Kemičar u kući (#23): šećer – tvar sa stotinu lica

U serijalu „Kemičar u kući“ objavljujemo kemijske zanimljivosti iz svakodnevnog života. Želimo vam pokazati kako znanje kemije može svakome, pa i ne-kemičaru, pomoći u svakodnevnom životu.

Nenad Raos nedjelja, 27. prosinca 2020. u 06:00

Za kemičara nema neodređenije riječi od riječi „šećer“. Jer ima jednostavnih (monosaharidi) i složenih šećera (disaharidi). Šećeri su alkoholi, ali i ugljikohidrati. Ugljikohidrati? To su im ime – nekoć su se zvali i „ugljikovi hidrati“ – dali  kemičari u 19. stoljeću kada su analize pokazale da se svi šećeri sastoje od ugljika, kisika i vodika. I, još važnije, da vodik i kisik stoje u omjeru 2:1, kao u vodi: formula C6H12O6 može se napisati i kao C6·6H2O, dakle na isti način kao formula hidrata bakrova sulfata, CuSO4·5H2O, modre galice. 

No to je tek početak zavrzlame oko šećera. Složeni šećeri, disaharidi, nastaju povezivanjem dviju jednakih ili različitih molekula monosaharida, a monosaharidi se dijele – prema broju ugljikovih atoma – na trioze, tetroze, pentoze i heksoze. No, nije to sve. Osim hidroksilnih (alkoholnih) skupina, molekule jednostavnih šećera sadrže i jednu ketonsku ili aldehidnu skupinu, pa se stoga dijele na ketoze i aldoze. Glukoza je primjerice aldoheksoza, a riboza ketopentoza. No iza svakog od tih imena (aldoheksoza, ketopentoza, aldopentoza…) krije se opet mnogo šećera, jer se aldoheksoza od aldoheksoze i ketopentoza od ketopentoze razlikuje po prostornoj orijentaciji hidroksilnih (–OH) skupina. Tako primjerice osim glukoze (groždanog ili krvnog šećera) postoji još sedam aldoheksoza: aloza, altroza, manoza, guloza, idoza, galaktoza i taloza. One se opet mogu pojaviti u dva enantiomerna oblika, D i L (u prirodi samo u obliku D), pa imamo D-alozu i L-alozu...

Sada je došlo vrijeme da stavite kocku šećera pod jezik – da vas glava ne zaboli i srce ne popusti od tolikih imena i kemijskih formula. (Ovo kažem i kao spomen na to da se šećer – saccharosum ili saccharum album – nekoć  prodavao u ljekarnama, kao sredstvo za jačanje (tonik) te poticanje mokrenja i omekšavanje stolice. Danas se pak u medicini upotrebljava glukoza.)

No, eto, na kraju smo ipak došli i do običnog, repinog ili trskinog šećera ili sladora, saharoze, kemijskog spoja jednostavne formule, C12H22O11. Taj je disaharid nastao spajenjem dvaju monosaharida, glukoze (aldoheksoze) i fruktoze (ketoheksoze). A ta činjenica, da se u jednom šećeru nalaze dva, ima zanimljive posljedice.

Kako se molekula saharoze sastoji od dviju molekula monosaharida međusobno povezanih vrlo slabom eterskom (glikozidnom) vezom, ta će veza lako puknuti bilo zakiseljavanjem bilo dužim zagrijavanjem šećerne otopine. (U ovom posljednjem možda leži tajna zašto je kava ukusnija ako se kuha sa šećerom.) Takav se kemijski promijenjen šećer, invertni šećer – koji više nije saharoza nego smjesa glukoze i fruktoze – nalazi u voćnim sokovima, a naročito ga mnogo ima u medu. No ima ga i u želucu, jer nakon što pojedemo šećer, želučana će ga kiselina invertirati, a to znači hidrolizirati.

I drugi su složeni šećeri podložni hidrolizi. Mliječni šećer, laktoza, hidrolizirat će se na glukozu i galaktozu. To će se dogoditi i s maltozom. Taj se disaharid dobiva hidrolizom škroba (polimera glukoze), pa iz toga nije teško zaključiti da je maltoza dimer glukoze. Stoga će se maltoza hidrolizirati samo na glukozu. Sve to treba znati kada jedemo šećer. Jer šećer i šećer nije isto, iako je riječ o naizgled jednakom, bijelom i slatkom prahu, koji usto ima istu kemijsku (molekularnu) formulu. Kako se fruktoza teže probavlja od glukoze (glukozu zapravo ne treba probavljati, jer izravno ulazi u krv), maltoza se koristi u prehrani djece i bolesnika.

Na kraju se još osjećam dužnim da čitatelju pokušam objasniti misterij smeđeg šećera. Kažem „misterij“, jer se o tome šećeru mnogo priča, a još ga se više reklamira, jer je – kažu – niskokaloričan a usto bogat mineralima. No, da čudo bude još i veće, iza imena „smeđi  šećer“ ne krije se nikakav posebni šećer, monosaharid ili pak disaharid nastao spajanjem aloze, altroze, manoze, guloze… nego obična saharoza, repin šećer. Smeđ je zato što nije do kraja pročišćen, rafiniran. I skuplji je od bijelog šećera, rafinade. Kako? Kako je moguće da poluproizvod bude skuplji od gotovog proizvoda? Na to pitanje ne bih znao odgovoriti, jer ne spada u kemiju, no mogu reći da je nekoć upravo bijeli šećer bio – kako u nekoj staroj knjizi piše – „najbolja vrst šećera“, koja „mora biti svijetla i bijela poput snijega“. Rafinada je bila toliko skupa da se u kuharicama nalazio recept kako da je slastičar sam pripremi.

No nije teško platiti više kada je zdravlje u pitanju. Smeđi šećer je manje kaloričan, a usto je bogatiji željezom od bijeloga. Točno. Stotinu grama bijelog šećera ima 385 kcal te sadrži 0,1 miligram željeza. Isto toliko smeđeg šećera ima 370 kcal i sadrži 3,4 miligrama željeza. Dnevna potreba za željezom je pak 10 – 15 mg. Da bismo dakle namirili potreba za željezom trebali bismo svakodnevno jesti gotovo pola kilograma smeđeg šećera. No umjesto da se u strahu od anemije prejedamo šećerom, puno bi nam pametnije bilo da se okrenemo drugim namirnicama: deset jaja, 160 grama goveđih jetrica, 350 grama graha ili pola kilograma kelja dnevno može namiriti sve potrebe za željezom. Da su sve te namirnice mnogo manje kalorične i daleko zdravije od šećera ne treba ni govoriti. (Može se uostalom živjeti i bez šećera. Slađenje jela – kave, čaja, a napose mlijeka i jogurta – samo je loša navika.)

Nenad Raos, rođen 1951. u Zagrebu, je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti pišući za časopise Prirodu (kojoj je sedam godina bio i glavni urednik), Čovjek i svemir, ABC tehnike, Smib, Modru lastu te, naravno, Bug online. Autor je više stručnih i 13 znanstveno-popularnih knjiga, među njima i knjige  „Deset kemijskih pokusa koji su promijenili svijet“ koja je izišla 2000. godine kao prošireni katalog istoimene izložbe u zagrebačkom Tehničkom muzeju Nikola Tesla. Urednik je rubrike „Kemija u nastavi“ u časopisu Kemija u industriji, za koji piše i redovite komentare. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.



Zvučnici uz koje zabava nikada ne prestaje

DALI Opticon 5 Black

51 - 32,000 Hz, 30 - 150W, 88.0 dB, 891 x 195 x 310 mm, 15.6 kg

8.099 9.589 kn Kupi

Novi dizajn stereo pojačala s zaslonom za jednostavnije korištenje

VINCENT SV-121

2x80W/8 Ohm, 2 x 130W/7 Ohm output, 20Hz, 90dB, 430 x 95 x 380mm, 10kg

3.999 kn 4.999 kn Kupi

Po mjeri i ukusu ljubitelja glazbe

MAGNAT HUMIDOR

75 / 150 watts, 90 dB, 34 – 50000 Hz, 140 x 245 x 258 mm, 4.5 kg

3.749 kn 4.299 kn Kupi