น้ำตาล สารให้ความหวานตามธรรมชาติอื่นๆ และสารให้ความหวานเทียมต่างกันอย่างไร

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.

หนังสือแนะนำ:

คู่มือโรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ดสำหรับไทชิ: สัปดาห์ละหลายสิบหลายครั้งเพื่อสุขภาพที่แข็งแรงจิตใจที่แข็งแรงและจิตใจที่คมชัด -- โดย ปีเตอร์ เวย์น

การวิจัยล้ำยุคจากโรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ดสนับสนุนการกล่าวอ้างมานานว่า Tai Chi มีผลกระทบที่เป็นประโยชน์ต่อสุขภาพของหัวใจกระดูกเส้นประสาทและกล้ามเนื้อระบบภูมิคุ้มกันและจิตใจ ดร. ปีเตอร์เอ็ม. เวย์นอาจารย์ไทเก็กที่รู้จักกันมานานและนักวิจัยที่โรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ดพัฒนาและทดสอบโปรโตคอลคล้ายกับโปรแกรมที่เรียบง่ายซึ่งเขารวมไว้ในหนังสือเล่มนี้ซึ่งเหมาะกับคนทุกวัยและสามารถทำได้ ไม่กี่นาทีต่อวัน

คลิกที่นี่ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและ / หรือการสั่งซื้อหนังสือใน Amazon นี้

กำลังค้นหาเส้นทางเดินของธรรมชาติ: ปีแห่งการเสาะแสวงหาอาหารป่าในแถบชานเมือง
โดยเวนดี้และเอริคบราวน์

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของความมุ่งมั่นในการพึ่งพาตนเองและความยืดหยุ่นของตัวเองเวนดี้และเอริคบราวน์ตัดสินใจใช้เวลาหนึ่งปีในการรวมอาหารป่าเข้าด้วยกันเป็นส่วนหนึ่งของอาหารของพวกเขา ด้วยข้อมูลเกี่ยวกับการรวบรวมการเตรียมและการเก็บรักษาป่าที่หายากในภูมิทัศน์ชานเมืองส่วนใหญ่คู่มือที่ไม่เหมือนใครและเป็นแรงบันดาลใจนี้เป็นสิ่งที่ต้องอ่านสำหรับทุกคนที่ต้องการเพิ่มความมั่นคงด้านอาหารของครอบครัว

คลิกที่นี่ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและ / หรือสั่งซื้อหนังสือเล่มนี้ใน Amazon.

Food Inc.: คู่มือผู้เข้าร่วม: อาหารอุตสาหกรรมทำให้เราป่วย อ้วนขึ้น และจนขึ้นได้อย่างไร และคุณสามารถทำอะไรกับมันได้ -- แก้ไขโดย Karl Weber

อาหารของฉันมาจากไหนและใครเป็นผู้ประมวลผล ธุรกิจการเกษตรยักษ์ใหญ่คืออะไรและมีส่วนได้ส่วนเสียอะไรในการรักษาสถานะเดิมของการผลิตและการบริโภคอาหาร ฉันจะให้อาหารเพื่อสุขภาพแก่ครอบครัวได้อย่างไร หนังสือเล่มนี้ขยายออกไปตามธีม อาหาร, Inc จะตอบคำถามเหล่านั้นผ่านเรียงความที่ท้าทายโดยผู้เชี่ยวชาญและนักคิดชั้นนำ หนังสือเล่มนี้จะส่งเสริมให้ผู้ที่ได้รับแรงบันดาลใจจาก ภาพยนตร์ เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับปัญหาและดำเนินการเพื่อเปลี่ยนแปลงโลก

คลิกที่นี่ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและ / หรือการสั่งซื้อหนังสือใน Amazon นี้