Het zoete leven van een chemicus

Zoetheid heeft een positieve connotatie. De zoetheid van karaktereigenschappen trekt mensen aan. Kleine kinderen en dieren zijn ‘schattig’. Overwinning smaakt zoet, en iedereen wil het zoete leven - hoewel we voorzichtig moeten zijn als iemand ons te zoet maakt. Ondertussen is de materialisatie van snoep gewone suiker.

Wetenschappers zouden zichzelf niet zijn als ze niet naar dit abstracte concept zouden kijken. Ze bedachten het als dichtheid of volume zoetheiddie numeriek de mate van zoetheid beschrijft. Wat nog belangrijker is, is dat zoetheidsmetingen zeer acceptabel zijn, zelfs in bescheiden thuislaboratoria.

Hoe zoetheid meten?

Er bestaat (nog?) geen apparaat om de zoetheid te meten. De reden is de ongelooflijke complexiteit van de primaire chemische zintuigen: smaak en het daarmee samenhangende reukvermogen. In het geval van veel jongere zintuigen in evolutionaire termen, die reageren op fysieke stimuli (zien, horen, aanraken), werden gelijkwaardige instrumenten geconstrueerd: lichtgevoelige elementen, microfoons, aanraaksensoren. Op het gebied van smaak zijn er beoordelingen op basis van de subjectieve gevoelens van respondenten en zijn de meetinstrumenten menselijke tongen en neuzen.

10% oplossing van tafelsuiker, d.w.z. sucrose. Voor deze verhouding is de voorwaardelijke waarde 100 (in sommige bronnen is dit 1). Het heet relatieve zoetheid, aangegeven met de afkorting RS (Engels). De meting bestaat uit het zodanig selecteren van de procentuele concentratie van een oplossing van de teststof, dat de indruk van zoetheid die deze geeft identiek is aan die van de standaard. Bijvoorbeeld: als een oplossing van 5% hetzelfde smaakeffect heeft als een oplossing van 10% sucrose, is de teststof bij 200 zoet.

Sucrose is de standaard voor zoetheid.

Het is tijd voor zoetheid metingen.

Je hebt het nodig gewicht. In een thuislaboratorium is een goedkoop zakmodel voor tien zloty, met een draagvermogen tot 200 gram en een gewicht van 0,1 g nauwkeurig (zal ook handig zijn tijdens veel andere experimenten), voldoende.

Nu bewezen producten. sucrose gewone tafelsuiker. glucose is te vinden in de supermarkt, het is daar ook verkrijgbaar xylitol als suikervervanger. [glucose_xylitol] fructose laten we eens kijken naar de plank met diabetesproducten, doei lactose gebruikt bij het thuisbrouwen.

Wij bereiden oplossingen met concentraties van 5 tot 25% en labelen deze op een bekende manier (een oplossing van elke stof in meerdere concentraties). Houd er rekening mee dat dit producten zijn die bedoeld zijn voor menselijke consumptie, dus zorg ervoor dat u dat doet hygiëne regels.

Zoek onder je familie en vrienden naar mensen die bereid zijn te experimenteren. Zoetheidstests worden uitgevoerd onder dezelfde omstandigheden als bij het proeven van wijn- en koffiearoma's - alleen de tong wordt bevochtigd met een kleine hoeveelheid oplossingen (zonder te slikken) en de mond wordt vóór het proeven grondig gespoeld met schoon water. volgende oplossing.

Suiker is niet altijd zoet

Suiker	RS
fructose	180
glucose	75
mannose	30
galactose	32
sucrose	100
lactose	25
maltose	30

De geteste verbindingen waren met suiker (behalve xylitol). IN tafel er zijn overeenkomstige RS-waarden voor. Eenvoudige suikers (glucose, fructose, mannose, galactose) zijn meestal zoeter dan disachariden (sucrose is de enige zeer zoete complexe suiker). Suikers met grotere deeltjes (zetmeel, cellulose) zijn helemaal niet zoet. Voor de perceptie van zoetheid is het belangrijk dat het molecuul en de smaakpapil bij elkaar passen. Deze voorwaarde geldt vooral voor de moleculaire grootte, wat de grotere zoetheid van suikers met kleinere moleculen verklaart. De zoetheid van natuurlijk voedsel komt voort uit de aanwezigheid van suikers erin - honing (ongeveer 100 roepies) bevat bijvoorbeeld veel fructose.

De evolutionaire reden waarom suikers als smakelijk worden ervaren (wat leidt tot de consumptie van voedingsmiddelen die ze bevatten) is omdat ze licht verteerbaar zijn en veel calorieën bevatten. Ze zijn dus een goede energiebron, ‘brandstof’ voor de cellen van ons lichaam. De fysiologische aanpassingen die nodig waren voor het voormenselijk overleven in een tijdperk van gemakkelijke toegang tot voedsel, veroorzaken echter veel negatieve gevolgen voor de gezondheid.

Niet alleen suiker is zoet

Ze smaken ook zoet niet-suikerverbindingen. Xylitol is al gebruikt bij pogingen om de zoetheid van stoffen te bepalen. Het is een natuurlijk derivaat van een van de minder voorkomende suikers en de RS is vergelijkbaar met sucrose. Het is een goedgekeurde zoetstof (code E967) die ook wordt gebruikt om de smaak van tandpasta's en kauwgom te verbeteren. Gerelateerde verbindingen hebben vergelijkbare toepassingen: mannitol E421 i sorbitol E420.

Model van moleculen van sommige suikers: glucose (linksboven), fructose (rechtsboven), sucrose (onder).

glycerol (E422, likeurzoetstof en vochtbewaarder) en aminozuur glycine (E640, smaakversterker) zijn ook stoffen met een zoete smaak. De namen van beide verbindingen (evenals glucose en verschillende andere) komen van het Griekse woord dat ‘zoet’ betekent. Voor zoetheidstesten kunnen glycerine en glycine worden gebruikt (mits puur, zoals verkrijgbaar bij de apotheek). Maar laten we geen andere verbindingen proeven!

Eiwitten gewonnen uit sommige exotische planten zijn ook zoetstoffen. Goedgekeurd voor gebruik in Europa. Thaumatine E957. De RS is ongeveer 3 duizend. maal hoger dan die van sucrose. Er zijn interessante relaties wonderbaarlijkHoewel het van zichzelf niet zoet smaakt, kan het de manier waarop de receptoren van de tong werken permanent veranderen. Zelfs citroensap smaakt erg zoet na het drinken!

Andere suikervervangers steviosiden, dat wil zeggen stoffen gewonnen uit een Zuid-Amerikaanse plant. Deze stoffen zijn ongeveer 100-150 keer zoeter dan sucrose. Steviosides zijn goedgekeurd voor gebruik als voedingsadditief onder code E960. Ze worden gebruikt om dranken, jam, kauwgom te zoeten en als zoetstof in snoep. Diabetici kunnen ze eten.

Van de populaire anorganische verbindingen hebben ze een zoete smaak. solnce beryl (oorspronkelijk heette dit element glucine en had het symbool Gl) en leiden. Ze zijn zeer giftig - vooral lood(II)acetaat Pb(CH₃Algemeen directeur)₂, door alchemisten al loodsuiker genoemd. We mogen deze relatie in geen geval proberen!

Snoepjes uit het laboratorium

Voedingsproducten zitten steeds vaker vol snoepjes die niet uit natuurlijke bronnen komen, maar rechtstreeks uit een chemisch laboratorium. het is zeker populair zoetstoffenDe RS hiervan is tientallen en zelfs honderden keren groter dan die van sucrose. Hierdoor moet de hoeveelheid energie uit de minimale dosis worden uitgesloten. Wanneer stoffen niet in het lichaam worden verbrand, bevatten ze werkelijk ‘0 calorieën’. De meest gebruikte:

• sacharine E954 – de oudste kunstmatige zoetstof (ontdekt in 1879);
• natriumcyclamaat E952;
• aspartaam ​​E951 – een van de meest populaire zoetstoffen. In het lichaam wordt de verbinding afgebroken tot aminozuren (asparaginezuur en fenylalanine) en de alcohol methanol, dus producten gezoet met aspartaam ​​dragen een waarschuwing op de verpakking voor mensen met fenylketonurie (een genetische aandoening van het metabolisme van fenylalanine). Een veelgehoorde klacht over aspartaam ​​is het vrijkomen van methanol, een giftige stof. Een typische dosis aspartaam ​​(wanneer deze niet meer dan een gram per dag wordt geconsumeerd) produceert echter slechts tienden van een gram methanol, wat niet relevant is voor het lichaam (er wordt meer geproduceerd door de natuurlijke stofwisseling);
• acesulfaam K E950;
• sucralose E955 – een derivaat van sucrose waarin chlooratomen worden geïntroduceerd. Deze chemische ‘truc’ verhinderde dat het lichaam het metaboliseerde.

Het nadeel van sommige kunstmatige zoetstoffen is dat ze tijdens de voedselverwerking (zoals bakken) worden vernietigd. Om deze reden zijn ze alleen geschikt voor het zoeten van eindproducten die niet meer worden verwarmd.

Ondanks de verleidelijke eigenschappen van zoetstoffen (zoetheid zonder calorieën!), is het effect van het gebruik ervan vaak contraproductief. Zoete smaakreceptoren zijn verspreid over veel organen van ons lichaam, inclusief de darmen. Zoetstoffen stimuleren de darmreceptoren om een ​​signaal voor ‘nieuwe levering’ te sturen. Het lichaam vertelt de alvleesklier om insuline te gaan produceren, wat helpt om glucose uit het bloed naar de cellen te verplaatsen. Wanneer er echter zoetstoffen worden gebruikt in plaats van suiker, is er niets ter vervanging van de glucose die vrijkomt in de weefsels, neemt de concentratie ervan af en sturen de hersenen hongersignalen. Ondanks dat u voldoende voedsel eet, voelt het lichaam zich nog steeds niet vol, hoewel suikervrij voedsel andere ingrediënten bevat die energie leveren. Zoetstoffen voorkomen dus dat het lichaam het caloriegehalte van voedsel correct inschat, wat resulteert in een hongergevoel dat verdere voedselinname stimuleert.

Fysiologie en psychologie van smaak

Tijd voor wat indrukken.

Plaats een groot kristal suiker (ijssuiker) op je tong en zuig er langzaam op. Spoel uw mond met water en bestrooi uw tong met een snufje poedersuiker (of fijngemalen gewone suiker). Laten we de vertoningen van beide producten vergelijken. Fijne suiker lijkt zoeter dan ijssuiker. De reden is de snelheid waarmee sucrose oplost, die afhangt van het oppervlak van de kristallen (en dit is - in totaal - meer voor kleine kruimels dan voor één groot stuk van hetzelfde gewicht). Een snellere oplossing resulteert in een snellere activering van meer receptoren op de tong en een groter gevoel van zoetheid.

Super lief

De zoetste stof die bekend is, is een verbinding genaamd Lugdunaam, verkregen door Franse chemici uit Lyon (in het Latijn). De RS van de stof wordt geschat op 30.000.000 300 20 (dit is XNUMX keer zoeter dan sucrose)! Er zijn verschillende soortgelijke verbindingen met RS XNUMX miljoen.

In oude biologieboeken stond een kaart van de gevoeligheid van de tong voor individuele smaken. Volgens haar zou vooral het uiteinde van ons smaakorgaan ontvankelijk moeten zijn voor snoep. Bevochtig een maandverband met suikeroplossing en raak je tong op verschillende plaatsen aan: aan het uiteinde, aan de basis, in het midden en aan de zijkanten. Er zal waarschijnlijk geen significant verschil zijn in de manier waarop verschillende delen van de hersenen reageren op zoetheid. De verdeling van receptoren voor basissmaken is vrijwel uniform over de tong, en de verschillen in gevoeligheid zelf zijn erg klein.

Eindelijk iets van psychologie van smaak. We bereiden suikeroplossingen met dezelfde concentratie, maar elk met een andere kleur: rood, geel en groen (uiteraard gekleurd met kleurstof voor levensmiddelen). We voeren een zoetheidstest uit bij vrienden die de samenstelling van de oplossingen niet kennen. Ze zullen waarschijnlijk ontdekken dat de rode en gele oplossingen zoeter zijn dan de groene oplossingen. Het testresultaat is ook een overblijfsel van de menselijke evolutie: rode en gele vruchten zijn rijp en bevatten veel suiker, in tegenstelling tot onrijpe groene vruchten.