其他
正文共2270字,预计阅读时间约为8分钟也可点击本篇推文音频,用耳朵聆听知识~你以为本文要讲“肥宅快乐水”吗?并不是。今天要讲的是一个“二氧化碳变成糖”的故事,而且是变成不少人梦寐以求的“健康糖”。吃糖很快乐,获得糖的过程可未必糖是自然界存在最多、结构最复杂的化合物,又称碳水化合物,是人类食物与动物赖以生存的重要物质之一,人体所需要的70%左右的能量由糖提供。“甜食使人快乐”,很大程度上是因为其中的糖给了我们甜蜜、愉悦、欢快的感觉。(图片来源:veer图库)不过,从古至今,获得糖的过程可不像吃糖那么快乐。地球上的绿色植物通过光合作用固定二氧化碳,将淀粉、蔗糖等碳水化合物储存在玉米、小麦、甘蔗、水果等作物中。人们需要采用物理、化学以及生物手段,经历复杂制糖过程,才能获得糖。据文献记载,在大约4000年前,中国掌握了熬制饴糖的技术,从谷物、薯类淀粉中制取甜食,名为“饴”,例如《诗经·大雅》中有“周原滕臁,堇荼如饴”的诗句,说明西周时就已有饴糖。到了唐朝,蔗糖制作技术取得了突破性的进展,砂糖开始出现,并从皇室贡品开始走向民间。大约在18世纪,德国科学家马格拉夫从甜菜中提取成功蔗糖,真正使得糖消费平民化。时至今日,人们已经能制出种类纷繁,结构和功能各异的糖家族,应用于生活中的各个领域,包括糖果、饮料、烹饪、药品、工业制造等。全世界每年糖的产量和消费量均已突破亿吨,已成为人们生活中不可或缺的食品原料和能量来源。但是,这种传统的“二氧化碳——生物质资源——糖”的制糖方法,正在面临一些挑战。制糖厂和甘蔗(图片来源:veer图库)首先,日益增长的人口数量对糖需求量越来越高,受到植物光合作用能量转换效率限制,依赖作物为原材料获取糖成分的方式在未来可能无法满足需求;其次,随着土地退化和短缺、生态系统退化、全球变暖导致的极端天气和自然灾害,依赖于糖类生物质资源的生产方式面临着原料供应安全和风险等问题;再次,在长期自然进化过程中,作物中的糖成分已经相对固定,难以获得一些稀有的或者天然不存在的单糖成分,这些单糖成分有可能具有重要生理功能。等等,这种“稀有的糖”是什么?有什么特别的功能?一种稀少而又健康的糖糖的分类包括单糖、双糖、多糖。单糖是碳水化合物中最基本的组成单位,根据碳原子数目又分为丙糖(3个碳原子)、丁糖(4个碳原子)、戊糖(5个碳原子)、己糖(6个碳原子)等,其中己糖是自然界含量最丰富的单糖,与机体营养代谢最为密切。葡萄糖分子式(图片来源:veer图库)葡萄糖、果糖是自然界中含量最多的已糖。馒头等食物被人吃下后,最终会以葡萄糖的形式进入人体血液,输送到人体不同器官或生产能量或转化成人体所需要的蛋白质、脂肪等。因此,葡萄糖被誉为生命结构与贮能的重要物质。果糖被誉为“最甜”的单糖,广泛存在于蜂蜜中。自然界中,除了葡萄糖、果糖等少数糖含量丰富外,大多数已糖在自然界中存在很少,2002年这类糖被国际稀少糖学会定义为稀少糖。所谓的稀少糖,主要是指自然界中含量稀少的一类单糖。稀少糖自然界含量示范图(图片来源:国际稀少糖学会ISRS)其中,阿洛酮糖是一种重要的稀少糖,其甜味类似蔗糖(甜度为蔗糖70%),热量低(0.4Kcal/g)、几乎零升糖指数(GI)。研究证明,阿洛酮糖具有抑制血糖上升及预防肥胖作用,有可能成为改善糖尿病、肥胖人群的食糖替代品。(文献来源:Nature