Сахар - лишь один из многих усилителей вкуса, которые люди и компании используют для подслащивания продуктов и напитков. Мари ЛаФаучи / Момент через Getty Images

Быстрая прогулка по отделу с напитками в любом магазине на углу показывает невероятную изобретательность ученых-диетологов в поисках сладких вкусов. В некоторых напитках вы найдете сахар. Диетическая газировка может содержать искусственный или натуральный низкокалорийный подсластитель. И почти во всем остальном содержится кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, король сладости в США.

Я химик, изучающий соединения, встречающиеся в природе, и я также любитель поесть. Если на этикетках продуктов питания указано, что продукты и напитки являются диетическими, с нулевым содержанием сахара или «без искусственных подсластителей», это может сбивать с толку, когда вы знаете, что именно вы потребляете.

Так что же это за сладкие молекулы? Как тростниковый сахар и искусственные подсластители могут создавать такие похожие вкусы? Во-первых, полезно понять, как работают вкусовые рецепторы.

Вкусовые рецепторы и химия

"карта вкуса”- идея о том, что вы пробуете разные вкусы на разных частях языка - далеко от истины. Люди могут попробовать все вкусы везде, где есть вкусовые рецепторы. Так что же за вкусовые рецепторы?

Вкусовые рецепторы - это участки на языке, содержащие десятки вкусовых ощущений. рецепторные клетки. Эти клетки могут определять пять вкусов - сладкий, кислый, соленый, горький и умами. Когда вы едите, молекулы пищи растворяются в слюне, а затем смываются через вкусовые рецепторы, где они связываются с различными клетками вкусовых рецепторов. Только молекулы определенной формы могут связываться с определенными рецепторами, и это приводит к восприятию различных ароматов.

Молекулы, обладающие сладким вкусом, связываются со специфическими белками на клетках вкусовых рецепторов, называемых G-белки. Когда молекула связывает эти G-белки, она запускает серию сигналов, которые отправляются в мозг, где они интерпретируются как сладкие.

Натуральный сахар

Натуральные сахара - это углеводы, известные как сахариды которые сделаны из углерода, кислорода и водорода. Вы можете представить сахар в виде колец из атомов углерода с парами кислорода и водорода, присоединенными к внешней стороне колец. Кислородные и водородные группы делают сахар липким на ощупь. Они ведут себя как липучки, прилипая к парам кислорода и водорода на других молекулах сахара.

Простейшие сахара - это одномолекулярные сахара, называемые моносахаридами. Вы, наверное, слышали о некоторых из них. Глюкоза - это самый простой сахар, который в основном производится растениями. Фруктоза сахар из фруктов. галактоза сахар в молоке.

Столовый сахар или сахароза, который получают из сахарного тростника - это пример дисахарида, соединения, состоящего из двух моносахариды. Сахароза образуется при молекула глюкозы и еще один молекула фруктозы объединиться. Другие распространенные диссахариды - это лактоза из молока и мальтоза, которая поступает из зерен.

Когда эти сахара употребляются в пищу, организм обрабатывает каждый из них немного по-разному. Но в конце концов они распадаются на молекулы, которые ваше тело превращает в энергию. Количество энергии из сахара - и всей пищи - измеряется в калориях.

Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы

Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы является одним из основных продуктов питания США, и этому гибридному сахарному подсластителю нужна отдельная категория. Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы сделан из кукурузного крахмала - основного углевода, содержащегося в кукурузе. Кукурузный крахмал изготовлен из тысячи молекул глюкозы связаны вместе. В промышленных масштабах крахмал расщепляют на отдельные молекулы глюкозы с помощью ферменты. Затем эту глюкозу обрабатывают вторым ферментом, чтобы преобразовать часть ее во фруктозу. Как правило, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы составляет примерно 42%-55% фруктоза.

Эта смесь сладкая и дешевая в производстве, но она высококалорийна. Как и в случае с другими натуральными сахарами, слишком много кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы вредно для вашего здоровья. А поскольку большинство обработанных пищевых продуктов и напитков наполнены этим продуктом, его легко потреблять слишком много.

Натуральные подсластители без сахара

Вторая категория подсластителей может быть определена как натуральные подсластители без сахара. Это пищевые добавки, такие как стевия и архат, а также натуральные сахароспирты. Эти молекулы не являются сахарами, но они все еще могут связываться со сладкими рецепторами и поэтому имеют сладкий вкус.

Стевия это молекула, которая происходит из листьев Стевия редаудиана растение. Он содержит «сладкие» молекулы, которые намного больше, чем большинство сахаров, и к которым прикреплены три молекулы глюкозы. Эти молекулы в 30–150 раз слаще самой глюкозы. Сладкие молекулы плодов монаха похожи на стевию и в 250 раз слаще глюкозы.

Человеческому организму очень трудно расщеплять стевию и монашеский фрукт. Так что, даже если они оба очень сладкие, вы не получите калорий, если их съедите.

Сахарные спирты, как, например, сорбит, не такие сладкие, как сахароза. Их можно найти в различных продуктах, включая ананасы, грибы, морковь и морские водоросли, и их часто добавляют в диетические напитки, жевательную резинку без сахара и многие другие продукты и напитки. Сахарные спирты состоят из цепочек атомов углерода, а не из кругов, как обычные сахара. Хотя они состоят из тех же атомов, что и сахара, сахарные спирты плохо усваиваются организмом, поэтому они считаются низкокалорийными подсластителями.

Искусственные подсластители

Третий способ сделать что-нибудь сладкое - добавить Искусственные подсластители. Эти химические вещества производятся в лабораториях и на фабриках и не встречаются в природе. Как и все сладкие на вкус, они делают это потому, что могут связываться с определенными рецепторами вкусовых рецепторов.

Пока что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрил шесть искусственных подсластителей. Наиболее известными из них, вероятно, являются сахарин, аспартам и сукралоза, более известные как Splenda. Все искусственные подсластители имеют разные химические формулы. Некоторые из них напоминают натуральный сахар, а другие радикально отличаются. Обычно они во много раз слаще сахара - сахарин в 200-700 раз слаще столового сахара - и некоторые из них трудно расщеплять организмом.

Хотя сладкий десерт может быть простым удовольствием для многих, химия того, как ваши вкусовые рецепторы воспринимают сладость, не так проста. Только молекулы с идеальным сочетанием атомов обладают сладким вкусом, но тела по-разному относятся к каждой из этих молекул, когда дело касается калорий.

Об авторе

Кристин Нолин, доцент кафедры химии, Университет Ричмонда

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

Соль, жир, кислота, тепло: освоение элементов хорошей кулинарии

Авторы Самин Носрат и Венди Макнотон

Эта книга предлагает подробное руководство по приготовлению пищи, в котором основное внимание уделяется четырем элементам: соли, жиру, кислоте и теплу, а также предлагаются идеи и методы приготовления вкусных и хорошо сбалансированных блюд.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Поваренная книга Skinnytaste: меньше калорий, больше вкуса

Джина Хомолка

Эта поваренная книга предлагает коллекцию полезных и вкусных рецептов, в которых основное внимание уделяется свежим ингредиентам и яркому вкусу.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Корректировка еды: как сохранить наше здоровье, нашу экономику, наши сообщества и нашу планету — по кусочку за раз

доктор Марк Хайман

В этой книге исследуются связи между едой, здоровьем и окружающей средой, предлагаются идеи и стратегии для создания более здоровой и устойчивой продовольственной системы.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Поваренная книга босоногой графини: секреты специализированного продовольственного магазина Ист-Хэмптона для простого развлечения

Ина Гартен

Эта поваренная книга предлагает коллекцию классических и элегантных рецептов от любимой босоногой графини, в которых основное внимание уделяется свежим ингредиентам и простоте приготовления.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Как приготовить все: основы

Марк Биттман

Эта поваренная книга предлагает исчерпывающее руководство по основам приготовления пищи, охватывающее все, от навыков обращения с ножом до основных приемов, и предлагает коллекцию простых и вкусных рецептов.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа