Konyhai kémia XIV. - Sejtből sejtbe - Krumplicukor, szőlőcukor

Gasztro

A boltban beszerezhető egzotikus édességek között kitüntetett szerep jut a rejtélyes, előnytelen küllemű krumplicukornak és a többnyire ízesített szőlőcukornak. Hinnénk-e, hogy nagyjából ugyanazt az élettani fontosságú anyagot tartalmazzák: mégpedig glükózt? Barotányi Zoltán

A boltban beszerezhető egzotikus édességek között kitüntetett szerep jut a rejtélyes, előnytelen küllemű krumplicukornak és a többnyire ízesített szőlőcukornak. Hinnénk-e, hogy nagyjából ugyanazt az élettani fontosságú anyagot tartalmazzák: mégpedig glükózt?

*

A számos, a természetben fellelhető szénhidrát közül kitüntetett jelentőséggel bír a glükóz, avagy szőlőcukor. Az élő organizmusok túlnyomó része ugyanis glükóz üzemmódra rendeltetett: ez az a cukorféle, amelyet közvetlenül, mindenféle átalakítás nélkül használhatnak fel sejtjeink, s ettől olyan édes a vérünk is.

Szóló szőlő

A glükóz, mint szép magyar neve (szőlőcukor) is mutatja, szabad állapotban főként gyümölcsökben, így többek között a szőlőben, továbbá a mézben fordul elő. Kémiailag kötött állapotban a legtöbb összetett cukor, így a répacukor (szacharóz), sőt a keményítő is tartalmazza - utóbbinak majd a szőlő- és krumplicukorgyártás során lesz jelentősége. A szőlőcukor kitüntetett élettani pozíciójának megértéséhez és nagyobb megbecsüléséhez látnunk kell, hogy ugyanazon, a hat szénatomos cukrokra (hexóz) jellemző kémiai összképlet (C6H12O6) mellett több tucat verzió (szerkezeti és sztereoizomer) képzelhető és állítható elő: a természet, a legnagyobb laboráns maga sem türtőzteti magát e téren. Ráadásul a glükóznak is csak egyik optikai izomerjét, a D-glükózt (dextróz) használja szervezetünk, a másik változat éppen ezért szolgálhat energiaszegény édesítőszer gyanánt. A többi hexóz között is találni még élettani fontosságú versenytársakat - mindenekelőtt a ketohexózok közé tartozó fruktózt, avagy gyümölcscukrot, minden cukrok legédesebbjét. Ezt ugyanúgy feldolgozza a szervezetünk, s enzimek hatására glükózzá alakul, de csak szépen, folyamatosan, s aki időt nyer, az néha életet is - éppen ezért kis mennyiségben még a cukorbetegek is fogyaszthatják. A fruktóz felhasználása jórészt nem függ az esetenként akadozó inzulinháztartástól: szervezetünk a máj glikogénraktáraiban helyezi el, ha meg ezek is beteltek, akkor zsírrá alakítja mindet, amely csinos, rendre a legelőnyösebb helyen lerakódó párnácskák képében tűnik fel - jobb tehát, ha nagyobb mennyiségű gyümölcscukrot (természetes forrásai: gyümölcsök, méz) inkább sportolás előtt veszünk magunkhoz. A szőlő- és gyümölcscukor közötti további különbség, hogy az előbbi - rendes aldehidként - képes produkálni a nagykönyvben előírt specifikus reakciókat, így a laikusok által rendre ámulattal fogadott "ezüsttükör"-próbát (ti. vegyületeiből is kiredukálja a fémezüstöt).

A szőlőcukor kitüntetett szerepéről ma is sokat vitatkoznak a tudósok: a legelterjedtebb magyarázat szerint mindez összefügg azzal, hogy a szőlőcukor minimum kettős életet él. Létezik egy nyílt láncú verziója, de szívesen záródik gyűrűvé is, különösen vizes oldatban. Márpedig a gyűrűképződésre való erősebb hajlama csökkenti reakcióhajlamát a fehérjék aminocsoportjai irányában - ami helyes, elvégre e nem kívánt kémiai mésalliance-ok csökkenthetnék bizonyos enzimek működőképességét (továbbá tartósan magas vércukorszinten élőknél, akut cukorbetegeknél éppen ilyen reakciók okoznak számos komplikációt, így vakságot vagy veseelégtelenséget). A glükózt többféle célra is felhasználja szervezetünk: mindenekelőtt ez a legfontosabb energiaforrásunk - ráadásul a glükózban megbújó kalóriákat többféle módon is felszabadíthatjuk. Ettől korántsem függetlenül a szőlőcukor fontos résztvevője számos kulcsfontosságú biokémiai folyamatnak és ciklikus reakciósornak - így a citromsav- (avagy Krebs-)ciklusnak. Ezenfelül a C-vitamin nélkülözhetetlen kémiai elővegyülete, avagy prekurzora is: a legtöbb élő szervezet ebből állítja elő a C-vitamint (sajnos, ebben mi emberek kivételek vagyunk...). A glükóz más tekintetben is nélkülözhetetlen biokémiai nyersanyag: alkotórésze a répa- és tejcukornak, de a növények is belőle építik fel a cellulózt és a keményítőt.

Csengő barack

A glükóz fontos élettani szerepe és kémiai jelentősége miatt az sem mindegy, miként tudjuk mesterséges körülmények között, olcsón előállítani - nos, az eljárás rém egyszerű. Csupán keményítőre van szükségünk, ami számos gabonafélében és a burgonyában is jócskán megtalálható: ezt kell nyomás alatt, enyhén savas vízzel (híg savoldattal) főzni. A keményítő eközben hidrolizál (a hosszú poliszacharidlánc darabjaira törik, miközben vizet vesz fel), s közben glükóz vizes oldata keletkezik, melyből már csak ki kell nyerni a szőlőcukrot (továbbá némi krétaporral semlegesíteni a maradék kénsavat, majd eltávolítani a keletkezett gipszet). A létrejött termék tehát kémiai értelemben túlnyomórészt szőlőcukor - ám a tipikusan krumplikeményítőből kinyert s táblás szerkezetben árusított változatát továbbra is krumplicukor néven illetik. A szájban gyorsan olvadó szőlőcukor drazsék és a zacskós, kristályos glükózpor pusztán finomabbnak tűnő szerkezetében és esetleges adalék anyagaiban (kis citromsav, esetleg aszkorbinsav) tér el az elsőre (és többedszerre is) émelyítő hatású krumplicukortól. Bármenynyire is szükségünk van glükózra, azért nem kell feltétlenül "nyersen" betolni a táblás krumplicukrot - számtalan finom sütemény receptjét lelhetjük fel, amelyek fontos tartozéka ez a rusztikus csemege (például alapanyaga a házi készítésű szaloncukornak is). Mellesleg nem csak mi használjuk fel nyersanyag gyanánt a keményítőből nyert glükózt: az élő szervezetet plagizáló gyógyszeripar is ebből gyárt C-vitamint. Emellett készül belőle citromsav, PLA nevű, a természetben is lebomló műanyag, no és szorbit nevű édesítőszer (ez a glükóz redukált alakja, cukoralkohol-származéka). De a legnépszerűbb alkalmazása során a hidrolízisnél kapott cukorcefrét egyszerűen továbberjesztik gabona- vagy krumpliszesszé, melyet mostanában nagyképűen bioetanolnak szokás nevezni - ami azután kiválónak tűnő, bár kétséges összhatékonyságú energiaforrás mind a robbanómotorok, mind hidegen kevert italok iránt rajongó embertársaink számára.

Figyelmébe ajánljuk