Det søte livet til en kjemiker

Søthet har en positiv klang. Søtheten til karaktertrekk tiltrekker folk. Små barn og dyr er "søte". Seier smaker søtt, og alle vil ha et søtt liv – selv om vi må være forsiktige når noen «søter» oss for mye. I mellomtiden er materialiseringen av søtsaker vanlig sukker.

Forskere ville ikke vært seg selv hvis de ikke så på dette abstrakte konseptet. De kom opp med det i form av tetthet eller volum sødmesom numerisk beskriver målet på sødme. Enda viktigere, søthetsmålinger er ganske akseptable selv i beskjedne hjemmelaboratorieinnstillinger.

Hvordan måle søthet?

Det finnes ingen (ennå?) sødmemåler. Årsaken er den utrolige komplikasjonen av de primære kjemiske sansene: smak og tilhørende luktesans. I tilfellet med mye yngre i evolusjonære sanseorganer som reagerer på fysisk stimuli (syn, hørsel, berøring), ble tilsvarende instrumenter konstruert - lysfølsomme elementer, mikrofoner, berøringssensorer. Smaksmessig er det vurderinger basert på respondentenes subjektive følelser, og menneskelige tunger og neser er måleinstrumenter.

10 % matsukkerløsning, dvs. sakkarose. For dette forholdet er den betingede verdien 100 (i noen kilder er den 1). Det kalles relativ sødme, betegnet med forkortelsen RS (engelsk). Målingen består i å justere den prosentvise konsentrasjonen av en løsning av teststoffet slik at inntrykket av søthet den gir er identisk med referansen. For eksempel: hvis en 5 % løsning har samme smakseffekt som en 10 % sukroseløsning, er teststoffet søtt ved 200.

Sukrose er målestokken for sødme.

Det er tid for søthetsmålinger.

Du trenger det vekt. I et hjemmelaboratorium er en billig lommemodell nok til et dusin zloty, med en bæreevne på opptil 200 gram og veier med en nøyaktighet på 0,1 g (den vil komme godt med under mange andre eksperimenter).

Nå utprøvde produkter. sakkarose vanlig bordsukker. glukose finner du i matbutikken, den er også tilgjengelig der xylitol som sukkererstatning. [glukose_xylitol] fruktose ta en titt på mathyllen for diabetiker mens laktose brukes i hjemmebrygging.

Vi tilbereder løsninger med konsentrasjoner fra 5 til 25 % og merker dem på kjent måte (en løsning av hvert stoff i flere konsentrasjoner). Husk at dette er produkter ment for å spises, så sørg for å holde øye med dem. hygieneregler.

Se etter eksperimentere blant familie og venner. Søthetsprøver utføres under samme forhold som når du smaker på aromaer av vin og kaffe, kun tungen fuktes med en liten mengde løsninger (uten å svelge) og munnen skylles grundig med rent vann før du smaker. neste løsning.

Ikke alltid søtt sukker

Sukker	RS
fruktose	180
glukose	75
mannose	30
galaktose	32
sakkarose	100
laktose	25
maltose	30

De testede forbindelsene var med sukker (unntatt xylitol). I стол de har tilsvarende RS-verdier. Enkle sukkerarter (glukose, fruktose, mannose, galaktose) er vanligvis søtere enn disakkarider (sukrose er det eneste veldig søte komplekse sukkeret). Sukker med større partikler (stivelse, cellulose) er ikke søtt i det hele tatt. For oppfatningen av sødme er det viktig at molekylet og smaksreseptoren matcher hverandre. Denne tilstanden er spesielt relevant for størrelsen på molekylet, noe som forklarer den større søtheten til sukker med mindre molekyler. Søtheten til naturlige produkter skyldes tilstedeværelsen av sukker i dem - for eksempel inneholder honning (ca. 100 rupees) mye fruktose.

Den evolusjonære grunnen til at sukker oppfattes som velsmakende (noe som fører til inntak av matvarer som inneholder dem) er deres lettfordøyelige og høye kaloriinnhold. Så de er en god kilde til energi, "drivstoff" for cellene i kroppen vår. Imidlertid forårsaker de fysiologiske tilpasningene som var nødvendige for å overleve i prehumans tid i en tid med lett tilgang til mat mange negative helsekonsekvenser.

Ikke bare sukker er søtt

De smaker også søtt ikke-sukker forbindelser. Xylitol har allerede blitt brukt i forsøk på å bestemme søtheten til stoffer. Det er et naturlig derivat av et av de mindre vanlige sukkerene, og dets RS ligner på sukrose. Det er et godkjent søtningsmiddel (kode E967) og brukes også til å forbedre smaken av tannkrem og tyggegummi. Beslektede forbindelser har lignende bruksområder: mannitol E421 i sorbitol E420.

Molekylmodell av noen sukkerarter: glukose (øverst til venstre), fruktose (øverst til høyre), sukrose (nederst).

glyserol (E422, brennevinssøtningsmiddel og fuktighetsbevaring) og aminosyre glysin (E640, smaksforsterker) er også søtsmakende stoffer. Navnene på begge forbindelsene (så vel som glukose og noen andre) er avledet fra det greske ordet som betyr "søt". Glyserin og glycin kan brukes til sødmeprøver (forutsatt at de er rene, hentet for eksempel fra apotek). Men la oss ikke teste smaken til noen andre forbindelser!

Proteiner utvunnet fra noen eksotiske planter er også søtningsmidler. I Europa er det tillatt å bruke. Taumatine E957. Hans RS er rundt 3k. ganger høyere enn for sukrose. Det er interessante forhold mirakulinSelv om det ikke smaker søtt alene, kan det permanent endre hvordan tungens reseptorer fungerer. Selv sitronsaft smaker veldig søtt etter å ha tatt det!

Andre sukkererstatninger steviosid, det vil si stoffer utvunnet fra en søramerikansk plante. Disse stoffene er omtrent 100-150 ganger søtere enn sukrose. Steviosider er godkjent for bruk som tilsetningsstoff under koden E960. De brukes til å søte drinker, syltetøy, tyggegummi og som søtningsmidler i hardt godteri. De kan spises av diabetikere.

Av de populære uorganiske forbindelsene har de en søt smak. sol beryl (opprinnelig ble dette grunnstoffet kalt glucin og hadde symbolet Gl) og føre. De er svært giftige - spesielt bly(II)acetat Pb (CH₃Sjefsopperatør)₂, allerede kalt blysukker av alkymistene. Under ingen omstendigheter bør vi prøve dette forholdet!

Søtme fra laboratoriet

Maten er stadig mer full av søtsaker, ikke fra naturlige kilder, men rett fra kjemilaboratoriet. det er definitivt populært søtningsmidlerRS som er titalls og til og med hundrevis av ganger større enn sukrose. Som et resultat må energimengden fra minimumsdosen elimineres. Når stoffer ikke forbrennes i kroppen, har de virkelig "0 kalorier". Mest brukt:

• sakkarin E954 - det eldste kunstige søtningsmiddelet (oppdaget i 1879);
• natriumcyklamat E952;
• aspartam E951 - et av de mest populære søtningsmidlene. I kroppen brytes forbindelsen ned til aminosyrer (asparaginsyre og fenylalanin) og alkoholen metanol, som er grunnen til at mat søtet med aspartam har en advarsel på emballasjen for personer med fenylketonuri (en genetisk forstyrrelse i fenylalaninmetabolismen). En vanlig klage på aspartam er frigjøring av metanol, som er en giftig forbindelse. Imidlertid produserer en typisk dose aspartam (når den ikke konsumeres mer enn ett gram per dag) bare tiendedeler av et gram metanol, som ikke er relatert til kroppen (mer produseres av naturlig metabolisme);
• acesulfam K E950;
• sukralose E955 - et derivat av sukrose, hvor kloratomer er introdusert. Dette kjemiske "trikset" hindret kroppen i å metabolisere det.

Ulempen med noen kunstige søtningsmidler er at de brytes ned under matforedling (f.eks. baking). Av denne grunn er de kun egnet til å søte tilberedt mat som ikke lenger vil varme opp.

Til tross for de fristende egenskapene til søtningsmidler (sødme uten kalorier!), er effekten av bruken ofte kontraproduktiv. Søtsmaksreseptorer er spredt over mange organer i kroppen vår, inkludert tarmene. Søtningsmidler stimulerer tarmreseptorer til å sende et "ny leverings"-signal. Kroppen forteller bukspyttkjertelen å produsere insulin, som hjelper til med å flytte glukose fra blodet til cellene. Men når søtningsmidler brukes i stedet for sukker, er det ingen erstatning for glukose som skilles ut i vevet, konsentrasjonen avtar og hjernen sender signaler om sult. Til tross for å spise en tilstrekkelig porsjon mat, føler kroppen seg fortsatt ikke mett, selv om sukkerfrie produkter inneholder andre ingredienser som gir energi. Dermed forhindrer søtningsmidler kroppen i å estimere kaloriinnholdet i maten riktig, noe som resulterer i en sultfølelse som oppmuntrer til å spise videre.

Fysiologi og smakspsykologi

På tide med noen inntrykk.

Vi legger en stor sukkerkrystall (issukker) på tungen og suger den sakte. Skyll munnen med vann, drys deretter tungen med en klype melis (eller finmalt vanlig sukker). La oss sammenligne inntrykkene til begge produktene. Finkrystallinsk sukker virker søtere enn issukker. Årsaken er oppløsningshastigheten av sukrose, som avhenger av overflaten av krystallene (og dette er totalt sett mer for en liten smule enn for et stort stykke med samme vekt). Raskere oppløsning resulterer i raskere aktivering av flere reseptorer på tungen og en større følelse av sødme.

super søt

Det søteste kjente stoffet er en forbindelse som kalles Lugduname, innhentet av franske kjemikere fra Lyon (på latin). RS av stoffet er estimert til 30.000.000 300 20 (det er XNUMX ganger søtere enn sukrose)! Det er flere lignende forbindelser med Rs XNUMX millioner.

I de gamle lærebøkene i biologi var det et kart over tungens følsomhet for individuelle smaker. Selve enden av smaksorganet vårt skal ifølge henne ha vært spesielt mottakelig for søtsaker. Fukt en hygienisk pinne med sukkerløsning og berør tungen på forskjellige steder: på slutten, i bunnen, i midten og på sidene. Mest sannsynlig vil det ikke være en vesentlig forskjell i hvordan ulike områder av den reagerer på søthet. Fordelingen av reseptorer for grunnsmak er nesten jevn over hele tungen, og forskjellene i følsomhet er svært små.

Endelig noe fra smakspsykologi. Vi tilbereder sukkerløsninger med samme konsentrasjon, men hver med en annen farge: rød, gul og grønn (vi farger, selvfølgelig, med matfarge). Vi gjennomfører en søthetstest på bekjente som ikke kjenner sammensetningen av løsningene. De vil mest sannsynlig finne at røde og gule løsninger er søtere enn grønne løsninger. Resultatet av testen er også et levn fra menneskelig evolusjon – røde og gule frukter er modne og inneholder mye sukker, i motsetning til umodne grønne frukter.