Gula hanyalah salah satu daripada banyak penambah rasa yang digunakan oleh orang dan syarikat untuk memaniskan makanan dan minuman. Marie LaFauci/Moment melalui Getty Images

Berjalan pantas di lorong minuman di mana-mana kedai sudut mendedahkan kepintaran luar biasa saintis makanan dalam mencari perisa manis. Dalam sesetengah minuman anda akan menemui gula. Soda diet mungkin mengandungi pemanis rendah kalori tiruan atau semula jadi. Dan terdapat dalam hampir semua yang lain adalah sirap jagung fruktosa tinggi, raja kemanisan AS.

Saya seorang ahli kimia yang mengkaji sebatian yang terdapat dalam alam semula jadi, dan saya juga seorang pencinta makanan. Dengan label makanan yang mengelirukan yang mendakwa makanan dan minuman sebagai diet, sifar gula atau dengan "tiada pemanis tiruan," ia boleh mengelirukan untuk mengetahui dengan tepat apa yang anda makan.

Jadi apakah molekul manis ini? Bagaimanakah gula tebu dan pemanis tiruan boleh menghasilkan rasa yang serupa? Pertama, adalah berguna untuk memahami cara tunas rasa berfungsi.

Rasa dan kimia

The "peta rasa” – idea bahawa anda merasai perisa yang berbeza pada bahagian lidah yang berlainan – adalah jauh dari kebenaran. Orang ramai boleh merasai semua perisa di mana-mana sahaja terdapat tunas rasa. Jadi apa itu citarasa?

Tunas rasa adalah kawasan pada lidah anda yang mengandungi berpuluh-puluh rasa sel reseptor. Sel-sel ini boleh mengesan lima perisa - manis, masam, masin, pahit dan umami. Apabila anda makan, molekul makanan dilarutkan dalam air liur dan kemudian dibasuh merentasi tunas rasa, di mana ia mengikat sel reseptor rasa yang berbeza. Hanya molekul dengan bentuk tertentu boleh mengikat reseptor tertentu, dan ini menghasilkan persepsi rasa yang berbeza.

Molekul yang rasa manis mengikat protein tertentu pada sel reseptor rasa yang dipanggil G-protein. Apabila molekul mengikat protein-G ini, ia mencetuskan satu siri isyarat yang dihantar ke otak di mana ia ditafsirkan sebagai manis.

Gula semulajadi

Gula semulajadi adalah jenis karbohidrat yang dikenali sebagai sakarida yang diperbuat daripada karbon, oksigen dan hidrogen. Anda boleh bayangkan gula sebagai cincin atom karbon dengan pasangan oksigen dan hidrogen yang melekat pada bahagian luar cincin. Kumpulan oksigen dan hidrogen inilah yang menjadikan gula melekit apabila disentuh. Mereka berkelakuan seperti Velcro, melekat pada pasangan oksigen dan hidrogen pada molekul gula lain.

Gula yang paling ringkas ialah gula molekul tunggal yang dipanggil monosakarida. Anda mungkin pernah mendengar tentang beberapa perkara ini. Glukosa adalah gula paling asas dan kebanyakannya dibuat oleh tumbuhan. Fruktosa ialah gula daripada buah. Galactose ialah gula dalam susu.

Gula meja – atau sukrosa, yang berasal dari tebu - adalah contoh dissacharide, sebatian yang diperbuat daripada dua monosakarida. Sukrosa terbentuk apabila a molekul glukosa dan molekul fruktosa sertai bersama. Disakarida biasa lain ialah laktosa daripada susu dan maltosa, yang berasal dari bijirin.

Apabila gula ini dimakan, badan memproses setiap gula secara berbeza sedikit. Tetapi akhirnya ia dipecahkan kepada molekul yang badan anda tukarkan kepada tenaga. Jumlah tenaga daripada gula – dan semua makanan – diukur dalam kalori.

Sirap jagung fruktosa tinggi

Sirap jagung fruktosa tinggi adalah ruji makanan AS, dan pemanis gula hibrid ini memerlukan kategori tersendiri. Sirap jagung fruktosa tinggi diperbuat daripada kanji jagung - karbohidrat utama yang terdapat dalam jagung. Kanji jagung diperbuat daripada beribu-ribu molekul glukosa terikat bersama. Pada skala industri, kanji dipecahkan kepada molekul glukosa individu menggunakan enzim. Glukosa ini kemudiannya dirawat dengan enzim kedua untuk menukar sebahagian daripadanya menjadi fruktosa. Secara amnya, sirap jagung fruktosa tinggi adalah kira-kira 42%-55% fruktosa.

Campuran ini manis dan murah untuk dihasilkan tetapi mempunyai kandungan kalori yang tinggi. Seperti gula semula jadi yang lain, terlalu banyak sirap jagung fruktosa tinggi tidak baik untuk kesihatan anda. Dan memandangkan kebanyakan makanan dan minuman yang diproses dibungkus penuh dengan bahan-bahan tersebut, ia mudah untuk diambil terlalu banyak.

Pemanis bukan gula semulajadi

Kategori kedua pemanis boleh ditakrifkan sebagai pemanis bukan gula semulajadi. Ini adalah bahan tambahan makanan seperti stevia dan buah sami, serta alkohol gula asli. Molekul ini bukan gula, tetapi ia masih boleh mengikat reseptor manis dan oleh itu rasa manis.

Stevia ialah molekul yang berasal dari daun Stevia redaudiana tumbuhan. Ia mengandungi molekul "manis" yang jauh lebih besar daripada kebanyakan gula dan mempunyai tiga molekul glukosa yang melekat padanya. Molekul ini adalah 30 hingga 150 kali lebih manis daripada glukosa itu sendiri. Molekul manis daripada buah sami adalah serupa dengan stevia dan 250 kali lebih manis daripada glukosa.

Tubuh manusia mempunyai masa yang sangat sukar untuk memecahkan kedua-dua buah stevia dan sami. Jadi walaupun kedua-duanya sangat manis, anda tidak mendapat kalori daripada memakannya.

Gula alkohol, seperti sorbital, contohnya, tidak semanis sukrosa. Mereka boleh didapati dalam pelbagai makanan, termasuk nanas, cendawan, lobak merah dan rumpai laut, dan sering ditambah kepada minuman diet, gula-gula getah tanpa gula dan banyak makanan dan minuman lain. Alkohol gula diperbuat daripada rantaian atom karbon dan bukannya bulatan seperti gula biasa. Walaupun ia terdiri daripada atom yang sama seperti gula, gula alkohol tidak diserap dengan baik oleh badan jadi ia dianggap sebagai pemanis rendah kalori.

Pemanis buatan

Cara ketiga untuk membuat sesuatu yang manis adalah dengan menambah pemanis tiruan. Bahan kimia ini dihasilkan di makmal dan kilang dan tidak ditemui di alam semula jadi. Seperti semua perkara yang rasa manis, mereka berbuat demikian kerana ia boleh mengikat reseptor tertentu dalam tunas rasa.

Setakat ini, Pentadbiran Makanan dan Ubat-ubatan AS telah meluluskan enam pemanis tiruan. Yang paling terkenal mungkin sakarin, aspartam dan sucralose - lebih dikenali sebagai Splenda. Pemanis tiruan semuanya mempunyai formula kimia yang berbeza. Sesetengahnya menyerupai gula semula jadi manakala yang lain secara radikal berbeza. Mereka biasanya berkali-kali lebih manis daripada gula - sakarin adalah 200 hingga 700 kali lebih manis daripada gula meja - dan sesetengah daripadanya sukar untuk dipecahkan oleh badan.

Walaupun pencuci mulut yang manis mungkin merupakan keseronokan yang mudah bagi kebanyakan orang, kimia bagaimana citarasa anda melihat kemanisan tidaklah begitu mudah. Hanya molekul dengan gabungan atom yang sempurna rasanya manis, tetapi badan menangani setiap molekul ini secara berbeza apabila ia berkaitan dengan kalori.

Tentang Pengarang

Kristine Nolin, Profesor Madya Kimia, Universiti Richmond

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku berkaitan:

Garam, Lemak, Asid, Haba: Menguasai Elemen Memasak Yang Baik

oleh Samin Nosrat dan Wendy MacNaughton

Buku ini menawarkan panduan komprehensif untuk memasak, memfokuskan pada empat unsur garam, lemak, asid dan haba serta menawarkan cerapan dan teknik untuk mencipta hidangan yang lazat dan seimbang.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

Buku Masakan Skinnytaste: Ringan pada Kalori, Besar pada Perisa

oleh Gina Homolka

Buku masakan ini menawarkan koleksi resipi yang sihat dan lazat, memfokuskan pada bahan-bahan segar dan rasa yang berani.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

Pembaikan Makanan: Cara Menjimatkan Kesihatan Kita, Ekonomi Kita, Komuniti Kita dan Planet Kita--Satu Gigitan Pada Satu Masa

oleh Dr Mark Hyman

Buku ini meneroka hubungan antara makanan, kesihatan dan alam sekitar, menawarkan pandangan dan strategi untuk mencipta sistem makanan yang lebih sihat dan mampan.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

Buku Masakan Barefoot Contessa: Rahsia dari Kedai Makanan Istimewa East Hampton untuk Hiburan Ringkas

oleh Ina Garten

Buku masakan ini menawarkan koleksi resipi klasik dan elegan daripada Barefoot Contessa yang digemari, memfokuskan pada bahan-bahan segar dan penyediaan ringkas.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

Cara Memasak Semuanya: Asas

oleh Mark Bittman

Buku masakan ini menawarkan panduan komprehensif untuk asas memasak, merangkumi segala-galanya daripada kemahiran pisau kepada teknik asas dan menawarkan koleksi resipi mudah dan lazat.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan