bruges også til at forbedre smagen af ​​tandpastaer og tyggegummi. Beslægtede forbindelser har lignende anvendelser: mannitol E421 i sorbitol E420.

Molekylemodel for nogle sukkerarter: glucose (øverst til venstre), fruktose (øverst til højre), saccharose (nederst).

glycerol (E422, spiritussødestof og fugtretention) og aminosyre glycin (E640, smagsforstærker) er også søde smagende stoffer. Navnene på begge forbindelser (såvel som glucose og nogle andre) er afledt af det græske ord, der betyder "sød". Glycerin og glycin kan bruges til sødmetest (forudsat at de er rene, hentet f.eks. fra et apotek). Men lad os ikke teste smagen af ​​andre forbindelser!

Proteiner udvundet fra nogle eksotiske planter er også sødestoffer. I Europa er det tilladt at bruge. Thaumatin E957. Hans RS er omkring 3k. gange højere end for saccharose. Der er interessante forhold miraculinaSelvom det ikke smager sødt alene, kan det permanent ændre, hvordan tungens receptorer fungerer. Selv citronsaft smager meget sødt efter at have taget det!

Andre sukkererstatninger steviosider, altså stoffer udvundet af en sydamerikansk plante. Disse stoffer er omkring 100-150 gange sødere end saccharose. Steviosider er godkendt til brug som fødevaretilsætningsstof under koden E960. De bruges til at søde drinks, syltetøj, tyggegummi og som sødestoffer i hårde slik. De kan spises af diabetikere.

Af de populære uorganiske forbindelser har de en sød smag. solnce beryl (oprindeligt hed dette grundstof glucin og havde symbolet Gl) og føre. De er meget giftige - især bly(II)acetat Pb (CH₃Chief Operating Officer)₂, allerede kaldet blysukker af alkymisterne. Vi bør under ingen omstændigheder prøve dette forhold!

Sødme fra laboratoriet

Maden er i stigende grad fyldt med slik, ikke fra naturlige kilder, men direkte fra kemi-laboratoriet. det er bestemt populært sødemidlerHvis RS er tiere og endda hundredvis af gange større end saccharose. Som følge heraf skal mængden af ​​energi fra minimumsdosis elimineres. Når stoffer ikke forbrændes i kroppen, har de virkelig "0 kalorier". Mest brugt:

• saccharin E954 - det ældste kunstige sødemiddel (opdaget i 1879);
• natriumcyclamat E952;
• aspartam E951 - et af de mest populære sødestoffer. I kroppen nedbrydes forbindelsen til aminosyrer (asparaginsyre og phenylalanin) og alkoholen methanol, hvorfor fødevarer sødet med aspartam bærer en advarsel på emballagen til personer med phenylketonuri (en genetisk lidelse i phenylalanin-metabolismen). En almindelig klage over aspartam er frigivelsen af ​​methanol, som er en giftig forbindelse. Men en typisk dosis aspartam (når det ikke indtages mere end et gram om dagen) producerer kun tiendedele af et gram methanol, som ikke er relateret til kroppen (mere produceres af naturligt stofskifte);
• acesulfam K E950;
• sucralose E955 - et derivat af saccharose, hvori der er indført kloratomer. Dette kemiske "trick" forhindrede kroppen i at metabolisere det.

Ulempen ved nogle kunstige sødestoffer er, at de nedbrydes under fødevareforarbejdning (f.eks. bagning). Af denne grund er de kun egnede til at søde tilberedte fødevarer, der ikke længere vil varme op.

På trods af sødemidlernes fristende egenskaber (sødme uden kalorier!), er effekten af ​​deres brug ofte kontraproduktiv. Sødsmagsreceptorer er spredt ud over mange organer i vores krop, inklusive tarmene. Sødestoffer stimulerer tarmreceptorer til at sende et "ny leverings"-signal. Kroppen fortæller bugspytkirtlen at producere insulin, som hjælper med at flytte glukose fra blodet til cellerne. Men når sødestoffer bruges i stedet for sukker, er der ingen erstatning for glukose, der udskilles i vævene, dets koncentration falder, og hjernen sender signaler om sult. På trods af at man spiser en tilstrækkelig portion mad, føler kroppen sig stadig ikke mæt, selvom sukkerfri produkter indeholder andre ingredienser, der giver energi. Sødestoffer forhindrer således kroppen i at estimere kalorieindholdet i maden korrekt, hvilket resulterer i en sultfølelse, der tilskynder til yderligere spisning.

Fysiologi og smagspsykologi

Tid til nogle indtryk.

Vi lægger en stor krystal af sukker (issukker) på tungen og suger den langsomt. Skyl munden med vand og drys derefter tungen med et nip flormelis (eller fintmalet almindeligt sukker). Lad os sammenligne indtrykket af begge produkter. Fint krystallinsk sukker virker sødere end issukker. Årsagen er opløsningshastigheden af ​​saccharose, som afhænger af overfladen af ​​krystallerne (og dette er i alt mere for en lille krumme end for et stort stykke af samme vægt). Hurtigere opløsning resulterer i hurtigere aktivering af flere receptorer på tungen og en større fornemmelse af sødme.

super sød

Det sødeste kendte stof er en forbindelse kaldet Lugduname, opnået af franske kemikere fra Lyon (på latin). Stoffets RS er anslået til 30.000.000 300 20 (det er XNUMX gange sødere end saccharose)! Der er flere lignende forbindelser med Rs XNUMX millioner.

I de gamle biologilærebøger var der et kort over tungens følsomhed for den enkeltes smag. Selve slutningen af ​​vores smagsorgan må ifølge hende have været særligt modtagelig for slik. Fugt en hygiejnisk pind med sukkeropløsning og rør ved tungen forskellige steder: i enden, i bunden, i midten og på siderne. Mest sandsynligt vil der ikke være en væsentlig forskel på, hvordan forskellige områder af den reagerer på sødme. Fordelingen af ​​receptorer for grundsmage er næsten ensartet over hele tungen, og forskellene i følsomhed er meget små.

Endelig noget fra smagens psykologi. Vi forbereder sukkeropløsninger af samme koncentration, men hver af en anden farve: rød, gul og grøn (vi farver selvfølgelig med madfarve). Vi udfører en sødmetest på bekendte, der ikke kender sammensætningen af ​​opløsningerne. De vil højst sandsynligt opdage, at røde og gule opløsninger er sødere end grønne opløsninger. Resultatet af testen er også et levn fra menneskets evolution - røde og gule frugter er modne og indeholder meget sukker i modsætning til umodne grønne frugter.