La dulce vida de un químico

La dulzura tiene una connotación positiva. La dulzura de los rasgos de carácter atrae a la gente. Los niños pequeños y los animales son "bonitos". La victoria sabe dulce, y todos quieren una vida dulce, aunque debemos tener cuidado cuando alguien nos "endulza" demasiado. Mientras tanto, la materialización de los dulces es el azúcar común.

Los científicos no serían ellos mismos si no observaran este concepto abstracto. Se les ocurrió en la apariencia de densidad o volumen. dulzuraque describe numéricamente la medida de la dulzura. Más importante aún, las mediciones de dulzura son bastante aceptables incluso en entornos de laboratorio caseros modestos.

¿Cómo medir la dulzura?

No hay (¿todavía?) medidor de dulzura. La razón es la increíble complicación de los sentidos químicos primarios: el gusto y el sentido del olfato asociado. En el caso de órganos sensoriales mucho más jóvenes en evolución que responden a estímulos físicos (vista, oído, tacto), se construyeron instrumentos equivalentes: elementos sensibles a la luz, micrófonos, sensores táctiles. En cuanto al gusto, hay evaluaciones basadas en los sentimientos subjetivos de los encuestados, y las lenguas y narices humanas son instrumentos de medición.

Solución de azúcar alimentaria al 10 %, es decir, sacarosa. Para esta relación, el valor condicional es 100 (en algunas fuentes es 1). Se llama dulzura relativa, denotado por la abreviatura RS (inglés). La medida consiste en ajustar el porcentaje de concentración de una solución de la sustancia de ensayo de forma que la impresión de dulzor que da sea idéntica a la del patrón. Por ejemplo: si una solución al 5% tiene el mismo efecto de sabor que una solución de sacarosa al 10%, la sustancia de prueba es dulce a 200.

La sacarosa es el punto de referencia para la dulzura.

Es tiempo de medidas de dulzura.

Lo necesita peso. En un laboratorio doméstico, un modelo de bolsillo barato es suficiente para una docena de zlotys, con una capacidad de carga de hasta 200 gramos y un peso con una precisión de 0,1 g (será útil durante muchos otros experimentos).

Ahora productos probados. sacarosa azúcar común de mesa. glucosa se puede encontrar en la tienda de comestibles, también está disponible allí xilitol como sustituto del azúcar. [glucosa_xilitol] fructosa echar un vistazo a la estantería de alimentos para diabéticos mientras lactosa utilizado en la elaboración de cerveza casera.

Preparamos soluciones con concentraciones del 5 al 25% y las etiquetamos de forma conocida (una solución de cada sustancia en varias concentraciones). Recuerda que estos son productos destinados a ser consumidos, así que asegúrate de vigilarlos. reglas de higiene.

Busque experimentadores entre su familia y amigos. Las pruebas de dulzura se realizan en las mismas condiciones que cuando se catan los aromas del vino y el café, solo se humedece la lengua con una pequeña cantidad de soluciones (sin tragar) y se enjuaga bien la boca con agua limpia antes de la degustación. próxima solución.

No siempre azúcar dulce

Azúcar	RS
fructosa	180
glucosa	75
manosa	30
galactosa	32
sacarosa	100
lactosa	25
maltosa	30

Los compuestos ensayados fueron con azucar (excepto xilitol). EN mesa tienen valores RS correspondientes. Los azúcares simples (glucosa, fructosa, manosa, galactosa) suelen ser más dulces que los disacáridos (la sacarosa es el único azúcar complejo muy dulce). Los azúcares con partículas más grandes (almidón, celulosa) no son nada dulces. Para la percepción del dulzor, es importante que la molécula y el receptor del gusto coincidan entre sí. Esta condición es especialmente relevante por el tamaño de la molécula, lo que explica el mayor dulzor de los azúcares con moléculas más pequeñas. La dulzura de los productos naturales se debe a la presencia de azúcares en ellos; por ejemplo, la miel (alrededor de 100 rupias) contiene mucha fructosa.

La razón evolutiva por la que los azúcares se perciben como apetecibles (lo que conduce al consumo de alimentos que los contienen) es su fácil digestibilidad y alto contenido calórico. Por lo que son una buena fuente de energía, “combustible” para las células de nuestro cuerpo. Sin embargo, las adaptaciones fisiológicas que fueron necesarias para sobrevivir en la era de los prehumanos en una era de fácil acceso a los alimentos provocan muchas consecuencias negativas para la salud.

No solo el azúcar es dulce

También tienen un sabor dulce compuestos sin azúcar. El xilitol ya se ha utilizado para intentar determinar el dulzor de las sustancias. Es un derivado natural de uno de los azúcares menos comunes y su RS es similar a la sacarosa. Es un edulcorante aprobado (código E967) y también se utiliza para mejorar el sabor de las pastas de dientes y las gomas de mascar. Los compuestos relacionados tienen usos similares: manitol E421 i sorbitol E420.

Modelo de molécula de algunos azúcares: glucosa (arriba a la izquierda), fructosa (arriba a la derecha), sacarosa (abajo).

glicerol (E422, edulcorante de licor y retención de humedad) y aminoácido glicina (E640, potenciador del sabor) también son sustancias de sabor dulce. Los nombres de ambos compuestos (así como glucosa y algunos otros) se derivan de la palabra griega que significa "dulce". La glicerina y la glicina se pueden utilizar para las pruebas de dulzura (siempre que sean puras, obtenidas, por ejemplo, de una farmacia). ¡Pero no probemos el sabor de ningún otro compuesto!

Las proteínas extraídas de algunas plantas exóticas también son edulcorantes. En Europa está permitido su uso. Taumatina E957. Su RS es de alrededor de 3k. veces mayor que la de la sacarosa. Hay relaciones interesantes. miraculinaAunque no tiene un sabor dulce por sí solo, puede alterar permanentemente el funcionamiento de los receptores de la lengua. ¡Incluso el jugo de limón sabe muy dulce después de tomarlo!

Otros sustitutos del azúcar esteviósido, es decir, sustancias extraídas de una planta sudamericana. Estas sustancias son entre 100 y 150 veces más dulces que la sacarosa. Los esteviósidos han sido aprobados para su uso como aditivos alimentarios bajo el código E960. Se utilizan para endulzar bebidas, mermeladas, chicles y como edulcorantes en caramelos duros. Pueden ser consumidos por diabéticos.

De los compuestos inorgánicos populares, tienen un sabor dulce. dando el sol (originalmente este elemento se llamaba glucina y tenía el símbolo Gl) y conducir. Son muy venenosos, especialmente el acetato de plomo (II) Pb (CH₃director de operaciones)₂, ya llamado azúcar de plomo por los alquimistas. ¡Bajo ninguna circunstancia debemos intentar esta relación!

Dulzura del laboratorio

La comida está cada vez más llena de dulces que no provienen de fuentes naturales, sino directamente del laboratorio de química. definitivamente es popular edulcorantesEl MS del cual es decenas e incluso cientos de veces mayor que el de la sacarosa. Como resultado, se debe eliminar la cantidad de energía de la dosis mínima. Cuando las sustancias no se queman en el cuerpo, realmente tienen "0 calorías". Más comúnmente utilizado:

• sacarina E954 - el edulcorante artificial más antiguo (descubierto en 1879);
• ciclamato de sodio E952;
• aspartamo E951 - uno de los edulcorantes más populares. En el cuerpo, el compuesto se descompone en aminoácidos (ácido aspártico y fenilalanina) y el alcohol metanol, por lo que los alimentos endulzados con aspartamo llevan una advertencia en el envase para personas con fenilcetonuria (un trastorno genético del metabolismo de la fenilalanina). Una queja común sobre el aspartamo es la liberación de metanol, que es un compuesto tóxico. Sin embargo, una dosis típica de aspartamo (cuando no se consume más de un gramo por día) produce solo décimas de gramo de metanol, que no está relacionado con el cuerpo (el metabolismo natural produce más);
• acesulfamo K E950;
• sucralosa E955 - un derivado de la sacarosa, en el que se introducen átomos de cloro. Este "truco" químico impedía que el cuerpo lo metabolizara.

La desventaja de algunos edulcorantes artificiales es que se descomponen durante el procesamiento de los alimentos (p. ej., horneado). Por este motivo, solo son adecuados para endulzar alimentos preparados que ya no se calentarán.

A pesar de las tentadoras propiedades de los edulcorantes (¡dulzura sin calorías!), el efecto de su uso suele ser contraproducente. Los receptores del sabor dulce están repartidos por muchos órganos de nuestro cuerpo, incluidos los intestinos. Los edulcorantes estimulan los receptores intestinales para enviar una señal de "nueva entrega". El cuerpo le dice al páncreas que produzca insulina, lo que ayuda a mover la glucosa de la sangre a las células. Sin embargo, cuando se utilizan edulcorantes en lugar de azúcar, no hay sustituto para la glucosa excretada en los tejidos, su concentración disminuye y el cerebro envía señales de hambre. A pesar de comer una porción suficiente de comida, el cuerpo todavía no se siente lleno, aunque los productos sin azúcar contienen otros ingredientes que aportan energía. Así, los edulcorantes impiden que el organismo calcule correctamente el contenido calórico de los alimentos, lo que provoca una sensación de hambre que anima a seguir comiendo.

Fisiología y psicología del gusto.

Tiempo para algunas impresiones.

Ponemos un cristal grande de azúcar (azúcar helado) en la lengua y lo chupamos lentamente. Enjuague su boca con agua y luego espolvoree su lengua con una pizca de azúcar en polvo (o azúcar regular finamente molida). Comparemos las impresiones de ambos productos. El azúcar cristalino fino parece más dulce que el azúcar helado. La razón es la velocidad de disolución de la sacarosa, que depende de la superficie de los cristales (y esto, en total, es más para una miga pequeña que para una pieza grande del mismo peso). Una disolución más rápida da como resultado una activación más rápida de más receptores en la lengua y una mayor sensación de dulzura.

Super dulce

La sustancia más dulce conocida es un compuesto llamado Lugduname, obtenido por químicos franceses de Lyon (en latín). ¡El RS de la sustancia se estima en 30.000.000 300 20 (eso es XNUMX veces más dulce que la sacarosa)! Hay varias conexiones similares con Rs XNUMX millones.

En los viejos libros de texto de biología había un mapa de la sensibilidad de la lengua a los gustos individuales. Según ella, el final de nuestro órgano del gusto debe haber sido particularmente receptivo a los dulces. Humedezca una barra higiénica con solución de azúcar y toque la lengua en diferentes lugares: en el extremo, en la base, en el medio y en los lados. Lo más probable es que no haya una diferencia significativa en cómo las diferentes áreas responden a la dulzura. La distribución de los receptores para los gustos básicos es casi uniforme en toda la lengua y las diferencias en la sensibilidad son muy pequeñas.

Finalmente, algo de psicología del gusto. Preparamos soluciones de azúcar de la misma concentración, pero cada una de un color diferente: rojo, amarillo y verde (coloreamos, por supuesto, con colorante alimentario). Realizamos una prueba de dulzura en conocidos que no conocen la composición de las soluciones. Lo más probable es que descubran que las soluciones rojas y amarillas son más dulces que las soluciones verdes. El resultado de la prueba también es una reliquia de la evolución humana: las frutas rojas y amarillas están maduras y contienen mucha azúcar, a diferencia de las frutas verdes inmaduras.