化学家的甜蜜生活
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化学家的甜蜜生活

甜味具有积极的含义。 性格特征的甜美吸引人。 小孩子和动物都很“可爱”。 胜利尝起来很甜,每个人都想要甜美的生活——尽管当有人“甜”我们太多时我们必须小心。 同时,糖果的实体化是普通的糖。

如果不看这个抽象的概念,科学家们就不会成为他们自己。 他们以密度或体积的形式提出了它 甜美它用数字描述了甜度的度量。 更重要的是,即使在适度的家庭实验室环境中,甜度测量也是完全可以接受的。

如何测量甜度?

没有(还没有?)甜度计。 原因是初级化学感官的难以置信的复杂性:味觉和相关的嗅觉。 在对物理刺激(视觉、听觉、触觉)做出反应的进化感觉器官中更年轻的情况下,构建了等效的仪器——光敏元件、麦克风、触摸传感器。 在味觉方面,有根据受访者的主观感受进行评估,而人类的舌头和鼻子是测量工具。

10% 食用糖溶液,即 蔗糖. 对于这个比率,条件值为 100(在某些来源中为 1)。 它被称为 相对甜度,用缩写RS(英文)表示。 测量在于调整测试物质溶液的百分比浓度,以使其产生的甜味印象与参考物质相同。 例如:如果 5% 的溶液与 10% 的蔗糖溶液具有相同的味觉效果,则测试物质在 200 时是甜的。

蔗糖是甜度的基准。

是...的时候了 甜度测量.

你需要它 重量. 在家庭实验室中,一个便宜的袖珍模型足以容纳一打兹罗提,承载能力高达 200 克,称重精度为 0,1 克(在许多其他实验中会派上用场)。

现在经过验证的产品。 蔗糖 普通食糖。 葡萄糖 可以在杂货店买到,那里也有 木糖醇 作为糖的替代品。 [葡萄糖_木糖醇] 果糖 看看糖尿病食品架,同时 乳糖 用于家庭酿造。

我们制备浓度从 5% 到 25% 的溶液,并以已知的方式标记它们(每种物质的几种浓度的溶液)。 请记住,这些是可以食用的产品,因此请务必留意它们。 卫生规则.

在你的家人和朋友中寻找实验者。 甜度测试在与品尝葡萄酒和咖啡香气时相同的条件下进行,只是用少量溶液润湿舌头(不吞咽),并在品尝前用清水彻底冲洗口腔。 下一个解决方案。

不总是甜糖

RS

果糖

180

葡萄糖

75

甘露糖

30

半乳糖

32

蔗糖

100

乳糖

25

麦芽糖

30

测试的化合物是 加糖 (木糖醇除外)。 在 它们具有相应的 RS 值。 单糖(葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖)通常比二糖更甜(蔗糖是唯一非常甜的复合糖)。 颗粒较大的糖(淀粉、纤维素)根本不甜。 对于甜味的感知,分子和味觉受体相互匹配很重要。 这种情况与分子的大小特别相关,这解释了分子越小的糖的甜度越高。 天然产品的甜味是由于其中含有糖分——例如,蜂蜜(约 100 卢比)含有大量果糖。

糖被认为是可口的(这导致食用含有它们的食物)的进化原因是它们易于消化和高卡路里含量。 所以它们是一种很好的能量来源,是我们身体细胞的“燃料”。 然而,在一个容易获得食物的时代,在前人类时代生存所必需的生理适应会导致许多负面的健康后果。

不仅糖是甜的

它们也尝起来很甜 非糖化合物. 木糖醇已被用于确定物质的甜度。 它是一种不太常见的糖的天然衍生物,其 RS 与蔗糖相似。 它是一种经批准的甜味剂(代码 E967),也用于改善牙膏和口香糖的味道。 相关化合物具有相似的用途: 甘露醇 E421 i 山梨糖醇 E420.

一些糖的分子模型:葡萄糖(左上)、果糖(右上)、蔗糖(下)。

甘油 (E422,白酒甜味剂和保湿剂)和氨基酸 甘氨酸 (E640,增味剂)也是甜味物质。 两种化合物(以及葡萄糖和其他一些化合物)的名称均源自希腊语,意思是“甜”。 甘油和甘氨酸可用于甜度测试(前提是它们是纯净的,例如从药房获得)。 但我们不要测试任何其他化合物的味道!

从一些外来植物中提取的蛋白质也是甜味剂。 在欧洲,它被允许使用。 牛磺酸E957. 他的RS在3k左右。 比蔗糖高几倍。 有一些有趣的关系 奇迹蛋白虽然它本身并不甜,但它可以永久改变舌头受体的工作方式。 连柠檬汁喝了之后都觉得很甜!

其他糖替代品 甜菊甙,即从南美植物中提取的物质。 这些物质的甜度约为蔗糖的 100-150 倍。 甜菊糖苷已被批准用作食品添加剂,代码为 E960。 它们用于使饮料、果酱、口香糖和硬糖中的甜味剂变甜。 它们可以被糖尿病患者食用。

在流行的无机化合物中,它们具有甜味。 给太阳 (最初这个元素被称为 Glucin 并且有符号 Gl)和 带领. 它们非常有毒 - 特别是醋酸铅 (II) Pb (CH3首席运营官)2,已经被炼金术士称为铅糖。 在任何情况下,我们都不应该尝试这种关系!

来自实验室的甜蜜

食物中越来越多的甜食不是来自天然来源,而是直接来自化学实验室。 它绝对很受欢迎 甜味剂其RS比蔗糖大几十甚至几百倍。 因此,必须消除来自最小剂量的能量。 当物质没有在体内燃烧时,它们是真正的“0卡路里”。 最常用的:

  • 糖精E954 - 最古老的人造甜味剂(1879 年发现);
  • 甜蜜素E952;
  • 阿斯巴甜 E951 - 最受欢迎的甜味剂之一。 在体内,这种化合物会分解成氨基酸(天冬氨酸和苯丙氨酸)和酒精甲醇,这就是为什么用阿斯巴甜增甜的食品在包装上会针对苯丙酮尿症(苯丙氨酸代谢的一种遗传性疾病)患者发出警告。 关于阿斯巴甜的常见抱怨是甲醇的释放,这是一种有毒化合物。 然而,典型剂量的阿斯巴甜(当每天摄入不超过一克时)仅产生十分之一克的甲醇,这与身体无关(更多是自然代谢产生的);
  • 乙酰磺胺酸钾 E950;
  • 三氯蔗糖 E955 - 蔗糖的衍生物,其中引入了氯原子。 这种化学“技巧”阻止了身体对其进行新陈代谢。

一些人造甜味剂的缺点是它们在食品加工(例如烘焙)过程中会分解。 出于这个原因,它们仅适用于使不再加热的预制食品变甜。

尽管甜味剂具有诱人的特性(不含卡路里的甜味!),但它们的使用效果往往适得其反。 甜味受体分散在我们身体的许多器官中,包括肠道。 甜味剂刺激肠道受体发出“新的传递”信号。 身体告诉胰腺产生胰岛素,这有助于将葡萄糖从血液中转移到细胞中。 然而,当使用甜味剂代替糖时,组织中排出的葡萄糖无法替代,其浓度会降低,大脑会发出饥饿信号。 尽管摄入了足够的食物,但身体仍然感觉不到饱腹感,尽管无糖产品含有其他提供能量的成分。 因此,甜味剂会阻止身体正确估计食物的卡路里含量,从而导致饥饿感促使进一步进食。

味觉的生理学和心理学

一些印象的时间。

我们把一大块冰糖(冰糖)放在舌头上慢慢吸。 用水漱口,然后用少许糖粉(或细磨的普通糖)擦拭舌头。 让我们比较一下这两种产品的印象。 细结晶糖似乎比冰糖更甜。 原因是蔗糖的溶解速度,这取决于晶体的表面(总的来说,小碎屑比相同重量的一大块要多)。 更快的溶解导致舌头上更多受体的更快激活和更大的甜味感。

超级甜

已知最甜的物质是一种叫做 卢格杜纳姆,由来自里昂的法国化学家获得(拉丁文)。 该物质的 RS 估计为 30.000.000 300 20(比蔗糖甜 XNUMX 倍)! 有几个类似的关系与 XNUMX 万卢比有关。

在旧的生物学教科书中,有一张舌头对个人口味敏感度的地图。 据她说,我们味觉器官的末端一定特别容易接受甜食。 用糖溶液润湿卫生棒,并在不同的地方触摸舌头:末端、底部、中间和侧面。 最有可能的是,它的不同区域对甜味的反应不会有显着差异。 基本味觉感受器在整个舌头的分布几乎是均匀的,敏感度差异很小。

最后,来自 味觉心理学. 我们准备相同浓度的糖溶液,但每种颜色都不同:红色、黄色和绿色(当然,我们用食用色素着色)。 我们对不知道溶液成分的熟人进行甜度测试。 他们很可能会发现红色和黄色溶液比绿色溶液更甜。 测试的结果也是人类进化的遗物——红色和黄色的果实成熟了,含有大量的糖分,不像未成熟的绿色果实。

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