Sekrety słodyczy

Doświadczenie 1

Przeprowadź badanie słodkości. W tym celu przygotuj wzorcowy roztwór sacharozy o stężeniu 10%: odważ 10 g cukru i rozpuść go w 90 g wody (lub wybierz inne masy, ale zachowując proporcję cukru do wody wynoszącą 1:9). Przygotuj kilka roztworów glukozy (dostaniesz ją w sklepie spożywczym) o stężeniach od 20% (20 g związku + 80 g wody) do 5%. Oznacz próbki w sposób niesugerujący zawartości. W ten sam sposób wykonaj roztwory fruktozy (szukaj na stoiskach z produktami dla diabetyków), laktozy (jest stosowana w domowym piwowarstwie) oraz miodu. Przeprowadź testy słodkości na ochotnikach, którzy oczywiście nie znają rodzaju ani stężenia rozpuszczonych związków.
Uwaga: Podczas testów nie połyka się próbek, lecz tylko niewielką ich ilością zwilża język, a przed degustowaniem następnego roztworu dokładnie płucze usta czystą wodą (identycznie pracują kiperzy testujący wino lub kawę).

Wyjaśnienie: Badane związki chemiczne należą do cukrów (miód składa się przede wszystkim z mieszaniny glukozy i fruktozy). Ale roztwory o identycznym stężeniu wywołują odmienne wrażenie słodkości. Wyznaczona słodkość (RS = 100 dla sacharozy) w przypadku glukozy wynosi ok. 75 (tak samo słodki jak roztwór wzorcowy będzie tu roztwór o stężeniu 12–15%), fruktozy – ok. 180, laktozy – ok. 25, a miodu – ok. 100. Ewolucyjnymi powodami, dla których cukry są odbierane jako przyjemne w smaku substancje (co skłania do jedzenia zawierających je produktów), są ich łatwa przyswajalność i wysoka kaloryczność. Są więc dobrym źródłem energii, paliwem dla komórek naszego ciała. Ale fizjologiczne uwarunkowanie, które w czasach naszych odległych przodków było konieczne do przetrwania, w epoce łatwego dostępu do żywności jest powodem wielu problemów zdrowotnych.

Doświadczenie 2

Sprawdź wpływ rozdrobnienia na słodkość. Połóż na języku duży kryształ cukru (cukier lodowy) i zacznij go ssać. Wypłucz usta wodą, a następnie nasyp na język szczyptę cukru pudru (lub drobno rozgniecionego zwykłego cukru). Porównaj wrażenie słodkości wywołane przez oba produkty.

Wyjaśnienie: Cukier o drobnych kryształach wydaje się słodszy od cukru lodowego. Powodem jest szybkość rozpuszczania sacharozy, rosnąca wraz ze stopniem rozdrobnienia, co skutkuje szybszą aktywacją większej liczby receptorów na języku. Rozpuszczanie zachodzi tylko na powierzchni substancji, a ta – przy równej ilości cukru – jest większa w przypadku drobnych fragmentów (sumarycznie) niż jednego dużego kryształu.

Doświadczenie 3

Pora na psychologię smaku. Sporządź roztwór cukru – wsypując np. łyżeczkę cukru do szklanki wody – a następnie podziel go na części. Do każdej z porcji wsyp szczyptę barwnika spożywczego: czerwonego, żółtego i zielonego. Przeprowadź test słodkości na ochotnikach. Który z roztworów wydaje się najsłodszy?

Wyjaśnienie: Próbki w kolorze czerwonym i żółtym sprawiają wrażenie słodszych od zabarwionej na zielono (mimo że w każdej z nich jest takie samo stężenie cukru). To kolejna pozostałość ewolucyjnego dziedzictwa człowieka, pochodząca jeszcze z epoki naszych małpich przodków. Owoce, ważny składnik pożywienia, o czerwonym i żółtym kolorze są dojrzałe i zawierają dużo cukrów i witamin w przeciwieństwie do niedojrzałych zielonych owoców o mniejszej wartości odżywczej.

Doświadczenie 4

Przeprowadź testy wrażliwości różnych obszarów języka na słodki smak. Sporządź roztwór cukru, zanurz w nim koniec pałeczki kosmetycznej i dotykaj języka: na końcu, u nasady, w środku i po bokach. Co stwierdzasz?

Wyjaśnienie: Prawdopodobnie nie odczułeś znaczących różnic w reakcji różnych obszarów języka na słodycz. Obserwacja jest zgodna z obecnymi ustaleniami badaczy, którzy zakwestionowali XIX-wieczną mapę wrażliwości języka na poszczególne smaki (być może pamiętasz ją jeszcze z podręczników szkolnych). Według niej podatny na wykrywanie słodyczy miał być głównie sam koniec języka. Ale rozmieszczenie receptorów podstawowych smaków jest praktycznie jednolite na całym języku, a same różnice wrażliwości są bardzo niewielkie.

Doświadczenie 5

Ugryź kawałek chleba i żuj go dokładnie. Nie przełykaj. Czy czujesz zmianę smaku?

Wyjaśnienie: Głównym składnikiem chleba jest skrobia, związek powstały z połączenia wielu cząsteczek glukozy. Zawarty w ślinie enzym amylaza powoduje rozkład skrobi na mniejsze fragmenty o wyczuwalnym słodkim smaku (np. maltozę utworzoną z dwóch cząsteczek glukozy). Inne amylazy działają w dalszych częściach przewodu pokarmowego, powodując ostateczny rozkład skrobi do glukozy.

***

Uwaga!

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za ewentualne szkody powstałe wskutek doświadczeń.

***

Zestaw przyrządów i materiałów

cukier (kryształ, puder, lodowy), glukoza, fruktoza, laktoza, miód, barwniki spożywcze, pałeczka kosmetyczna, chleb

Niewliczone w cenę: waga

Szacunkowy koszt: 50 zł

Czas wykonania: 2 h

***

Wiedza w pigułce

Produktem spożywczym, który chyba dla każdego stanowi wzorzec słodyczy, jest zwykły cukier, czyli sacharoza. Również dla naukowców ten związek stał się odnośnikiem poziomu słodkości. Nie ma jednak żadnego przyrządu do jej mierzenia – pozostają oszacowania oparte na subiektywnych odczuciach badanych osób. Jako wzorzec w większości testów przyjęto 10-procentowy roztwór zwykłego cukru, a jego umowną słodkość określono jako równą 100 (RS, z ang. relative sweetness). Pomiar słodkości polega więc na takim dobraniu stężenia roztworu badanej substancji, aby wywołane przez niego wrażenie smaku było identyczne jak w przypadku wzorcowego roztworu cukru. Na przykład: gdy roztwór o stężeniu 2% wywołuje taki sam efekt smakowy jak 10-procentowy roztwór sacharozy, słodkość rozpuszczonej substancji wynosi 500 (jest pięć razy wyższa niż cukru). Niektóre sztuczne substancje stosowane jako słodziki są nawet kilkaset razy słodsze od sacharozy (np. RS aspartamu wynosi 15– 20 tys.). Ma to znaczenie w przypadku produktów light – ilość energii pochodząca ze słodzika jest pomijalna.