化學家的甜蜜生活
甜味具有積極的意義。 甜美的性格特徵吸引著人們。 小孩子和動物都很「可愛」。 勝利的味道是甜蜜的，每個人都想要甜蜜的生活——儘管當有人給我們帶來太多甜蜜時我們必須小心。 同時，糖果的具體化是普通糖。
如果科學家不審視這個抽象概念，他們就不是他們自己。 他們想出了密度或體積 甜味它用數字描述了甜度的大小。 更重要的是，即使在普通的家庭實驗室環境中，甜度測量也是可以接受的。
如何測量甜度？
目前還沒有測量甜度的設備。 原因是主要化學感官極其複雜：味覺和相關的嗅覺。 就演化而言，較年輕的感官對物理刺激（視覺、聽覺、觸覺）做出反應，建構了等效的儀器——光敏元件、麥克風、觸控感應器。 在味道方面，有根據受訪者的主觀感受進行評估，測量儀器是人的舌頭和鼻子。
10%食糖溶液，即 蔗糖。 對於此比率，條件值為 100（在某些來源中為 1）。 它被稱為 相對甜度，用縮寫RS（英文）表示。 測量包括選擇測試物質溶液的百分比濃度，使其產生的甜味印象與標準品相同。 例如：如果5%的溶液與10%的蔗糖溶液具有相同的味道效果，則測試物質在200時是甜的。
蔗糖是甜味的標準。
是...的時候了 甜度測量.
你會需要它 重量。 在家庭實驗室中，一個 200 茲羅提的廉價袖珍模型就足夠了，負載能力高達 0,1 克，稱重精度為 XNUMX 克（在許多其他實驗中也很有用）。
現在經過驗證的產品。 蔗糖 普通食糖。 葡萄糖 可以在雜貨店找到，那裡也有販售 木糖醇 作為糖的替代品。 [葡萄糖_木糖醇] 果糖 讓我們看看貨架上的糖尿病產品，再見 乳糖 用於家庭釀造。
我們製備濃度為 5% 至 25% 的溶液，並以已知方式標記（每種物質的多種濃度的溶液）。 請記住，這些是供人類消費的產品，因此請務必 衛生規則.
在你的家人和朋友中尋找願意嘗試的人。 甜度測試在與品嚐葡萄酒和咖啡香氣相同的條件下進行——僅用少量溶液潤濕舌頭（不吞嚥），並在品嚐前用清水徹底沖洗口腔。 下一個解決方案。
糖並不總是甜的
糖 | RS |
果糖 | 180 |
葡萄糖 | 75 |
甘露糖 | 30 |
半乳糖 | 32 |
蔗糖 | 100 |
乳糖 | 25 |
麥芽糖 | 30 |
測試的化合物是 加糖 （木糖醇除外）。 在 表 它們都有對應的RS值。 單醣（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複合糖）。 顆粒較大的糖（澱粉、纖維素）一點也不甜。 對於甜味的感知，分子和味蕾相互匹配很重要。 這種情況尤其適用於分子大小，這解釋了分子較小的糖的甜度較高。 天然食品的甜味來自於其中糖的存在－例如蜂蜜（約100盧比）就含有大量果糖。
糖被認為是可口的（這導致人們食用含有糖的食物）的進化原因是因為它們易於消化且熱量高。 因此它們是良好的能量來源，是我們身體細胞的「燃料」。 然而，在容易獲得食物的時代，人類生存所必需的生理適應造成了許多負面的健康後果。
不僅是糖是甜的
它們的味道也很甜 非醣化合物。 木糖醇已被用於嘗試確定物質的甜度。 它是一種不太常見的糖的天然衍生物，其 RS 與蔗糖相似。 它是一種經批准的甜味劑（代碼 E967），也用於改善牙膏和口香糖的味道。 相關化合物具有相似的用途： 甘露醇E421 i 山梨醇E420.
一些糖的分子模型：葡萄糖（左上）、果糖（右上）、蔗糖（下）。
甘油 （E422，利口酒甜味劑和保濕劑）和氨基酸 甘氨酸 （E640，增味劑）也是具有甜味的物質。 這兩種化合物（以及葡萄糖和其他幾種化合物）的名稱都來自希臘語，意思是「甜的」。 甘油和甘氨酸可用於甜味測試（前提是它們是純淨的，例如從藥房獲得的）。 但我們不要嘗試任何其他化合物！
從一些外來植物中提取的蛋白質也是甜味劑。 批准在歐洲使用。 索馬甜E957。 它的RS在3千左右。 比蔗糖高幾倍。 有有趣的關係 奇蹟藻雖然它本身並不甜，但它可以永久地改變舌頭感受器的工作方式。 連檸檬汁喝了之後都非常甜！
其他糖替代品 甜菊甙，即從南美洲植物中提取的物質。 這些物質的甜度大約是蔗糖的 100-150 倍。 甜菊糖已被批准用作食品添加劑，代碼為 E960。 它們被用來給飲料、果醬、口香糖加甜，並作為糖果的甜味劑。 糖尿病患者可以食用它們。
在流行的無機化合物中，它們具有甜味。 索爾斯綠柱石 （最初該元素稱為葡萄糖素，符號為 Gl）且 帶領。 它們毒性很大 - 尤其是醋酸鉛 (II) Pb(CH3首席運營官）2，已被煉金術士稱為鉛糖。 在任何情況下我們都不應該嘗試這種關係！
來自實驗室的糖果
食品中越來越多的甜味不是來自天然來源，而是直接來自化學實驗室。 這當然很受歡迎 甜味劑其RS比蔗糖大數十倍甚至數百倍。 因此，必須排除最小劑量的能量。 當物質不在體內燃燒時，它們才是真正的「0卡路里」。 最常用的：
- 糖精E954 – 最古老的人工甜味劑（1879 年發現）；
- 甜蜜素E952;
- 阿斯巴甜E951 – 最受歡迎的甜味劑之一。 在體內，這種化合物分解成胺基酸（天門冬胺酸和苯丙胺酸）和酒精甲醇，因此用阿斯巴甜增甜的產品在包裝上貼有針對苯酮尿症（苯丙胺酸代謝遺傳性疾病）患者的警告。 關於阿斯巴甜的一個常見抱怨是釋放甲醇，這是一種有毒化合物。 然而，典型劑量的阿斯巴甜（每天攝取不超過一克）僅產生十分之一克的甲醇，這與身體無關（更多的是透過自然代謝產生的）；
- 安賽蜜 K E950;
- 三氯蔗糖E955 – 引入氯原子的蔗糖衍生物。 這種化學「技巧」阻止了身體對其的代謝。
一些人造甜味劑的缺點是它們在食品加工（例如烘焙）過程中會被破壞。 因此，它們僅適用於不再加熱的成品的甜味化。
儘管甜味劑具有誘人的特性（不含卡路里的甜味！），但其使用效果往往適得其反。 甜味受體分散在我們身體的許多器官中，包括腸道。 甜味劑刺激腸道受體發出「新遞送」訊號。 身體告訴胰臟開始產生胰島素，這有助於將葡萄糖從血液轉移到細胞。 然而，當使用甜味劑代替糖時，沒有任何東西可以替代釋放到組織中的葡萄糖，其濃度會降低，大腦會發出飢餓信號。 儘管吃足夠份量的食物，身體仍然沒有飽的感覺，儘管無糖食物含有其他提供能量的成分。 因此，甜味劑會阻止身體正確評估食物的卡路里含量，導致飢餓感，從而鼓勵進一步攝取食物。
味覺的生理和心理學
是時候留下一些印象了。
將一大塊糖（冰糖）放在舌頭上，慢慢地吸吮。 用水漱口，然後在舌頭上撒上一小撮糖粉（或細磨的普通糖）。 讓我們來比較一下這兩種產品的印象。 細糖看起來比冰糖更甜。 原因是蔗糖的溶解速度，這取決於晶體的表面（總的來說，小麵包屑的溶解速度比相同重量的一大塊的溶解速度要快）。 更快的溶解導致舌頭上更多受體的更快活化和更強烈的甜味感覺。
超甜
已知最甜的物質是一種叫做 盧格杜納姆，由來自里昂的法國化學家獲得（拉丁文）。 該物質的 RS 估計為 30.000.000 300 20（這比蔗糖甜 XNUMX 倍）！ 類似的聯繫還有好幾個。
在舊的生物學教科書中，有一張舌頭對個人口味的敏感性的地圖。 據她說，我們味覺器官的末端應該特別容易接受甜食。 用糖溶液潤濕衛生棒，然後用舌頭觸摸不同的位置：末端、底部、中間和兩側。 大腦不同區域對甜味的反應可能不會有顯著差異。 基本味覺感受器在整個舌頭上的分佈幾乎是均勻的，敏感度本身的差異非常小。
最後，來自 味覺心理學。 我們準備相同濃度的糖溶液，但每種顏色不同：紅色、黃色和綠色（當然，用食用色素著色）。 我們對不知道溶液成分的朋友進行甜度測試。 他們可能會發現紅色和黃色溶液比綠色溶液更甜。 測試結果也是人類進化的遺跡——紅色和黃色的水果成熟了，含有大量的糖分，與未成熟的綠色水果不同。
