В чем разница между сахаром, натуральными и искусственными подсластителями?

Только молекулы с идеальной комбинацией атомов имеют сладкий вкус, но тела по-разному справляются с каждой из этих молекул, когда речь идет о калориях.

[caption id="attachment_263278" align="aligncenter" width="1280"] В то время как сладкий десерт может быть простым удовольствием для многих, химия того, как ваши вкусовые рецепторы воспринимают сладость, не так проста. Фото: Pixabay.com[/caption] 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, изучаю соединения, встречающиеся в природе, а также люблю поесть. Из-за запутанных этикеток продуктов питания, утверждающих, что продукты и напитки являются диетическими, не содержат сахара или «без искусственных подсластителей», может быть сложно понять, что именно вы потребляете, пишет medicalxpress.com. 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 чувствуете разные вкусы на разных частях языка, — далека от истины. Люди могут ощущать все вкусы везде, где есть вкусовые рецепторы. Так что же такое вкусовой рецептор? Вкусовые рецепторы — это участки на языке, содержащие десятки вкусовых рецепторов. Эти клетки могут различать пять вкусов: сладкий, кислый, соленый и горький. Когда вы едите, молекулы пищи растворяются в слюне, а затем омываются вкусовыми рецепторами, где они связываются с различными клетками вкусовых рецепторов. Только молекулы определенной формы могут связываться с определенными рецепторами, что приводит к восприятию различных ароматов. Молекулы, обладающие сладким вкусом, связываются со специфическими белками на вкусовых рецепторах, называемыми G-белками. Когда молекула связывается с этими G-белками, она запускает серию сигналов, которые отправляются в мозг, где она интерпретируется как сладкая.

Натуральные сахара

Натуральные сахара — это типы углеводов, известные как сахариды, которые состоят из углерода, кислорода и водорода. Вы можете представить сахара как кольца 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 представляют собой мономолекулярные сахара, называемые моносахаридами. Вы, наверное, слышали о некоторых из них. Глюкоза является самым основным сахаром и в основном производится растениями. Фруктоза – это сахар из фруктов. Галактоза — это сахар в молоке. Столовый сахар или сахароза, получаемая из сахарного тростника, является примером дисахарида, соединения, состоящего из двух моносахаридов. Сахароза образуется при соединении молекулы глюкозы и молекулы фруктозы. Другими распространенными диссахаридами являются лактоза из молока и мальтоза из злаков. Когда эти сахара употребляются в пищу, организм обрабатывает каждый из них немного по-разному. Но в конце концов они расщепляются на молекулы, которые ваше тело преобразует в энергию. Количество энергии, получаемой из сахара и всей пищи, измеряется в калориях.

Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы

Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы является основным продуктом питания в США, и этому гибридному сахарному подсластителю нужна отдельная категория. Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы производится из кукурузного крахмала — основного углевода, содержащегося в кукурузе. Кукурузный крахмал состоит из тысяч молекул глюкозы, связанных вместе. В промышленных масштабах крахмал расщепляют на отдельные молекулы глюкозы с помощью ферментов. Затем эту глюкозу обрабатывают вторым ферментом, чтобы преобразовать часть ее во фруктозу. Как правило, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы содержит примерно 42–55% фруктозы. Эта смесь сладкая и дешевая в производстве, но имеет высокую калорийность. 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 веществом, легко съесть 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, полученная из листьев растения Stevia redaudiana. Он содержит «сладкие» молекулы, которые намного больше, чем большинство сахаров, и к ним присоединены три молекулы глюкозы. Эти молекулы в 30-150 раз слаще самой глюкозы. Сладкие молекулы архата похожи на стевию и в 250 раз слаще глюкозы. Человеческому организму очень трудно расщеплять как стевию, так и монаха. Поэтому, несмотря на то, что они оба очень сладкие, вы не получаете калорий от их употребления. Сахарные спирты, такие как сорбит, например, 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-то сладкое — добавить искусственные подсластители. Эти химические вещества производятся в лабораториях и на фабриках и не встречаются в природе. Как и все сладкие на вкус вещи, они делают это потому, что могут связываться с определенными рецепторами во вкусовых рецепторах. На данный момент Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило шесть искусственных подсластителей. Наиболее известными, вероятно, являются сахарин, аспартам и сукралоза, более известная как Splenda. Все искусственные подсластители имеют разные химические формулы. Некоторые из них напоминают натуральные сахара, в то время как другие радикально отличаются от них. Обычно они во много раз слаще сахара (сахарин в 200-700 раз слаще столового сахара), а некоторые из них трудно перевариваются организмом. В то время как сладкий десерт может быть простым удовольствием для многих, химия того, как ваши вкусовые рецепторы воспринимают сладость, не так проста. Только молекулы с идеальной комбинацией атомов имеют сладкий вкус, но тела по-разному справляются с каждой из этих молекул, когда речь идет о калориях.