Сладкият живот на химик

Сладостта има положителна конотация. Сладостта на чертите на характера привлича хората. Малките деца и животните са "сладки". Победата има сладък вкус и всеки иска сладък живот – въпреки че трябва да внимаваме, когато някой ни „подслажда“ твърде много. Междувременно материализацията на сладките е обикновена захар.

Учените нямаше да бъдат себе си, ако не разгледаха това абстрактно понятие. Те го измислиха в подобие на плътност или обем сладосткоято числено описва мярката за сладост. По-важното е, че измерванията на сладостта са доста приемливи дори в скромни домашни лабораторни условия.

Как да измерим сладостта?

Няма (все още?) измервател на сладостта. Причината е невероятното усложнение на първичните химически сетива: вкус и свързаното с него обоняние. В случай на много по-млади в еволюционен план сетивни органи, които реагират на физически стимули (зрение, слух, докосване), са конструирани еквивалентни инструменти – светлочувствителни елементи, микрофони, сензори за докосване. По отношение на вкуса има оценки, базирани на субективните усещания на респондентите, а човешките езици и носове са измервателни уреди.

10% разтвор на хранителна захар, т.е. захароза. За това съотношение условната стойност е 100 (в някои източници е 1). Нарича се относителна сладост, обозначава се с абревиатурата RS (английски). Измерването се състои в регулиране на процентната концентрация на разтвор на изпитваното вещество, така че впечатлението за сладост, което създава, да е идентично с това на еталонното вещество. Например: ако 5% разтвор има същия вкусов ефект като 10% разтвор на захароза, изпитваното вещество е сладко при 200.

Захарозата е еталон за сладост.

Време е за измервания на сладостта.

Ще ви трябва тегло. В домашна лаборатория евтин джобен модел е достатъчен за десетина злоти, с товароподемност до 200 грама и тегло с точност до 0,1 g (ще ви бъде от полза при много други експерименти).

Сега доказани продукти. захароза обикновена трапезна захар. гликоза може да се намери в магазина за хранителни стоки, има и там ксилитол като заместител на захарта. [глюкоза_ксилитол] фруктоза Погледнете рафта с храни за диабетици, докато лактоза използвани в домашното пивоварство.

Приготвяме разтвори с концентрации от 5 до 25% и ги етикетираме по известен начин (разтвор на всяко вещество в няколко концентрации). Не забравяйте, че това са продукти, предназначени за ядене, така че не забравяйте да ги държите под око. хигиенни правила.

Потърсете експериментатори сред семейството и приятелите си. Тестовете за сладост се извършват при същите условия, както при дегустация на ароматите на вино и кафе, само езикът се намокря с малко количество разтвори (без да се поглъща) и устата се изплаква обилно с чиста вода преди дегустация. следващото решение.

Не винаги сладка захар

Захар	RS
фруктоза	180
гликоза	75
маноза	30
галактоза	32
захароза	100
лактоза	25
малтоза	30

Тестваните съединения бяха със захар (с изключение на ксилитол). AT маса те имат съответните RS стойности. Простите захари (глюкоза, фруктоза, маноза, галактоза) обикновено са по-сладки от дизахаридите (захарозата е единствената много сладка сложна захар). Захарите с по-големи частици (нишесте, целулоза) изобщо не са сладки. За възприемането на сладостта е важно молекулата и вкусовият рецептор да съвпадат. Това условие е особено важно за размера на молекулата, което обяснява по-голямата сладост на захарите с по-малки молекули. Сладостта на натуралните продукти се дължи на наличието на захари в тях – например медът (около 100 рупии) съдържа много фруктоза.

Еволюционната причина захарите да се възприемат като вкусни (което води до консумация на храни, които ги съдържат) е тяхната лесна усвояемост и високо съдържание на калории. Така те са добър източник на енергия, „гориво” за клетките на нашето тяло. Въпреки това, физиологичните адаптации, които са били необходими за оцеляване в ерата на предчовеците в ерата на лесен достъп до храна, причиняват много негативни последици за здравето.

Не само захарта е сладка

Те също имат сладък вкус не-захарни съединения. Ксилитолът вече е използван при опити за определяне на сладостта на веществата. Той е естествено производно на една от по-рядко разпространените захари и неговият RS е подобен на захарозата. Той е одобрен подсладител (код E967) и се използва също за подобряване на вкуса на пасти за зъби и дъвки. Сродните съединения имат сходни приложения: манитол Е421 i сорбитол Е420.

Модел на молекула на някои захари: глюкоза (горе вляво), фруктоза (горе вдясно), захароза (отдолу).

глицерин (E422, подсладител за алкохол и задържане на влага) и аминокиселина глицин (E640, подобрител на вкуса) също са вещества със сладък вкус. Имената на двете съединения (както и глюкозата и някои други) произлизат от гръцката дума, означаваща „сладко“. За тестове за сладост могат да се използват глицерин и глицин (при условие, че са чисти, получени например от аптека). Но нека не изпитваме вкуса на други съединения!

Протеините, извлечени от някои екзотични растения, също са подсладители. В Европа е разрешен за употреба. Тауматин Е957. RS е около 3к. пъти по-висока от тази на захарозата. Има интересни взаимоотношения миракулинаВъпреки че няма сладък вкус сам по себе си, той може трайно да промени начина, по който работят рецепторите на езика. Дори лимоновият сок има много сладък вкус след приемането му!

Други заместители на захарта стевиозиди, тоест вещества, извлечени от южноамериканско растение. Тези вещества са около 100-150 пъти по-сладки от захарозата. Стевиозидите са одобрени за употреба като хранителна добавка под код E960. Използват се за подслаждане на напитки, конфитюри, дъвки и като подсладители в твърди бонбони. Могат да се ядат от диабетици.

От популярните неорганични съединения те имат сладък вкус. слънчев берил (първоначално този елемент се наричаше глюцин и имаше символа Gl) и водя. Те са много отровни - особено оловен (II) ацетат Pb (CH₃Главен оперативен директор)₂, наричана вече оловна захар от алхимиците. В никакъв случай не трябва да опитваме тази връзка!

Сладост от лабораторията

Храната е все по-пълна със сладкиши не от естествени източници, а направо от химичната лаборатория. определено е популярно подсладителиRS, който е десетки и дори стотици пъти по-голям от този на захарозата. В резултат на това количеството енергия от минималната доза трябва да бъде елиминирано. Когато веществата не се изгарят в тялото, те наистина имат "0 калории". Най-често използвани:

• захарин Е954 - най-старият изкуствен подсладител (открит през 1879 г.);
• натриев цикламат Е952;
• аспартам Е951 - един от най-популярните подсладители. В тялото съединението се разгражда на аминокиселини (аспарагинова киселина и фенилаланин) и алкохол метанол, поради което храните, подсладени с аспартам, носят предупреждение върху опаковката за хора с фенилкетонурия (генетично разстройство на метаболизма на фенилаланин). Често срещано оплакване за аспартама е отделянето на метанол, което е токсично съединение. Въпреки това, типична доза аспартам (когато се консумира не повече от грам на ден) произвежда само десети от грама метанол, който не е свързан с тялото (повече се произвежда от естествения метаболизъм);
• ацесулфам К Е950;
• сукралоза Е955 - производно на захарозата, в което са въведени хлорни атоми. Този химичен „трик“ пречи на тялото да го метаболизира.

Недостатъкът на някои изкуствени подсладители е, че се разпадат по време на обработката на храната (напр. печене). Поради тази причина те са подходящи само за подслаждане на готови храни, които вече няма да се нагряват.

Въпреки примамливите свойства на подсладителите (сладост без калории!), ефектът от употребата им често е обратен. Рецепторите за сладък вкус са разпръснати в много органи на нашето тяло, включително червата. Подсладителите стимулират чревните рецептори да изпращат сигнал за „нова доставка“. Тялото казва на панкреаса да произвежда инсулин, който помага за придвижването на глюкозата от кръвта към клетките. Когато обаче вместо захар се използват подсладители, няма заместител на отделената в тъканите глюкоза, концентрацията й намалява и мозъкът изпраща сигнали за глад. Въпреки приема на достатъчна порция храна, тялото все още не се чувства сито, въпреки че продуктите без захар съдържат други съставки, които осигуряват енергия. По този начин подсладителите пречат на тялото да прецени правилно калоричното съдържание на храната, което води до чувство на глад, което насърчава по-нататъшното хранене.

Физиология и психология на вкуса

Време е за малко впечатления.

Слагаме голям кристал захар (ледена захар) на езика и бавно го изсмукваме. Изплакнете устата си с вода и след това поръсете езика си с щипка пудра захар (или фино смляна обикновена захар). Нека сравним впечатленията от двата продукта. Фината кристална захар изглежда по-сладка от ледената захар. Причината е скоростта на разтваряне на захарозата, която зависи от повърхността на кристалите (и това като цяло е повече за малка трохичка, отколкото за едно голямо парче със същото тегло). По-бързото разтваряне води до по-бързо активиране на повече рецептори на езика и по-голямо усещане за сладост.

супер сладко

Най-сладкото известно вещество е съединение, наречено Лугдунаме, получен от френски химици от Лион (на латински). RS на веществото се оценява на 30.000.000 300 20 XNUMX XNUMX (това е XNUMX пъти по-сладко от захарозата)! Има няколко подобни връзки с Rs XNUMX милиона.

В старите учебници по биология имаше карта на чувствителността на езика към индивидуалните вкусове. Според нея самият край на нашия вкусов орган трябва да е бил особено възприемчив към сладкото. Намокрете хигиенна пръчка със захарен разтвор и докоснете езика на различни места: в края, в основата, в средата и отстрани. Най-вероятно няма да има значителна разлика в това как различните части от него реагират на сладостта. Разпределението на рецепторите за основни вкусове е почти равномерно по целия език, а разликите в чувствителността са много малки.

И накрая нещо от психология на вкуса. Приготвяме захарни разтвори със същата концентрация, но всеки с различен цвят: червен, жълт и зелен (оцветяваме, разбира се, с хранителни оцветители). Правим тест за сладост на познати, които не познават състава на разтворите. Най-вероятно ще открият, че червените и жълтите разтвори са по-сладки от зелените. Резултатът от теста също е реликва от човешката еволюция – червените и жълтите плодове са узрели и съдържат много захар, за разлика от неузрелите зелени плодове.