巧克力的浓情蜜意,水果的甘甜可口,大米的自然回甜,蜂蜜的甜香四溢……生活中随处洋溢着这般甜蜜滋味。
不过,这“甜蜜”的味道到底是如何产生的呢?
下面就跟着化学小博士去一探究竟吧!
甜味是动物最喜爱的味觉刺激之一,是四大味觉中的主要味觉,是甜味物质与甜受体之间以一种特殊方式相互作用的结果。一般舌尖对甜味最敏感。
甜味物质中到底是哪种化学结构在承担这份“甜蜜”的工作呢?
舌头上的“味觉地图”
甜味的产生是由于甜味化合物分子中羟(qiǎng)基(—OH)官能团(决定有机化合物的化学性质的原子或原子团)在发挥着作用。一般来说,羟基越多,物质越甜。科学研究表明,人吃甜食时,会激活大脑中的多巴胺(由脑内分泌,可影响人的情绪)神经元,刺激神经末梢,让大脑兴奋,产生愉快感。难怪那么多人对甜品爱不释手!此外,这些化合物还可以促进胰岛素(可以降低血糖的激素)的分泌,进而提高色氨酸(普遍存在于高等植物中)的数量。色氨酸可以转化成大脑5-HT前体营养物质,而5-HT又是维持良好情绪和转换思维方式的重要神经递质(担当信使的特定化学物质)。因此,适量吃甜食既可保持良好情绪,还能更聪明哦!
5-HT是英文5-hydroxytryptamine的缩写,中文名为5-羟色胺,又名血清素,化学式为C 10 H 12 N 2 O,是一种单胺类的神经递质,它的前体是色氨酸。
大脑
5-HT主要分布于松果体和下丘脑,参与痛觉、睡眠和体温等生理功能的调节。
5-HT结构式
一说到甜味,我们最常想到的物质就是糖,它是产生甜味的基本物质。糖类家族是个大家族,让化学小博士给大家一一介绍吧!
糖类化合物由碳(C)、氢(H)、氧(O)三种元素组成,是多羟基醛(quán)或多羟基酮(tóng)及其缩聚物和某些衍(yǎn)生物的总称,广布自然界。生物化学家先前发现某些糖类的分子式可写成C n (H 2 O) m ,故糖类化合物又称为碳水化合物。
单糖一般是含有3~6个碳原子的多羟基醛或多羟基酮,是构成各种糖分子的基本单元。常见的葡萄糖(化学式C 6 H 12 O 6 )、果糖都属于单糖。
你能找出葡萄糖分子中有多少个羟基(-OH)呢?
葡萄糖分子模型
麦芽糖、蔗糖、乳糖是二糖中最具代表性的物质,它们具有相同的分子式C 12 H 22 0 11 ,但结构却各不相同,这类物质在化学上称为同分异构体(分子式相同但结构不同的化合物)。
蔗糖结构式
蔗糖分子模型
多糖是由糖苷键结合的糖链,是由至少10个以上的单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物,通式表示:(C 6 H 10 O 5 ) n 。多糖的代表物质是淀粉和纤维素。
低聚糖主要有两类:一类是低聚麦芽糖,具有易消化、低甜度、低渗透特性的特点,可延长供能时间,增强肌体耐力,有抗疲劳等功能;另一类是异麦芽低聚糖。长期食用低聚糖可减缓衰老、通便、抑菌、防癌、抗癌、减轻肝脏负担。可以提高营养吸收率,特别是对钙、铁、锌离子的吸收。还可改善乳制品中乳糖消化性和脂质代谢。低聚糖的含量越高,对人体的营养保健作用越大。
一粒粒大米里含有多种物质,其中很大一部分是淀粉。淀粉本没有甜味,而我们的唾液中含有唾液淀粉酶,可以把淀粉分解成麦芽糖,麦芽糖是有甜味的!
米饭
公元前510年,波斯皇帝大流士侵略印度时发现了“芦苇产蜂蜜却没有蜜蜂”的秘密,而把甘蔗称为“味道甜美的芦苇”。这个秘密的发现为波斯带来了巨大的财富。直到公元642年,阿拉伯人侵略波斯,发现了蔗糖的制作方法,才把它带到了北非和西班牙。
西欧人发现糖则是在公元11世纪的十字军东征时,返家的十字军兴奋地谈论这种“新的香料”以及其美妙的味道。在中国,糖的加工制造兴起于唐朝。唐太宗派大臣前往印度和巴比伦学习制糖技术,随后改良提高了技术。到了明末,中国人发明了“黄泥水淋法”,用这种方法制出来的糖,颜色接近纯白,是当时世界上品质最好的糖。这样,白糖重又输入印度。
印度泰姬陵
拔丝洋芋
QQ糖
冰淇淋
酸梅
甜味剂是指赋予食品以甜味、提高食品品质、满足人们对食品需求的食品添加剂。甜味剂应具备以下特点:安全性高、引起味觉良好、稳定性高、水溶性好,并且价格合理。
甜味剂从来源、营养价值、化学性质和结构来分类,可以分为六大类。
甜味剂分类
葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉和乳糖等糖类物质,虽然也是天然甜味剂,但因长期被人食用,而且是重要的营养素,通常被视为食品原料,在中国不作为食品添加剂,国外对其的规定却不统一。
1965年,化学家在合成抑制溃疡药物时,无意间舔到手指,发现阿斯巴甜具有甜味。阿斯巴甜又称甜味素、蛋白糖等,其分子式为C 14 H 18 N 2 O 5 ,常温下为白色结晶性的粉末。阿斯巴甜因甜味高和热量低,主要添加于饮料、维生素含片或口香糖中代替糖的使用。
饮料
阿斯巴甜结构式
安赛蜜化学名为乙酰磺胺酸钾,分子式为C 4 H 4 KNO 4 S。其甜味优于蔗糖,易溶于水。因在体内不被代谢,不产生热量,是中老年人、肥胖病人理想的甜味剂。因具有高稳定性、口味适应,广泛用于糖果、果酱、乳制品等。
安赛蜜结构式
果酱
木糖醇分子式为C 5 H 12 O 5 。木糖醇是木糖代谢的正常中间产物,纯的木糖醇外形为白色晶体或白色粉末状晶体。在自然界中,广泛存在于果品、蔬菜、谷类、蘑菇之类的食物和木材、稻草等植物中。可用作甜味剂、营养剂,在化工、医药等工业中广泛应用。
木糖醇结构式
想一想,生活中我们都在哪儿吃过或见过这些甜味剂呢?
目前,天然非营养型甜味剂日益受到重视,是甜味剂的发展趋势。在蔗糖替代品中,阿斯巴甜、安赛蜜这两种非营养型甜味剂在中国均可使用。
高甜度甜味剂具有甜度高、热量低、不易发生龋齿、安全性高等优点,并且此类甜味剂多为非糖类物质,在代谢过程中不受胰岛素控制,不会引起肥胖症和血压升高,可作为蔗糖替代品,适合糖尿病、肥胖症患者食用。
功能性甜味剂(现阶段主要以低聚糖为主)不仅具有热量低、稳定性高、安全无毒等特性,还有促进益生菌繁殖、抑制有害菌生长的独特功能。
相传清代康熙年间,有一个名叫扶桑的姑娘,是四川内江的一个大糖坊主张亚先家的丫鬟。有一次,她趁张亚先不在,舀了一碗糖浆正准备喝的时候,张亚先来了,扶桑连忙把糖浆倒进猪油罐,将它藏进柴堆里,又在上边放些谷糠掩盖住。过了几天,当扶桑捧出猪油罐时,罐里却长出了许多水晶般的东西,敲碎入口,坚脆而纯甜,其味道胜过白糖。扶桑把这一奇怪现象讲了出去,许多人如法炮制。因制出的糖形似冰、味如蜜,人们就把它称作冰糖。
冰糖
甜度是许多食品的指标之一,为使食品、饮料、糖果具有适口的感觉,需要加入一定量的甜味剂。
在糕点中一般都需要甜味;在饮料中,风味的调整就有“糖酸比”一项。甜味剂可使产品获得好的风味,又可保留新鲜的味道。
风味的形成也需要甜味的辅助,许多产品的味道就是由风味物质和甜味剂的结合产生的。所以,许多食品都加入甜味剂。
甜味的高低称为甜度,它是甜味剂的重要的质量指标。甜度是一个相对值,通常以蔗糖作为基准物,一般以10%或15%的蔗糖水溶液在20℃时的甜度为1.0,其他糖的甜度则与之相比得到。例如,果糖的甜度为173,是天然糖中甜度最高的糖;葡萄糖的甜度为74;乳糖为16~27;麦芽糖为32~60。
俗话说:“要想甜,加点盐。”盐为什么能增加水果的甜度呢?可以简单地这样理解:由于咸与甜在味觉上有明显的差异,当食物以甜味为主时,添加少量的咸味可增加这种味觉的差距,从而使甜味感觉增强,即觉得“更甜”了。从专业的角度去分析,其机理是:用低浓度的盐水浸泡水果(当然要先将水果切开),会引起水果细胞的脱水,水果的水分含量减少了,自然甜度就高了;脱水还使水果的脆性增加,吃起来更爽口一些。另外,盐水还可以溶解水果中的少量的有机酸,也可增加水果的甜度。
盐
白酒中不含糖类物质,为什么会有甜味呢?原来白酒的主要成分是醇类物质,而醇类物质的主要官能团为羟基(-OH),因此会产生甜味。
下图是几种醇类物质的结构式,根据前面的知识,来场甜度PK赛吧(注:-OH数量越多,甜度越高。请把下面的物质按照甜度高低排序)!
甘油
乙二醇
乙醇
丁四醇
阿拉伯醇
甘露醇(己六醇)
无锡酱排骨
糖芋头
苏州园林
江浙是人们生活中使用的一个地理方位名词,指长江和钱塘江(浙江)之间的近海地区,包括苏南、浙北和上海为核心的地区。江苏菜,简称苏菜,是中国八大菜系之一,以甜味闻名。
“甜言蜜语”出自元代马致远《岳阳楼》第二折:“化一盏茶吃,你可是甜言蜜语的,出家人那里不是积福处。”
唐玄宗时期,宰相李林甫是一个老奸巨猾而又阴险毒辣的人,他表面上装得十分忠厚和善,说话总是甜言蜜语,经常是暗藏毒计,被他陷害的人还认为他够义气。凡是唐玄宗信任的人,他总是去巴结、离间,背后进行打击报复。后来形容蜜糖一样甜的话,比喻为了讨人喜欢或哄骗人而说好听的话。
苏菜独特的甜味是有历史、气候、经济原因的。在中国古代,江南地区经济发展较好,糖当时比较值钱,是许多人的首选食材;加上江南地区由于气候适宜,种植甘蔗和甜菜较多,因此常年可以吃到时令蔬菜,而不需要像北方那样储存;再加上湖鲜丰富等原因,所以饮食上养成了放糖的习惯。适当吃甜食有助于维持良好的情绪和转换思维方式。因此,这里的人头脑灵活、温柔敦厚、脾气好;女子柔弱娇媚、软语春风。他们过着温婉闲适的生活!
俗话说:“一方水土养一方人。”不同的地理环境和气候造就不同性格的人。可能你未曾想象,吃在嘴里的食物、进入体内的化学物质,竟以它自己的方式影响着你的情绪,塑造着你的性格,改变着你的思维。
糖醋排骨是糖醋菜中具有代表性的一道大众喜爱的传统菜。它选用新鲜猪子排作料,肉质鲜嫩,色泽红亮、油润,口味香脆酸甜,颇受江南一带食者的欢迎。
无锡糖醋排骨
制作方法:
1.排骨切成长7厘米到8厘米的段,洗净并擦干。大葱切段,老姜切片。
2.桂皮、八角、丁香、小茴香装入纱布中,用棉线扎紧袋口。
3.中火加热炒锅中的油至5成热,放入排骨,煎炸至表面金黄,捞出控干备用。
4.锅中留底油,中火加热至5成热,放入葱姜煸香。
5.加入排骨、黄酒、老抽以及足量的热水,大火烧开。
6.加入白砂糖和红曲米粉,调成小火焖煮2小时,最后大火收干汤汁。
拔丝香蕉是以香蕉和鸡蛋为主要食材,外脆里嫩,甜糯可口,色泽浅黄微亮,质地柔软鲜嫩,吃时蘸水拔丝,香甜可口沁心。山东是拔丝菜的发祥地,著名菜肴有拔丝红薯、拔丝香蕉等。
拔丝香蕉
制作方法:
1.香蕉去皮切块,拍上少许干淀粉,将鸡蛋打入碗内,加上面粉、淀粉、水、少许油搅成糊。
2.锅内倒入油,烧热,将香蕉逐个挂上糊后放入,炸成金黄色,待香蕉浮起后,捞起沥油。
3.将锅洗净,加少许清水和白糖,炒至汁变黄起小泡时,放入炸好的香蕉翻几次,盛在抹上油的盘子上,配上一碗凉水即可。
长期食用含糖量高的食物会对我们的身体造成危害。首先,摄入糖量太多会产生饱腹感,影响对其他富含蛋白质、维生素、矿物质和膳食纤维食品的摄入,长此以往会导致营养缺乏、发育障碍等疾病。其次,糖在体内的代谢需要消耗多种维生素和矿物质,因此经常吃糖会造成维生素缺乏、缺钙、缺钾等营养问题。最后,长期大量食用甜食会使胰岛素分泌过多、碳水化合物和脂肪代谢紊乱,引起人体内环境失调,进而促进多种慢性疾病如心脑血管疾病、糖尿病、肥胖症、老年性白内障、龋齿、近视、佝偻病的发生。所以,我们要适量食用哦!
尿糖测定已广泛用于对糖尿病的初判断,通常作为过筛程序的一部分。尿糖测定一般不需要准确定量。
葡萄糖氧化酶试纸法(干化学法):此方法方便且可靠,易操作。其原理是尿中的葡萄糖被试纸中所含的葡萄糖氧化酶氧化生成葡萄糖醛酸和过氧化氢(H 2 O 2 ),后者在过氧化物酶的催化下释放出氧,并使试纸中的色原物氧化显色。根据显色的程度,可对尿葡萄糖做定性及半定量检测。化学检测过程如下: