شیرینی، یکی از طعم‌هایی است که همه آن را دوست دارند و به‌طور گسترده از شکر، شیرین کننده‌های مصنوعی و طبیعی در غذاها استفاده می‌شود.
اگر در یک فروشگاه مواد غذایی قدم بزنید، در هر گوشه‌ای نبوغ باورنکردنی دانشمندان علوم غذایی را در جستجوی طعم‌های شیرین مشاهده می‌کنید. در برخی نوشیدنی‌ها شکر پیدا می‌کنید، یک نوشابه رژیمی ممکن است یک شیرین کننده مصنوعی یا طبیعی کم کالری داشته باشد و تقریباً در هر چیز دیگری شربت ذرت با فروکتوز بالا (پادشاه شیرینی ایالات متحده) یافت می‌شود.
کریستین نولین، یک شیمیدان است که ترکیبات موجود در طبیعت را مطالعه می‌کند و همچنین عاشق غذا است. او قرار است ما را در مورد شیرینی‌ها و انواع قندهای افزوده راهنمایی کند. با مجله دانستنی کیمازی مگ همراه باشید تا با او در این سفر همراه شویم.
این روزها روی انواع محصولات برچسب‌های گیج کننده‌ای وجود دارند که ادعا می‌کنند غذاها و نوشیدنی‌های رژیمی، بدون شکر یا بدون شیرین کننده‌های مصنوعی هستند. با وجود این، دانستن این‌که دقیقاً چه چیزی مصرف می‌کنید می‌تواند گیج‌کننده باشد.
پس این مولکول‌های شیرین چیست؟ قند نیشکر و شیرین‌کننده‌های مصنوعی چگونه می‌توانند چنین طعم‌های مشابهی تولید کنند؟ ابتدا، درک نحوه عملکرد جوانه‌های چشایی مفید است.
جوانه‌های چشایی و علم شیمی
نقشه طعم (این ایده که طعم‌های مختلف را در قسمت‌های مختلف زبان خود می‌چشید) دور از واقعیت است. مردم می‌توانند همه طعم‌ها را در هر جایی که جوانه‌های چشایی وجود دارد بچشند. پس جوانه چشایی چیست؟
جوانه‌های چشایی نواحی روی زبان شما هستند که حاوی ده‌ها سلول گیرنده چشایی هستند. این سلول‌ها می‌توانند پنج طعم شیرین، ترش، شور، تلخ و اومامی را تشخیص دهند. وقتی غذا می‌خورید، مولکول‌های غذا در بزاق حل می‌شوند و سپس از طریق جوانه‌های چشایی شسته می‌شوند و در آن‌جا به سلول‌های گیرنده چشایی مختلف متصل می‌شوند. فقط مولکول‌هایی با اشکال خاص می‌توانند به گیرنده‌های خاصی متصل شوند و این باعث درک طعم‌های مختلف می‌شود.
مولکول‌هایی که طعم شیرین دارند به پروتئین‌های خاصی روی سلول‌های گیرنده چشایی به نام پروتئین‌های G متصل می‌شوند. هنگامی که یک مولکول به این پروتئین‌های G متصل می‌شود، یک سری سیگنال‌ها را تحریک می‌کند که به مغز ارسال می‌شوند و در آن‌جا به عنوان شیرین تفسیر می‌شود.
قندهای طبیعی
قندهای طبیعی انواعی از کربوهیدرات‌ها هستند که به نام ساکارید‌ها شناخته می‌شوند و از کربن، اکسیژن و هیدروژن ساخته شده‌اند. شما می‌توانید قند‌ها را حلقه‌هایی از اتم‌های کربن با جفت اکسیژن و هیدروژن به بیرون حلقه‌ها تصور کنید. گروه‌های اکسیژن و هیدروژن چیزی هستند که قند را در لمس، چسبناک می‌کنند. آن‌ها مانند برچسب نر و ماده رفتار می‌کنند و به جفت اکسیژن و هیدروژن روی سایر مولکول‌های قند می‌چسبند.
ساده‌ترین قند‌ها، قند‌هایی تک مولکولی به نام مونوساکارید هستند. احتمالاً نام برخی از این موارد را شنیده‌اید. گلوکز اساسی‌ترین قند است و بیشتر توسط گیاهان ساخته می‌شود. فروکتوز قندی از میوه است. گالاکتوز نیز قند موجود در شیر است.
شکر خوراکی یا ساکارز که از نیشکر به دست می‌آید، نمونه‌ای از یک دی ساکارید (ترکیبی که از دو مونوساکارید ساخته شده) است. ساکارز زمانی تشکیل می‌شود که یک مولکول گلوکز و یک مولکول فروکتوز به یکدیگر بپیوندند. سایر دی ساکارید‌های رایج عبارتند از لاکتوز شیر و مالتوز که در غلات تولید می‌شود.
وقتی این قند‌ها خورده می‌شوند، بدن هر یک از آن‌ها را کمی متفاوت پردازش می‌کند؛ اما در نهایت آن‌ها به مولکول‌هایی تجزیه می‌شوند که بدن شما آن را به انرژی تبدیل می‌کند. مقدار انرژی حاصل از شکر و تمام غذاها با کالری اندازه‌گیری می‌شود.
شربت ذرت با فروکتوز بالا
شربت ذرت با فروکتوز بالا یکی از اصلی‌ترین غذا‌های ایالات متحده است و این شیرین کننده قند هیبریدی به تنهایی به دسته‌ای نیاز دارد. شربت ذرت با فروکتوز بالا از نشاسته ذرت (کربوهیدرات اصلی موجود در ذرت) تهیه می‌شود. نشاسته ذرت از هزاران مولکول گلوکز ساخته شده است که به یکدیگر متصل شده‌اند. در مقیاس صنعتی، نشاسته با استفاده از آنزیم‌ها به مولکول‌های گلوکز منفرد شکسته می‌شود. این گلوکز سپس با آنزیم دوم تصفیه می‌شود تا مقداری از آن به فروکتوز تبدیل شود. به‌طور کلی، شربت ذرت با فروکتوز بالا تقریباً ۴۲ تا ۵۵ درصد فروکتوز است.
این ترکیب شیرین و ارزان است؛ اما کالری بالایی دارد. مانند سایر قندهای طبیعی، شربت ذرت با فروکتوز زیاد برای سلامتی مضر است. از آن‌جایی که بیشتر غذاها و نوشیدنی‌های فرآوری شده پر از این مواد هستند، مصرف بیش از حد آن به راحتی انجام می‌گیرد.
شیرین کننده‌های طبیعی بدون قند
دسته دوم از شیرین‌کننده‌ها را می‌توان به عنوان شیرین‌کننده‌های طبیعی بدون قند تعریف کرد. این‌ها افزودنی‌های خوراکی مانند استویا، میوه راهب و همچنین الکل‌های قند طبیعی هستند. این مولکول‌ها قند نیستند؛ اما همچنان می‌توانند به گیرنده‌های شیرین متصل شوند و در نتیجه طعم شیرینی داشته باشند.
استویا مولکولی است که از برگ‌های گیاه Stevia redaudiana به دست می‌آید. استویا حاوی مولکول‌های شیرینی است که بسیار بزرگ‌تر از بسیاری از قند‌ها هستند و سه مولکول گلوکز به آن‌ها متصل هستند. این مولکول‌ها ۳۰ تا ۱۵۰ برابر شیرین‌تر از خود گلوکز هستند. مولکول‌های شیرین میوه راهب شبیه استویا و ۲۵۰ برابر شیرین‌تر از گلوکز هستند.
بدن انسان در تجزیه استویا و میوه راهب بسیار تلاش می‌کند و انجام این کار برای بدن بسیار سخت است؛ بنابراین اگرچه هر دو واقعاً شیرین هستند اما شما هیچ کالری از خوردن آن‌ها دریافت نمی‌کنید.
به عنوان مثال، الکل‌های قند، مانند سوربیتال، به شیرینی ساکارز نیستند. آن‌ها را می‌توان در انواع غذاها از جمله آناناس، قارچ، هویج و جلبک دریایی یافت و اغلب به نوشیدنی‌های رژیمی، آدامس‌های بدون قند و بسیاری از غذاها و نوشیدنی‌های دیگر اضافه می‌شوند. الکل‌های قند از زنجیره‌ای از اتم‌های کربن به جای دایره‌هایی مانند قندهای معمولی ساخته شده‌اند. اگرچه الکل‌های قند از همان اتم‌های قند تشکیل شده‌اند؛ اما به خوبی توسط بدن جذب نمی‌شوند، بنابراین به عنوان شیرین کننده‌های کم کالری در نظر گرفته می‌شوند.
شیرین کننده‌های مصنوعی
راه سوم برای درست کردن چیزی شیرین، اضافه کردن شیرین کننده‌های مصنوعی است. این مواد شیمیایی در آزمایشگاه‌ها و کارخانه‌ها تولید می‌شوند و در طبیعت یافت نمی‌شوند. مانند همه چیز‌هایی که طعم شیرین دارند، این کار را انجام می‌دهند؛ زیرا می‌توانند به گیرنده‌های خاصی در جوانه‌های چشایی متصل شوند.
تاکنون، سازمان غذا و داروی ایالات متحده شش شیرین کننده مصنوعی را تأیید کرده است. شناخته شده‌ترین آن‌ها احتمالاً ساخارین، آسپارتام و سوکرالوز هستند که بیشتر به نام Splenda شناخته می‌شوند. شیرین کننده‌های مصنوعی همگی فرمول‌های شیمیایی متفاوتی دارند. برخی شبیه قندهای طبیعی هستند در حالی که برخی دیگر کاملاً متفاوت هستند. آن‌ها معمولاً چندین برابر شیرین‌تر از شکر هستند. ساخارین به شکلی باورنکردنی ۲۰۰ تا ۷۰۰ برابر شیرین‌تر از شکر است و تجزیه برخی از آن‌ها برای بدن سخت است.
اگرچه یک دسر شیرین ممکن است برای بسیاری لذت ساده‌ای باشد؛ اما نحوه درک شیرینی توسط جوانه‌های چشایی شما چندان ساده نیست. فقط مولکول‌هایی با ترکیب کامل اتم‌ها طعم شیرینی دارند؛ اما بدن با هر یک از این مولکول‌ها در مورد کالری، متفاوت برخورد می‌کند.
