Presentazione Einstein

Il glucosio

• storia del glucosio
• Schiavismo
• Chimica
• Il sapore dolce
• Dolcificanti artificiali

Storia del glucosio

Lo zucchero è un bene che in passato si permettevano solo i nobili e che influi sul destino di molti paesi durante la rivoluzione industriale. Il glucosio è uno fra i componenti principali del saccarosio, la sostanza a cui ci riferiamo quando parliamo di zucchero. La molecola di glucosio presente in tutti i zuccheri è molto piccola composta solamente da 6 atomi di carbonio, 12 atomi di idrogeno e 6 atomi di ossigeno (C6H12O6). Lo zucchero può essere estratto da diverse piante di solito dalla canna da zucchero nelle zone tropicali e dalla barbabietola da zucchero nelle zone zemperate . La coltivazione della canna da zucchero nasce in Asia e in Medio Oriente raggiungendo poi Nord Africa e Spagna, arriverà in Europa nel XIII sec. con la prima crociata, per i 3 secoli succevi verrà trattato come una spezia esotica era usato più in medicina come agente legante per farmaci o per mascherare alcuni sapori nauseabondi. Nel 500 si avvia per essere il dolcificante più diffuso , soprattutto quando tra 600 e 700 ci si rende conto che poteva essere utile per conservare la frutta o creare gelatine e marmellate. In inghilterra ad esempio si stima un pro capite che aumenta dal 1700 a solo il 1780 da 1800 grammi a 5400 grammi. Nel 1900 la produzione mondiale aumento del 700%.

Schiavismo

Se non ci fosse stata la domanda di zucchero probabilmente il mondo ora sarebbe diverso. Fu lo zucchero ad alimentare la tratta degli schiavi che portò milioni di africani nel Nuovo Mondo. Gli esloratori individuarono terre come Brasile e Indie occidentali perfette per la produzione di zucchero. A questo punto si apre la tratta degli schiavo tra Africa e Nuovo mondo perche i lavoratori Europei o del Nuovo Mondo non potevano contribuire neanche a una piccola frazione della mano d'opera che sarebbe servita per coprire le coltivazioni dello zucchero . La prospettivà di ricavare grandi ricchezze dallo zucchero portò diversi paesi europei a prendere parte alla tratta degli schiavi africani dai loro paesi al Nuovo Mondo, benchè lo zucchero non era l'unica merce e circa 2/3 degli schiavi lavoravano nelle piantagioni da zucchero . Il primo zucchero prodotto dal lavoro degli schiavi arrivò in Europa solo nel 1515. Alla metà del 500 insediamenti spagnoli e portoghesi producevano zucchero in Brasile e nelle isolee caraibiche arrivavano li circa 10000 schiavi all'anno. Nel 600 nelle indiee occidentali cominciarono a coltivare canna da zucchero anche colonie inglesi, francesi e olandesi. Con le crescenti tecnologie della lavorazione dello zucchero la domanda aumentà ancora di più. E' impossibile stabilire il numero di schiavi passati dall' Africa al nuovo mondo, i documenti sono incompleti e fraudolenti probabilmente per regolamentare il numero di schiavi sulle navi negriere. Alcuni storici calcolano più di 50 milioni una cifra che tra l'altro non comprende tutti quelli uccisi o morti in viaggio.

Lattosio

Formule di Haworth fruttosio

Saccarosio

Formule di Haworth

Chimica

Formula di proiezione di Fischer

Questa particolare geometria permette a B di essere atratto verso l'idrogeno. Ciò conduce la molecola dal sapore dolce a legarsi per un breve istante di tempo a una molecola proteica del recettore facendo capire al cervello che questa è una sostanza dolce. Ci sono pero molte sostanze dolci non buone per il corpo come il glicole etinilico che una volta assimilato gli enzimi producono acido ossalico che causa gravi danni ai reni ed eventualmente anche la morte,

Sapore dolce

Quello che rende lo zucchero cosi attraente è il suo sapore dolce un sapore dolce indica in genere qualcosa di buono mentre un sapore amaro può stare a significare la presenza di un alcaloide spesso velenosi. Il nostro senso del gusto è dovuto alle nostre papille gustative, la punta della lingua è la parte piu sensibile al dolce mentre l'amaro lo si percepisce di più ai suoi lati. Il sapore dolce è dovuto alla disposizione di un gruppo di atomi all'interno di una molecola lo suggerisce un modello semplice noto come A-H2 B

Dolcificanti artificiali

Ci sono numerose altre sostanze che pur non essendo zuccheri hanno un sapore dolce, alcune di queste sono alla base dell'industria e sno i dolcificanti artificiali. Hanno una struttura geometrica che imita quella degli zuccheri, devono essere solubili in acqua e non tossici. Il primo fu la saccarina scoperto nel 1879 da uno studente che notò uno strano sapore dolce nel suo pane. Questa non ha valore calorico e non passò molto tempo prima che venne commercializzata ma la paura per la sua tossicità portò alla creazione di altri dolcificanti come l'aspartame. Ma nessun dolcificante sarà mai esente da problemi infatti l'aspartame ad esempio è composto da aminoacidi e va infatti evitato da chi è incapace di metabolizzare l'atomo fenilanila. Oggi si cercano dolcificanti naturali, ci sono pianti dal sapore molto dolce ma rimangono problemi per la loro piccola concentrazione, la tossicità e la bassa solubilità in acqua. Benchè la saccarina fu il primo dolcificante in realtà anche l'utilizzo di contenitori di piombo può addolcificare una sostanza ma comporterebbe un avvelenamento si pensa infatti che questa sia la causa della morte di gran parte della popolazione romana.

Lattosio

Il lattosio è un disaccaride composto da un'unita di glucosio e di galattosio. Quest'ultimo è un isomero del glucosio dovuto al fatto che il gruppo OH legato al carbonio 4 si trova sopra e non sotto l'anello i due attravero l'appaiamento di due atomi il carbonio 1 per il galattosio e il carbonio 4 per il glucosio formano il lattosio. Di nuovo il fatto di avere il gruppo OH sopra o sotto l'anello puo sembrare una banalità ma non lo è per le persone che soffrono di intolleranza al lattosio. Per digerire lattosi dobbiamo utilizzare un enzima chiamato lattasi nel caso di una sua carenza la digestione del latte risulta molto difficile e causa quei sintomi legati all'intolleranza del lattosio.

Formule di Haworth

Il fruttosio esiste nella forma ciclica dorma un anello a 5 membri e non a 6 come il glucosio. Come nel glucosio ci sono forme alfa e beta e dipendono dalla posizione di OH legato al carbonio 2. Parleremo di alfa fruttosio se OH è sotto l'anello e viceversa per il beta fruttosio. Il fruttosio è piu dolce di glucosio e saccarosio, lo si trova in tutti i frutti ma anche nel miele.

Formula di Haworth

Anche se potremmo continuare a rappresentare zuccheri come il glucosio con catene rettilinee sappiamo che esistono anche strutture ciclice note come formule di Haworth dal chimico britannico Norman Haworth. In realtà il glucosio esiste in due verioni della forma ad anello che si distungono per la posizione OH legato al carbonio 1, se l'OH si trova sotto l'anello si chiamerà alfa-glucosio; se fosse sopra sarà noto come beta-glucosio.

Saccarosio

Quando usiamo la parola zucchero ci riferiamo di norma al saccarosio, un disaccaride composto da fruttosio e glucosio. Il fruttosio ha la stessa formula e lo stesso numero di atomi del glucosio, pero ha una struttura differente infatti si dice che i due atomi sono isomeri. Avranno un diverso ordine di idrogeno e ossigeno nella posizione del carbonio 1 e 2 e il fruttosio non ha atomi di idrogeno nella posizione del carbonio 2. Nella molecola di saccarosio un glucosio e un fruttosio si legano con la rimozione di una molecola d'acqua (H2O) fra l'OH legato al carbonio 1 del glucosio e e quello legato al carbonio 2 del beta-fruttosio.

Formula di proiezione di Fischer

La struttura del glucosio può essere rappresentata come una catena rettilinea. Nel quale ogni intersezione di linee orizzontali e verticali rappresenta un atomo di carbonio a partire dal primo indicato con il numero 1. Questo tipo di rappresentazione è stata fatta nel 1891 da un chimico tedesco Emil Fischer che ricevette anche il premio nobel nel 1901 per il suo studio degli zuccheri