για την Χημεία

Κάτω από: ‘Η ΧΗΜΕΙΑ ΣΤΗ ΖΩΗ ΜΑΣ’

Ανακαλύφθηκαν νέα αέρια στην ατμόσφαιρα, που καταστρέφουν το όζον

ΑΠΌ http://tinanantsou.blogspot.gr/2014/03/blog-post_9046.html

Οι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι ανακάλυψαν στην ατμόσφαιρα του πλανήτη μας τέσσερα άγνωστα έως τώρα και, σύμφωνα με όλες τις ενδείξεις, νέα ανθρωπογενή αέρια, τα οποία συμβάλλουν στην καταστροφή του όζοντος.
Πρόκειται για τρεις χλωροφθοράνθρακες (CFCs) και έναν υδροχλωροφθοράνθρακα (HCFC), η προέλευση των οποίων είναι άγνωστη προς το παρόν. Θεωρείται σχεδόν σίγουρο ότι η πηγή τους είναι κάποιες χημικές βιομηχανίες στο βόρειο ημισφαίριο, αλλά είναι ακόμη άγνωστο αν η παραγωγή τους παραβαίνει τη διεθνή περιβαλλοντική νομοθεσία ή γίνεται με βάση κάποιο «παραθυράκι» των κανονισμών του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ.
Οι ερευνητές από διάφορες χώρες, με επικεφαλής τον δρα Γιοχάνες Λάουμπε της Σχολής Περιβαλλοντικών Επιστημών του Πανεπιστημίου East Anglia, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό γεωεπιστημών «Nature Geoscience», σύμφωνα με το BBC, το πρακτορείο Ρόιτερ και το «New Scientist», δήλωσαν ότι «αυτά τα αέρια δεν υπήρχαν στην ατμόσφαιρα καθόλου έως τη δεκαετία του ’60, πράγμα που δείχνει ότι είναι ανθρωπογενή».

Τα αέρια έχουν τις ονομασίες CFC-112, CFC-112a, CFC-113a και HCFC-133a. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι μέχρι σήμερα πάνω από 74.000 τόνοι αυτών των τεσσάρων νέων αερίων έχουν απελευθερωθεί. Δύο από αυτά εμφανίζουν σημαντική τάση συσσώρευσης στην ατμόσφαιρα (το πιο ανησυχητικό από τα τέσσερα είναι το CFC-113a, που αυξάνεται με τον πιο ταχύ ρυθμό).
Η ανακάλυψη έγινε, όταν οι ερευνητές σύγκριναν σημερινά δείγματα αέρα με αέρα που είχε παγιδευτεί στους πολικούς πάγους, οι οποίοι αποτελούν ένα ιστορικό «αρχείο» των μεταβολών στην ατμόσφαιρα. Επίσης έκαναν συγκρίσεις δειγμάτων αέρα μεταξύ 1978 και 2012 στην απομονωμένη Τασμανία, που δεν έχει ατμοσφαιρική ρύπανση.
Οι χλωροφθοράνθρακες, που εφερεύθηκαν στον μεσοπόλεμο και βρήκαν ευρείες πρακτικές εφαρμογές (στα ψυγεία, στα κλιματιστικά, στα σπρέι κ.α.), είναι χημικές αέριες ουσίες που καταστρέφουν το στρώμα του όζοντος πάνω από τις πολικές περιοχές, προκαλώντας ιδίως την «τρύπα» πάνω από την Ανταρκτική, η οποία για πρώτη φορά είχε ανακαλυφθεί το 1985. Οι εκπομπές τους είχαν φθάσει στο ύψος-ρεκόρ του ενός εκατομμυρίου τόννων ετησίως.
Το διεθνές Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ (1987) και οι έλεγχοι που τέθηκαν στην παραγωγή αυτών των ουσιών από το τέλος της δεκαετίας του ΄80, επέτρεψαν να βελτιωθεί η κατάσταση διεθνώς. Όμως, αν και το 2010 υπήρξε σχεδόν καθολική απαγόρευση αυτών των ουσιών, υπάρχουν ακόμα «παραθυράκια» στη διεθνή νομοθεσία, τα οποία επιτρέπουν την παραγωγή χλωροφθορανθράκων για κάποιες περιπτώσεις που έχουν εξαιρεθεί.
«Η ανίχνευση αυτών των τεσσάρων νέων αερίων είναι πολύ ανησυχητική, επειδή θα συμβάλουν στην καταστροφή του στρώματος του όζοντος. Δεν γνωρίζουμε από πού εκπέμπονται αυτά τα αέρια και αυτό είναι κάτι που πρέπει να διερευνηθεί», δήλωσε ο Λάουμπε. Οι πιθανές πηγές προέλευσης είναι η χρήση χημικών ουσιών για την παραγωγή εντομοκτόνων και η χρήση διαλυτικών ουσιών για τον καθαρισμό εξαρτημάτων από τις βιομηχανίες ηλεκτρονικών.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, «οι τρεις χλωροφθοράνθρακες καταστρέφονται πολύ αργά στην ατμόσφαιρα, έτσι ακόμα κι αν επρόκειτο να σταματήσουν αμέσως οι εκπομπές τους, θα συνεχίσουν να παραμένουν στην ατμόσφαιρα για πολλές δεκαετίες ακόμη».
Το στρώμα του όζοντος, σε ύψος 15 έως 30 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Γης, παίζει ζωτικό ρόλο στην προστασία από τις επικίνδυνες για την υγεία υπεριώδεις ηλιακές ακτίνες, οι οποίες προκαλούν καρκίνο του δέρματος και καταρράκτη στα μάτια στους ανθρώπους, καθώς και προβλήματα αναπαραγωγής στα ζώα.
Άλλοι επιστήμονες επεσήμαναν πως -προς το παρόν τουλάχιστον- οι συγκεντρώσεις των τεσσάρων νέων αερίων στην ατμόσφαιρα είναι μικρές (κάτω του 1% των εκπομπών προ του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ) και δεν αποτελούν πηγή άμεσης ανησυχίας. Όμως, όπως είπε, ο καθηγητής Πιρς Φόρστερ του Πανεπιστημίου του Λιντς, δείχνουν ότι «η καταστροφή του όζοντος δεν είναι χθεσινή ιστορία».
Σύμφωνα με τους ερευνητές, πέρα από την καταστροφή του όζοντος, τα τέσσερα νέα αέρια πιθανότατα λειτουργούν και ως «αέρια του θερμοκηπίου», επιδεινώνοντας την κλιματική αλλαγή. Τέλος, δεν απέκλεισαν η ανακάλυψή τους να είναι μόνο η «κορυφή του παγόβουνου» και να ανιχνευθούν και άλλα άγνωστα ως τώρα παρόμοια αέρια.

Πηγή: ΑΜΕ ΑΠΕ

Διοξείδιο του άνθρακα – πρώτες ύλες του μέλλοντος!!!!

Ένα νέο πρότυπο για τη βιομηχανική παραγωγή χημικών προϊόντων έχει προκύψει τα τελευταία χρόνια: το CO2 οικονομίας. Σύμφωνα με αυτό το όραμα, το CO2 δεν είναι πλέον θεωρείται ως απόβλητο με επικίνδυνες επιπτώσεις στο περιβάλλον, αλλά όλο και περισσότερο ως πρώτη ύλη για καύσιμα, χημικά ή πολυμερή. Αυτό το όραμα έχει κερδίζει έδαφος και είναι τώρα αναδύεται από τα ερευνητικά εργαστήρια ως μια σοβαρή εναλλακτική διαδρομή για τη διασφάλιση της συνεχούς παροχής των ατόμων άνθρακα του βιομηχανικού τομέα της χημείας θα συνεχίσουν να χρειάζονται για τους κύκλους παραγωγής τους, ακόμη και σε έναν κόσμο όπου οι πόροι ορυκτών εξαντληθεί πλήρως .

13-08-28 CO2_Folder.inddΓια δεύτερη συνεχόμενη χρονιά, το συνέδριο «CO2 ως χημική πρώτη ύλη – μια πρόκληση για τη βιώσιμη χημεία» θα επικεντρωθεί σε αυτό το θέμα. Θα πραγματοποιηθεί στις 7 με 9 Οκτ. 2013 στο «Haus der Technik» στο Έσσεν της Γερμανίας και θα είναι το μεγαλύτερο γεγονός σχετικά με τη δέσμευση άνθρακα και Αξιοποίηση (CCU) το 2013. Περισσότεροι από 300 συμμετέχοντες από τους μεγαλύτερους βιομηχανικούς και ακαδημαϊκούς φορείς CO2 αξιοποίηση αναμένεται να παρακολουθήσουν το συνέδριο και να μοιραστούν τις πρόσφατες επιτυχίες τους, καθώς και νέες ιδέες και προϊόντα στην υλοποίηση.

Πολλές νέες τεχνολογίες θα παρουσιαστούν και θα συζητηθούν από τους εκπροσώπους των θεσμικών οργάνων, της βιομηχανίας και της ακαδημαϊκής κοινότητας, όπως ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας (ΙΑΕ) (Παρίσι), η ευρωπαϊκή χημική βιομηχανία αντιπροσωπεύεται από το CEFIC (Βρυξέλλες), η Virgin Earth Challenge (Λονδίνο), Evonik (DE), BASF (DE), Climeworks (CH), Tecnalia (ES), Carbon Ανακύκλωση International (IS), η Bayer MaterialScience (DE), LanzaTech (NZ), CSIRO από την Αυστραλία, το Ινστιτούτο Wuppertal (DE), Καθ. Sang-Eon Παρκ από τη Νότια Κορέα ή τον καθηγητή Gabriele εκατοστόμετρα από το Πανεπιστήμιο της Μεσίνα (IT).

Επισκόπηση Session
1η Ημέρα (7 Οκτωβρίου 2013):
Πολιτικό πλαίσιο, οράματα και πρώτες ύλες
• CO2 οικονομία – οράματα, τους οδηγούς και το πλαίσιο
• θέματα Αειφορίας της σε CO2 οικο
• CO2 καθαρισμό και την τεχνική προετοιμασία

2η Ημέρα (8 Οκτωβρίου 2013):
Χημικές ουσίες και ενέργεια από το CO2
• Οικοδομικά υλικά με βάση CO2
• CO2 ως πηγή άνθρακα για μια καινοτόμο οργανική χημεία
• CO2 ως φορέα ενέργειας
• Τεχνητή φωτοσύνθεση

3η Μέρα (9 Οκτωβρίου 2013):
Πολυμερή από CO2
• Πολυμερή βάση CO2 αξιοποίηση
• Δομικά στοιχεία από το CO2

Είδαν το νερό να… «σπάζει» υπό πίεση

 Η πρώτη απευθείας παρατήρηση σε ακραίες συνθήκες πιέσεως

Είδαν το νερό να… «σπάζει» υπό πίεση
Οι ερευνητές έδωσαν στη δημοσιότητα την παραπάνω εικόνα. Μια κρυσταλλική μορφή πάγου όπου τα άτομα οξυγόνου εμφνίζονται με μπλέ χρώμα και τα άτομα υδρογόνου με ροζ. Τα άτομα υδρογόνου που έχουν απομακρύνει τα μόρια νερού εμφανίζονται με χρυσό χρώμα. Αυτά τα μόρια βρίσκονται σε πολυεδρικά κενά στο πλέγμα του οξυγόνου που εμφανίζεται με ανοιχτό γκρι χρώμα. Στο παρελθόν αυτά τα κενά πιστευόταν ότι διατηρούνται ακόμη και μετά τον διαχωρισμό των μορίων του νερού σε συνθήκες πολύ υψηλών πιέσεων

Τενεσί, ΗΠΑ

Χρησιμοποιώντας νέες επαναστατικές μεθόδους ερευνητές στις ΗΠΑ ανακάλυψαν άγνωστες και εντυπωσιακές ιδιότητες του πάγου. Πιο συγκεκριμένα ανακάλυψαν το πώς συμπεριφέρεται ο πάγος όταν δέχεται πολύ ισχυρές πιέσεις. Τα ευρήματα μεταβάλλουν τις υπάρχουσες θεωρίες και μας δίνουν νέα εικόνα για το πώς τα μόρια του νερού αντιδρούν σε συνθήκες που επικρατούν βαθιά στο εσωτερικό των πλανητών. Τα συμπεράσματα της μελέτης είναι πιθανό να ανοίξουν νέους δρόμους σε διαφόρους τομείς όπως αυτόν της ενέργειας.

Η θεωρία

Οταν το νερό μετατρέπεται σε πάγο τα μόριά του δημιουργούν δεσμούς σε ένα κρυσταλλικό πλέγμα το οποίο διατηρείται με τη βοήθεια δεσμών υδρογόνου. Οι δεσμοί υδρογόνου παρουσιάζουν ωστόσο ποικιλομορφία με αποτέλεσμα η κρυσταλλική μορφή του πάγου να εμφανίζεται με τουλάχιστον 16 διαφορετικές κρυσταλλικές δομές. Σε όλες αυτές τις δομές του πάγου το «απλό» μόριο Η20 είναι ο θεμέλιος λίθος τους.

Το 1964 διατυπώθηκε για πρώτη φορά η θεωρία ότι κάτω από  συνθήκες υψηλών πιέσεων οι δεσμοί υδρογόνου μπορούν να «δυναμώσουν» σε τέτοιον βαθμό ώστε να διαλύσουν κυριολεκτικά ένα μόριο νερού. Παρά τις επίμονες προσπάθειες των επιστημόνων τις επόμενες δεκαετίες δεν κατέστηωστόσο εφικτή η απευθείας παρατήρηση του φαινομένου. Στα μέσα της δεκαετίας του 1990 και χρησιμοποιώντας φασματοσκοπικές τεχνικές, ερευνητικές ομάδες κατάφεραν να προσεγγίσουν αυτόν τον στόχο. Ομως και αυτές ήταν τεχνικές έμμεσης παρατήρησης και φώτιζαν μόνο ένα μέρος της συνολικής εικόνας.

Ο τρόπος

Η απευθείας παρατήρηση των ατόμων υδρογόνου θα είχε πολλά να προσφέρει στην κατανόηση του φαινομένου. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί αν επιτευχθεί η «αποπομπή» ατόμων υδρογόνου από τον πάγο και καταγραφεί στη συνέχεια προσεκτικά το πώς διασκορπίστηκαν. Ομως εφαρμόζοντας αυτή τη μέθοδο σε συνθήκες υψηλής πίεσης οι ερευνητές δεν κατάφερναν να παρατηρήσουν το φαινόμενο της διάλυσης των μορίων του νερού. «Για να επιτευχθούν πολύ υψηλές πιέσεις πρέπει τα δείγματα του πάγου να είναι πολύ μικρά. Ομως δυστυχώς αυτή η διαδικασία κάνει εξαιρετικά δύσκολη την παρατήρηση των ατόμων υδρογόνου» αναφέρει ο Μάλκομ Γκάθρι, μέλος της ερευνητικής ομάδας

Η τεχνική

Το 2006 ξεκίνησε να λειτουργεί στο Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge των ΗΠΑ ο επιταχυντής Spallation Neutron Source με ικανότητα να προσφέρει εντατική και ιδιαίτερα φωτεινή παραγωγή νετρονίων.

Ομάδα επιστημόνων του εργαστηρίου και επιστήμονες του Γεωφυσικού Εργαστηρίου Carnegie ένωσαν τις δυνάμεις τους και σχεδίασαν μια ολόκληρη σειρά εργαλείων για τη καλύτερη μελέτη των νετρονίων. Τελικά κατάφεραν να κάνουν απευθείας παρατηρήσεις ατόμων υδρογόνου μέσα σε δείγματα πάγου τα οποία δέχονταν πιέσεις 500 χιλιάδες φορές μεγαλύτερες από την ατμοσφαιρική πίεση της Γης.

«Τα νετρόνια μας δείχνουν  μια ιστορία που δεν μπορούσαμε να δούμε με τις άλλες τεχνικές. Τα αποτελέσματα της νέας μελέτης δείχνουν ότι η διάλυση των μορίων του νερού ακολουθεί δύο διαφορετικούς μηχανισμούς. Κάποια μόρια αρχίζουν να διαχωρίζονται σε πολύ χαμηλότερες πιέσεις και με διαφορετικό τρόπο από εκείνο που προέβλεπε η θεωρία του 1964. Τα ευρήματα μας αποκαλύπτουν μια νέα εικόνα του πάγου και της συμπεριφοράς των μορίων του νερού. Επιπλέον τα ευρήματα ενισχύουν τη θεωρία που αναφέρει ότι τα άτομα υδρογόνου που βρίσκονται σε πάγους στο εσωτερικό πλανητών μπορούν να βρίσκονται σε κίνηση ακόμη και αν οι πάγοι παραμένουν συμπαγείς» τονίζουν ο Γκάθρι και ο Ράσελ Χέμλει, επίσης μέλος της ερευνητικής ομάδας. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «PNAS».

Τα επόμενα βήματα

Σύμφωνα με ειδικούς, αυτές οι παρατηρήσεις μπορεί να αποτελέσουν την αρχή μιας προσπάθειας που μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές επιστημονικές ανακαλύψεις. «Η απευθείας παρατήρηση της διάλυσης μορίων νερού δεν είναι απλά σημαντική για τη μελέτη του πάγου. Είναι ένα επίτευγμα που μπορεί να βρει εφαρμογές σε πολλούς κρίσιμους για την ανθρωπότητα τομείς όπως αυτόν της ενέργειας. Για παράδειγμα, η τεχνική μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν σε μεγάλο βάθος τα κλαθράτα υδριτών αξιοποιώντας υλικά αποθήκευσης υδρογόνου τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν κάποτε ως καύσιμα αυτοκινήτων» υποστηρίζει ο Κρις Τάλκ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Τα κλαθράτα υδριτών μοιάζουν με τον πάγο που όλοι γνωρίζουμε. Εντούτοις, αν και αποτελούνται μερικώς από νερό, τα μόρια του νερού διατάσσονται σε «κυψέλες», που παγιδεύουν στο εσωτερικό τους μεμονωμένα μόρια μεθανίου. Το μεθάνιο από τους υδρίτες θα μπορούσε να αποτελέσει ένα «καύσιμο γεφύρωσης» που θα μας οδηγήσει σε περισσότερο ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Υποκατάστατα ζάχαρης

Οι γλυκαντικές ουσίες στο «μικροσκόπιο»

Σύμφωνα με έρευνα επτά στους δέκα ενήλικες θέλουν να μειώσουν ή να αποφύγουν τα πρόσθετα σάκχαρα. Έτσι προτιμούν υποκατάστατα ζάχαρης με ελάχιστες θερμίδες.

Στοιχεία από την Mintel, μια εταιρεία έρευνας αγοράς των ΗΠΑ, δείχνουν ότι ενώ τα θερμιδικά γλυκαντικά όπως η ζάχαρη παρουσιάζουν πτώση πωλήσεων τα τελευταία χρόνια, οι πωλήσεις των «διαιτητικών» υποκατάστατων έχει παρουσιάσει αύξηση 50% το διάστημα 200-2006. Εάν λοιπόν θέλετε να αποφύγετε τη ζάχαρη, δείτε παρακάτω ποιες είναι οι «τεχνητές» και «φυσικές» επιλογές σας:

Σουκραλόζη

Πωλείται σε μορφή επιτραπέζιου γλυκαντικού, και συνήθως προστίθεται επίσης σε συσκευασμένα τρόφιμα και αναψυκτικά. Επειδή είναι ανθεκτική στη θερμότητα, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην ζαχαροπλαστική.

Η σουκραλόζη είναι το αποτέλεσμα της μίξης σουκρόζης (επιτραπέζια ζάχαρη) με τρία μόρια χλωρίου. Ο οργανισμός μας δεν αφομοιώνει ή αντλεί θερμίδες από την σουκραλόζη. Είναι 600 φορές πιο γλυκιά από τη ζάχαρη.

Στις ΗΠΑ υπάρχει μια νομική διαμάχη σχετικά με την σουκραλόζη, καθώς πολλές εταιρείες την προωθούν με το σλόγκαν «παράγεται από ζάχαρη, έχει γεύση ζάχαρης». Οι πολέμιοι της, υποστηρίζουν ότι εσφαλμένα οι εταιρείες υπονοούν ότι η τεχνητή γλυκαντική ουσία (που έχει εγκριθεί ως τέτοια από τον Αμερικανικό Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων από το 1998) είναι φυσική, ενώ δεν είναι.  Η σουκραλόζη έχει ευχάριστη γεύση σε ζεστά και κρύα ροφήματα, αν και αρκετοί καταναλωτές αναφέρουν μια μεταλλική επίγευση.

Ασπαρτάμη

Πωλείται σε μορφή επιτραπέζιου γλυκαντικού και συνήθως προστίθεται επίσης σε συσκευασμένα τρόφιμα και αναψυκτικά.

Πρόκειται για τον συνδυασμό δύο αμινοξέων, της φαινυλαλανίνης και του ασπαρτικού οξέος, με έναν μεθυλεστέρα που μετατρέπεται σε μεθανόλη, ένα υποπροϊόν της ζύμωσης του υδατάνθρακα. Εγκεκριμένη από τον Αμερικανικό Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων από το 1981, η ασπαρτάμη απορροφάται από τον οργανισμό, αλλά επειδή οι ποσότητες που χρησιμοποιούνται σε τρόφιμα και ροφήματα είναι μικρές, το θερμιδικό της περιεχόμενο είναι αμελητέο.  Η ασπαρτάμη είναι 180 φορές πιο γλυκιά από τη ζάχαρη.

Αξίζει να σημειωθεί ότι οι πάσχοντες από την σπάνια πάθηση φαινυλκετονουρία δεν μπορούν να διασπάσουν την φαινυλαλανίνη, η οποία τότε συσσωρεύεται στον οργανισμό με τοξικά αποτελέσματα. Άρα, οι ασθενείς πρέπει να αποφεύγουν όλα τα τρόφιμα που περιέχουν φαινυλαλανίνη, περιλαμβανομένης και της ασπαρτάμης.

Σε τεστ γεύσης η ασπαρτάμη έχει πάρει καλές κριτικές στα ζεστά και κρύα ροφήματα, αν και μερικοί καταναλωτές θεωρούν ότι έχει πάρα πολύ γλυκιά και ψεύτικη γεύση, ενώ αφήνει και μια πικρή επίγευση στο στόμα.

Σακχαρίνη

Πωλείται σε μορφή επιτραπέζιου γλυκαντικού και συνήθως προστίθεται επίσης σε συσκευασμένα τρόφιμα και αναψυκτικά.

Πρόκειται για ένα συστατικό που περιέχει θείο και άζωτο, χωρίς θερμίδες, επειδή ο ανθρώπινος οργανισμός δεν μπορεί να το διασπάσει. Η σακχαρίνη είναι 300 φορές πιο γλυκιά από τη ζάχαρη.

Η σακχαρίνη, που ανακαλύφθηκε το 1879, έχει μια μακρά και αμφιλεγόμενη πορεία. Ο Αμερικανικός Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων ξανά ενέκρινε την σακχαρίνη για περιορισμένη χρήση ως πρόσθετο τροφίμων σε αναψυκτικά και επεξεργασμένα τρόφιμα το 2000. Οι πλειοψηφία των καταναλωτών την θεωρούν ασυνήθιστά γλυκιά, που δίνει μια ψεύτικη γεύση σε ζεστά και κρύα ροφήματα, με πικρή επίγευση.

Ξυλιτόλη

Πωλείται σε μορφή επιτραπέζιου γλυκαντικού και επειδή είναι ανθεκτική στη θερμότητα, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην ζαχαροπλαστική.

Πρόκειται για αλκοόλη σακχάρου και η χημική δομή της μοιάζει τόσο με ζάχαρη όσο και με αλκοόλ, αλλά τελικά δεν είναι τίποτα απ’ τα δύο. Αφού η ξυλιτόλη είναι έναν φυσικό συστατικό, έχει λάβει από τον Αμερικανικό Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων την ένδειξη GRAS (Generally Recognized As Safe) και επομένως έχει εξαιρεθεί από την διαδικασία έγκρισης κυκλοφορίας των τεχνητών υποκατάστατων. Έχει εξίσου γλυκιά γεύση με τη ζάχαρη.

Ο οργανισμός απορροφά την ξυλιτόλη, αλλά όχι πλήρως, γι’ αυτό παρέχει μόνο δύο θερμίδες ανά μερίδα και επίσης μπορεί να προκαλέσει πεπτικά προβλήματα σε ορισμένους ανθρώπους. Τα άτομα που προσπαθούν να ελέγξουν τα επίπεδα της γλυκόζης στο αίμα τους δεν θα πρέπει να καταναλώνουν ξυλιτόλη, εν αφθονία. Η Αμερικανική Διαβητολογική Εταιρεία συμβουλεύει τους πάσχοντες από διαβήτη να υπολογίζουν τα μισά γραμμάρια αλκοόλης σακχάρου ως υδατάνθρακες. Μελέτες έχουν δείξει ότι η ξυλιτόλη που εμπεριέχεται κυρίως σε τσίχλες και καραμέλες, μπορεί επίσης να προκαλέσει τερηδόνα στα δόντια μειώνοντας τα οξέα του στόματος. Επίσης η ξυλιτόλη είναι εξαιρετικά τοξική για τους σκύλους.

Στα τεστ γεύσης η ξυλιτόλη χαρακτηρίζεται ως αποδεκτή, με ελάχιστα άτομα να αναφέρουν ότι αφήνει μια ήπια, όχι όμως δυσάρεστη, επίγευση στα ζεστά και κρύα ροφήματα.

Ερυθριτόλη

Πωλείται σε μορφή επιτραπέζιου γλυκαντικού και συνήθως προστίθεται επίσης σε συσκευασμένα τρόφιμα και αναψυκτικά. Επειδή είναι ανθεκτική στη θερμότητα, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην ζαχαροπλαστική.

Η ερυθριτόλη, που εμπεριέχεται φυσικά στο πεπόνι και το αχλάδι είναι μια ακόμη αλκοόλη σακχάρου. Το σώμα απορροφά την ερυθριτόλη, όπως και την ξυλιτόλη, αλλά δεν μπορεί να την αποδομήσει, και γι’ αυτό δεν έχει θερμίδες και δεν προκαλεί γλυκαιμική αντίδραση. Θεωρείται εξίσου γλυκιά με τη ζάχαρη, κατά 60-80%.

Αξίζει να σημειωθεί ότι επειδή απορροφάται από τον οργανισμό, η ερυθριτόλη είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσει γαστρική δυσφορία από την ξυλιτόλη.

Σε κρύα και ζεστά ροφήματα έχει καλό αποτέλεσμα, ενώ οι καταναλωτές αναφέρουν συχνά και μια δυσάρεστη αίσθηση όταν την χρησιμοποιούν στη ζαχαροπλαστική.

Στέβια

Πωλείται σε μορφή επιτραπέζιου γλυκαντικού και συνήθως προστίθεται επίσης σε συσκευασμένα τρόφιμα και αναψυκτικά. Επειδή είναι ανθεκτική στη θερμότητα, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην ζαχαροπλαστική.

Πρόκειται για εκχύλισμα του φυτού Stevia rebaudiana. Από μόνη της η στέβια δε μπορεί να αυξήσει τα επίπεδα του σακχάρου του αίματος, αλλά συνήθως συνδυάζεται με έναν παράγοντα διόγκωσης, ώστε να ρέει όπως η ζάχαρη. Ο παράγοντας διόγκωσης ερυθριτόλη δεν αυξάνει επίσης τα επίπεδα του σακχάρου στο αίμα, αλλά άλλοι παράγοντες είναι δυνατόν να έχουν τέτοιο αποτέλεσμα. Πριν λοιπόν διαλέξετε στέβια, διαβάστε προσεκτικά την ετικέτα. Η στέβια είναι 200-300 φορές πιο γλυκιά από τη ζάχαρη.

Μέχρι τον Δεκέμβριο του 2008, η στέβια και τα παράγωγά της μπορούσαν να πωλούνται ως διατροφικά συμπληρώματα. Αλλά από το 2008, ο Αμερικανικός Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων έδωσε την ένδειξη GRAS σε μια πιο εξευγενισμένη μορφή του φυτού, την Rebaudioside A. Ωστόσο, ο φορέας δεν άλλαξε τις κατευθυντήριες οδηγίες του για τα αποξηραμένα φύλλα στέβια ή άλλα εκχυλίσματα του φυτού που κυκλοφορούν στο εμπόριο.

Η γεύση της στέβια χαρακτηρίζεται από τους καταναλωτές ως καλή τόσο σε κρύα όσο και σε ζεστά ροφήματα, αλλά δεν είναι λίγοι εκείνοι που αναφέρουν μια δυσάρεστη επίγευση.

Τα χημικά μυστικά του καφέ

coffee-image001Η ιστορία του καφέ, σύμφωνα με τον μύθο, ξεκινάει στα όρη της Αιθιοπίας. Εκεί ένας αιγοβοσκός παρατήρησε ότι τα ζώα του μετά από την κατανάλωση των καρπών ενός συγκεκριμένου δέντρου αποκτούσαν τόση ζωηράδα που τα κράταγε άγρυπνα όλο το βράδυ.

Το εμπόριο του καφέ ξεκίνησε από τους Άραβες και διαδόθηκε τον 16ο αίωνα στην Περσία, την Αίγυπτο, τη Συρία και την Τουρκία. Ο καφές, πιθανότατα, λειτούργησε για τους μουσουλμάνους ως το ιδανικό υποκατάστατο των αλκοολούχων ποτών, τα οποία απαγορεύονταν από το κοράνι.

Η φήμη του ΄΄κρασιού της Αραβίας΄΄, όπως αποκαλούνταν ο καφές, έφτασε στην Ευρώπη τον 17ο αιώνα. Η διάδοσή του ήταν ταχύτατη παρά της υποδοχής που έτυχε στην αρχή,  όπου πολλοί το θεώρησαν ως ανακάλυψη του σατανά.

Η οικογένεια του καφέ

Ο καφές ταξινομικά ανήκει στην οικογένεια Rubiaceae η οποία περιλαμβάνει περίπου 500 γένη και περισσότερα από 6000 είδη. Αποτελεί το σημαντικότερο μέλος της οικογένειας, τουλάχιστον από οικονομική σκοπιά.

Υπάρχουν τουλάχιστον 25 είδη καφέ, αλλά τα δύο σημαντικότερα (πάνω από 60% της ανθρώπινης παραγωγής) είναι τα Coffea arabica και Coffea canefora. Δύο ακόμη είδη παράγονται σε πολύ μικρότερη κλίμακα: Coffea liberica και Coffea dewevrei.

Χημική σύσταση

Ο καφές περιέχει μια μεγάλη ποικιλία χημικών ενώσεων όπως υδατάνθρακες, πρωτεϊνες και λιπίδια. Πρωταρχικό ρόλο στη χημική του σύσταση διαδραματίζουν τα χλωρογενικά οξέα τα οποία έχουν αντιοξειδωτικές ιδιότητες, οι οποίες όμως ελαχιστοποιούνται με το έντονο ψήσιμο του καφέ.1

Η σύνθεση των χλωρογενικών οξέων πραγματοποιείται μέσω μιας αντίδρασης εστεροποίησης trans-κινναμικών oξέων με ένα από τα υδροξύλια του κινικού οξέος.

Ένα μεγάλο μέρος των χλωρογενικών οξέων διασπάται κατά το ψήσιμο του καφέ οδηγώντας σε μία πληθώρα απο προϊόντα. Η υδρόλυση τους μπορεί να οδηγήσει προς ελεύθερα φαινολικά οξέα, ενώ η αφυδάτωση τους οδηγεί σε λακτόνες χλωρογενικών οξέων με χαρακτηριστική πικρή γεύση. Τέλος, το σύμπλεγμα των αντίδρασεων Maillard δύναται να οδηγήσει σε μια ποικιλία ενώσεων όπως οι μελανοϊδίνες, οι οποίες έχουν καφέ χρώμα και πολύ πικρή γεύση.  Μέχρι σήμερα οι ακριβείς χημικές δομές των μελανοϊδινών παραμένουν άγνωστες, κάτι το οποίο αποδίδεται στην μεγάλη πολυπλοκότητα αυτών των μορίων. 2

Καφεϊνη

coffee-image002Η καφεϊνη, το πιο γνωστό συστατικό του καφέ, θεωρείται πως βελτιώνει την μνήμη καθώς και την ταχύτητα με την οποία ο εγκέφαλος επεξεργάζεται πληροφορίες.

Η καφεϊνη προσδένεται σε εκείνους τους υποδοχείς στους οποίους συνδέεται και η αδενοσίνη, μια χημική ένωση η οποία συν τοις άλλοις προκαλεί υπνηλία.  Συγκεκριμένα, πρόκειται για τους υποδοχείς Α1 και Α2Α  της αδενοσίνης τους οποίους βρίσκουμε στον εγκέφαλο αλλά και στην καρδιά.

Μια υπόθεση που ελέγχεται τον τελευταίο καιρό, είναι ο ρόλος που μπορεί να διαδραματίσει η καφεϊνη στην αντιμετώπιση της νόσου Alzheimer. Εικάζεται ότι η αλληλεπίδραση της καφεϊνης με τον υποδοχέα Α2Α μπλοκάρει σε σημαντικό βαθμό το μηχανισμό παραγωγής του πεπτιδίου (β-amyloid) που πιθανότατα εμπλέκεται στην εμφάνιση της νόσου.

Οι άνθρωποι δεν είναι οι μόνοι ζωντανοί οργανισμό που επηρεάζονται από την καφεϊνη. Επιστήμονες της NASA μελέτησαν την επίδραση αρκετών χημικών ουσιών στις αράχνες, με την καφεϊνη να έχει την ισχυρότερη επίδραση. Οι ιστοί των αραχνών απώλεσαν την συνήθη τους δομή με τα επαναλαμβανόμενα μοτίβα, όπως φαίνεται και στις εικόνες.3 Αυτό που αντιλαμβανόμαστε είναι οτι οι αράχνες υπό την επίδραση της καφεϊνης δεν μπορούν να συγκεντρωθούν ιδιαίτερα…για την κατασκευή του, υπό άλλες συνθήκες, προσεγμένου ιστού τους.

Γιατί όμως τα φυτά παράγουν την καφεϊνη; Ο σκοπός τους είναι να προστατευτούν απέναντι σε διάφορα έντομα. Η καφεϊνη ανήκει στις μεθυλοξανθίνες, μια κατηγορία χημικών ενώσεων που δρα ως εντομοκτόνο.

Η καφεϊνη προσφέρει ελπίδες για την θεραπεία του Alzheimer

coffee-image003 coffee-image005

Οι σκοτεινές περιοχές του καφέ

coffee-image006Οι επιδράσεις του καφέ δε θα μπορούσαν να είναι μόνο θετικές. Μέσα στην ποικιλία των συστατικών του, περιέχονται και χημικές ενώσεις οι οποίες χαρακτηρίζονται ως καρκινογόνες, όπως το ακρυλαμίδιο και το 4-μέθυλο ιμίδαζόλιο. Ειδικά το ακρυλαμίδιο εμφανίζει μια διακύμανση στην συγκέντρωση του ανάλογα με την διάρκεια του ψησίματος, καθώς σε κάποιο σημείο φτάνει σε ένα μέγιστο συγκέντρωσης μετά από το οποίο μειώνεται σταθερά.

Επίσης, μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον υπάρχει σχετικά με την επίδραση προσθέτων στην αντιοξειδωτική χημεία του καφέ. Επί παραδείγματι, ποια είναι η επίδραση ως προς το αντιοξειδωτικό του προφίλ κατά την προσθήκη ζάχαρης ή γάλακτος;

Όπως και να έχει ο καφές, ανεξάρτητα της χημείας και των πολύπλοκων αλληλεπιδράσεων των συστατικών του, αποτελεί πηγή ενέργειας και ευχαρίστησης για τον περισσότερο κόσμο. Επομένως, η μόνη συμβουλή που μπορεί να δώσει κανέις είναι να απολαμβάνουμε τον καφέ με μέτρο, χωρίς υπερβολές, καθώς δεν είναι εύκολο – τουλάχιστον προς το παρόν – να γνωρίζουμε πότε οι αρνητικές του επιδράσεις υπερισχύουν των θετικών.

Σταμάτης Περδικάρης


1. Rice-Evans, C.A. et al. Free Radical Biology and Medicine, 20, 933-956, 1996.
2. Coffee brew melanoidind, Structural and Functional Properties of Brown-Colored Coffee Compounds,  E. Koen Bekedam
3. «Spiders on speed get weaving» New Scientist. 29 April 1995. Retrieved 2006-09-08

Top
 
Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων