糖、其他天然甜味劑和人造甜味劑有什麼區別?

糖、其他天然甜味劑和人造甜味劑有什麼區別?
糖只是人們和公司用來使食品和飲料變甜的眾多增味劑中的一種。 Marie LaFauci/蓋蒂圖片社的時刻

在任何一家街角商店的飲料過道上快速走一走,都會發現食品科學家在尋找甜味方面的非凡創造力。 在某些飲料中,您會發現糖分。 無糖汽水可能含有人造或天然的低熱量甜味劑。 在幾乎所有其他東西中都發現了高果糖玉米糖漿,它是美國甜味之王。

我是一個 研究自然界中發現的化合物的化學家,而且我也是個美食愛好者。 由於食品標籤上聲稱食品和飲料是節食、零糖或“不含人工甜味劑”,因此令人困惑的食品標籤令人困惑,因此無法準確了解您正在消費甚麼。

那麼這些甜蜜的分子是什麼呢? 蔗糖和人造甜味劑如何產生如此相似的味道? 首先,了解味蕾的工作原理很有幫助。

味蕾和化學

在“口味圖”——你在舌頭的不同部位嚐到不同味道的想法——與事實相去甚遠。 人們可以在任何有味蕾的地方品嚐到所有的味道。 那麼什麼是味蕾?

味蕾是舌頭上包含數十種味覺的區域 受體細胞. 這些細胞可以檢測五種味道——甜味、酸味、鹹味、苦味和鮮味。 當你吃東西時,食物分子會溶解在唾液中,然後穿過味蕾,在那裡它們與不同的味覺感受器細胞結合。 只有具有特定形狀的分子才能與特定受體結合,從而產生不同風味的感知。

嘗起來很甜的分子會與味覺受體細胞上的特定蛋白質結合,稱為 G蛋白. 當一個分子與這些 G 蛋白結合時,它會觸發一系列信號,這些信號被發送到大腦,在那裡它被解釋為甜味。

天然糖分

天然糖是碳水化合物的類型,稱為 醣類 由碳、氧和氫組成。 你可以把糖想像成碳原子環,環的外面有一對氧和氫。 氧和氫基團使糖摸起來很粘。 它們的行為就像維可牢尼龍搭扣,粘在其他糖分子上的氧和氫對上。

最簡單的糖是稱為單醣的單分子糖。 你可能聽說過其中一些。 葡萄糖是最基本的糖,主要由植物製成。 果糖 是來自水果的糖。 半乳糖 是牛奶中的糖。

食糖 – 或 蔗糖,它來自甘蔗——是一種二糖的例子,一種由兩種物質組成的化合物 單醣. 蔗糖形成時 葡萄糖分子果糖分子 一起加入。 其他常見的二糖是來自牛奶的乳糖和來自穀物的麥芽糖。


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當這些糖被吃掉時,身體對它們的處理略有不同。 但最終它們會分解成您的身體將其轉化為能量的分子。 來自糖和所有食物的能量以卡路里為單位。

高果糖玉米糖漿

高果糖玉米糖漿是美國食品的主食,這種混合糖甜味劑需要一個單獨的類別。 高果糖玉米糖漿 由玉米澱粉製成——玉米中發現的主要碳水化合物。 玉米澱粉是由 數千個葡萄糖分子 結合在一起。 在工業規模上,澱粉被分解成單個葡萄糖分子,使用 . 然後用第二種酶處理這種葡萄糖,將其中一些轉化為果糖。 一般來說,高果糖玉米糖漿大致是 42%-55% 果糖.

這種混合物甜且生產成本低,但卡路里含量高。 與其他天然醣類一樣, 過多的高果糖玉米糖漿對您的健康有害. 而且由於大多數加工食品和飲料都裝滿了這些東西,因此很容易消耗太多。

天然非糖甜味劑

第二類甜味劑可以定義為天然非糖甜味劑。 這些是食品添加劑,如甜葉菊和羅漢果,以及天然糖醇。 這些分子不是糖,但它們仍然可以與甜味受體結合,因此嘗起來很甜。

甜菊 是一種來自葉子的分子 甜葉菊 植物。 它包含比大多數糖大得多的“甜”分子,並附有三個葡萄糖分子。 這些分子比葡萄糖本身甜 30 到 150 倍。 羅漢果的甜味分子類似於甜菊糖,比葡萄糖甜 250 倍。

人體很難分解甜菊糖和羅漢果。 所以即使它們都很甜,你也不會從吃它們中獲得任何卡路里。

糖醇,例如山梨糖醇,不如蔗糖甜。 它們存在於各種食物中,包括菠蘿、蘑菇、胡蘿蔔和海藻,並且經常添加到減肥飲料、無糖口香糖和許多其他食物和飲料中。 糖醇是由碳原子鏈組成的,而不是像普通糖那樣的圓圈。 雖然它們由與糖相同的原子組成,但糖醇不能被人體很好地吸收,因此它們被認為是低熱量甜味劑

人造甜味劑

製作甜食的第三種方法是添加 人造甜味劑. 這些化學品是在實驗室和工廠生產的,在自然界中找不到。 像所有嘗起來甜的東西一樣,它們這樣做是因為它們可以與味蕾中的某些受體結合。

到目前為止,美國食品和藥物管理局已經 批准的六種人造甜味劑. 最著名的可能是糖精、阿斯巴甜和三氯蔗糖——更廣為人知的是 Splenda。 人造甜味劑都有不同的化學式。 有些類似於天然糖,而另一些則完全不同。 它們通常比糖甜很多倍——糖精的甜度是食糖的 200 到 700 倍——而且其中一些很難被身體分解。

雖然甜點對許多人來說可能是一種簡單的樂趣,但味蕾如何感知甜味的化學反應並不那麼簡單。 只有原子完美結合的分子才嘗起來是甜的,但是當涉及到卡路里時,身體會以不同的方式處理這些分子中的每一個。談話

關於作者

Kristine Nolin,化學副教授, 里士滿大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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