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糖为什么是甜的

作者:张旭忠 来源:科普中国 原标题:糖为什么是甜的

      人类能够感受到甜、苦、咸、酸、鲜等五种基本味感,其中甜味是人类最喜好的基本味感,而甜味的食物通常能提供机体所需的碳水化合物。

      说起糖,我们首先想到的肯定是食用糖。糖类是自然界中广泛分布的一类重要的有机化合物,又称碳水化合物,是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。糖类可以分为三大类,分别是单糖、二糖、多糖。单糖是指分子结构中含有3至6个碳原子的糖,化学式可表达为:C6H12O6,常见的单糖有葡萄糖、果糖和半乳糖等;二糖是由两个单糖单元通过脱水反应,形成一种称为糖苷键的共价键连接而成。在脱水过程中,一分子单糖脱除氢原子,而另一分子单糖脱除羟基,二糖的化学式可表达为:C12H22O11,常见的二糖有蔗糖、麦芽糖等;多糖是由多个单糖单元通过脱水反应形成的,多糖的化学式可表达为:(C6H10O5)n,常见的多糖有淀粉、纤维素、糖原和木糖等。

      那么,为什么糖总是甜的呢?其实在我们的舌头上有许多小疙瘩,它们就是人类的味觉感受器——味蕾。味蕾主要分布在舌头、上腭和咽部黏膜处。哺乳动物的味蕾多呈球形,其顶端在口腔的上皮表面有个开口,称为味孔。味蕾由50至150个味蕾细胞组成,在味觉细胞的表面,有许多味觉感受受体,当不同的物质与不同的受体结合,我们的大脑便可以感受到不同的味道。

      怎样的分子结构能够与味觉细胞表面的受体结合,并让其向大脑传递“甜”的信号呢?长期以来,人们一直试图了解清楚这个问题,可时至今日,这个谜团仍然没有完全揭开。大多数学者认为糖之所以甜,是因为糖类分子中都含有多羟基,多羟基中,两个氢原子之间有一定的距离,这个距离恰好能与舌头上的味觉感受器形成化学吻合物。这种化学吻合物可以刺激味觉感受器,使其产生脉冲,脉冲进而由神经传入大脑,使人感到甜味。例如,乙醇没有甜味,但乙二醇却非常甜。在乙二醇分子结构中有一个甜味单位,但因乙醇分子中没有这种基团,所以不具甜味。葡萄糖和半乳塘的分子结构中也含有这种甜味单位,所以也是甜的。

      人的舌尖对甜味感觉最敏感,当糖接触到舌尖的味觉细胞时,甜味单位中的—OH就与舌尖的甜味感受蛋白质中的—NH2结合,形成氢键,从而让人产生甜味的感觉。但是,各种糖类的甜度是不同的,因为在糖分内部可以形成单一的或是成双的氢键。因此,不是所有的糖都是甜的,例如淀粉、糖原、纤维素这些糖便没有甜味。

文章原载于科普中国-科学原理一点通 2018年6月1日 糖为什么是甜的 来源:新华网。

文中配图来自网络。

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糖,甜,味觉,五味

编辑:文刀

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