Süßkraft und Nährwert von Zuckerersatzstoffen

Süßkraft und Nährwert von Zuckerersatzstoffen Übung

• Unterscheide zwischen Zuckeraustauschstoffen und Süßstoffen.

  Tipps

  Überlege, welche Endung Zuckeraustauschstoffe besitzen.

  Süßstoffe kommen nicht in der Natur vor.

  Saccharose besteht aus zwei Monosacchariden.

  Lösung

  In der Chemie kann man die Zuckerersatzstoffe nochmal in zwei Gruppen aufteilen. Zu einem gibt es die Zuckeraustauschstoffe und zum anderen gibt es die Süßstoffe.
  Zuckeraustauschstoffe sind unserem Haushaltszucker sehr ähnlich vom chemischen Aufbau. Sie haben aber im Gegensatz zu Saccharose einen geringeren Einfluss auf Blutzuckerspiegel, da sie insulinunabhängig verstoffwechselt werden. Man findet Sorbit, Mannit & Co. in Kaugummis und Zahnpasta, da sie nicht kariogen sind, also nicht kariesfördernd sind. Sie werden unter anderem aus Früchten und Gemüse gewonnen. Sorbit z.B. wird aus der Eberesche (Vogelbeere) gewonnen.
  Süßstoffe werden künstlich hergestellt, sie kommen also nicht natürlich in der Natur vor. Sie haben eine viel höhere Süßkraft als Saccharose. Auch sie bieten Karies verursachenden Bakterien keine Nahrung. Saccharin ist der älteste synthetisch hergestellte Süßstoff. Er wurde bereits 1878 entdeckt. Es wird chemisch aus dem Kohlenwasserstoff Toluol hergestellt.

• Fasse die Eigenschaften von Saccharose zusammen.

  Tipps

  Kariogen bedeutet kariesfördernd.

  Monosaccharide sind die sogenannten Einfachzucker. Sie bestehen aus nur einem Zuckermolekül.

  Der übermäßige Verzehr von Lebensmittel mit hohen Energiegehalt führt zu Übergewicht.

  Lösung

  Saccharose ist, wie du im oberen Bild erkennen kannst kein Monosaccharid, sondern ein Disaccharid. Disaccharide sind Zweifachzucker, die aus zwei Monosacchariden (Einfachzucker) aufgebaut sind. In diesem Fall ist die Saccharose aus den Monosacchariden Glucose und Fructose aufgebaut. Lactose (Milchzucker) ist übrigens auch ein Disaccharid, welches aus Glucose und Galactose aufgebaut ist.

  Saccharose wirkt kariogen, d.h. dass ein übermäßiger Verzehr zur Kariesbildung führt. Putzt man also nicht regelmäßig und ordentlich die Zähne, wandeln Bakterien den aufgenommen Zucker in organische Säuren um und diese werden den Zahn angreifen, indem sie die in der Zahnhartsubstanz vorhandenen Mineralien herauslösen.

  Natürlich stimmt es auch nicht, dass Saccharose einen geringen Energiegehalt hat. Die Saccharose liefert pro Gramm 4,1 kcal, was bei übermäßigen Verzehr zu Übergewicht führen kann.

• Beschreibe, wie Zuckerersatzstoffe Diabetikern helfen können.

  Tipps

  Das gesuchte Organ liegt im Oberbauch.

  Das Monosaccharid, das aus dem Blut aufgenommen werden soll, hat die Summenformel $C_6H_{12}O_6$.

  Lösung

  Diabetes, die sogenannte Zuckerkrankheit, bezeichnet eine Gruppe von Stoffwechselkrankheiten. Das Wort Diabetes gibt Auskunft über das Hauptsymptom der Krankheit – die Ausscheidung von Zucker im Urin. Grob unterscheidet man zwischen Diabetes-Typ-1 und Diabetes-Typ-2. Der Typ 1 beschreibt einen absoluten Insulinmangel und Typ 2 beschreibt eine Insulinresistenz mit relativem bis absolutem Insulinmangel.

  Die Bauchspeicheldrüse ist für die Produktion des Hormons Insulin verantwortlich. Insulin hat die Aufgabe, die menschlichen Körperzellen anzuregen, die Glucose aus dem Blut aufzunehmen. Bei Diabetikern produziert die Bauchspeicheldrüse das benannte Insulin nicht, d.h., die Glucose aus dem Blut kann nicht von den Körperzellen aufgenommen werden und der Mensch überzuckert. Hauptsymptome für eine Überzuckerung sind folglich Konzentrationsverlust, Müdigkeit, Gewichtsverlust, aber auch häufiges Urinieren, sodass der Körper den Zucker wieder loswerden kann.

  Zuckerersatzstoffe können Diabetikern das Leben retten. Sie werden vom Körper verstoffwechselt ohne Insulin zu benötigen.

• Erstelle eine Übersicht über Süßungsmittel.

  Tipps

  Beachte die Endungen der Stoffe.

  Zuckeralkohole enthalten mehrere Hydroxygruppen.

  Lösung

  Süßungsmittel kann man zunächst in Stoffe einteilen, die viel Energie besitzen, und in Stoffe, die weniger bis gar keine Energie besitzen. Zu den Stoffen mit viel Energie gehören die allbekannten Kohlenhydrate, also Zucker. Dazu gehören z.B. Glucose, Saccharose, Lactose und viele mehr. Auch die Zuckeraustauschstoffe besitzen Energie. Zu ihnen gehören die Zuckeralkohole. Bei diesen Verbindungen ist die Aldehydgruppe der Zucker zu einer Hydroxygruppe reduziert. Zu den Stoffen mit wenig Energie gehören die Süßstoffe, wie z.B. Aspartam oder auch Saccharin. Sowohl die Zuckeraustauschstoffe als auch die Süßstoffe sind sehr gut für Diabetiker geeignet, da sie insulinunabhängig verstoffwechselt werden.

• Nenne die Verbindung, bei der es sich um Haushaltszucker handelt.

  Tipps

  Überlege, ob es sich bei Zucker um ein Kohlenhydrat, Fett oder Eiweiß handelt.

  Kohlenhydrate haben die Endung -ose.

  Der Haushaltszucker ist ein Disaccharid.

  Lösung

  Unser Haushaltszucker ist Saccharose. Er ist ein farb- und geruchsloser kristalliner Feststoff. Saccharose ist ein Kohlenhydrat, im speziellen ein Disaccharid (Zweifachzucker). Disaccharide bestehen aus zwei Monosacchariden, die über eine glycosidische Bindung miteinander verbunden sind. Die Saccharose besteht aus den beiden Monosacchariden Glucose und Fructose. Das Disaccharid Saccharose hat die Summenformel $C_{12}H_{22}O_{11}$. Gewonnen wird es aus Zuckerrüben, Zuckerrohr oder auch aus der Zuckerpalme.

• Erschließe, zu welcher chemischen Gruppe Xylit gehört.

  Tipps

  Achte auf die funktionellen Gruppen im Xylit.

  Überlege, welche chemische Gruppe die typische Hydroxygruppe als funktionelle Gruppe besitzt.

  Die Vertreter der gesuchten Gruppe haben als Kürzel das -ol.

  Lösung

  Xylit gehört zur Gruppe der Zuckeralkohole. Weitere Vertreter dieser Gruppe sind Mannit, Malit und Sorbit. Zuckeralkohole sind nichtcylclische (also keine ringförmigen Strukturen) Polyole. Polyole sind chemische Verbindungen, die mehr als eine Hydroxygruppe ($OH$) enthalten. Man kann also sagen, dass alle Zuckeralkohole auch Polyole sind.

  Die Bezeichnung der Zuckeralkohole erfolgt wie folgt: Die Endung -ose (z.B. bei Mannose, des Ursprungzuckers) wird durch die Endung -it, (z.B. Mannit oder -itol, z.B. Mannitol) ersetzt.

  Der Geschmack der Zuckeralkohole ist dem der Saccharose sehr ähnlich. Sie sind nicht kariogen.