Ben Valsler

Być może słyszałeś o słodkich, gazowanych napojach, które powodują nadpobudliwość ludzi, w szczególności dzieci. Ale w wielu napojach gazowanych jest związek, który może mieć zupełnie odwrotny skutek, jak wyjaśnia Raychelle Burks…

Raychelle Burks

Coke, Pepsi, Dr. Pepper, Mt. Rosa, Fanta… Niektórzy lekarze i dentyści twierdzą, że pijemy za dużo napojów gazowanych, co powoduje zbyt wiele niechcianych kilogramów i ubytków. Dla pewnego Amerykanina pod koniec lat 90. zbyt duża ilość coli spowodowała wizytę na oddziale ratunkowym lokalnego szpitala. Skarżył się na bóle głowy, zmęczenie, dezorientację i niezdolność do kontrolowania ruchów ciała (zwana „ataksją;). To nie cukier ani kofeina zapewniły mu pomoc w nagłych wypadkach, ale bromek.

Bromek może mieć działanie uspokajające. XX wieku nieorganiczne sole bromkowe – takie jak bromek sodu i bromek potasu – były prawie tak popularne jak aspiryna i równie łatwo dostępne. Uspokajające działanie bromku jest spowodowane jego chemicznym związkiem z chlorem. Oba są halogenami, wykazującymi podobne właściwości, takie jak tworzenie pojedynczych, naładowanych ujemnie jonów: chlorku (Cl-) i bromku (Br-).

Komunikacja między neuronami zależy od starannie zarządzanej wymiany chlorku uwodnionego. Bromek może zastępować chlorek, ale jest mniejszy, więc szybciej wślizguje się do komórek. Potop anionów sprawia, że neuron jest bardziej ujemny niż stan spoczynku – nazywa się to „hiperpolaryzacją”. Hiperpolaryzowane neurony są bardzo trudne do stymulacji dla innych neuronów, co prowadzi do uczucia spokoju lub uspokojenia.

Odrobina spokoju nie brzmi tak źle, ale uspokajająca dawka bromku jest zbyt bliska toksyczności bromku poziom. Ponadto bromek może gromadzić się w naszych ciałach. W latach trzydziestych i pięćdziesiątych XX wieku nadużywanie produktów bromkowych doprowadziło do odpowiednio nazwanych schorzeń. Śpiączkę wywołaną bromkiem nazwano „snem bromkowym”. Ogólna toksyczność bromku to „bromizm”. Poza medycyną, jeśli byłeś tylko trochę nudziarzem, zostałeś obraźliwie nazywany „bromkiem”.

Nasz mężczyzna pijący napoje gazowane wykazywał wiele objawów bromizmu – ale jak? Sole bromkowe i ich produkty nie były na półkach od ponad 20 lat, zanim wylądował w szpitalu, a te sole i tak nigdy nie były podstawą napojów gazowanych.

Sole bromkowe nie były w jego napojach, ale bromowany olej roślinny był.

Bromowany olej roślinny, w skrócie BVO, jest wytwarzany przez dodanie bromu do podwójnych wiązań niektórych kwasów tłuszczowych w oleju roślinnym, zazwyczaj oleju sojowym. Podobnie jak zwykły olej roślinny, BVO dobrze radzi sobie z rozpuszczaniem nierozpuszczalnych w wodzie środków smakowych, zapachowych i barwiących, służąc jako nośnik tych środków w napojach bezalkoholowych, którymi jest głównie woda. Ani zwykły olej roślinny, ani BVO nie są rozpuszczalne w wodzie, ale możemy tworzyć emulsje olej / woda, rozpraszając drobne kropelki oleju zawierającego aromat w roztworze sody.

Ale po co używać BVO, skoro zwykły olej roślinny może działać? Gęstość. Z biegiem czasu grawitacja spełnia swoje zadanie, a emulsja rozpada się, powodując oddzielenie się oleju i wody. Jeśli użyje się zwykłego oleju roślinnego, frakcja oleju – zawierająca te wszystkie ważne środki aromatyzujące – unosi się na górę. Naukowcy zajmujący się żywnością nazywają to „kremowaniem”.

Jednym ze sposobów kontrolowania kremowania jest dodanie gęstszego oleju i dostosowanie jego gęstości do frakcji wodnej. BVO ma około 30% większą gęstość niż zwykły olej roślinny, więc jest popularnym „środkiem ważącym”. Świetnie sprawdza się również w przechowywaniu olejków cytrusowych oraz innych olejków zapachowych lub smakowych, dokładnie tam, gdzie powinny być w napoju – zawieszone.

Ale czy BVO jest bezpieczny jako dodatek do żywności? Amerykański Urząd ds. Żywności & Leków twierdzi, że BVO „można bezpiecznie stosować… w ilości nieprzekraczającej 15 części na milion w gotowym napoju”. Średnio producenci napojów bezalkoholowych zużywają około 8 części na milion – nie dość, aby całkowicie zapobiec tworzeniu się śmietanki, chociaż znacznie ją spowalnia. Ta koncentracja nie wystarczy, aby wywołać bromizm – normalnie. Nasz bromowany człowiek nie był zwykłym pijącym napoje gazowane.

Badania pokazują, że Amerykanie piją około 217 litrów napojów bezalkoholowych rocznie na mieszkańca. To około 600 mililitrów dziennie, z których niektóre mogą zawierać BVO. Nasz bromowany mężczyzna powiedział, że codziennie pił od 2 do 4 litrów sody zawierającej BVO przez 6 miesięcy poprzedzających pobyt w szpitalu. To nawet siedem razy więcej niż dzienne spożycie jego rodaków. Tak dużo napoju gazowanego w tym czasie przyniosło mu przypadek bromizmu.

Zazwyczaj bromizm jest łatwym stanem do naprawienia. Chociaż zdolność bromku do zastępowania chlorków może powodować problemy, jest również rozwiązaniem problemu bromizmu.Pacjent jest obciążony solą fizjologiczną, roztworem chlorku sodu i widać znaczną poprawę. Ale nasz bromowany człowiek wymagał czegoś więcej niż soli fizjologicznej. Musiał przejść hemodializę, aby usunąć cały bromek i przywrócić równowagę jonową. „Drastycznie się poprawił” i, miejmy nadzieję, drastycznie ograniczył spożycie napojów gazowanych.

Ben Valsler

Raychelle Burks o sprzecznym z intuicją działaniu uspokajającym bromowanego oleju roślinnego w innych słodkich napojach zawierających kofeinę. W przyszłym tygodniu kolejny związek, który możesz znaleźć w domowych szafkach…

Brian Clegg

Ten prosty związek nieorganiczny to po prostu NaClO – jedyną różnicą od tej zwykłej soli jest to, że zamiast jon chlorkowy zawiera podchloryn z dodanym atomem tlenu, ale przemiana tej substancji jest uderzająca.

Ben Valsler

Dowiedz się więcej z Brianem Cleggiem w przyszłotygodniowym podcastie Chemistry w jego podcastie Element . Czy jest jakiś związek, który chciałbyś, abyśmy zbadali? Napisz do nas na Twitterze @ChemistryWorld, a zobaczymy, co możemy zrobić! Do następnego razu jestem Ben Valsler, dziękuję za dołączenie do mnie.