พวกเราบางคนนึกภาพชีวิตของตัวเองไม่ออกหากไม่ได้กินขนมหวาน เช่น ช็อกโกแลต ลูกอม คุกกี้... หรือนึกภาพเครื่องดื่มอย่างชาหรือกาแฟโดยไม่เติมน้ำตาลเพื่อให้หวานขึ้นไม่ได้ น้ำตาลเป็นส่วนประกอบสำคัญในอาหารประจำวันของเรา เมื่อเราพูดถึงน้ำตาล ส่วนใหญ่เราจะนึกถึงเม็ดสีขาวเล็กๆ ที่เราใส่ลงไปในอาหารเป็นอันดับแรก ซึ่งเราเรียกว่า "น้ำตาลทราย" แต่แท้จริงแล้ว น้ำตาลไม่ได้เป็นเพียงสารนั้นเท่านั้น น้ำตาลสามารถพบได้ในทุกสิ่งตั้งแต่ผลไม้ไปจนถึงขนมหวาน
น้ำตาลคืออะไร จำเป็นหรือไม่ที่เราต้องได้รับจากอาหาร และมีประโยชน์ต่อสุขภาพหรือไม่
ในบทเรียนนี้เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับ น้ำตาล และเราจะพบว่า:
ในทางเคมี น้ำตาลประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน (C) ออกซิเจน (O) และไฮโดรเจน (H) และจัดอยู่ในประเภทคาร์โบไฮเดรต คาร์โบไฮเดรตเป็นหนึ่งในสามสารอาหารหลักที่พบในอาหารและเครื่องดื่ม น้ำตาลเป็นเพียงชื่อทั่วไปของคาร์โบไฮเดรตที่ละลายน้ำได้และมีรสหวาน
ชนิดของน้ำตาล มีดังนี้
กลูโคสเป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวที่มีสูตรโมเลกุล C 6 H 12 O 6 เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเดกซ์โทรส พบในผลไม้และน้ำผึ้ง และเป็นน้ำตาลอิสระหลักที่หมุนเวียนในเลือดของสัตว์ชั้นสูง
โครงสร้างทางเคมีของกลูโคส
ฟรุกโตสหรือน้ำตาลผลไม้เป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวที่พบได้ตามธรรมชาติในผลไม้ น้ำผึ้ง ซูโครส และน้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูง มีสูตรเคมีคือ C 6 H 12 O 6
กาแลกโตสเป็นน้ำตาลโมโนแซ็กคาไรด์ที่มีความหวานเกือบเท่ากับกลูโคส และหวานประมาณ 65% เท่ากับซูโครส มีสูตรเคมีคือ C 6 H 12 O 6
*กลูโคส กาแลกโตส และฟรุกโตส เป็น โมโนแซ็กคาไรด์ ที่พบได้ทั่วไป ซึ่งเป็นน้ำตาลรูปแบบที่ง่ายที่สุด และเป็นหน่วยพื้นฐานของคาร์โบไฮเดรต โมโนแซ็กคาไรด์ทั้งหมดมีสูตรเหมือนกัน คือ C 6 H 12 O 6 แต่มีโครงสร้างต่างกัน
ซูโครสเป็น น้ำตาลทราย ที่เรารู้จักกัน ซูโครสประกอบด้วยโมเลกุลกลูโคสหนึ่งโมเลกุลและโมเลกุลฟรุกโตสหนึ่งโมเลกุลที่เชื่อมเข้าด้วยกัน เป็นไดแซ็กคาไรด์ ซึ่งประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์สองชนิด ได้แก่ กลูโคสและฟรุกโตส ซูโครสผลิตขึ้นตามธรรมชาติในพืช ซึ่งใช้กลั่นเป็นน้ำตาลทราย สูตรโมเลกุลคือ C 12 H 22 O 11
แล็กโทสเป็นน้ำตาลที่พบได้เฉพาะในนมเท่านั้น จึงเรียกว่า น้ำตาลนม แล็กโทสยังพบได้ในผลิตภัณฑ์นมและผลิตภัณฑ์ที่ทำจากนม เช่น ชีสและไอศกรีม แล็กโทสเป็นไดแซ็กคาไรด์ ซึ่งเป็นน้ำตาลที่ประกอบด้วยหน่วยย่อยของกาแล็กโทสและกลูโคส มีสูตรเคมีคือ C₁₂H₂₂O₁₁
มอลโตสเป็นน้ำตาลที่ประกอบด้วยโมเลกุลกลูโคส 2 โมเลกุลที่เชื่อมเข้าด้วยกัน มอลโตสเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า น้ำตาลมอลต์ มอ ลโตสถูกสร้างขึ้นในเมล็ดพืชและส่วนอื่นๆ ของพืชในขณะที่พืชสลายพลังงานที่สะสมไว้เพื่อให้แตกหน่อ สูตรเคมีของมอลโตสคือ C 12 H 22 O 11
*ซูโครส แล็กโทส และมอลโตส เป็น ไดแซ็กคาไรด์ ที่พบได้ทั่วไป ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว 2 โมเลกุลที่เชื่อมกัน ทั้ง สองมีสูตรเคมีเหมือนกัน คือ C12H22O11 แต่ มี โครงสร้างต่างกัน
โมโนแซ็กคาไรด์สายยาวกว่านั้นไม่ถือเป็นน้ำตาล แต่เรียกว่า โอลิโกแซ็กคาไรด์หรือโพลีแซ็กคาไรด์
โมโนแซ็กคาไรด์ | ไดแซ็กคาไรด์ |
กลูโคส (เดกซ์โทรส) | ซูโครส (น้ำตาลทราย) = กลูโคส + ฟรุกโตส |
กาแลกโตส | แล็กโตส (น้ำตาลนม) = กลูโคส + กาแลกโตส |
ฟรุคโตส (น้ำตาลผลไม้) | มอลโตส (น้ำตาลมอลต์) = กลูโคส + กลูโคส |
ตอนนี้ เมื่อเรารู้ประเภทของน้ำตาลแล้ว เราก็สามารถพูดถึงน้ำตาลธรรมชาติและน้ำตาลขัดสีได้ น้ำตาลธรรมชาติพบได้ในธรรมชาติ พบในผลไม้ในรูปของฟรุกโตส และพบในผลิตภัณฑ์นม เช่น นมและชีสในรูปของแล็กโตส เนื่องจากน้ำตาลเหล่านี้พบได้ในธรรมชาติ จึงมักบริโภคในรูปแบบที่ผ่านการแปรรูปเพียงเล็กน้อย อาหารที่มีน้ำตาลธรรมชาติมีบทบาทสำคัญในการรับประทานอาหาร เนื่องจากน้ำตาลเหล่านี้ให้สารอาหารที่จำเป็นต่อร่างกายเพื่อให้ร่างกายแข็งแรงและช่วยป้องกันโรคได้
น้ำตาลทรายขาวมาจากอ้อยหรือหัวบีต ซึ่งผ่านกระบวนการสกัดน้ำตาล โดยทั่วไปน้ำตาลทรายขาวจะพบในรูปของซูโครส เราใช้ทั้งน้ำตาลทรายขาวและน้ำตาลทรายแดง แล้วความแตกต่างระหว่างน้ำตาลทรายขาวกับน้ำตาลทรายแดงคืออะไร น้ำตาลทรายขาวผลิตขึ้นโดยผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ซึ่งจะแยกน้ำเชื่อมสีน้ำตาลที่เรียกว่ากากน้ำตาลออกไป ในทางกลับกัน น้ำตาลทรายแดงจะผ่านกระบวนการแปรรูปน้อยกว่าเพื่อรักษาปริมาณกากน้ำตาลไว้ หรือผลิตขึ้นโดยการผสมน้ำตาลทรายขาวกับกากน้ำตาล
น้ำตาลที่เพิ่มเข้าไป ได้แก่ น้ำตาลที่เติมลงไประหว่างการแปรรูปอาหาร (เช่น ซูโครสหรือเดกซ์โทรส) อาหารที่บรรจุหีบห่อเป็นสารให้ความหวาน (เช่น น้ำตาลทราย) น้ำตาลจากน้ำเชื่อมและน้ำผึ้ง และน้ำตาลจากน้ำผลไม้หรือน้ำผักเข้มข้น
น้ำตาลมีหน้าที่หลายอย่างในเทคโนโลยีอาหาร หน้าที่ที่สำคัญที่สุดคือน้ำตาลที่เติมลงในอาหารทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:
หน้าที่ของน้ำตาลที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด การรับรู้ความหวานของน้ำตาลขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ค่า pH ความเข้มข้น การมีส่วนผสมอื่นๆ ในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป และการรับรู้ของแต่ละคน
น้ำตาลช่วยเพิ่มความดันออสโมซิสในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่ทำให้อาหารเน่าเสีย
สามารถเลือกขนาดของผลึกน้ำตาลได้ เพื่อเพิ่มความกรุบกรอบและความสวยงามให้กับผิวของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
การหมักเป็นกระบวนการที่สำคัญในการอบและการผลิตเบียร์ ยีสต์ที่ใช้ในกระบวนการเหล่านี้ใช้น้ำตาลเป็นแหล่งอาหารเพื่อผลิตเอธานอล คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำในกระบวนการหมัก ในการทำขนมปัง กระบวนการนี้จะช่วยเร่งกระบวนการขึ้นฟู ในการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ กระบวนการหมักจะส่งผลให้ได้แอลกอฮอล์และความหวานตามเป้าหมาย
น้ำตาลสามารถเพิ่มหรือลดคุณลักษณะรสชาติบางประการในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปของคุณได้
การใช้ประโยชน์อื่นๆ ของน้ำตาล ได้แก่ ใช้เป็น สารแต่งสี สารเพิ่มปริมาตร และอื่นๆ