Je leest:

De zoete smaak

De zoete smaak

Auteur:

Hoe proeven we zoet? De wetenschap is er nog niet uit. Over smaken, receptoren en de ‘zoete driehoek’.

De menselijke tong kan vijf smaken proeven: zout, zuur, zoet, bitter en umami. Alle andere ‘smaken’ nemen we waar met de neus; je proeft ze dus niet, maar je ruikt ze. Proeven is voor 95% ruiken. Heb je door een verkoudheid een verstopte neus, dan kun je deze ‘smaken’ (eigenlijk: geuren) niet meer waarnemen. Eten is daardoor meteen een stuk minder lekker.

Om te kunnen proeven bezitten we smaakcellen met smaakreceptoren, dat zijn plaatsen waar de smaakstof aan kan binden. De meeste receptoren bevinden zich op de tong. Een binding tussen smaakstof en receptor activeert de smaakzenuw, die dan een elektrisch signaaltje naar de hersenen stuurt. Je hersenen vertalen dit als een smaakwaarneming: je proeft iets.

De kleur van chemie

Dit artikel is afkomstig uit het hoofdstuk ‘Suiker’ uit de VU-uitgave ‘De kleur van chemie’, een bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren.

Weinig overeenkomsten

Bij zure of zoute stoffen is de oorsprong van de smaak tamelijk duidelijk. Alle zure stoffen bezitten H+ionen, alle zoute stoffen geven in oplossing vrije ionen). Het smaakmechanisme ‘detecteert’ vervolgens die vrije ionen. Maar waarom bepaalde stoffen zoet (of bitter) smaken, daar is de wetenschap nog niet helemaal uit. Zoet smakende stoffen lijken op het eerste gezicht weinig op elkaar. De moleculaire opbouw kan enorm uiteenlopen.

Hoe zoet een stof is, kan ook niet met een apparaat bepaald worden (zoals een pH-meter wel de zuurgraad kan meten). Er zijn panels van proefpersonen voor nodig. Deze proeven steeds wisselende verdunningen van zoetstoffen, totdat ze denken dat een oplossing even zoet smaakt als een bepaalde suikeroplossing. Omdat alle mensen verschillend zijn, variëren de uitkomsten nogal. Je moet een uitspraak als: deze zoetstof is 950 keer zoeter dan suiker, dan ook met een korreltje suiker nemen.

Waterstofbruggen

Hoewel zoet smakende stoffen in bouw sterk kunnen verschillen, moet er tussen deze zoetstoffen toch een overeenkomst zijn, waardoor al deze stoffen met de receptor voor zoet kunnen binden. In 1967 kwamen de Amerikaanse onderzoekers Shallenberger en Acree met de theorie dat zoete stoffen waterstofbruggen kunnen vormen met hun receptor. Volgens deze onderzoekers zouden de zoet smakende stoffen twee bindingsplaatsen moeten bezitten, die respectievelijk met AH en met B worden aangeduid. Hierbij zijn A en B atomen van een elektronegatief element, in de praktijk zuurstof of stikstof, en H is een waterstofatoom.

Small
De ‘zoete driehoek’: waterstofbruggen zorgen voor de smaaksensatie. Klik voor een vergroting.

Hoe beter waterstofbruggen met de receptor gevormd kunnen worden, en dat is afhankelijk van de ruimtelijke structuur van de stof, des te zoeter zal de stof smaken. Onderzoek aan bekende zoete stoffen bevestigde dit beeld. De AH- en de B-plek bleken 3 × 10-10 m (0,30 nanometer) van elkaar te liggen.

De zoete driehoek

Toch was met deze ontdekking niet alles verklaard. Het verschil in zoetkracht van verschillende kunstmatige zoetstoffen en het gegeven dat er stoffen zijn met een AH- en B-plek, die toch nauwelijks zoet smaken, maakte aanpassing van de theorie noodzakelijk.

Een andere Amerikaanse onderzoeker, L.B. Kier, veronderstelde dat er nog een derde karakteristieke plek moet zijn, de X-plek, die apolair of hydrofoob (waterafstotend) is. Deze X-plek vormt samen met de AH-groep en de B-groep de zogenaamde ‘zoete driehoek’. Met de ‘zoete driehoek’-theorie is de zoetkracht van veel stoffen verklaarbaar, waaronder de zoete smaak van het eiwit thaumatine. Maar ook deze theorie is nog niet volledig. Er bestaan zoete stoffen met moleculen zonder X-plek, en in de zoet smakende lood- en berylliumzouten zijn zelfs geen AH en B-plekken aanwezig!

En dan is er nog het raadsel van het eiwit miraculine. Dit eiwit komt voor in een West-Afrikaanse bes, de ‘wonderbes’. De smaak van miraculine verandert in de mond van zuur naar zeer zoet. Bovendien gaan na het eten van deze stof andere zure stoffen ook zoet smaken, en dit effect kan uren duren. De zure-smaak-cellen blijven hierbij onveranderd, maar de zoete-smaak-cellen gaan onder invloed van miraculine ook op zuur reageren. Een goede verklaring voor dit effect is nog niet gevonden.

Kleurchemieuitsnede
Vrije Universiteit Amsterdam

Het boek ‘De kleur van chemie’ werd in 2007 uitgegeven door de Faculteit der Exacte Wetenschappen van de Vrije Universiteit Amsterdam (Afdeling Scheikunde en Farmaceutische Wetenschappen). Het is een geactualiseerde bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren. Ze belichten de rol van de scheikunde op tal van gebieden.

Alle Kennislinkartikelen uit het hoofdstuk ‘Suiker’:

Dit artikel is een publicatie van VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen.
© VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 januari 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE