糖、其他天然甜味剂和人造甜味剂有什么区别?

糖、其他天然甜味剂和人造甜味剂有什么区别?
糖只是人们和公司用来使食品和饮料变甜的众多增味剂之一。 Marie LaFauci/盖蒂图片社的时刻

在任何一家街角商店的饮料过道上快速走一走,都会发现食品科学家在寻找甜味方面的非凡创造力。 在某些饮料中,您会发现糖分。 无糖汽水可能含有人造或天然的低热量甜味剂。 几乎所有其他东西中都含有高果糖玉米糖浆,它是美国甜味之王。

我是一个 研究自然界中发现的化合物的化学家,我也是美食爱好者。 混淆食品标签声称食品和饮料是节食、零糖或“不含人造甜味剂”,您可能很难确切地知道自己在吃什么。

那么这些甜分子是什么? 蔗糖和人造甜味剂如何产生如此相似的风味? 首先,了解味蕾的工作原理是有帮助的。

味蕾和化学

“”味觉图”——你在舌头的不同部位尝到不同味道的想法——远非事实。 人们可以在任何有味蕾的地方品尝到所有的味道。 那么什么是味蕾呢?

味蕾是舌头上包含数十种味觉的区域 受体细胞. 这些细胞可以检测五种味道——甜味、酸味、咸味、苦味和鲜味。 当你吃东西时,食物分子溶解在唾液中,然后冲过味蕾,在那里它们与不同的味觉受体细胞结合。 只有具有特定形状的分子才能与特定的受体结合,从而产生对不同味道的感知。

尝起来很甜的分子会与味觉受体细胞上的特定蛋白质结合,称为 G蛋白. 当一个分子与这些 G 蛋白结合时,它会触发一系列信号,这些信号被发送到大脑,在那里它被解释为甜味。

天然糖

天然糖是碳水化合物的一种,称为 糖类 由碳、氧和氢组成。 你可以把糖想象成碳原子的环,在环的外面有一对氧和氢。 氧和氢基团是使糖触感粘稠的原因。 它们的行为就像魔术贴一样,粘在其他糖分子上的氧和氢对上。

最简单的糖是称为单糖的单分子糖。 您可能听说过其中的一些。 葡萄糖是最基本的糖,主要由植物制成。 果糖 是来自水果的糖。 半乳糖 是牛奶中的糖。

食糖 – 或 蔗糖,它来自甘蔗——是一种二糖的例子,一种由两种物质组成的化合物 单糖. 蔗糖形成时 葡萄糖分子 的网络 果糖分子 一起加入。 其他常见的二糖是来自牛奶的乳糖和来自谷物的麦芽糖。


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当这些糖被吃掉时,身体对它们的处理略有不同。 但最终它们会分解成您的身体将其转化为能量的分子。 来自糖和所有食物的能量以卡路里为单位。

高果糖玉米糖浆

高果糖玉米糖浆是美国食品的主食,而这种混合糖甜味剂需要一个单独的类别。 高果糖玉米糖浆 由玉米淀粉制成——玉米中发现的主要碳水化合物。 玉米淀粉是由 数以千计的葡萄糖分子 结合在一起。 在工业规模上,淀粉被分解成单个葡萄糖分子,使用 . 然后用第二种酶处理这种葡萄糖,将其中的一部分转化为果糖。 一般来说,高果糖玉米糖浆大致 42%-55% 果糖.

这种混合物甜美且生产成本低廉,但卡路里含量高。 与其他天然糖一样, 过多的高果糖玉米糖浆对您的健康有害. 而且由于大多数加工食品和饮料都装满了这些东西,因此很容易摄入过多。

天然非糖甜味剂

第二类甜味剂可以定义为天然非糖甜味剂。 这些是食品添加剂,如甜叶菊和罗汉果,以及天然糖醇。 这些分子不是糖,但它们仍然可以与甜味受体结合,因此尝起来很甜。

甜菊 是一种来自叶子的分子 甜叶菊 植物。 它包含比大多数糖大得多的“甜”分子,并附有三个葡萄糖分子。 这些分子比葡萄糖本身甜 30 到 150 倍。 罗汉果的甜味分子与甜叶菊相似,比葡萄糖甜 250 倍。

人体很难分解甜叶菊和罗汉果。 因此,即使它们都很甜,你也不会从吃它们中获得任何卡路里。

糖醇,例如山梨糖醇,不如蔗糖甜。 它们存在于各种食物中,包括菠萝、蘑菇、胡萝卜和海藻,并且经常添加到减肥饮料、无糖口香糖和许多其他食物和饮料中。 糖醇是由碳原子链组成的,而不是像普通糖那样的圆圈。 虽然它们由与糖相同的原子组成,但糖醇不能被人体很好地吸收,因此它们被认为是低热量甜味剂

人造甜味剂

制作甜食的第三种方法是添加 人造甜味剂. 这些化学物质是在实验室和工厂生产的,在自然界中找不到。 就像所有尝起来甜的东西一样,它们这样做是因为它们可以与味蕾中的某些受体结合。

迄今为止,美国食品和药物管理局已 批准六种人造甜味剂. 最知名的可能是糖精、阿斯巴甜和三氯蔗糖——更为人所知的是 Splenda。 人造甜味剂都有不同的化学式。 有些类似于天然糖,而另一些则完全不同。 它们通常比糖甜很多倍——糖精的甜度是食糖的 200 到 700 倍——而且其中一些很难被人体分解。

虽然甜点对许多人来说可能是一种简单的乐趣,但味蕾如何感知甜味的化学反应并不那么简单。 只有原子完美结合的分子才尝起来是甜的,但是当涉及到卡路里时,身体会以不同的方式处理这些分子中的每一个。谈话

关于作者

Kristine Nolin,化学副教授, 里士满大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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