โภชนาการ หมายถึง อาหารที่เข้าสู่ร่างกายมนุษย์ แล้วร่างกายสามารถนำไปใช้เป็นประโยชน์ในด้านการเจริญเติบโต การค้ำจุน และการซ่อมแซมส่วนต่างๆ ของร่างกาย ดังนั้นการได้กินอาหารที่เพียงพอและถูกสัดส่วน จึงเป็นสิ่งจำเป็นที่สุดสำหรับมนุษย์ เพื่อให้มีสุขภาพที่แข็งแรง
คอลัมน์ “กินถูก...ถูก” ได้รับความร่วมมือจากสถาบันวิจัยโภชนาการ มหาวิทยาลัยมหิดล ครั้งนี้เสนอเรื่อง “มารู้จักน้ำตาลเทียมกันเถอะ” โดย ดร.อาณดี จึงเจริญ
มารู้จักน้ำตาลเทียมกันเถอะ
ถ้าจะให้เขียนรายชื่อของหวานทุกชนิดที่คนไทยเรารู้จักกินกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ ก็คงเป็นปริมาณหลายหน้ากระดาษ นับตั้งแต่ขนมแบบไทย เช่น ฝอยทอง ทองหยิบ ตะโก้ ขนมชั้น มาถึงขนมเปี๊ยะ ขนมเข่ง และของหวานอื่นๆ ในตำรับอาหารจีน จนกระทั่งเค้ก พาย ไอศกรีมแบบฝรั่ง ทั้งนี้เพราะคนส่วนใหญ่ชอบกินของหวาน และนิยมใช้รสหวานช่วยแต่งรสอาหารให้น่ากินยิ่งขึ้น สารให้รสหวานจึงมีบทบาทมากในการปรุงอาหาร ทำขนม และเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของผลิตภัณฑ์อาหารต่างๆ
สารให้รสหวานที่คนเราคุ้นเคยและเป็นที่นิยมใช้แพร่หลายที่สุด ก็คือ น้ำตาล ซึ่งจัดอยู่ในสารจำพวกคาร์โบไฮเดรต ในทางเคมีน้ำตาลที่ให้รสหวานมีนับร้อยชนิด แต่ชนิดที่พบได้โดยทั่วไปและเป็นที่รู้จักดี ได้แก่ กลูโคส และฟรักโทส (fructose) ในผลไม้ชนิดต่างๆ แล็กโทส (lactose) ในน้ำนม และซูโครส (sucrose)
น้ำตาลทรายที่เราใช้กันนั้น ก็คือ ซูโครส น้ำตาลชนิดนี้ประกอบด้วยโมเลกุลของกลูโคสและฟรักโทสอย่างละ 1 หน่วย เชื่อมต่อกันทางเคมี ในแถบทวีปเอเชีย ภาคพื้นแปซิฟิก และแถบที่อากาศค่อนข้างร้อนจะมีการปลูกอ้อยกันมากเพื่อใช้ผลิตน้ำตาลทราย ส่วนในเขตอากาศอบอุ่นหรืออากาศเย็น เช่น ทวีปยุโรปหรืออเมริกาเหนือ น้ำตาลทรายมักจะผลิตจากหัวบีต (sugar beet) เป็นส่วนใหญ่ เนื่องจากน้ำตาลซูโคสหรือน้ำตาลทรายเป็นสารให้รสหวานที่มีการใช้ในการผลิตอาหารต่างๆ
ในทางอุตสาหกรรมมานาน การเปรียบเทียบความหวานของน้ำตาลและสารให้รสหวานอื่นๆ จึงใช้ซูโครสเป็นตัวเปรียบเทียบโดยกำหนดค่าความหวานของซูโครสเป็น 1 ฟรักโทส จะมีความหวานมากกว่าซูโครสเล็กน้อย คือมีค่าเท่ากับ 1.2-1.3 โดยที่กลูโคสจะมีค่าความหวานในราว 0.6-0.8 และแล็กโทสจะมีความหวานน้อยคือความหวานของแล็กโทสจะมีค่าเพียง 0.2-0.3 เท่านั้น
ประโยชน์ทางโภชนาการอย่างหนึ่งของน้ำตาลคือเป็นแหล่งให้พลังงาน น้ำตาล 1 กรัมจะสามารถให้พลังงานได้ 4 แคลอรี แต่จากการที่คนชอบกินของหวานรวมทั้งขนมหวานต่างๆ น้ำหวาน ลูกกวาด เป็นต้น อย่างพร่ำเพรื่อ ทำให้ปริมาณการบริโภคน้ำตาลสูงได้ถึง 100 กรัมต่อคนต่อวัน และน้ำตาลจึงถูกมองว่าเป็นตัวการของโรคอ้วน ผู้ที่ต้องการจะลดน้ำหนักมักจะพยายามลดการกินของหวานและน้ำตาล เพื่อแก้ปัญหาน้ำหนักตัวมากเกินไป
ปัญหาอีกประการหนึ่งของการกินของหวานหรือน้ำตาลในปริมาณมากๆ ก็คือ การเกิดฟันผุ เนื่องจากแบคทีเรียในช่องปากสามารถเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นกรดชนิดหนึ่งเรียกว่า กรดแลกติก (lactic acid) ซึ่งจะทำให้เคลือบฟันผุกร่อนและเกิดอาการฟันผุได้ในที่สุด จากปัญหาดังกล่าวที่เกิดตามมากับการชอบกินของหวาน คนทั่วไปก็ยังชอบกินของหวานจึงไม่ละทิ้งความพยายามที่จะหาสารที่ให้รสหวานชนิดอื่นมาทดแทนน้ำตาลเพื่อที่จะลดปริมาณแคลอรีทั้งหมดของของหวานให้ต่ำลง และยังสามารถใช้ในกรณีของผู้ป่วยโรคเบาหวานซึ่งไม่อาจกินน้ำตาลในปริมาณมากได้ นอกจากนี้แล้ว สารให้รสหวานบางชนิดยังไม่ทำให้เกิดฟันผุอีกด้วย
การค้นคว้าและทดลองเพื่อหาสารให้รสหวาน (หรือน้ำตาลเทียม) ที่ปลอดภัยต่อผู้บริโภคมาใช้แทนน้ำตาลเริ่มมาตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 สารเหล่านี้อาจแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ
1. สารให้รสหวานที่ได้จากธรรมชาติ
2. สารสังเคราะห์ที่ให้รสหวาน
สารให้รสหวานโดยธรรมชาติ ที่ไม่ใช่น้ำตาลมีอยู่หลายชนิด นับตั้งแต่สารที่ให้ค่าความหวานประมาณ 50 เท่าของน้ำตาล ไปจนถึงสารบางชนิดที่หวานกว่าน้ำตาลทรายถึง 2,000-3,000 เท่า ส่วนใหญ่แล้วเป็นสารที่สกัดจากพืช เช่น ชะเอม หญ้าหวาน เป็นต้น นอกจากนี้ยังพบว่า มีสารเคมีจำพวกหนึ่งมีคุณสมบัติที่แปลก คือ สารจำพวกนี้ไม่มีรสในตัวเอง หรือมีรสหวานเล็กน้อย แต่สามารถเปลี่ยนรสของอาหารที่มีรสเปรี้ยวให้กลายเป็นรสหวานได้
ตัวอย่างของสารจำพวกนี้ที่พบได้ในประเทศไทย คือ เคอร์คูลิน (curculin) ซึ่งสกัดได้จากผลของต้นพร้าวคุ่มหรือพร้าวนกคุ่ม พบมากในภาคใต้และฝั่งตะวันตกของมาเลเซีย การนำสารให้รสหวานโดยธรรมชาติเหล่านี้มาใช้ยังไม่เป็นที่แพร่หลายเนื่องจากปริมาณของวัตถุดิบมีจำกัดและส่วนใหญ่ยังขาดการศึกษาทดลองในแง่ของความปลอดภัยต่อผู้บริโภคอีกด้วย
เมื่อการนำสารหวานจากธรรมชาติมาใช้มีข้อจำกัดดังที่กล่าวมาแล้วนั้น ทำให้มีนักวิจัยจำนวนมากสนใจค้นคว้าเกี่ยวกับการสังเคราะห์สารให้รสหวานเพื่อนำมาใช้ในระดับอุตสาหกรรม และจำหน่ายให้แก่ผู้บริโภคโดยทั่วไปในท้องตลาด สารสังเคราะห์ที่ให้รสหวานเหล่านี้มีอยู่เป็นจำนวนมาก ในที่นี้จึงจะขอกล่าวถึงเฉพาะชนิดที่ค่อนข้างเป็นที่รู้จักกันดีและมีการใช้อย่างแพร่หลายสัก 3-4 ชนิด
- ไซคลาเมต
สารสังเคราะห์ที่ให้รสหวานชนิดแรกที่จะกล่าวถึง คือ ไซคลาเมต (cyclamate) สารนี้ให้ความหวานสูงกว่าน้ำตาลทราย 30 เท่า และไม่ให้พลังงาน ไซคลาเมตและขัณฑสกร (ซึ่งจะได้กล่าวถึงต่อไป) เป็นที่นิยมใช้ในอาหารประเภทต่างๆ นับตั้งแต่สมัยต้นศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาของสงครามโลกครั้งที่ 1 และ 2 เนื่องจากภาวการณ์ขาดแคลนน้ำตาลทราย ค่าความหวานของไซคลาเมตไม่สูงมากนัก จึงทำให้อาหารไม่ออกรสหวานเอียนหรือขมเวลากิน และไม่ทำให้ได้รสหวานติดลิ้นอยู่หลังจากกินอาหารนั้นหมดแล้ว
ความนิยมในการใช้สารนี้เป็นส่วนประกอบของอาหารเริ่มเสื่อมถอยลงในราว พ.ศ.2500 เมื่อมีการศึกษาวิจัยพบว่า การบริโภคไซคลาเมตอาจเป็นสาเหตุของการเกิดโรคมะเร็งในกระเพาะปัสสาวะได้ จากการวิจัยนั้นพบว่าไซคลาเมตอาจถูกย่อยสลายโดยแบคทีเรียในลำไส้ได้ เป็นสารก่อมะเร็งชนิดหนึ่งซึ่งจะตรวจพบได้ในปัสสาวะหลังจากการบริโภคไซคลาเมต ดังนั้นในปี พ.ศ.2512 องค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาจึงได้ประกาศห้ามใช้สารนี้เพื่อการบริโภค และต่อมาประเทศอังกฤษก็ได้ประกาศห้ามใช้สารนี้เช่นกัน อย่างไรก็ตามยังมีนักวิชาการอีกจำนวนหนึ่งซึ่งยังไม่รับรองผลการวิจัยดังกล่าว ไซคลาเมตจึงยังมีที่ใช้อยู่ในประเทศต่างๆ บางประเทศ สำหรับประเทศไทยนั้นถือว่าไซคลาเมตเป็นสารที่ห้ามผลิต จำหน่าย นำเข้า หรือใช้ในอาหารตามประกาศของกระทรวงสาธารณสุข ฉบับที่ 3 พ.ศ.2522
- ขัณฑสกร
เมื่อกล่าวถึงไซคลาเมตแล้วก็จะต้องกล่าวถึงขัณฑสกรหรือแซกคาริน (saccharin) ซึ่งเป็นสารสังเคราะห์ที่ให้รสหวานที่มีการค้นพบและใช้ในอาหารมาควบคู่กัน ขัณฑสกรให้ความหวานสูงกว่าน้ำตาลถึง 300-700 เท่า จึงให้รสหวานจัด หวานเอียน และติดลิ้น บางคนอาจรู้สึกได้รสขมด้วยถ้าใช้ในปริมาณมาก สารนี้ไม่ให้พลังงานจึงเป็นที่ใช้กันแพร่หลายในอาหารควบคุมน้ำหนักพลังงานต่ำ รวมทั้งในน้ำอัดลมและน้ำหวานต่างๆ แต่สำหรับในประเทศไทยนั้นไม่อนุญาตให้ใช้ขัณฑสกรในเครื่องดื่ม
สำหรับด้านความปลอดภัยของการบริโภคขัณฑสกรก็เป็นปัญหาหนึ่งซึ่งนักวิชาการได้ถกเถียงกันมาร่วม 30 ปีแล้วเช่นเดียวกันกับไซคลาเมต ได้มีการทดลองพบว่า ขัณฑสกรสามารถทำให้เกิดโรคมะเร็งในกระเพาะปัสสาวะของสัตว์ทดลอง (บางประเทศจึงได้ประกาศห้ามใช้สารนี้ผสมอาหาร)
ในปี พ.ศ.2520 องค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาได้พยายามที่จะออกกฎหมายบังคับห้ามใช้ขัณฑสกรเป็นส่วนผสมของอาหาร แต่เนื่องจากพลังคัดค้านของผู้บริโภคและนักวิชาการบางกลุ่มที่เห็นว่า หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ซึ่งจะยืนยันว่าขัณฑสกรอาจเป็นอันตรายต่อผู้บริโภคยังไม่เพียงพอ และในขณะเดียวกันถ้าเลิกใช้สารนี้จะยังไม่สามารถหาสารให้รสหวานชนิดอื่นมาทดแทนความต้องการของตลาดที่มีต่ออาหารและเครื่องดื่มที่ให้พลังงานต่ำตลอดจนถึงอาหารสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวานได้ ดังนั้นขัณฑสกรจึงยังมีที่ใช้กันอยู่ จนกระทั่งไม่นานมานี้จึงได้มีการอนุญาตให้ใช้สารให้รสหวานชนิดใหม่คือแอสปาร์เทม (aspartame) ซึ่งกำลังเข้ามาแพร่หลายในประเทศไทยในขณะนี้
- แอสปาร์เทม
ถ้าจะพิจารณาในเชิงเคมีแล้ว แอสปาร์เทมจัดว่าเป็นโปรตีนชนิดหนึ่งซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโน 2 ชนิดคือ กรดแอสปาร์ติก (aspartic acid) และเฟนิลอะลานีน (phenylalanine) อย่างละ 1 โมเลกุล จึงนับว่าเป็นสารสังเคราะห์ให้รสหวานที่ให้พลังงาน (4 แคลอรีต่อกรัม เช่นเดียวกับน้ำตาลทราย) แต่เนื่องจากสารนี้ให้ความหวานสูงคือ หวานกว่าน้ำตาลถึง 200 เท่า เวลาที่ใช้เป็นส่วนประกอบของอาหารจึงใช้ในปริมาณที่น้อยกว่าน้ำตาลมาก ทำให้สามารถใช้ทำอาหารพลังงานต่ำได้
ปัจจุบันมีการผลิตในระดับอุตสาหกรรมด้วยวิธีการสังเคราะห์โดยเชื้อจุลินทรีย์ และมีจำหน่ายกันแพร่หลายภายใต้ชื่อว่า “นิวทราสวีต” (Nutrasweet) ขีดจำกัดของการใช้แอสปาร์เทมผสมอาหารก็คือ สารนี้สลายตัวได้ง่ายเมื่อถูกความร้อน และเมื่อสภาพความเป็นกรด-ด่างไม่เหมาะสม ทำให้สูญเสียคุณสมบัติในการให้ความหวานไป ปัจจุบันนี้ในสหรัฐอเมริกาได้อนุญาตให้มีการจำหน่ายปลีกแอสปาร์เทมเพื่อใช้แทนน้ำตาลทราย และอนุญาตให้ใช้สารนี้ในน้ำอัดลมเครื่องดื่มอื่นๆ อาหารแห้ง ไอศกรีม เยลลี่ และขนมหวานต่างๆ เป็นต้น
แอสปาร์เทมอาจจัดได้ว่าเป็นวัตถุเจือปนอาหารชนิดหนึ่งซึ่งผ่านการตรวจสอบ ทดลองมานับครั้งไม่ถ้วนก่อนที่จะได้รับอนุญาตให้ใช้ผสมอาหารได้โดยองค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา ทั้งนี้เพราะไม่ต้องการให้เกิดกรณีดังเช่นไซคลาเมตอีก มีการทดลองพบว่า การบริโภคแอสปาร์เทมในปริมาณมากอาจทำให้เกิดความผิดปกติได้ในสมองของสัตว์ทดลอง และสารบางชนิดซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของแอสปาร์เทมก็อาจจะทำให้เกิดเนื้องอกในมดลูกของสัตว์เช่นกัน ดังนั้นจึงได้มีการค้นคว้าทดลอง อภิปรายและถกเถียงกันนานถึง10 ปี จนในที่สุดสารนี้ได้รับการอนุมัติให้ใช้ผสมอาหารได้ในปี พ.ศ.2524 โดยถือหลักว่าถ้าการนำแอสปาร์เทมมาใช้ในอาหารเป็นไปตามปริมาณและวิธีการที่บ่งไว้แล้ว สารนี้จะไม่ทำให้เกิดอันตรายต่อผู้บริโภค
อย่างไรก็ตาม ข้อควรระวังในการบริโภคแอสปาร์เทมหรือสารอาหารที่มีแอสปาร์เทมเป็นส่วนประกอบก็คือ สารนี้อาจเป็นอันตรายต่อผู้ที่มีโรคอันเนื่องมาจากความผิดปกติทางพันธุกรรมที่เรียกว่า “เฟนิลคีโตนูเรีย” (Phenylketonuria-PKU) เพราะบุคคลเหล่านี้จะไม่สามารถใช้และกำจัดเฟนิลอะลานีนซึ่งเป็นส่วนประกอบหนึ่งของแอสปาร์เทมได้อย่างปกติ ทำให้เกิดการสะสมของสารเคมีบางชนิดที่เป็นอันตรายต่อสมอง องค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาจึงกำหนดให้มีการระบุในฉลาก ถ้าอาหารใดมีแอสปาร์เทมเป็นส่วนประกอบ
- เอซซัลเฟม เค
สารสังเคราะห์ที่ให้รสหวานชนิดสุดท้ายที่จะกล่าวถึงนั้น อาจจะยังไม่เป็นที่รู้จักและใช้กันแพร่หลายเท่าใดนัก และยังเป็นผลิตภัณฑ์หน้าใหม่ในวงการอุตสาหกรรม ถึงแม้ว่าจะถูกค้นพบตั้งแต่ พ.ศ.2510 แต่ก็ต้องผ่านการค้นคว้าทดลองโดยเฉพาะเกี่ยวกับทางด้านความปลอดภัยอยู่เป็นเวลานานจนกระทั่งองค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาอนุญาตให้ผสมอาหารได้เมื่อเดือนกรกฎาคม พ.ศ.2531 ที่ผ่านมานี้ โดยใช้ชื่อทางการค้าว่า “ซันเนต” (Sunette) ชื่อทางเคมีของสารนี้ คือ เอซซัลเฟม เค (acesulfame K) มีค่าความหวานสูงกว่าน้ำตาลทราย 200 เท่า และไม่ให้พลังงาน ก่อนหน้านี้ได้มีการอนุมัติให้ใช้สารนี้ในประเทศอังกฤษเมื่อ พ.ศ.2526 และจนถึงปัจจุบันมีที่ใช้อยู่ในประเทศต่างๆ ราว 20 ประเทศ
เอซซัลเฟม เค เป็นสารเคมีที่อยู่ตัวในสภาพการใช้งานทั่วๆไปในอาหาร และจากการทดสอบต่างๆ ไม่แสดงว่าจะเป็นอันตรายต่อผู้บริโภค ปัจจุบันมีการใช้สารให้รสหวานชนิดนี้ในน้ำอัดลม เครื่องดื่มอื่นๆ ลูกกวาด และของหวานต่างๆ เป็นต้น จากคุณสมบัติที่กล่าวมาจะเห็นได้ว่าเอซซัลเฟม เค เป็นสารสังเคราะห์ที่ให้รสหวานอีกชนิดหนึ่งซึ่งอาจเป็นที่นิยมแพร่หลายในอนาคต
ตั้งแต่ในอดีตจนถึงปัจจุบันของหวานมักจะเป็นของโปรดของคนส่วนใหญ่ จนทำให้มีการกินของหวานและน้ำตาลกันมากอันเป็นเหตุให้ได้รับพลังงานจากอาหารเกินความต้องการและความอ้วนจะตามมาในที่สุด ความต้องการสารให้รสหวานมาใช้แทนที่น้ำตาลเพื่อลดปริมาณแคลอรีของอาหารจึงเกิดขึ้นต่อเนื่องอยู่ตลอดเวลา ขณะเดียวกันสารนั้นก็จะเป็นประโยชน์ในกรณีของผู้ป่วยโรคเบาหวาน และอาจไม่ทำให้ฟันผุด้วย
การศึกษาวิจัยเพื่อผลิตสารเหล่านี้ในเชิงอุตสาหกรรมได้ทำให้มีการค้นพบสารให้รสหวานชนิดใหม่ๆ ที่อาจมีคุณสมบัติและการใช้งานแตกต่างกันไปตามประเภทของอาหารเพื่อสนองความต้องการของผู้บริโภค จุดสำคัญของกระบวนการนี้ ก็คือ การทดสอบความปลอดภัยของสารนั้นให้เป็นที่เชื่อถือและยอมรับกันโดยทั่วไป