Природные и синтетические сладкие вещества - Курсовая работа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАЛУЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. К.Э.ЦИОЛКОВСКОГО» Природные и синтетические сладкие вещества по дисциплине «Органическая химия»В последние годы рациональному питанию уделяется большое внимание и поэтому постоянно возрастает интерес к низкокалорийным и диетическим продуктам. Причины экономического характера, а также отрицательное действие на организм человека избыточного потребления сахарозы (полнота, увеличение числа больных диабетом) привели к необходимости поиска эквивалентных заменителей сахара. Эти вещества обладают либо слабовыраженным сладким вкусом, либо проявляют значительную токсичность. К числу природных сладких веществ относятся моносахариды и олигосахариды, гидролизаты крахмала, сахаридные спирты и сладкие вещества несахаридного типа.Примерно за 150 миллисекунд первая информация о вкусовой стимуляции доходит до центральной коры головного мозга. Лицевой нерв передает сигналы, приходящие от вкусовых почек, которые расположены на передней части языка и на небе, тройничный нерв передает информацию о текстуре и температуре в той же зоне, языкоглоточный нерв переправляет вкусовую информацию с задней трети языка. Информацию из горла и надгортанника передает блуждающий нерв. Сигналы от органов чувств, обработанные во многих частях коры головного мозга, смешиваются и дают комплексную картину. Бейдлер определил вкус как результат селективной адсорбции на вкусовом рецепторе, которую можно описать адсорбционной изотермой: = C( ) где R - доза при концентрации С действующего вещества, Rm - максимальная доза при насыщенных рецепторах, К - константа, характеризующая действие вещества на рецепторы.Возможно, что предрасположенность к сладкому вкусу и отвращение к горькой пище выработались у человека в процессе эволюции, поскольку сладкий вкус типичен для многих спелых плодов растений (созревание фруктов сопровождается снижением кислотности, маскирующей сладкий вкус), в то время как многие растительные яды на вкус горьки. Необходимым условием проявления данным веществом любого вкуса является его растворимость в воде, поскольку вещество может проникнуть во вкусовые сосочки только в растворенном виде. Вкус данного вещества обусловливается определенным пространственным расположением атомов в его молекуле [10]. Оэртли и Майерс, использовали концепцию «сапофорных групп», специфические группы атомов в молекуле, придающие веществу сладкий вкус. По аналогии с химией красителей были введены понятия о глюкофорах - группах, при взаимодействии которых с «ауксоглюками» (т. е. безвкусными группами) образуются соединения, обладающие сладким вкусом [2].Он предположил, что между вкусовым веществом и рецептором существует взаимодействие, заключающееся в возникновении водородной связи между определенными местами сладкого вещества и активными центрами рецептора. Термином «рецептор» обозначается высокоспецифическое упорядоченное место на целевой молекуле, которая принимает (рецептирует) молекулу сладкого вещества; в результате начинается цепь реакций, приводящая к конечному химико-динамическому эффекту. Для рецептора, характерно то, что он способен связывать молекулы с определенной конфигурацией и вызывать биологически точный ответ. Вклад Шелленбергера состоит в том, что он определил основную сущность сладкого вещества как системы АН, В, где А и В - электроотрицательные атомы, находящиеся в непосредственной близости друг от друга. Система АН, В сладких молекул может быть связана водородной связью с подходящей системой АН, В рецепторного белка вкусовой почки.Наибольшее распространение в настоящее время получила сахароза, вырабатываемая из сахарного тростника, родиной которого был Индостан. Марграфф получил сахар из сахарной свеклы, а его ученик Архард сумел вывести сорт с высоким содержанием сахара, что позволило перейти к промышленному производству сахара из сахарной свеклы. Толчком к развитию производства сахара в Европе послужила английская блокада Франции во время наполеоновских войн.Простейшие сахариды (моносахариды)-это такие вещества, которые невозможно расщепить гидролизом на составные части. Другие моносахариды в свободном состоянии встречаются редко и в основном известны как компоненты олиго-и полисахаридов. Моносахариды могут существовать как в открытой (оксоформе), так и циклических формах. Моносахариды, содержащие альдегидную группу, называются альдозами, кетонную группу (обычно в положении 2) - кетозами (суффикс-оза характерен для названий всех моносахаридов: глюкоза, галактоза, фруктоза [9]. Обычно в растворах одновременно присутствуют различные таутомерные формы одного и того же моносахарида, находящиеся в динамическом равновесии друг с другом; при нарушении соотношения форм система возвращается в состояние равновесия (явление мутаротации), что можно заметить по изменению величины удельного вращения раствора.Фруктоза - называют также левулозой и фруктовым сахаром.

Содержание

Введение

1. Зависимость сладкого вкуса от химического строения вещества

1.1 Молекулы чувственного восприятия

1.2 Структура молекул и сладкий вкус

1.3 Гипотеза Шелленбергера

2. Природные сладкие вещества

2.1 Сахариды

2.2 Моносахариды

2.2.1 Строение и стереоизомерия моносахаридов

2.2.2 Таутамерия моносахаридов

2.2.3 Конформации моносахаридов

2.3 Фруктоза

2.4 Сахароза

2.5 Крахмал

2.6 Белки

2.7 Миракулин

2.8 Монелин

3. Синтетические сладкие вещества

3.1 Сахарин

3.2 Цикламаты

3.3 Аспартам

3.4 Оксатиазинондиоксиды

Заключение

Список литературы