Saldus chemiko gyvenimas

Saldumas turi teigiamą reikšmę. Charakterio savybių saldumas traukia žmones. Maži vaikai ir gyvūnai yra „mieli“. Pergalės skonis saldus, o saldaus gyvenimo nori visi – nors turime būti atsargūs, kai kas nors mus per daug „pasaldina“. Tuo tarpu saldumynų materializacija yra paprastas cukrus.

Mokslininkai nebūtų savimi, jei nežiūrėtų į šią abstrakčią sąvoką. Jie tai sugalvojo kaip tankį ar tūrį saldumaskuris skaitiniu būdu apibūdina saldumo matą. Dar svarbiau, kad saldumo matavimai yra gana priimtini net ir kukliomis namų laboratorijos sąlygomis.

Kaip išmatuoti saldumą?

Saldumo matuoklio (dar?) nėra. Priežastis yra neįtikėtina pirminių cheminių pojūčių komplikacija: skonis ir su tuo susijęs kvapas. Kalbant apie daug jaunesnius evoliucinius jutimo organus, kurie reaguoja į fizinius dirgiklius (regos, klausos, lytėjimo), buvo sukonstruoti lygiaverčiai instrumentai - šviesai jautrūs elementai, mikrofonai, lietimo jutikliai. Kalbant apie skonį, yra vertinimų, pagrįstų subjektyviais respondentų jausmais, o žmogaus liežuviai ir nosys yra matavimo instrumentai.

10% maisto cukraus tirpalo, t.y. sacharozė. Šio santykio sąlyginė reikšmė yra 100 (kai kuriuose šaltiniuose ji yra 1). Tai vadinama santykinis saldumas, žymimas santrumpa RS (anglų kalba). Matuojama bandomosios medžiagos tirpalo procentinės koncentracijos koregavimas taip, kad jo sukuriamas saldumo įspūdis būtų identiškas etaloniniam. Pavyzdžiui: jei 5% tirpalas turi tokį patį skonį kaip ir 10% sacharozės tirpalas, tiriamoji medžiaga yra saldi 200.

Sacharozė yra saldumo etalonas.

Atėjo laikas saldumo matavimai.

Jums to reikia svoris. Namų laboratorijoje užtenka keliolikos zlotų pigaus kišeninio modelio, kurio keliamoji galia siekia iki 200 gramų, o sveria 0,1 g tikslumu (pravers atliekant daugybę kitų eksperimentų).

Dabar išbandyti produktai. Sacharozė įprasto stalo cukraus. Gliukozė galima rasti bakalėjos parduotuvėje, taip pat yra ten ksilitolis kaip cukraus pakaitalas. [gliukozė_ksilitolis] Fruktozė pažvelkite į diabeto maisto produktų lentyną laktozė naudojamas namų alaus gamyboje.

Ruošiame tirpalus, kurių koncentracija yra nuo 5 iki 25 % ir žinomu būdu žymime (kiekvienos medžiagos tirpalas kelių koncentracijų). Atminkite, kad tai yra valgymui skirti produktai, todėl būtinai stebėkite juos. higienos taisykles.

Ieškokite eksperimentatorių tarp savo šeimos ir draugų. Saldumo testai atliekami tomis pačiomis sąlygomis, kaip ir ragaujant vyno ir kavos aromatus, tik liežuvis sušlapinamas nedideliu kiekiu tirpalų (nenuriant), o burna prieš ragaujant kruopščiai išskalaujama švariu vandeniu. kitas sprendimas.

Ne visada saldus cukrus

Cukrus	RS
fruktozė	180
gliukozė	75
manozės	30
galaktozė	32
sacharozė	100
laktozė	25
maltozė	30

Išbandyti junginiai buvo su cukrumi (išskyrus ksilitolį). AT stalas jie turi atitinkamas RS reikšmes. Paprastieji cukrūs (gliukozė, fruktozė, manozė, galaktozė) dažniausiai yra saldesni už disacharidus (sacharozė yra vienintelis labai saldus kompleksinis cukrus). Cukrus su didesnėmis dalelėmis (krakmolo, celiuliozės) visai nesaldus. Saldumo suvokimui svarbu, kad molekulė ir skonio receptorius atitiktų vienas kitą. Ši sąlyga ypač aktuali molekulės dydžiui, o tai paaiškina didesnį cukrų su mažesnėmis molekulėmis saldumą. Natūralūs produktai saldūs dėl juose esančių cukrų – pavyzdžiui, meduje (apie 100 rupijų) yra daug fruktozės.

Evoliucinė priežastis, dėl kurios cukrus suvokiamas kaip skanus (dėl to reikia vartoti maisto produktus, kuriuose yra jų), yra lengvas virškinamumas ir didelis kalorijų kiekis. Taigi jie yra geras energijos, „kuro“ šaltinis mūsų organizmo ląstelėms. Tačiau fiziologinės adaptacijos, kurios buvo būtinos norint išgyventi priešžmogių eroje lengvo maisto prieinamumo eroje, sukelia daug neigiamų pasekmių sveikatai.

Ne tik cukrus yra saldus

Jie taip pat skonis saldus ne cukraus junginiai. Ksilitolis jau buvo naudojamas bandant nustatyti medžiagų saldumą. Tai natūralus vieno iš rečiau paplitusių cukrų darinys, o jo RS panašus į sacharozę. Tai patvirtintas saldiklis (kodas E967), taip pat naudojamas dantų pastų ir kramtomosios gumos skoniui pagerinti. Susiję junginiai naudojami panašiai: manitolis E421 i sorbitolis E420.

Kai kurių cukrų molekulinis modelis: gliukozė (viršuje kairėje), fruktozė (viršuje dešinėje), sacharozė (apačioje).

Glicerolis (E422, alkoholio saldiklis ir drėgmę sulaikantis) ir aminorūgštis glicinas (E640, skonio stipriklis) taip pat yra saldaus skonio medžiagos. Abiejų junginių (taip pat gliukozės ir kai kurių kitų) pavadinimai yra kilę iš graikų kalbos žodžio, reiškiančio „saldus“. Saldumo tyrimams galima naudoti gliceriną ir gliciną (jei jie gryni, gauti, pavyzdžiui, vaistinėje). Bet nebandykime jokių kitų junginių skonio!

Iš kai kurių egzotinių augalų išgauti baltymai taip pat yra saldikliai. Europoje jį leidžiama naudoti. Taumatinas E957. Jo RS yra apie 3 tūkst. kartų didesnis nei sacharozės. Yra įdomių santykių mirakulinasNors pats savaime nėra saldaus skonio, jis gali visam laikui pakeisti liežuvio receptorių darbą. Net išgėrus citrinos sulčių skonis labai saldus!

Kiti cukraus pakaitalai steviosidas, tai yra medžiagos, išgautos iš Pietų Amerikos augalo. Šios medžiagos yra apie 100-150 kartų saldesnės už sacharozę. Steviosidai buvo patvirtinti naudoti kaip maisto priedas su kodu E960. Jais saldinami gėrimai, uogienės, kramtomoji guma, kaip saldikliai kietuose saldainiuose. Juos gali valgyti diabetikai.

Iš populiarių neorganinių junginių jie turi saldų skonį. suteikiant saulę (iš pradžių šis elementas buvo vadinamas gliucinu ir turėjo simbolį Gl) ir Švinas. Jie labai nuodingi – ypač švino (II) acetatas Pb (CH₃vyriausiasis pareigūnas)₂, alchemikų jau vadinamas švino cukrumi. Jokiu būdu neturėtume bandyti šių santykių!

Saldumynas iš laboratorijos

Maistas vis gausesnis saldumynų ne iš natūralių šaltinių, o tiesiai iš chemijos laboratorijos. tai tikrai populiarus saldikliaiKurių RS yra dešimtis ir net šimtus kartų didesnis nei sacharozės. Dėl to energijos kiekis iš minimalios dozės turi būti pašalintas. Kai medžiagos organizme nedega, jos tikrai turi „0 kalorijų“. Dažniausiai naudojamas:

• sacharinas E954 - seniausias dirbtinis saldiklis (atrastas 1879 m.);
• natrio ciklamatas E952;
• aspartamas E951 – vienas populiariausių saldiklių. Organizme junginys skyla į aminorūgštis (asparto rūgštį ir fenilalaniną) ir alkoholio metanolį, todėl ant aspartamu saldintų maisto produktų pakuotės yra įspėjimas žmonėms, sergantiems fenilketonurija (genetiniu fenilalanino metabolizmo sutrikimu). Dažnas skundas dėl aspartamo yra metanolio, kuris yra toksiškas junginys, išsiskyrimas. Tačiau tipiška aspartamo dozė (vartojant ne daugiau kaip gramą per dieną) gamina tik dešimtąsias gramo metanolio, kuris nėra susijęs su organizmu (daugiau pagaminama natūraliai metabolizuojant);
• acesulfamas K E950;
• sukralozė E955 - sacharozės darinys, kuriame yra chloro atomų. Ši cheminė „gudrybė“ neleido organizmui jo metabolizuoti.

Kai kurių dirbtinių saldiklių trūkumas yra tas, kad jie suyra apdorojant maistą (pvz., kepant). Dėl šios priežasties jie tinka tik paruoštam maistui, kuris nebekaista, pasaldinti.

Nepaisant viliojančių saldiklių savybių (saldumas be kalorijų!), jų naudojimo poveikis dažnai būna priešingas. Saldaus skonio receptoriai yra išsibarstę po daugelį mūsų kūno organų, įskaitant žarnyną. Saldikliai skatina žarnyno receptorius siųsti „naujo pristatymo“ signalą. Kūnas liepia kasai gaminti insuliną, kuris padeda perkelti gliukozę iš kraujo į ląsteles. Tačiau vietoj cukraus naudojant saldiklius, audiniuose išsiskiriančios gliukozės pakaitalo nėra, jos koncentracija mažėja, o smegenys siunčia alkio signalus. Nepaisant to, kad suvalgoma pakankama maisto porcija, organizmas vis tiek nejaučia sotumo, nors gaminiuose be cukraus yra ir kitų energijos suteikiančių ingredientų. Taigi saldikliai trukdo organizmui tinkamai įvertinti maisto kalorijų kiekį, todėl atsiranda alkio jausmas, skatinantis toliau valgyti.

Skonio fiziologija ir psichologija

Laikas įspūdžiams.

Ant liežuvio dedame didelį cukraus kristalą (ledcukrų) ir lėtai čiulpiame. Išskalaukite burną vandeniu ir pabarstykite liežuvį žiupsneliu cukraus pudros (arba smulkiai sumalto įprasto cukraus). Palyginkime abiejų produktų įspūdžius. Smulkus kristalinis cukrus atrodo saldesnis nei ledinis cukrus. Priežastis – sacharozės tirpimo greitis, kuris priklauso nuo kristalų paviršiaus (ir tai iš viso labiau tinka mažam trupiniui, o ne vienam dideliam tokio pat svorio gabalėliui). Greitesnis tirpimas lemia greitesnį liežuvio receptorių aktyvavimą ir didesnį saldumo pojūtį.

super saldus

Saldiausia žinoma medžiaga yra junginys, vadinamas Lugduname, kurią gavo prancūzų chemikai iš Liono (lotyniškai). Apskaičiuota, kad medžiagos RS yra 30.000.000 300 20 XNUMX XNUMX (tai yra XNUMX kartų saldesnis nei sacharozė)! Yra keletas panašių ryšių su XNUMX mln. rupijų.

Senuosiuose biologijos vadovėliuose buvo liežuvio jautrumo individualiems skoniams žemėlapis. Anot jos, pati mūsų skonio organo pabaiga turėjo būti ypač imli saldumynams. Sudrėkinkite higieninį pagaliuką cukraus tirpalu ir palieskite liežuvį įvairiose vietose: gale, prie pagrindo, viduryje ir šonuose. Greičiausiai didelio skirtumo, kaip skirtingos jo sritys reaguoja į saldumą, nebus. Pagrindinių skonių receptorių pasiskirstymas visame liežuvyje yra beveik vienodas, o jautrumo skirtumai labai maži.

Pagaliau kažkas iš skonio psichologija. Ruošiame vienodos koncentracijos, bet kiekvienos skirtingos spalvos cukraus tirpalus: raudoną, geltoną ir žalią (spalviname, žinoma, maistiniais dažais). Saldumo testą atliekame pažįstamiems, kurie nežino tirpalų sudėties. Jie greičiausiai pastebės, kad raudoni ir geltoni tirpalai yra saldesni nei žali. Bandymo rezultatas taip pat yra žmogaus evoliucijos reliktas – raudoni ir geltoni vaisiai yra prinokę ir juose yra daug cukraus, skirtingai nei neprinokę žali vaisiai.