หนังสือ

การศึกษาองค์ความรู้เกี่ยวกับความหวาน

ความหวานและการรับรู้รสหวาน

ความหวาน (SWEETENESS)

คำจำกัดความ (Definition)

     ความหวาน เป็นความรู้สึกพึงพอใจ เนื่องมาจากอาหารที่มีรสหวาน และ/หรือได้รับกลิ่นอาหารที่มีน้ำตาลเป็นส่วนประกอบ เป็นการรับรู้พื้นฐานต่อสารที่ให้รสหวานต่างๆ จากน้ำตาล โปรตีนบางชนิด และสารบางชนิดที่ให้ความหวาน ได้แก่ สารให้ความหวาน (sweeteners) ที่ได้จากการสังเคราะห์

     ความหวานเฉลี่ยที่มนุษย์รับรู้ได้ อยู่ในระดับความเข้มข้นของสารให้ความหวานต่างกัน กล่าวคือ น้ำตาลทราย (sucrose) 10 mM, น้ำตาลนม (lactose) 30 mM, และ 1-propyl-2-amino-4nitrobentene 2 µM คุณภาพความหวานมีความสัมพันธ์กับรูปแบบของสารให้ความหวาน

     ความหวานเป็นรสที่เกี่ยวพันกับความพึงพอใจ ให้รสชาติความอร่อยถูกปาก และความสนุกตามความแตกต่างของอาหาร สารให้ความหวานจะมีอยู่ในธรรมชาติ เช่น ในผักผลไม้ ดังนั้นการรับประทานผักผลไม้ทุกวันจะทำให้ร่างกายได้รับสารให้ความหวานเป็นประจำ ความหวานเป็นคุณสมบัติพื้นฐานของผลิตภัณฑ์ทั้งหลาย เพราะน้ำตาลมีความหวานและอร่อย จึงมีการเติมน้ำตาลลงในอาหาร ส่วนมากเป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวและคู่ (monosacchrides และ disaccharides) โดยน้ำตาลผลไม้ (fructose) หวานมากที่สุด ขณะที่น้ำตาลขนมหวานไม่มาก ทำให้ได้รสหวานอร่อยช่วยให้ได้รสชาติของสมุนไพรหรือเครื่องเทศ นอกจากนี้น้ำตาลยังเป็นสารถนอมอาหารชนิดหนึ่ง และใช้เป็น bulking ในขนมอบ

การรับรู้รส (Taste perception)

     รส (Taste หรือ gestation) เป็น visceral sense สัมพันธ์กับหน้าที่ของทางเดินอาหาร ร่วมกับการกินอาหาร โดยรสของอาหารจะกระตุ้นตัวรับรสซึ่งเป็น chemoreceptor ทำให้เกิดการรับรู้ทางเคมี มนุษย์มีการรับรู้รส 5 รส ได้แก่ รสหวาน เค็ม เปรี้ยว ขม และ unami (monosodium glutamate หรือ 5' nucleotides หรือ savory หรือ brothy หรือ meaty)

     การรับรู้รสชาติของมนุษย์

     ทารกในครรภ์ช่วง 3 เดือนสุดท้ายก่อนคลอด ระบบเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท ในสมองทารกจะยาวขึ้น หนาขึ้น และมีจำนวนเพิ่มมากขึ้น ระบบต่างๆ ในสมองจะทำหน้าที่แตกต่างกันไป โดยเซลล์ประสาทจะทำหน้าที่ส่งผ่านสัญญาณไปยังเซลล์ประสาทอื่นๆ ทารกในครรภ์เรียนรู้ได้สามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆ รอบตัวได้เกือบสมบูรณ์ ตั้งแต่ระยะครรภ์ 7-9 เดือน ไม่ว่าจะเป็นการมองเห็น การได้ยิน การรับรู้รส สัมผัส และการเคลื่อนไหว ระบบประสาทจะเจริญเต็มที่เมื่ออายุ 5 ปี

     ทารกสามารถรับรู้รสได้ตั้งแต่แรกเกิด สามารถแยกความแตกต่างระหว่างนม น้ำ และของเหลวอื่นๆ ได้ โดยจะแสดงความชอบต่อสิ่งนั้นด้วยการดูดอย่างแรงและนาน รสชาติที่เด็กจะสามารถรับรู้ได้ก่อนรสชาติอื่น คือ รสหวาน

การรับรู้รสหวาน (PERCEPTION OF SWEETENESS)

     การรับรสหวานจะอยู่บริเวณปลายลิ้นด้านหน้า สารที่ให้รสหวานเป็นสารเชิงซ้อน ได้แก่ น้ำตาล เกลืออนินทรีย์ (inorganic salts เช่น เกลืออนินทรีย์ของตะกั่ว และ berylium) sulfamides โปรตีน (ได้แก่ โปรตีนความหวาน เช่น monellin, thaumatin และ mabinlin (ทนความร้อน) ส่วน curculin เป็นโปรตีนที่ปรับเปลี่ยนรสเปรี้ยวเป็นรสหวาน) และสารประกอบไนโตรเจน (ได้แก่ กรดอะมิโน และสายเป็ปไทด์) alcohol, glycol, aldehyde, amide, ester

กลไกการรับรสหวาน

     การรับรสหวานถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางกายภาพ และทางเคมีของสารให้ความหวาน (sweet substances) ได้แก่ น้ำตาล polyols และสารให้ความหวานอย่างแรง (intense sweeteners) โดยบทบาทของการเคลื่อนของน้ำรอบๆ สารให้ความหวาน เป็นผลจากสมดุลระหว่าง hydrophilic และ hydrophobic hydration สารให้ความหวานอย่างแรงแตกต่างจากน้ำตาล และ polyols โดยเป็น hydrophobic hydration (ได้แก่ sodium cyclamate) หรือเป็น negative hydration (ได้แก่ potasssium acesulfame, sodium saccharine) หรือมีการเคลื่อนของโมเลกุลน้ำมาก (ได้แก่ aspartame, alitame) การเพิ่ม (synergy) หรือลด (suppressrion) ของการรับรู้รสหวานมีความสัมพันธ์กับการเพิ่มหรือลดของการเคลื่อนไหวของน้ำ (water mobility) 20 โดยเริ่มจากการที่สารเคมีของสารให้ความหวานละลายออกจากอาหารโดยน้ำลาย จะกระตุ้นปุ่มรับรส ลักษณะโครงสร้างสำหรับความหวาน คือ lipophilic moiety การสร้าง lipophilicsite ใน sugar ring ทำให้มีการจัดโมเลกุลของน้ำตาลบนผิวของตัวรับรส