یا فتن كسى كه مزه شیرین را دوست نداشته باشد كار سختى است. در واقع تصور مى شود كه تمایل انسان به شیرینى ها یك سازگارى اساسى براى بقا بوده است. هنگامى كه به نوزادان طعم هاى اساسى گوناگون یعنى شیرینى، شورى، تلخى و ترشى را ارائه مى دهیم آنها شیرینى را انتخاب مى كنند. دانشمندان معتقدند این ترجیح ممكن است یك طرح تكاملى باشد كه تضمین مى كند نوزادان شیر را كه براى ادامه حیاتشان ضرورى است بپذیرند، چرا كه شیر به علت قند موجود در آن (لاكتوز) اندكى شیرین است.

قند ها

در حالى كه بسیارى از افراد مزه شیرینى را به قند معمولى یا ساكاروز نسبت مى دهند، ساكاروز تنها یكى از انواع قند هایى است كه مزه شیرین دارند.

میوه ها داراى قند هاى ساده اى مانند گلوكز و فروكتوز هستند؛ مواد غذایى دیگر نیز مانند عسل یا شربت ذرت داراى قند هایى هستند كه تركیبى از گلوكز و فروكتوز هستند.یك قند ساده دیگر قند لاكتوز نام دارد كه تركیبى از گلوكز و یك قند ساده دیگر یعنى گالاكتوز است.

همه قند ها مواد كربوهیدراتى هستند كه به ازاى هر گرم چهار كالرى انرژى ایجاد مى كنند و همه كربوهیدرات ها از یك یا چند نوع مولكول قند ساده تشكیل شده اند. قند ها پس از گوارش از طریق جریان خون به سلول هاى بدن مى رسند و در آنجا به عنوان سوخت اصلى بدن، كمك به سوخت و ساز چربى، تشكیل پروتئین ها و ذخیره براى استفاده هاى بعدى به كار مى روند.

قند ها تنها شیرین كننده هاى غذا نیستند، آنها خصوصیات عملى منحصر به فردى دارند مثلاً رشته شدن و قوام گرفتن غذا كه خوردن غذا را لذت بخش مى كند مدیون آنها است.

ساكاروز: یا همان قند معمولى كه ما به صورت شكر یا حبه هاى قند- مصرف مى كنیم یك تركیب دوقندى (دى ساكاریدى) است كه از دو قند گلوكز و فروكتوز تشكیل شده است و به ازاى هر گرمش ۴ كالرى (تقریباً ۱۶ كالرى براى هر قاشق چایخورى شكر) انرژى تولید مى كند. فرایند تصفیه قند در كارخانه ناخالصى ها را از نیشكر یا چغندر قند مى زداید و بلور هاى سفیدى به وجود مى آورد كه شكل شاخص شكرى را كه سرمیز مى گذاریم به وجود مى آورد. ملاس شكل ناخالص تر ساكاروز است.

فروكتوز: فروكتوز مانند ساكاروز به ازاى هر گرم چهار كالرى ایجاد مى كند. همانطور كه گفته شد فروكتوز یكى از اجزاى سازنده قند معمولى یا ساكاروز است، فروكتوز همچنین به شكل بلورى به برخى نوشابه ها اضافه مى شود.

• شیرین كننده هاى كم كالرى

شیرین كننده هاى كم كالرى مزه شیرین ایجاد مى كنند ولى فاقد كالرى هستند یا میزان كالرى كمى دارند، بنابراین باعث افزایش وزن نمى شوند. این مواد پیش از آنكه مجوز مصرف بگیرند باید استاندارد هاى لازم از لحاظ ایمنى را كسب كنند. از جمله باید براى كودكان و زنان باردار بى خطر باشند. در حال حاضر شش شیرین كننده قوى كم كالرى توسط سازمان غذا و داروى آمریكا به تصویب رسیده است كه شامل این مواد مى شود: آیس سولفام پتاسیم (Ace-k)، آسپارتام، نئوتام، ساكارین، سوكرالوز و تاگاتوز و دو ماده دیگر آلتیام و سیكلامات نیز در بسیارى كشور ها مجوز مصرف گرفته اند.

آسپارتام در بسیارى از غذا ها و نوشابه ها و به صورت شیرین كننده سر میز غذا مصرف مى شود. آسپارتام به ازاى هر گرم داراى چهار كالرى است، اما در مقایسه با قند معمولى ۲۰۰ برابر شیرین تر است، بنابراین مقدار بسیار كمى از آن براى شیرین كردن كفایت مى كند و لذا كالرى زیادى را به غذا ها نمى افزاید.

اضافه كردن ساكارین كه یكى از قدیمى ترین شیرین كننده هاى كم كالرى است، كالرى به غذا ها اضافه نمى كند. آیس سولفام پتاسیم (Ace-K) در بسیارى از نوشابه ها و غذا ها و به عنوان تشدید كننده رایحه هم كاربرد دارد. این ماده نیز فاقد كالرى است و در مقابل حرارت هم پایدار است. هنگامى كه آن را با سایر شیرین كننده هاى كم كالرى مخلوط مى كنند یك اثر افزاینده دارد و طعم شیرینى و پایدارى غذا ها و نوشابه هاى كم كالرى را مى افزاید.

• سوكرالوز

تنها شیرین كننده كم كالرى كه از قند ساخته مى شود و حدود ۶۰۰ بار شیرین تر است، فاقد كالرى و پایدارى زیادى تحت شرایط به عمل آورى دارد. سازمان غذا و داروى آمریكا سوكرالوز را براى استفاده در غذا ها و نوشابه ها در پختن غذا و نان و به عنوان شیرین كننده روى میزى تائید كرده است.

• نئوتام

یك شیرین كننده فاقد كالرى و یك طعم دهنده با مزه اى مانند قند و شیرین است. حدود ۸۰۰ بار شیرین تر از قند و مقدار بسیار كمى از آن براى شیرین كردن غذا ها و نوشابه ها كافى است. نئوتام در سال ۲۰۰۲ به وسیله سازمان غذا و داروى آمریكا بعد از یك بررسى گسترده و بیش از ۱۰۰ مطالعه براى اثبات سلامت و كارآمدى جهت استفاده عمومى در غذا ها و نوشابه ها مورد تائید قرار گرفت. نئوتام به سرعت تجزیه شده و كاملاً حذف شده و در بدن تجمع نمى یابد. نئوتام براى استفاده عمومى افراد شامل زنان باردار و شیرده، كودكان و افراد دیابتى مناسب است.

• تاگاتوز

از نظر علمى به عنوان دلتا- تاگاتوز شناخته مى شود كه شیرین كننده اى است با كالرى كم و از مشتقات لاكتوز است كه در برخى محصولات لبنى و سایر غذا ها وجود دارد.

تاگاتوز در آمریكا اجازه استفاده در غذا و نوشابه ها را دارد.

• مخلوط شیرین كننده هاى كم كالرى

مخلوط شیرین كننده هاى كم كالرى در غذا و نوشابه ها به صورت دسته جمعى عمل مى كنند تا سطح مورد نیاز شیرینى را در سطوح كمتر از شیرین كننده هایى كه به تنهایى استفاده مى شوند ایجاد كند. طعم نهایى اغلب انتظارات مصرف كننده ها را نسبت به قند یا سایر شیرین كننده هاى كالرى دار بهتر تامین مى كند. همچنین محصولات ممكن است پایدارى شیرینى بهترى تا پایان طول عمر محصول داشته باشند. مراجع سلامتى جهان نتیجه گرفته اند در حال حاضر هیچ شاهد علمى وجود ندارد كه مخلوط این مواد اثرات فیزیولوژیك متفاوت از اثر هر یك از این مواد به تنهایى داشته باشند و موردى هم تا به حال گزارش نشده است.

• الكل هاى قندى (قند الکل)

در حالى كه طعم شیرین عموماً از قند ها ناشى مى شود امروز انواع بسیارى از شیرین كننده ها كه به غذا اضافه مى شوند وجود دارند. الكل هاى قندى مانند اریتریتول، ایزومالت، مانیتول، مانیتون، سوربیتول و گزیتول، مزه شیرین را به وجود مى آورند، در بسیارى از آب نبات هاى فاقد قند، غذا ها و آدامس هاى جویدنى وجود دارند. الكل هاى قندى به طور طبیعى در بسیارى از سبزى ها و میوه ها یافت مى شوند اما در تولید تجارى آنها را از سایر كربوهیدرات ها مانند ساكاروز، گلوكز و نشاسته به دست مى آورند.

• شیرین كننده ها و سلامتى

اگرچه كه قند ها، شیرین كننده هاى كم كالرى، مخلوط شیرین كننده ها یا الكل هاى قندى، مزه بسیارى از غذا هاى مورد علاقه را ایجاد مى كنند، كارشناسان تغذیه عقیده دارند كه غذا هاى شیرین مى توانند بخشى از یك رژیم سالم باشند.

مسئله مهم دریافت متعادل كالرى است به طورى كه اطمینان حاصل شود غذا هاى شیرین- كه برخى از آنها مواد مغذى چندانى به رژیم غذایى نمى افزایند- جاى موادى را نگیرند كه سرشار از م روى مى آورد و بعد احساس گناه او را دربرمى گیرد و دوباره مصرف آنها را تحریم مى كند.

به این ترتیب چرخه معیوبى از توالى ممنوعیت و افراط در مصرف به وجود مى آید كه نهایتاً باعث شكست در اهداف رژیم غذایى مى شود.قندها و شیرین كننده ها باعث بیش فعالى در كودكان، دیابت نوع ۲ یا سایر بیمارى هاى مزمن نمى شوند.شواهد علمى ارتباط میان مصرف قند و چاقى و اضافه وزن را تائید نمى كند. تحقیقات دیگر بر روى شیرین كننده هاى فاقد كالرى به وسیله كمیسیون اروپایى و آژانس استاندارد هاى غذایى فرانسه سلامت و مفید بودن آنها را در رژیم غذایى دوباره تائید مى كند. این مواد این ظرفیت را دارند كه به عنوان وسیله اى براى مدیریت موثر وزن- هنگامى كه در هماهنگى با فعالیت جسمى و انتخاب هاى غذایى مناسب استفاده شوند- به كار روند

سه جایگزین رایج تری كه برای قند عرضه شدند همه به طور تصادفی كشف شدند. ساكارین، نخستین شیرین كننده مصنوعی مدت ها قبل از آنكه مصرف آن به عنوان جایگزینی برای قند خوراكی معمولی یا "سوكروز" رواج پیدا كند، بیش از یكصد سال پیش كشف شد. این واقعه در آزمایشگاه "ایرا رِمسِن" ( Ira Remsen) ، مشهورترین شیمیدان آمریكایی سده نوزدهم، روی داد.

در سال 1879، یكی از همكاران رمسن بر روی مسئله ای كار می كرد كه به عنوان برنامه پژوهشی نظری به او محّول شده بود. ضمن این كار، همكار مذكور كه "فالبرگ" نام داشت، متوجه شد ماده ای كه تهیه كرده بود و تصادفاً بر دستش ریخته بود طعم بسیار شیرینی دارد ( آن روزها شیمیدانان مثل حالا زیاد در بوییدن و چشیدن موادی كه با آنها كار می كردند، محتاط نبودند). ظاهراً فالبرگ، ارزش احتمالی این ماده شیرین جدید را حدس زده بود، چون برای تهیه آن روشی تجاری ابداع كرد و در سال 1885 به نام خود به ثبت رساند. نامی كه برای این ماده جدید انتخاب كرد، ساكارین بود كه از معادل لاتینی قند یا ساكاروم مشتق می شد.

در سال 1937 یكی از دانشجویان فارغ التحصیل شیمی كه زیر نظر پروفسورل. ف. آودریت در دانشگاه ایلینویز پژوهش می كرد مشغول آماده كردن تركیباتی به نام سولفامات ها بود، چون تصور می شد خواص دارو شناختی ( نه شیرین كنندگی ) جالبی داشته باشند. این دانشجو كه "مایكل سودا" نام داشت ضمن كار در آزمایشگاه متوجه شیرینی چشمگیری در سیگاری كه مشغول دود كردن آن بود شد، و پی برد كه منشاء آن یكی از موادی است كه روی آن كار می كرد. این ماده "سیكلوهگزیل سولفامات سدیم" بود. بعدها معلوم شد كه نمك كلسیمی آن هم شیرین است. از نمكهای سدیمی و كلسیمی اسید سیكلوهگزیل سولفامیك به عنوان جایگزین هایی برای قند استفاده شد، كه نمك كلسیمی آن در رژیم های كم سدیم به كار رفت. تا سال 1970استفاده از این مواد به عنوان جایگزین هایی برای قند رواج داشت، اما در آن سال سازمان مواد غذایی و دارویی ایالات متحده براساس پژوهش هایی كه در جانوران انجام گرفته بود و حكایت از زیانمند بودنش می كرد، آن را در آمریكا ممنوع ساخت. پس از كشف شیرینی سیكلوهگزیل سولفامات سدیم، انواعی از سولفاماتهای مشابه تهیه و آزمایش شدند، اما هیچ یك از آنها به اندازه نخستین جایگزینی كه مایكل سوادی تیزبین شناسایی كرد شیرین نبودند. سیكلاماتها را با ساكارین مخلوط می كردند، چون این دو در كنار یكدیگر طعم شیرین تری داشتند، و ضمناً تلخی كمتری هم از آنها در دهان باقی می ماند.

سومین جایگزین شیرین كننده مهم نیز كه آسپارتام ( یا به نام تجاری اش نوتراسوییت) خوانده می شود كاملاً به طور تصادفی كشف شد. نام شیمیایی صحیح آسپارتام ، ل- آسپارتیل – ل- فنیل آلانین متیل استراست. قسمت " متیل استر" نام آن بدین معناست كه این ماده از خویشاوندان شیمیایی نزدیك دی پپتیدل- آسپارتیل- ل – فنیل آلانین است. هر دی پپتید تركیبی از دو اسید آمینه است كه آجرهای ساختمانی پروتئین ها هستند؛ وقتی پروتئینی را هضم می كنیم به اسیدهای آمینه سازنده اش شكسته می شود. این استرمتیلی دی پپتید مذكور از مواد واسطی بود كه شیمی دانان شركت " سرل طبی " فرآینده تهیه ی یك تتراپتیید ( تركیبی از چهار اسید آمینه ) به دست آورده بودند. تتراپپتیدی كه به دنبال آن بودند در طرح پژوهشی تهیه دارویی برای زخم معده مورد نیاز بود تا از آن به عنوان مقیاسی زیست شناختی استفاده شود.

یكی از شیمی دانان برحسب تصادف مقداری از استردی پپتید واسط را چشید و متوجه طعم بسیار شیرین آن شد. طعم شیرین آسپارتام را نمی شد از روی ویژگی های اسیدهای آمینه تشكیل دهنده اش پیش بینی كرد- یكی از آنها " بی مزه" است و دیگری طعم تلخی دارد. شیرینی زیادی كه بر اثر تركیب این دو و تبدیل آنها به استرمتیل ایجاد شد كاملاً نا منتظره بود.

جیمزم. شلاتر، شیمیدان، در كتاب آسپارتام: فیزیولوژی و زیست شیمی (1984) چگونگی كشف آسپارتام را شرح می دهد:

"در دسامبر سال 1965 برای تهیه تتراپپتید انتهای كربنی گاسترین با دكتر مازور همكاری می كردم. ما مشغول تهیه مواد واسط بودیم و سعی می كردیم آنها را خالص كنیم. بخصوص در یكی از روزهای دسامبر سال 1965 مشغول تبلور مجدد مقداری آسپارتیل فنیل آلاتین متیل استر( آسپارتام) بودم كه دكتر مازور آماده كرده و به من سپرده بود. آسپارتام را در ظرفی با متانول حرارت می دادم كه ناگهان مقداری از مخلوط به بیرون از ظرف ریخت. در نتیجه كمی از گرد آن برانگشتانم نشست. كمی بعد وقتی برای برداشتن كاغذی سرانگشت خودم را با زبانم تر كردم، متوجه طعم شیرینی غلیظی شدم. اول گمان كردم شاید هنوز مقداری شكر از صبحانه روی دستم مانده باشد. اما چیزی نگذشت كه متوجه شدم ممكن نیست چنین باشد، چون در این فاصله دستانم را شسته بودم. بنابراین نتیجه گرفتم كه گرد روی دستم باید از همان ظرفی باشد كه بلور آسپارتیل فنیل آلانین متیل استر را در آن ریخته بودم. احساس كردم این استردی پپتید نباید سمّی باشد، در نتیجه كمی از آن را چشیدم و دریافتم كه همان ماده ای است كه اندكی قبل بر انگشتانم چشیده بودم."

آسپارتام برخلاف ساكارین و سیكلامات كه بدون تغییر از بدن دفع می شوند، به اسیدهای آمینه طبیعی سازنده اش تجزیه می شود، و آنها نیز به نوبه خود در مسیرهای سوخت و ساز معمولی بدن به اجزای كوچكتری شكسته می شوند. چون شلاتر این مطلب را درباره سوخت و ساز پپتیدها می دانست، آن قدر جرئت داشت كه ماده ای را كه از ظرف بیرون ریخته بود، بچشد.

آسپارتام 180 تا 200 برابر شیرین‌تر از شکر بوده و تولید آن آسان است. ولی در برابر حرارت پایدار نبوده و در اثر حرارت دیدن، خاصیت شیرینی خود را از دست می‌دهد. آسپارتام در مقادیر زیاد در موش تومور مغزی ایجاد می‌کند، ولی در لیست کارسینوژن‌های انسانی قرار ندارد. مصرف مقادیر متوسط آسپارتام در دوران بارداری ایمن می‌باشد

با این حال آسپارتام دارای عوارض بسیار زیادی است که مصرف آن را محدود می‌نماید از جمله: حملات پانیک که یک عارضه شایع ناشی از مسمومیت با این قند است، تشنج، صرع، گیجی، میگرن، سردرد شدید، از دست دادن حافظه، اختلالات تکلم به صورت تکلم بریده بریده، بی‌حسی انتهاها، خستگی مزمن، بی‌خوابی، تحریک‌پذیری، فوبیا (ترس مرضی)، تغییرات تشخیصی واضح، تاکیکاردی، واکنش‌های آسمی، درد قفسه سینه، افزایش فشارخون، تهوع و استفراغ، اسهال، دردهای شکم، بلع دردناک، خارش، کهیر و سایر واکنش‌های آلرژیک، افزایش یا کاهش قند خون، اختلالات قاعدگی، اختلالات جنسی، کاهش میل جنسی در مردان، سوزش ادرار، افزایش تشنگی، افزایش وزن، ادم، نازک شدن موها، ریزش مو، درد مفاصل، تومور مغزی تایید شده در حیوانات و مرگ.

مصرف آسپارتام بیماریهای زیر را تشدید کرده یا علائم آن‌ها را تقلید می‌کند: فیبرومیالژی، آرتریت، اسکلروز مولتیپل، پارکینسون، لوپوس اریتماتو، حساسیت به مواد شیمیایی، دیابت و مشکلات ناشی از آن، آلزایمر، نقص های هنگام تولد، سندرم خستگی مزمن، لنفوم، بیماری اختلال در توجه، بیماریهای پانیک، افسردگی و سایر بیماریهای روانی.

اما با این همه باید بررسیهای جدید را نادیده نگرفت که نیویورك تایمز: یك بررسی جدید در مورد شیرین كننده مصنوعی آسپارتام ممكن است باعث راحتی خیال مصرف كنندگان نوشابه های رژیمی شود.یك تحقیق بزرگ انجام شده توسط موسسه ملی سرطان آمریكا هیچ ارتباطی را میان مصرف آسپارتام و افزایش خطر ابتلا به سرطان مغز یا سرطان های خون نشان نداده است.

درباره بی خطر بودن ساكارین و سیكامات بحث های فراوانی شده است. ساكارین بیش از 80 سال مصرف می شد بی آنكه اثر سوئی از آن مشاهده شود، اما در دهه 1970 به زیر سؤال رفت، چون در موش هایی كه مقادیر بسیار زیادی ساكارین مصرف كرده بودند، تومورهای مثانه پیدا شد. البته تحریم پیشنهادی سازمان مواد غذایی و دارویی ایالات متحده تا ارزیابی آزمایش های جانوری بیشتر به تعویق افتاد. گرچه تحریم سیكلامات در سال 1970 در ایالات متحده اجرا شد، اما این جایگزین قند هنوز در بسیاری از كشورهای دیگر عرضه می شود.

ارائه ارقام دقیق برای سنجش میزان شیرینی یك ماده كار دشواری است. بی تردید ساكارین شیرین ترین ماده ای است كه شناخته شده است. در مصارف عادی، نسبت شیرین كنندگی آن به سوكروز در حدود 300 به 1 است . سیكلامات در حدود 30 بار شیرین تر از سوكروز است و شیرینی آسپارم تام تقریباً 200 برابر بیشتر.

مواد شیرین كننده غیر مغذی طبیعی و صناعی دیگری به غیر از سه ماده ای كه در اینجا شرح دادیم در سراسر دنیا مصرف شده اند، اما این سه ماده در ایالات متحده بیش از همه مورد استفاده قرار گرفته اند. هر سه به طور تصادفی كشف شدند، اما شاید این نمونه های بخت یاری به اندازه بقیه شگفت آور نباشند، چون طعم ها به غیر قابل پیش بینی و ذهنی بودن مشهورند.ساختارهای مولكولی ساكارین، سیكلامات و آسپارتام به نحو چشمگیری با یكدیگر متفاوت اند. گر چه ساكارین و سیكلامات در داشتن حلقه ای از شش اتم كربن به یكدیگر شبیه اند و هر دو یك اتم گوگرد دارند، اما آسپارتام كاملاً متفاوت است- در ساختار مولكولی آن هیچ وجه اشتراكی با دو تركیب دیگر وجود ندارد.

مواد دیگری كه به داشتن طعمی شیرین شناخته شده اند نیز انواع گوناگونی از ساختارهای مولكولی و تركیب های شیمیایی دارند. دانشمندان علوم مولكولی كاملاً به این تناقض های ظاهری در ساختار مولكولی و كار كرد فیزیولوژیك پی برده اند، و كم كم بر شناخت خود از این تفاوت ها افزوده اند. شاید در آینده در آینده نزدیك، پیشرفت چشمگیری در این زمینه صورت گیرد