Viața dulce a unui chimist

Dulceața are o conotație pozitivă. Dulceața trăsăturilor de caracter atrage oamenii. Copiii mici și animalele sunt „drăguțe”. Victoria are un gust dulce și toată lumea își dorește viața dulce – deși trebuie să fim atenți când cineva ne îndulcește prea mult. Între timp, materializarea dulciurilor este zahărul obișnuit.

Oamenii de știință nu ar fi ei înșiși dacă nu s-ar uita la acest concept abstract. Au venit cu densitatea sau volumul dulceaţăcare descrie numeric măsura dulciului. Mai important, măsurătorile de dulceață sunt destul de acceptabile chiar și în setările modeste de laborator de acasă.

Cum se măsoară dulceața?

Nu există (încă?) dispozitiv pentru măsurarea dulceață. Motivul este complexitatea incredibilă a simțurilor chimice primare: gustul și simțul mirosului asociat. În cazul organelor senzoriale mult mai tinere din punct de vedere evolutiv, răspunzând la stimuli fizici (vizualitate, auz, atingere), au fost construite instrumente echivalente - elemente fotosensibile, microfoane, senzori tactile. În ceea ce privește gustul, există aprecieri bazate pe sentimentele subiective ale respondenților, iar instrumentele de măsurare sunt limbile și nasul uman.

10% soluție de zahăr de masă, adică zaharozei. Pentru acest raport valoarea condiționată este 100 (în unele surse este 1). Se numeste relativa dulceata, notat cu abrevierea RS (engleză). Măsurarea constă în selectarea concentrației procentuale a unei soluții a substanței de testat astfel încât impresia de dulceață pe care o produce să fie identică cu cea a standardului. De exemplu: dacă o soluție de 5% are același efect gustativ ca o soluție de zaharoză 10%, substanța de testat este dulce la 200.

Zaharoza este standardul de dulceață.

E timpul pentru măsurători de dulceață.

Vei avea nevoie de el greutate. Într-un laborator de acasă, este suficient un model de buzunar ieftin pentru zece zloți, cu o capacitate de încărcare de până la 200 de grame și cântărind cu o precizie de 0,1 g (va fi util și în timpul multor alte experimente).

Acum produse dovedite. zaharozei zahăr obișnuit de masă. glucoză poate fi găsit la magazinul alimentar, este disponibil și acolo xilitol ca înlocuitor al zahărului. [glucoza_xilitol] fructoză hai sa ne uitam la raftul cu produse pentru diabetici, pa lactoză folosit în fabricarea berii acasă.

Pregătim soluții cu concentrații de la 5 la 25% și le etichetăm într-un mod cunoscut (o soluție din fiecare substanță în mai multe concentrații). Vă rugăm să rețineți că acestea sunt produse destinate consumului uman, așa că asigurați-vă că reguli de igienă.

Căutați oameni care sunt dispuși să experimenteze printre familia și prietenii dvs. Testele de dulceață se efectuează în aceleași condiții ca la degustarea aromelor de vin și cafea - doar limba este umezită cu o cantitate mică de soluții (fără înghițire) și gura se clătește bine cu apă curată înainte de degustare. următoarea soluție.

Zahărul nu este întotdeauna dulce

zahăr	RS
fructoză	180
glucoză	75
manoză	30
galactoză	32
zaharozei	100
lactoză	25
maltoză	30

Compușii testați au fost cu zahar (cu excepția xilitolului). ÎN masă există valori RS corespunzătoare pentru ele. Zaharurile simple (glucoza, fructoza, manoza, galactoza) sunt de obicei mai dulci decat dizaharidele (zaharoza este singurul zahar complex foarte dulce). Zaharurile cu particule mai mari (amidon, celuloza) nu sunt deloc dulci. Pentru percepția dulceții, este important ca molecula și papilul gustativ să se potrivească. Această condiție se aplică în special dimensiunii moleculare, ceea ce explică dulceața mai mare a zaharurilor cu molecule mai mici. Dulceața alimentelor naturale vine din prezența zaharurilor în ele - de exemplu, mierea (aproximativ 100 de rupii) conține multă fructoză.

Motivul evolutiv pentru care zaharurile sunt percepute ca fiind gustoase (ceea ce duce la consumul de alimente care le contin) este ca sunt usor digerabile si bogate in calorii. Deci sunt o sursă bună de energie, „combustibil” pentru celulele corpului nostru. Cu toate acestea, adaptările fiziologice care au fost necesare pentru supraviețuirea preumană într-o eră a accesului ușor la alimente provoacă multe consecințe negative asupra sănătății.

Nu numai zahărul este dulce

De asemenea, au gust dulce compuși fără zahăr. Xilitolul a fost deja folosit în încercările de a determina dulceața substanțelor. Este un derivat natural al unuia dintre zaharurile mai puțin obișnuite și RS-ul său este similar cu zaharoza. Este un îndulcitor aprobat (cod E967) care este folosit și pentru a îmbunătăți gustul pastelor de dinți și al gumei de mestecat. Compușii înrudiți au utilizări similare: manitol E421 i sorbitol E420.

Model de molecule ale unor zaharuri: glucoza (stânga sus), fructoza (dreapta sus), zaharoza (jos).

glicerol (E422, îndulcitor lichior și conservator de umiditate) și aminoacid glicină (E640, potențiator de aromă) sunt și substanțe cu gust dulce. Numele ambilor compuși (precum și glucoza și alții) provin din cuvântul grecesc care înseamnă „dulce”. Glicerina și glicina pot fi folosite pentru testele de dulceață (cu condiția să fie pure, cum ar fi obținute de la o farmacie). Dar haideți să nu testăm cu gust alți compuși!

Proteinele extrase din unele plante exotice sunt, de asemenea, îndulcitori. Aprobat pentru utilizare în Europa. Thaumatin E957. RS-ul său este de aproximativ 3 mii. ori mai mare decât cea a zaharozei. Există relații interesante miraculinaDeși nu are gust dulce de la sine, poate schimba permanent modul în care funcționează receptorii limbii. Chiar și sucul de lămâie are un gust foarte dulce după ce îl bei!

Alți înlocuitori de zahăr steviozide, adică substanțe extrase dintr-o plantă sud-americană. Aceste substanțe sunt de aproximativ 100-150 de ori mai dulci decât zaharoza. Steviozidele au fost aprobate pentru utilizare ca aditiv alimentar sub codul E960. Sunt folosite pentru a îndulci băuturile, dulceața, guma de mestecat și ca îndulcitori în bomboane. Diabeticii le pot mânca.

Dintre compușii anorganici populari, ei au un gust dulce. solnce beril (inițial acest element se numea glucină și avea simbolul Gl) și plumb. Sunt foarte otrăvitoare - în special acetat de plumb(II) Pb(CH).₃director de operațiuni)₂, numit deja zahăr de plumb de către alchimiști. Sub nicio formă nu trebuie să încercăm această relație!

Dulciuri din laborator

Produsele alimentare sunt din ce în ce mai pline de dulciuri nu din surse naturale, ci direct dintr-un laborator chimic. cu siguranță este popular îndulcitoriAl cărui RS este de zeci și chiar de sute de ori mai mare decât cel al zaharozei. Ca urmare, cantitatea de energie din doza minimă trebuie exclusă. Când substanțele nu sunt arse în organism, ele au cu adevărat „0 calorii”. Cele mai frecvent utilizate:

• zaharină E954 – cel mai vechi îndulcitor artificial (descoperit în 1879);
• ciclamat de sodiu E952;
• aspartam E951 – unul dintre cei mai populari indulcitori. În organism, compusul se descompune în aminoacizi (acid aspartic și fenilalanină) și alcool metanol, astfel încât produsele îndulcite cu aspartam poartă un avertisment pe ambalaj pentru persoanele cu fenilcetonurie (o tulburare genetică a metabolismului fenilalaninei). O plângere comună despre aspartam este eliberarea de metanol, care este un compus toxic. Cu toate acestea, o doză tipică de aspartam (când este consumată nu mai mult de un gram pe zi) produce doar zecimi de gram de metanol, ceea ce nu este relevant pentru organism (mai mult este produs prin metabolismul natural);
• acesulfam K E950;
• sucraloză E955 – un derivat al zaharozei în care se introduc atomi de clor. Acest „truc” chimic a împiedicat organismul să-l metabolizeze.

Dezavantajul unor îndulcitori artificiali este că aceștia sunt distruși în timpul procesării alimentelor (cum ar fi coacerea). Din acest motiv, sunt potrivite doar pentru îndulcirea produselor finite care nu vor mai fi încălzite.

În ciuda proprietăților tentante ale îndulcitorilor (dulcerea fără calorii!), efectul utilizării lor este adesea contraproductiv. Receptorii gustului dulce sunt împrăștiați în multe organe ale corpului nostru, inclusiv în intestine. Îndulcitorii stimulează receptorii intestinali să trimită un semnal de „nouă livrare”. Organismul îi spune pancreasului să înceapă să producă insulină, care ajută la mutarea glucozei din sânge în celule. Cu toate acestea, atunci când în locul zahărului se folosesc îndulcitori, nu există nimic care să înlocuiască glucoza eliberată în țesuturi, concentrația acesteia scade și creierul trimite semnale de foame. În ciuda faptului că mănâncă suficientă hrană, organismul încă nu se simte plin, deși alimentele fără zahăr conțin și alte ingrediente care oferă energie. Astfel, îndulcitorii împiedică organismul să evalueze corect conținutul caloric al alimentelor, rezultând o senzație de foame care încurajează consumul suplimentar de alimente.

Fiziologia și psihologia gustului

E timpul pentru câteva impresii.

Puneți un cristal mare de zahăr (zahăr de gheață) pe limbă și sugeți-l încet. Clătiți-vă gura cu apă și apoi stropiți-vă limba cu un praf de zahăr pudră (sau zahăr obișnuit măcinat fin). Să comparăm impresiile ambelor produse. Zahărul fin pare mai dulce decât zahărul înghețat. Motivul este viteza de dizolvare a zaharozei, care depinde de suprafața cristalelor (și aceasta - în total - este mai mult pentru firimituri mici decât pentru o bucată mare de aceeași greutate). Dizolvarea mai rapidă are ca rezultat activarea mai rapidă a mai multor receptori pe limbă și o senzație mai mare de dulceață.

Super dulce

Cea mai dulce substanță cunoscută este un compus numit Lugduname, obținut de chimiștii francezi din Lyon (în latină). RS-ul substanței este estimat la 30.000.000 300 20 (aceasta este de XNUMX de ori mai dulce decât zaharoza)! Există mai multe conexiuni similare cu XNUMX milioane RS.

În manualele vechi de biologie exista o hartă a sensibilității limbii la gusturile individuale. Potrivit ei, capătul organului nostru gustativ ar fi trebuit să fie deosebit de receptiv la dulciuri. Umeziți un baton igienic cu soluție de zahăr și atingeți-vă limba în diferite locuri: la capăt, la bază, în mijloc și în lateral. Probabil că nu va exista o diferență semnificativă în modul în care diferite zone ale creierului răspund la dulceață. Distribuția receptorilor pentru gusturile de bază este aproape uniformă în întreaga limbă, iar diferențele de sensibilitate în sine sunt foarte mici.

În sfârșit, ceva de la psihologia gustului. Pregătim soluții de zahăr de aceeași concentrație, dar fiecare de o culoare diferită: roșu, galben și verde (colorate, desigur, cu colorant alimentar). Efectuăm un test de dulceață pe prietenii care nu cunosc compoziția soluțiilor. Probabil vor descoperi că soluțiile roșii și galbene sunt mai dulci decât soluțiile verzi. Rezultatul testului este, de asemenea, o relicvă a evoluției umane - fructele roșii și galbene sunt coapte și conțin mult zahăr, spre deosebire de fructele verzi necoapte.