砂糖、他の天然甘味料、人工甘味料の違いは何ですか？

砂糖は、人々や企業が食品や飲料を甘くするために使用する多くの調味料のXNUMXつにすぎません。 マリーラフォーチ/ゲッティイメージズ経由の瞬間

角の店の飲み物の通路を歩いていくと、甘い味を探している食品科学者の信じられないほどの創意工夫がわかります。 いくつかの飲み物には砂糖が含まれています。 ダイエットソーダには、人工または天然の低カロリー甘味料が含まれている場合があります。 そして、他のほとんどすべてに見られるのは、米国の甘さの王様である高果糖コーンシロップです。

私は 自然界に存在する化合物を研究する化学者、そして私は食べ物の愛好家でもあります。 食品や飲料がダイエット、無糖、または「人工甘味料なし」であると主張する紛らわしい食品ラベルでは、何を消費しているのかを正確に知ることは混乱を招く可能性があります。

では、これらの甘い分子は何ですか？ サトウキビと人工甘味料はどのようにしてそのような同様のフレーバーを生み出すことができますか？ まず、味蕾がどのように機能するかを理解することは役に立ちます。

味蕾と化学

「テイストマップ」–舌のさまざまな部分でさまざまな味を味わうという考え–は真実からほど遠いです。 人々は味蕾があるところならどこでもすべての味を味わうことができます。 では、味蕾とは何ですか？

味蕾は、数十の味が含まれている舌の領域です 受容体細胞。 これらの細胞は、甘味、酸味、塩味、苦味、うま味のXNUMXつのフレーバーを検出できます。 食べると、食物分子は唾液に溶けて味蕾全体を洗い流され、そこでさまざまな味覚受容体細胞に結合します。 特定の形状の分子のみが特定の受容体に結合でき、これによりさまざまなフレーバーの知覚が生まれます。

甘い味をする分子は、味覚受容体細胞の特定のタンパク質に結合します Gタンパク質。 分子がこれらのGタンパク質に結合すると、一連の信号がトリガーされ、脳に送られ、そこで甘いと解釈されます。

天然糖

天然糖は、として知られている炭水化物の種類です 炭素、酸素、水素でできています。 糖は、酸素と水素のペアがリングの外側に付着した炭素原子のリングとして想像できます。 酸素と水素のグループは、砂糖を触ると粘着性にするものです。 それらはベルクロのように振る舞い、他の糖分子の酸素と水素のペアに固執します。

最も単純な糖は、単糖と呼ばれる単分子糖です。 あなたはおそらくこれらのいくつかについて聞いたことがあるでしょう。 ブドウ糖は最も基本的な砂糖であり、主に植物によって作られています。 フルクトース 果物からの砂糖です。 ガラクトース ミルクに含まれる砂糖です。

砂糖–または スクロースサトウキビに由来する、XNUMXつの化合物である二糖類の例です 。 ショ糖は、 ブドウ糖分子 と フルクトース分子 一緒に参加します。 他の一般的な二糖は、牛乳からの乳糖と穀物に由来するマルトースです。

これらの砂糖が食べられるとき、体はそれらのそれぞれをわずかに異なって処理します。 しかし、最終的にそれらはあなたの体がエネルギーに変換する分子に分解されます。 砂糖とすべての食品からのエネルギー量はカロリーで測定されます。

高フルクトースコーンシロップ

高果糖コーンシロップは米国の食品の定番であり、このハイブリッド砂糖甘味料はそれ自体でカテゴリーを必要とします。 高フルクトースコーンシロップ とうもろこしに含まれる主な炭水化物であるコーンスターチから作られています。 コーンスターチは 何千ものブドウ糖分子 一緒に結合。 工業規模では、でんぷんは使用して個々のブドウ糖分子に分解されます 酵素。 次に、このブドウ糖をXNUMX番目の酵素で処理して、その一部を果糖に変換します。 一般的に、高果糖コーンシロップはおおよそです 42％-55％フルクトース.

このブレンドは甘くて安価に製造できますが、カロリーが高くなっています。 他の天然糖と同様に、 高果糖コーンシロップが多すぎると健康に悪い。 そして、ほとんどの加工食品や飲み物はものがいっぱい詰まっているので、食べ過ぎがちです。

天然の無糖甘味料

甘味料のXNUMX番目のカテゴリーは、天然の非砂糖甘味料として定義できます。 これらは、ステビアやモンクフルーツなどの食品添加物、および天然糖アルコールです。 これらの分子は糖ではありませんが、それでも甘い受容体に結合できるため、甘い味がします。

ステビア の葉から来る分子です ステビアredaudiana 植物。 ほとんどの糖よりもはるかに大きく、30つのブドウ糖分子が結合した「甘い」分子が含まれています。 これらの分子はブドウ糖自体より150から250倍甘いです。 モンクフルーツの甘い分子はステビアに似ており、ブドウ糖のXNUMX倍甘いです。

人体はステビアとモンクフルーツの両方を分解するのに本当に苦労しています。 ですから、どちらもとても甘いのに、食べてもカロリーは出ません。

糖アルコールたとえば、ソルビタルのように、ショ糖ほど甘くはありません。 それらは、パイナップル、マッシュルーム、ニンジン、海藻などのさまざまな食品に含まれており、ダイエットドリンク、無糖チューインガム、その他多くの食品や飲料に添加されることがよくあります。 糖アルコールは、通常の糖のように円ではなく、炭素原子の鎖でできています。 糖と同じ原子で構成されていますが、糖アルコールは体に吸収されにくいため、低カロリー甘味料とされています。

人工甘味料

甘いものを作るXNUMX番目の方法は追加することです 人工甘味料。 これらの化学物質は実験室や工場で生産されており、自然界には見られません。 甘い味がするすべてのものと同様に、味蕾の特定の受容体に結合できるため、そうします。

これまでのところ、米国食品医薬品局は 承認されたXNUMXつの人工甘味料。 最もよく知られているのは、おそらくサッカリン、アスパルテーム、スクラロースで、スプレンダとしてよく知られています。 人工甘味料はすべて異なる化学式を持っています。 天然の糖に似ているものもあれば、根本的に異なるものもあります。 それらは通常砂糖より何倍も甘いです-サッカリンはテーブルシュガーより200から700倍甘いです-そしてそれらのいくつかは体が壊れにくいです。

甘いデザートは多くの人にとって単純な喜びかもしれませんが、味蕾が甘さをどのように知覚するかという化学はそれほど単純ではありません。 原子の完璧な組み合わせを持つ分子だけが甘い味がしますが、カロリーに関しては、体はこれらの分子のそれぞれを異なる方法で処理します。

著者について

Kristine Nolin、化学の准教授、 リッチモンド大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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