Các loại đường theo công thức hóa học

Ai cũng biết có nhiều loại đường như là đường trắng, đường vàng, đường cát, đường thẻ, đường phèn, đường thốt nốt, đường mía, đường mật, đường hoá học, đường ăn kiêng cho người bị tiểu đường,...

Vậy thì các loại đường mà ta biết có điểm nào chung ?

Chúng khác nhau ra sao ?

Trong khoa học người ta phân loại đường như thế nào ?

Bài viết này sẽ giải thích thêm phần nào về đường thực phẩm ( không liên quan đến đường + trạm BOT trong lĩnh vực giao thông vận tải ! )

Từ đây nói đến đường có nghĩa là đường thực phẩm .

Điểm chung của các loại đường là có vị ngọt, tan trong nước và có thể ăn được .

Phân loại theo nguyên liệu làm ra đường ta có đường mía từ cây mía, đường thốt nốt từ cây thốt nốt, đường từ củ cải đường, đường mật ong,...

Nhược điểm của cách phân loại này là chỉ căn cứ vào nguyên liệu ban đầu, thiếu cơ sở khoa học, ví dụ từ mía người ta có thể làm ra đường trắng, đường vàng, đường cát, đường thẻ, đường tán,...phụ thuộc mục đích và phương pháp chế biến.

Phân tích trong phòng thí nghiệm một cách khoa học thì có rất nhiều loại đường với công thức hoá học và cấu tạo hoá học khác nhau.

Để hiểu rõ hơn về đường chúng ta hãy bắt đầu với phân tử đường đơn giản nhất là Glucose ( hình H2a ) hay còn gọi là đường huyết, có công thức hoá học là C6H12O6. Glucose là nhiên liệu chính cho hoạt động của cơ thể người ( main fuel of human body ) , nhưng nó cũng đang là nổi ám ảnh thường xuyên cho biết bao người bệnh tiểu đường và cao đường huyết !

H2a- Cấu tạo phân tử đường Glucose

Có cùng công thức hoá học C6H12O6 như Glucose nhưng lại khác cấu tạo hoá học ( là cách sắp xếp các nguyên tử ) ta có đường Fructose có nhiều trong trái cây chín ( hình H2b ) và đường Galactose có trong sữa người và các động vật có vú ( hình H2c ). Được đề cập đến ở đây là đường có sẵn tự nhiên chứ không phải được thêm vào trong quá trình chế biến sữa và trái cây.

Ba loại Glucose, Fructose và Galactose nói trên là đường đơn ( monosaccharides ) vì có cấu tạo đơn giản là 1 phân tử đường duy nhất .

H2b- Cấu tạo phân tử đường Fructose

H2c- Cấu tạo phân tử đường Galactose

Như vậy đường đơn gồm có Glucose, Fructose và Galactose với cùng công thức hoá học là C6H12O6.

Mật ong có vị ngọt của 2 loại đường đơn Glucose và Fructose.

Thế thì đường cát chúng ta ăn hàng ngày là đường gì ?

* Đó là Sucrose có cấu tạo do liên kết bởi 2 phân tử đường Glucose và Fructose, vì thế được gọi là đường đôi hay đường kép ( disaccharides ).

H3- Cấu tạo phân tử đường Sucrose

Đường cát, đường thốt nốt, đường thẻ, đường tán, mật đường ( trừ mạch nha và mật ong ) hàng ngày ta ăn đều là Sucrose nhưng do cách chế biến cũng như độ tinh khiết khác nhau mà thành.

Đường phèn cũng là Sucrose nhưng được tinh chế và kết tinh thành dạng tinh thể lớn.

Ba loại đường đôi có cùng công thức hóa học C12H22O11 là Sucrose ( đã nói ở trên ), Lactose và Maltose .

* Lactose ( trong sữa ) có cấu tạo do liên kết bởi 2 phân tử đường Glucose và Galactose.

* Maltose ( trong mạch nha làm từ hạt nẩy mầm ) có cấu tạo do liên kết bởi 2 phân tử đường Glucose với nhau.

Đường cát Sucrose trong tự nhiên được tìm thấy có trong hầu hết các loại cây cỏ nhưng để chế biến đạt hiệu quả kinh tế có cây mía và củ cải đường. Hai loại cây này có hàm lượng đường rất cao : *(1)

- Cây mía có 13-18 % đường được trồng ở xứ nóng.

- Củ cải đường có 17-18 % đường được trồng ở xứ lạnh.

H4- Cây mía. *(1)

H5- Củ cải đường. *(2)

Nguồn đường con người tiêu thụ chủ yếu được sản xuất từ mía và củ cải đường. Có khoảng 175 triệu tấn đường loại này đã được sản xuất trên toàn thế giới năm 2013.*(2)

Cây cỏ tổng hợp nhiều loại đường khác nhau trong quá trình quang hợp và đường được tích trữ ở rễ, thân, lá, hoa quả nhiều ít tuỳ theo từng loại cây.

Căn cứ vào số lượng phân tử đường đơn liên kết với nhau có trong phân tử đường lớn mà người ta phân loại có đường kép ( nói ở trên ), đường Oligosaccharides ( 3-10 phân tử đường đơn ) *(3) và Polysaccharides ( trên 10 phân tử đường đơn ) *(4).

TẤT CẢ CÁC LOẠI ĐƯỜNG TỪ ĐƠN PHÂN TỬ ( monosaccharides ) CHO ĐẾN ĐA PHÂN TỬ ( Polysaccharides ) đều nằm trong cái tên CARBOHYDRATES ( đôi khi viết tắt là CARB hay CARBS ) mà ta thường thấy trên bao bì thực phẩm.

Loại Polysaccharides được con người sử dụng để làm lương thực với số lượng khổng lồ là tinh bột trong ngũ cốc như gạo, nếp, lúa mì, bắp,... và các loại củ như khoai tây, khoai lang, khoai mì,...

Khi đã hiểu tinh bột là Polysaccharides tức chuỗi polymer do các phân tử đường đơn liên kết lại mà thành, chúng ta dễ hiểu lý do tại sao những người bệnh tiểu đường hoặc cao đường huyết cần phải hạn chế ăn tinh bột bởi vì hệ tiêu hoá sẽ phân giải tinh bột thành đường đơn để hấp thu vào máu .

Sau khi được hấp thu, cơ thể sử dụng đường làm nguồn cung cấp năng lượng cho hoạt động của người .

Trung bình mỗi người tiêu thụ vào khoảng 24 kg đường một năm ( số liệu 1999, FAO ),tương đương 2 kg/ tháng.

Mặc dù vẫn là loại thực phẩm quan trọng của người, từ vài thập niên cuối thế kỷ 20 vấn đề tiêu thụ nhiều đường, nhất là đường tinh chế, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe đã được đặt ra.

Việc lạm dụng đường được cho là có liên quan đến nhiều căn bệnh như béo phì, tiểu đường, tim mạch, suy giảm trí nhớ và bệnh sâu răng.

Tổ chức Y Tế Thế Giới WHO khuyến cáo cả người lớn và trẻ em nên dùng đường ở mức dưới 10% ( quy đổi ra năng lượng ) của tổng nhu cầu năng lượng hàng ngày.

Nếu sử dụng dưới mức 5% sẽ mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe, đặc biệt là với bệnh sâu răng. *(1)

Ví dụ :

Theo cách tính của Trường ĐH Havard thì 1 người cân nặng 60kg cần năng lượng cho 1 ngày vào khoảng 2160 Calo ( thực phẩm ) nếu vận động vừa phải.

10% năng lượng cho người này là 216 Calo tương đương 56 gram đường/ngày ( 100 gram đường cung cấp 387 Calo ).

Khuyến cáo này dựa trên các chứng cứ đã được tổng hợp cho thấy mối liên quan giữa việc dùng đường và trọng lượng cơ thể và bệnh sâu răng.

Hạn mức đường sử dụng trong khuyến cáo trên bao gồm tất cả các loại đường được cho vào trong thức ăn và đồ uống trong suốt quá trình sản xuất, chế biến đến khi dùng; kể cả các loại đường có sẵn một cách tự nhiên như trong mật ong, xi-rô, trái cây, nước trái cây được ép để hoàn toàn tự nhiên hay cô đặc mà người đó dùng trong ngày.

Để tạo vị ngọt thay thế đường cho những người ăn kiêng và bệnh nhân tiểu đường, người ta đã sản xuất được nhiều chất ngọt thế đường bằng phương pháp tổng hợp hóa học như aspartame, cyclamate, sucralose, isomalt, saccharin, ... gọi là đường nhân tạo ( hay đường hóa học ) hoặc có nguồn gốc tự nhiên từ thực vật như stevia ( từ 1 loại lá cây ), hoặc đường từ trái la hán quả ( monk fruit ).

Đến lượt chất ngọt thế đường cũng có thể gây tác dụng không tốt cho sức khỏe nếu dùng nhiều. Vì vậy cân nhắc sử dụng đường tự nhiên một cách vừa phải vẫn là giải pháp tốt nhất .

Nhiều quốc gia sản xuất đường đựng trong túi giấy nhỏ có thể xé dùng ngay rất tiện lợi, màu sắc quy định thống nhất mỗi màu cho 1 loại đường khác nhau để dễ phân biệt.

H5- Đường trong túi giấy nhỏ.

Tóm lại dù vẫn là loại thực phẩm quan trọng của người, việc lạm dụng đường được cho là có liên quan đến nhiều căn bệnh như béo phì, tiểu đường, tim mạch, suy giảm trí nhớ và bệnh sâu răng.

Tổ chức Y Tế Thế Giới WHO khuyến cáo cả người lớn và trẻ em nên hạn chế dùng đường, việc đó sẽ mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe.

Hãy ghi nhớ tinh bột là Polysaccharides vì do nhiều phân tử đường đơn kết hợp lại.

Chỉ số TOTAL CARBOHYDRATES trên bao bì thực phẩm cho biết tổng lượng đường và các chất sẽ được phân giải thành đường sau khi ăn ( ví dụ như tinh bột ) có trong thực phẩm đó, nó là nguồn cung cấp năng lượng chính cho cơ thể người. Chỉ số này đồng thời cũng là cơ sở quan trọng để những người bị cao đường huyết và bệnh tiểu đường cần phải biết để định lượng phần ăn phù hợp.