น้ำตาลเป็นเพียงหนึ่งในสารปรุงแต่งรสต่างๆ ที่ผู้คนและบริษัทต่างๆ ใช้เพื่อทำให้อาหารและเครื่องดื่มหวานขึ้น Marie LaFauci / Moment via Getty Images

เดินไปตามแผงขายเครื่องดื่มในมุมต่างๆ อย่างรวดเร็วเผยให้เห็นถึงความเฉลียวฉลาดอันน่าทึ่งของนักวิทยาศาสตร์ด้านอาหารในการค้นหารสชาติที่หวาน ในเครื่องดื่มบางชนิด คุณจะพบน้ำตาล โซดาไดเอทอาจมีสารให้ความหวานที่มีแคลอรีต่ำเทียมหรือจากธรรมชาติ และพบได้ในแทบทุกอย่างอื่น ๆ คือน้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูง ราชาแห่งความหวานของสหรัฐฯ

I am นักเคมีที่ศึกษาสารประกอบที่พบในธรรมชาติและฉันก็เป็นคนรักอาหารด้วย ด้วยฉลากอาหารที่สับสนโดยอ้างว่าอาหารและเครื่องดื่มเป็นอาหาร ไม่มีน้ำตาล หรือ "ไม่มีสารให้ความหวานเทียม" อาจทำให้สับสนที่จะรู้ว่าคุณกำลังบริโภคอะไรอยู่

แล้วโมเลกุลหวานเหล่านี้คืออะไร? น้ำตาลอ้อยและสารให้ความหวานเทียมสามารถผลิตรสชาติที่คล้ายคลึงกันได้อย่างไร? อันดับแรก ควรทำความเข้าใจว่าต่อมรับรสทำงานอย่างไร

ต่อมรับรสและเคมี

"แผนที่รสชาติ” – ความคิดที่ว่าคุณจะได้ลิ้มรสรสชาติที่แตกต่างกันในส่วนต่าง ๆ ของลิ้น – อยู่ไกลจากความจริง ผู้คนสามารถลิ้มรสทุกรสชาติได้ทุกที่ที่มีต่อมรับรส แล้วต่อมรับรสคืออะไร?

ต่อมรับรสเป็นบริเวณที่ลิ้นของคุณมีรสชาติมากมาย เซลล์รับ. เซลล์เหล่านี้สามารถตรวจจับรสชาติทั้งห้าได้ – รสหวาน เปรี้ยว เค็ม ขม และอูมามิ เมื่อคุณกินอาหาร โมเลกุลของอาหารจะละลายในน้ำลายแล้วล้างผ่านปุ่มรับรส ซึ่งจะไปจับกับเซลล์รับรสต่างๆ เฉพาะโมเลกุลที่มีรูปร่างบางอย่างเท่านั้นที่สามารถจับกับตัวรับบางตัวได้ และสิ่งนี้ทำให้เกิดการรับรู้ถึงรสชาติที่แตกต่างกัน

โมเลกุลที่มีรสหวานจับกับโปรตีนจำเพาะบนเซลล์รับรสที่เรียกว่า จีโปรตีน. เมื่อโมเลกุลจับ G-proteins เหล่านี้ มันจะกระตุ้นชุดสัญญาณที่ถูกส่งไปยังสมองซึ่งจะถูกตีความว่าเป็นของหวาน

น้ำตาลธรรมชาติ

น้ำตาลธรรมชาติเป็นคาร์โบไฮเดรตประเภทหนึ่งที่เรียกว่า แซคคาไรด์ ที่ประกอบด้วยคาร์บอน ออกซิเจน และไฮโดรเจน คุณสามารถจินตนาการว่าน้ำตาลเป็นวงแหวนของอะตอมของคาร์บอนที่มีคู่ของออกซิเจนและไฮโดรเจนติดอยู่ที่ด้านนอกของวงแหวน กลุ่มออกซิเจนและไฮโดรเจนเป็นสิ่งที่ทำให้น้ำตาลเหนียวเมื่อสัมผัส พวกมันมีพฤติกรรมเหมือนเวลโคร โดยเกาะติดกับคู่ของออกซิเจนและไฮโดรเจนบนโมเลกุลน้ำตาลอื่นๆ

น้ำตาลที่ง่ายที่สุดคือน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวที่เรียกว่าโมโนแซ็กคาไรด์ คุณคงเคยได้ยินเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้บ้าง กลูโคสเป็นน้ำตาลพื้นฐานที่สุดและส่วนใหญ่ผลิตโดยพืช ฟรักโทส เป็นน้ำตาลจากผลไม้ กาแลคโต คือน้ำตาลในนม

น้ำตาลโต๊ะ – หรือ ซูโครสซึ่งมาจากอ้อย - เป็นตัวอย่างหนึ่งของดิสซาคาไรด์ ซึ่งเป็นสารประกอบที่ประกอบด้วยสอง monosaccharides. ซูโครสเกิดขึ้นเมื่อ a โมเลกุลกลูโคส และ โมเลกุลฟรุกโตส สนุกด้วยกัน. ไดซาคาไรด์ทั่วไปอื่นๆ ได้แก่ แลคโตสจากนมและมอลโทสซึ่งมาจากธัญพืช

เมื่อกินน้ำตาลเหล่านี้เข้าไป ร่างกายจะประมวลผลน้ำตาลแต่ละชนิดแตกต่างกันเล็กน้อย แต่ในที่สุดพวกมันก็ถูกย่อยสลายเป็นโมเลกุลที่ร่างกายของคุณเปลี่ยนเป็นพลังงาน ปริมาณพลังงานจากน้ำตาลและอาหารทั้งหมดวัดเป็นแคลอรี่

น้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูง

น้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูงเป็นวัตถุดิบหลักของอาหารในสหรัฐฯ และสารให้ความหวานน้ำตาลแบบผสมนี้ต้องการหมวดหมู่ทั้งหมดด้วยตัวมันเอง น้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูง ทำจากแป้งข้าวโพด ซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตหลักที่พบในข้าวโพด แป้งข้าวโพดทำมาจาก พันโมเลกุลกลูโคส ผูกพันกัน. ในระดับอุตสาหกรรม แป้งจะแตกออกเป็นโมเลกุลกลูโคสแต่ละโมเลกุลโดยใช้ เอนไซม์. กลูโคสนี้จะได้รับการบำบัดด้วยเอ็นไซม์ตัวที่สองเพื่อเปลี่ยนบางส่วนให้เป็นฟรุกโตส โดยทั่วไปน้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูงประมาณ ฟรุกโตส 42% -55%.

ส่วนผสมนี้มีรสหวานและราคาถูก แต่มีปริมาณแคลอรีสูง เช่นเดียวกับน้ำตาลธรรมชาติอื่นๆ น้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูงเกินไปไม่ดีต่อสุขภาพของคุณ. และเนื่องจากอาหารและเครื่องดื่มแปรรูปส่วนใหญ่เต็มไปด้วยสิ่งของต่างๆ จึงง่ายต่อการบริโภคมากเกินไป

สารให้ความหวานจากธรรมชาติ

สารให้ความหวานประเภทที่สองสามารถกำหนดได้ว่าเป็นสารให้ความหวานที่ไม่มีน้ำตาลตามธรรมชาติ เหล่านี้เป็นวัตถุเจือปนอาหารเช่นหญ้าหวานและพระภิกษุสงฆ์รวมทั้งแอลกอฮอล์น้ำตาลธรรมชาติ โมเลกุลเหล่านี้ไม่ใช่น้ำตาล แต่พวกมันยังสามารถจับกับตัวรับความหวาน ดังนั้นจึงมีรสหวาน

หญ้าหวาน เป็นโมเลกุลที่มาจากใบของ หญ้าหวาน redaudiana ปลูก. ประกอบด้วยโมเลกุล "หวาน" ที่มีขนาดใหญ่กว่าน้ำตาลส่วนใหญ่และมีโมเลกุลของกลูโคสสามตัวติดอยู่ โมเลกุลเหล่านี้มีความหวานมากกว่ากลูโคส 30 ถึง 150 เท่า โมเลกุลหวานจากผลพระจะคล้ายกับหญ้าหวานและมีความหวานมากกว่าน้ำตาลกลูโคสถึง 250 เท่า

ร่างกายมนุษย์มีช่วงเวลาที่ยากลำบากมากในการทำลายหญ้าหวานและผลไม้ของพระ ถึงแม้จะหวานทั้งคู่ แต่ก็ไม่ได้แคลลอรี่จากการกินเลย

น้ำตาลแอลกอฮอล์ตัวอย่างเช่น ซอร์บิทัลไม่หวานเท่าซูโครส สามารถพบได้ในอาหารหลากหลายประเภท เช่น สับปะรด เห็ด แครอท และสาหร่าย และมักใส่ในเครื่องดื่มไดเอท หมากฝรั่งปราศจากน้ำตาล และอาหารและเครื่องดื่มอื่นๆ อีกมากมาย น้ำตาลแอลกอฮอล์ทำมาจากโซ่ของอะตอมของคาร์บอนแทนที่จะเป็นวงกลมเหมือนน้ำตาลทั่วไป แม้ว่าน้ำตาลจะประกอบด้วยอะตอมเดียวกันกับน้ำตาล แต่น้ำตาลแอลกอฮอล์นั้นร่างกายดูดซึมได้ไม่ดี จึงถือว่าเป็นสารให้ความหวานที่มีแคลอรีต่ำ

สารให้ความหวานเทียม

วิธีที่สามในการทำของหวานคือการเพิ่ม สารให้ความหวานเทียม. สารเคมีเหล่านี้ผลิตขึ้นในห้องปฏิบัติการและโรงงาน และไม่พบในธรรมชาติ เช่นเดียวกับทุกสิ่งที่มีรสหวาน พวกเขาทำเช่นนั้นเพราะสามารถผูกกับตัวรับบางอย่างในต่อมรับรส

จนถึงปัจจุบัน สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา ได้ อนุมัติสารให้ความหวานเทียม XNUMX ชนิด. ที่รู้จักกันดีที่สุดคือ ขัณฑสกร แอสปาร์แตม และซูคราโลส – รู้จักกันดีในชื่อสเปลนดา สารให้ความหวานเทียมล้วนมีสูตรทางเคมีต่างกัน บางชนิดมีลักษณะคล้ายน้ำตาลธรรมชาติในขณะที่บางชนิดมีความแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง พวกมันมักจะมีความหวานมากกว่าน้ำตาลหลายเท่า – ขัณฑสกรมีความหวานมากกว่าน้ำตาลทั่วไปถึง 200 ถึง 700 เท่าอย่างไม่น่าเชื่อ และบางชนิดก็ยากสำหรับร่างกายที่จะสลาย

แม้ว่าขนมหวานอาจเป็นความสุขง่ายๆ สำหรับหลาย ๆ คน แต่เคมีของการที่ต่อมรับรสของคุณรับรู้ความหวานนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เฉพาะโมเลกุลที่มีส่วนผสมที่ลงตัวของอะตอมเท่านั้นที่มีรสหวาน แต่ร่างกายจัดการกับโมเลกุลเหล่านี้แต่ละโมเลกุลแตกต่างกันเมื่อพูดถึงแคลอรี่

เกี่ยวกับผู้เขียน

คริสติน โนลิน รองศาสตราจารย์วิชาเคมี มหาวิทยาลัยริชมอนด์

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

เกลือ ไขมัน กรด ความร้อน: การเรียนรู้องค์ประกอบของการทำอาหารที่ดี

โดย Samin Nosrat และ Wendy MacNaughton

หนังสือเล่มนี้นำเสนอแนวทางการทำอาหารอย่างครอบคลุม โดยเน้นที่องค์ประกอบทั้งสี่ ได้แก่ เกลือ ไขมัน กรด และความร้อน พร้อมนำเสนอข้อมูลเชิงลึกและเทคนิคในการสร้างสรรค์อาหารที่อร่อยและสมดุล

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

ตำราอาหาร Skinnytaste: ให้แสงสว่างกับแคลอรี่ แต่ให้รสชาติที่เข้มข้น

โดย Gina Homolka

ตำราอาหารเล่มนี้รวบรวมสูตรอาหารเพื่อสุขภาพและอร่อย โดยเน้นที่วัตถุดิบสดใหม่และรสชาติจัดจ้าน

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

Food Fix: วิธีรักษาสุขภาพของเรา เศรษฐกิจของเรา ชุมชนของเรา และโลกของเรา - ทีละคำ

โดย ดร.มาร์ค ไฮแมน

หนังสือเล่มนี้สำรวจความเชื่อมโยงระหว่างอาหาร สุขภาพ และสิ่งแวดล้อม นำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการสร้างระบบอาหารที่ดีต่อสุขภาพและยั่งยืนมากขึ้น

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

ตำราอาหาร Barefoot Contessa: เคล็ดลับจากร้านขายอาหารพิเศษ East Hampton เพื่อความบันเทิงง่ายๆ

โดย Ina Garten

ตำราอาหารเล่มนี้รวบรวมสูตรอาหารคลาสสิกและหรูหราจาก Barefoot Contessa อันเป็นที่รัก โดยเน้นที่วัตถุดิบสดใหม่และการเตรียมแบบง่ายๆ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

วิธีทำอาหารทุกอย่าง: พื้นฐาน

โดย มาร์ค บิทแมน

ตำราอาหารเล่มนี้มีคำแนะนำที่ครอบคลุมเกี่ยวกับพื้นฐานการทำอาหาร ครอบคลุมทุกอย่างตั้งแต่ทักษะการใช้มีดไปจนถึงเทคนิคพื้นฐาน และรวบรวมสูตรอาหารที่เรียบง่ายและอร่อย

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ