Айзък Азимов
Светът на въглерода (41)

Разпадането на захарта на две

Сокът на всички плодове съдържа захароза. Малко растения обаче, като захарната тръстика, захарното цвекло и захарния клен, съдържат толкова много захароза, че се отглеждат точно заради захарното им съдържание. В Съединените щати годишно на глава от населението се падат по около 45 kg захар. Около три четвърти от нея е тръстикова захар, а останалото количество е главно цвеклова захар.

Обикновено захарта се пречиства грижливо до почти пълна чистота. Повечето тръстикова захар, която се купува, е почти 100% захароза. Тя е чисто бяла и няма друг вкус освен сладък. Кленовата захар нарочно не е изцяло пречистена. Тя е светлокафява и съдържа освен захароза и малко количество други молекули. Именно тези онечиствания придават на кленовата захар нейния аромат. Тръстиковата захар не се нуждае от цялостно пречистване. На пазара се продава кафява захар с различна степен на пречистване, която често се използува в сладкарството поради особения си добавъчен аромат.

Тръстиковият или цвекловият сок, от който по-голямата част от захарта е била извлечена, е тъмнокафяв на цвят и се нарича меласа. При умерено нагряване молекулите на захарозата се разпадат частично и цветът става кафяв. Това е карамел.

Захарозата може да се разпадне и по друг начин. Фактически всяка молекула, която е образувана от кондензацията на две или повече по-прости молекули, може лесно да се разпадне. Това става чрез прибавянето на водни молекули при подходящи условия. Процесът е точно обратният на кондензацията.

Молекулата на захарозата например присъединява двата водородни и единия кислороден атом от водата точно при етерната връзка между глюкозата и фруктозата. Двете половини се разделят. Вместо захароза имаме смес от молекулите на глюкоза и фруктоза. Този процес на разпадане на една кондензирана молекула чрез прибавяне на вода се нарича хидролиза (което на гръцки значи „разкъсване с помощта на вода“). По същия начин лактозата може да се хидролизира до смес от глюкоза и галактоза.

Между другото същото става в нашите черва. Захарта в храната ни представлява изцяло захароза с изключение на захарта в млякото, която е лактоза. Организмът не може да абсорбира нито една от тях. Секрециите на някои жлези, които се изливат в червата, обаче съдържат специални химически вещества. Те хидролизират захарозата и лактозата до монозахариди. Глюкозата, фруктозата и галактозата изцяло се абсорбират. Галактозата и фруктозата се превръщат в глюкоза и това е единият от начините, по който се поддържа снабдяването на кръвта с глюкоза.

Процесът на хидролиза на големите молекули в по-малки молекули в устата, стомаха и червата се нарича храносмилане.

Химиците могат да предизвикат същия тип хидролиза в епруветка. Например захарозата може да се разтвори във вода и след това да се хидролизира, като се прибави само малко киселина. В резултат се получава смес от глюкоза и фруктоза в равни количества.

Захарозата завърта поляризираната светлина надясно. Същото прави и глюкозата, а фруктозата завърта поляризираната светлина още по-силно, само че наляво. В крайна сметка сместа от глюкоза и фруктоза завърта поляризираната светлина наляво. По време на хидролизирането, посоката на въртене постепенно се променя (или „инвертира“) отдясно наляво. Поради тази причина сместа от глюкоза и фруктоза се нарича инвертна захар.

Между прочем пчелите приготвят инвертна захар. Те събират нектар (течност в цветовете, която съдържа малки количества захароза). Пчелите отстраняват по-голямата част от водата и хидролизират захарозата до инвертна захар, която след това складират като храна. Тази природна инвертна захар се нарича мед. През древността и ранното средновековие Европа не е познавала захарта, докато кръстоносците не донесли захар от Близкия изток. Преди това единственото подслаждащо средство за европейците е бил медът.

Инвертната захар е по-сладка от захарозата поради съдържащата се фруктоза, така че тя се използува често в бонбоните, което ги прави по-евтини. С дадено количество захароза могат да се направят повече бонбони, ако преди това бъде превърната в инвертна захар. А може би се чудите, защо толкова се занимаваме със захарозата? Защо изобщо не я заместим с инвертна захар или дори просто с фруктоза? В такъв случай ще можем да слагаме по-малко количество в десертите. Десертите ще бъдат пак толкова сладки, а опасността да напълнеем ще бъде значително по-малка^[1].

За съжаление има две затруднения. Чистата фруктоза е скъпа. Освен това фруктозата поглъща влага от въздуха, а захарозата не. Ако захарозата в захарницата ви е под формата на фини кристали, тя си остава в този вид и винаги се изсипва лесно. Ако в захарницата обаче има фруктоза или дори инвертна захар, в началото може да е на фини кристали, но после бързо абсорбира вода и се образува твърда буца, която е неизползуваема.