La dolce vita di un chimico

La dolcezza ha una connotazione positiva. La dolcezza dei tratti caratteriali attrae le persone. I bambini piccoli e gli animali sono "carini". La vittoria ha un sapore dolce e tutti vogliono una vita dolce, anche se dobbiamo stare attenti quando qualcuno ci "addolcisce" troppo. Nel frattempo, la materializzazione dei dolci è lo zucchero normale.

Gli scienziati non sarebbero se stessi se non guardassero a questo concetto astratto. L'hanno inventato nella parvenza di densità o volume dolcezzache descrive numericamente la misura della dolcezza. Ancora più importante, le misurazioni della dolcezza sono abbastanza accettabili anche in ambienti di laboratorio domestici modesti.

Come misurare la dolcezza?

Non esiste (ancora?) un misuratore di dolcezza. Il motivo è l'incredibile complicazione dei sensi chimici primari: il gusto e l'olfatto associato. Nel caso di organi di senso evolutivo molto più giovani che rispondono a stimoli fisici (vista, udito, tatto), sono stati costruiti strumenti equivalenti: elementi fotosensibili, microfoni, sensori tattili. In termini di gusto, ci sono valutazioni basate sui sentimenti soggettivi degli intervistati e la lingua e il naso umani sono strumenti di misura.

Soluzione di zucchero alimentare al 10%, ad es. saccarosio. Per questo rapporto, il valore condizionale è 100 (in alcune fonti è 1). È chiamato relativa dolcezza, indicato con l'abbreviazione RS (inglese). La misurazione consiste nel regolare la concentrazione percentuale di una soluzione della sostanza in esame in modo tale che l'impressione di dolcezza che essa dà sia identica a quella dello standard. Ad esempio: se una soluzione al 5% ha lo stesso effetto gustativo di una soluzione al 10% di saccarosio, la sostanza in esame è dolce a 200.

Il saccarosio è il punto di riferimento per la dolcezza.

È tempo di misure di dolcezza.

Ne hai bisogno peso. In un laboratorio domestico, un modello tascabile economico è sufficiente per una dozzina di zloty, con una capacità di carico fino a 200 grammi e un peso con una precisione di 0,1 g (tornerà utile durante molti altri esperimenti).

Prodotti ormai collaudati. saccarosio zucchero da tavola normale. glucosio può essere trovato al negozio di alimentari, è anche disponibile lì xilitolo come sostituto dello zucchero. [glucosio_xilitolo] fruttosio dai un'occhiata allo scaffale del cibo per diabetici mentre lattosio utilizzato nella produzione di birra casalinga.

Prepariamo soluzioni con concentrazioni dal 5 al 25% e le etichettiamo in modo noto (una soluzione di ciascuna sostanza in diverse concentrazioni). Ricorda che questi sono prodotti destinati ad essere mangiati, quindi assicurati di tenerli d'occhio. norme igieniche.

Cerca sperimentatori tra la tua famiglia e i tuoi amici. I test di dolcezza vengono eseguiti nelle stesse condizioni della degustazione degli aromi di vino e caffè, solo la lingua viene bagnata con una piccola quantità di soluzioni (senza deglutire) e la bocca viene accuratamente risciacquata con acqua pulita prima della degustazione. soluzione successiva.

Non sempre zucchero dolce

Zucchero	RS
fruttosio	180
glucosio	75
mannosio	30
galattosio	32
saccarosio	100
lattosio	25
maltosio	30

I composti testati erano con zucchero (tranne xilitolo). IN tavolo hanno valori RS corrispondenti. Gli zuccheri semplici (glucosio, fruttosio, mannosio, galattosio) sono generalmente più dolci dei disaccaridi (il saccarosio è l'unico zucchero complesso molto dolce). Gli zuccheri con particelle più grandi (amido, cellulosa) non sono affatto dolci. Per la percezione della dolcezza, è importante che la molecola e il recettore del gusto corrispondano tra loro. Questa condizione è particolarmente rilevante per le dimensioni della molecola, il che spiega la maggiore dolcezza degli zuccheri con molecole più piccole. La dolcezza dei prodotti naturali è dovuta alla presenza di zuccheri in essi, ad esempio il miele (circa 100 rupie) contiene molto fruttosio.

Il motivo evolutivo per cui gli zuccheri sono percepiti come appetibili (che porta al consumo di cibi che li contengono) è la loro facile digeribilità e l'alto contenuto calorico. Quindi sono una buona fonte di energia, "carburante" per le cellule del nostro corpo. Tuttavia, gli adattamenti fisiologici necessari per sopravvivere nell'era dei preumani in un'era di facile accesso al cibo causano molte conseguenze negative per la salute.

Non solo lo zucchero è dolce

Hanno anche un sapore dolce composti non zuccherini. Lo xilitolo è già stato utilizzato nei tentativi di determinare la dolcezza delle sostanze. È un derivato naturale di uno degli zuccheri meno comuni e la sua RS è simile al saccarosio. È un dolcificante approvato (codice E967) e viene utilizzato anche per migliorare il gusto di dentifrici e gomme da masticare. I composti correlati hanno usi simili: mannitolo E421 i sorbitolo E420.

Modello molecolare di alcuni zuccheri: glucosio (in alto a sinistra), fruttosio (in alto a destra), saccarosio (in basso).

glicerina (E422, dolcificante per liquori e ritenzione idrica) e aminoacidi glicina (E640, esaltatore di sapidità) sono anche sostanze dal sapore dolce. I nomi di entrambi i composti (così come glucosio e alcuni altri) derivano dalla parola greca che significa "dolce". La glicerina e la glicina possono essere utilizzate per i test di dolcezza (a patto che siano puri, ottenuti, ad esempio, da una farmacia). Ma non testiamo il gusto di nessun altro composto!

Anche le proteine ​​estratte da alcune piante esotiche sono dolcificanti. In Europa è consentito l'uso. Taumatina E957. La sua RS è di circa 3k. volte superiore a quella del saccarosio. Ci sono relazioni interessanti miracolinaSebbene non abbia un sapore dolce da solo, può alterare in modo permanente il funzionamento dei recettori della lingua. Anche il succo di limone ha un sapore molto dolce dopo averlo preso!

Altri sostituti dello zucchero stevioside, cioè sostanze estratte da una pianta sudamericana. Queste sostanze sono circa 100-150 volte più dolci del saccarosio. Gli steviosidi sono stati approvati per l'uso come additivo alimentare con il codice E960. Sono usati per addolcire bevande, marmellate, gomme da masticare e come dolcificanti in caramelle dure. Possono essere mangiati dai diabetici.

Tra i composti inorganici popolari, hanno un sapore dolce. dando il sole (in origine questo elemento era chiamato glucina e aveva il simbolo Gl) e portare. Sono molto velenosi, specialmente piombo (II) acetato Pb (CH₃Ufficiale capo operazioni)₂, già chiamato dagli alchimisti zucchero di piombo. In nessun caso dovremmo provare questa relazione!

Dolcezza da laboratorio

Il cibo è sempre più pieno di dolci non di origine naturale, ma direttamente dal laboratorio di chimica. è decisamente popolare dolcificantiLa cui RS è decine e persino centinaia di volte maggiore di quella del saccarosio. Di conseguenza, la quantità di energia dalla dose minima deve essere eliminata. Quando le sostanze non vengono bruciate nel corpo, hanno davvero "0 calorie". Più comunemente usato:

• saccarina E954 - il dolcificante artificiale più antico (scoperto nel 1879);
• ciclamato di sodio E952;
• aspartame E951 - uno dei dolcificanti più popolari. Nel corpo, il composto si scompone in amminoacidi (acido aspartico e fenilalanina) e metanolo alcolico, motivo per cui gli alimenti addolciti con aspartame riportano un'avvertenza sulla confezione per le persone affette da fenilchetonuria (una malattia genetica del metabolismo della fenilalanina). Una lamentela comune sull'aspartame è il rilascio di metanolo, che è un composto tossico. Tuttavia, una dose tipica di aspartame (se consumata non più di un grammo al giorno) produce solo decimi di grammo di metanolo, che non è correlato al corpo (ne viene prodotto di più dal metabolismo naturale);
• acesulfame K E950;
• sucralosio E955 - un derivato del saccarosio, in cui vengono introdotti atomi di cloro. Questo "trucco" chimico ha impedito al corpo di metabolizzarlo.

Lo svantaggio di alcuni dolcificanti artificiali è che si rompono durante la lavorazione degli alimenti (ad esempio, la cottura al forno). Per questo motivo sono adatti solo per addolcire cibi già preparati che non si scaldano più.

Nonostante le invitanti proprietà dei dolcificanti (dolcezza senza calorie!), l'effetto del loro utilizzo è spesso controproducente. I recettori del gusto dolce sono sparsi in molti organi del nostro corpo, compreso l'intestino. I dolcificanti stimolano i recettori intestinali a inviare un segnale di "nuova consegna". Il corpo dice al pancreas di produrre insulina, che aiuta a spostare il glucosio dal sangue alle cellule. Tuttavia, quando si usano dolcificanti al posto dello zucchero, non c'è sostituto del glucosio escreto nei tessuti, la sua concentrazione diminuisce e il cervello invia segnali di fame. Nonostante si mangi una porzione sufficiente di cibo, il corpo non si sente ancora sazio, sebbene i prodotti senza zucchero contengano altri ingredienti che forniscono energia. Pertanto, i dolcificanti impediscono al corpo di stimare correttamente il contenuto calorico del cibo, provocando una sensazione di fame che incoraggia ulteriormente a mangiare.

Fisiologia e psicologia del gusto

Tempo per alcune impressioni.

Mettiamo un grosso cristallo di zucchero (zucchero ghiacciato) sulla lingua e lo succhiamo lentamente. Sciacquare la bocca con acqua e poi spolverare la lingua con un pizzico di zucchero a velo (o zucchero normale macinato finemente). Confrontiamo le impressioni di entrambi i prodotti. Lo zucchero cristallino fine sembra più dolce dello zucchero ghiacciato. Il motivo è la velocità di dissoluzione del saccarosio, che dipende dalla superficie dei cristalli (e questo, in totale, è più per una piccola briciola che per un grosso pezzo dello stesso peso). Una dissoluzione più rapida si traduce in un'attivazione più rapida di più recettori sulla lingua e in una maggiore sensazione di dolcezza.

super dolce

La sostanza più dolce conosciuta è un composto chiamato Lugduname, ottenuto da chimici francesi di Lione (in latino). La RS della sostanza è stimata in 30.000.000 300 20 (è XNUMX volte più dolce del saccarosio)! Esistono diversi collegamenti simili con Rs XNUMX milioni.

Nei vecchi libri di testo di biologia c'era una mappa della sensibilità della lingua ai gusti individuali. Secondo lei, l'estremità del nostro organo gustativo doveva essere particolarmente ricettivo ai dolci. Inumidisci un bastoncino igienico con una soluzione di zucchero e tocca la lingua in diversi punti: all'estremità, alla base, al centro e ai lati. Molto probabilmente, non ci sarà una differenza significativa nel modo in cui le diverse aree rispondono alla dolcezza. La distribuzione dei recettori per i gusti di base è quasi uniforme in tutta la lingua e le differenze di sensibilità stesse sono molto piccole.

Finalmente qualcosa da psicologia del gusto. Prepariamo soluzioni zuccherine della stessa concentrazione, ma ognuna di un colore diverso: rosso, giallo e verde (coloriamo, ovviamente, con coloranti alimentari). Effettuiamo un test di dolcezza su conoscenti che non conoscono la composizione delle soluzioni. Molto probabilmente scopriranno che le soluzioni rosse e gialle sono più dolci delle soluzioni verdi. Il risultato del test è anche una reliquia dell'evoluzione umana: i frutti rossi e gialli sono maturi e contengono molto zucchero, a differenza dei frutti verdi acerbi.