علم الحلاوة: كيف تعمل علب الحلوى الخالية من السكر حقًا

تفكيك الكلاسيكية

لكي نفهم سبب ذكاء حلوى القصب الخالية من السكر، علينا أن نفهم أولاً الحلوى العادية. يقوم سكر المائدة بأكثر من مجرد المذاق الحلو. إنه في الأساس العمود الفقري للحلوى بأكملها.

الخصائص المتعددة الوظائف للسكروز

في صناعة الحلوى، يقوم السكر بعدة وظائف في آن واحد. إذا قمت بإزالته، فلن تحتاج إلى استبدال طعمه فحسب، بل ستحتاج إلى استبدال كل شيء آخر يقوم به أيضًا.

الوظيفة الأكبر هي البنية. الحلوى الصلبة هي في الحقيقة مجرد "زجاج" سكر. يقوم صانعو الحلوى بتذويب أطنان من السكر في الماء لصنع مزيج فائق التركيز.

يقومون بتسخين هذا الخليط ساخنًا جدًا - حوالي 300 درجة فهرنهايت أو 150 درجة مئوية. يؤدي ذلك إلى طرد معظم الماء. ثم يبردونه بسرعة. ويمنع التبريد السريع جزيئات السكر من الاصطفاف في صفوف مرتبة ومنظمة.

وبدلاً من ذلك، فإنها تتجمد في حالة فوضوية مختلطة تسمى المادة الصلبة غير المتبلورة. هذا "الحالة الانتقالية الزجاجية" يعطي قصب الحلوى ملمسها الصلب والهشّ والمقرمش الذي يبعث على الرضا.

يقوم السكر بأشياء رئيسية أخرى أيضاً:

• يمنح الحلوى حجمها وكثافتها.
• إنه يحتفظ بالنكهات مثل زيت النعناع، ويحبسها في بنيته الزجاجية.
• يؤثر على ملمس الحلوى وذوبانها في فمك.

مهندسو "خالي من السكر"

يحتاج استبدال السكر إلى نهج ذكي متعدد الأجزاء. يستخدم الحل نوعين رئيسيين من البدائل. توفر عوامل التكتل البنية. المحليات عالية الكثافة تجلب المذاق.

وكلاء التكتل

الكحوليات السكرية، أو البوليولات، هي البدائل الهيكلية الرئيسية للسكر. تبدو جزيئاتها مثل السكر ولكنها تحتوي على مجموعة كحول. وهذا يغير طريقة تعامل أجسامنا معها.

فهي تعطي الحجم المطلوب ويمكن أن تشكل الحالة الزجاجية التي تتطلبها الحلوى الصلبة.

الإيزومالت هو أهم بوليول في الحلوى الصلبة الخالية من السكر. وهو المفضل في الصناعة بسبب خصائصه الكيميائية الرائعة. فهو يتميز بدرجة حرارة زجاجية عالية ولا يمتص الرطوبة من الهواء بسهولة. وهذا يعني أن الحلوى النهائية تبقى مستقرة ولا تصبح لزجة.

الإريثريتول هو خيار شائع آخر. فهو لا يحتوي على أي سعرات حرارية تقريبًا - حوالي 0.24 سعرة حرارية/غرام مقارنة بالسكر الذي يحتوي على 4 سعرات حرارية/غرام. ويتعامل معه الجهاز الهضمي لمعظم الناس بشكل جيد. وتتمثل ميزته البارزة في الإحساس البارد الذي يخلقه في فمك.

يتم استخدام البوليولات الأخرى مثل إكسيليتول ومالتيتول أيضاً. طعمها حلو المذاق ولكن يمكن أن تسبب اضطراباً في المعدة إذا تناولت الكثير منها.

الهيئات التنظيمية مثل تصنّف إدارة الغذاء والدواء الأمريكية هذه المكونات على أنها مواد محظورة في المواد الكيميائية العامة (معترف بها بشكل عام على أنها آمنة).

اللاعبون الأقوياء

لا تكون كحول السكر عادةً حلوة مثل السكر العادي. فإيزومالت، على سبيل المثال، لا يساوي في حلاوته سوى 45-651 تيرابايت 3 تيرابايت. ولتعويض ذلك، يضيف المصنعون كميات ضئيلة من المحليات عالية الحلاوة.

هذه المواد أحلى بمئات أو آلاف المرات من السكر. لا تحتاج سوى القليل منها.

السكرالوز هو مُحلي صناعي شائع يبقى مستقراً تحت الحرارة العالية لصنع الحلوى.

يأتي ستيفيا من ستيفيا ريبوديانا ستيفيا النبات. وهو خيار آخر خالٍ من السعرات الحرارية. وغالباً ما يختاره الناس لأنه "طبيعي"، على الرغم من أن طعمه قد يكون مرّاً قليلاً في بعض الأحيان أو يشبه طعم عرق السوس.

غالبًا ما يتم خلط أسيسولفام البوتاسيوم (Ace-K) مع المُحليات الأخرى. يعد مزج المُحليات حيلة ذكية للحصول على مذاق أكثر شبهاً بالسكر وإخفاء أي مذاق غريب من المكونات المنفردة.

الملخص الفني المقارن

الهندسة الإنشائية

يعد صنع الهيكل الزجاجي الهش لقصب الحلوى بدون سكر هو التحدي الأكبر. إنه في الأساس علم المواد - تبديل العمود الفقري الكيميائي بآخر.

تكرار "الانتقال الزجاجي"

الهدف الرئيسي هو تكوين مادة صلبة غير متبلورة ومستقرة مع منع التبلور. قصب الحلوى المحبب هو قصب حلوى فاشل.

يمكن أن يشكل السكر هذا الزجاج، لكنه يريد حقًا العودة إلى حالته البلورية. كما أنه يجذب الماء الذي يمكن أن يلين الحلوى ويؤدي إلى تبلورها بمرور الوقت.

هذا هو المكان الذي يتألق فيه الإيزومالت. فالإيزومالت ليس مركبًا واحدًا بل هو مزيج من نوعين مختلفين من الكحول ثنائي السكاريد. هذا التنوع الجزيئي "يحبط" تكوين البلورات بشكل طبيعي. فالجزيئات لا تتناسب الجزيئات معًا بدقة كافية لتبلورها بسهولة.

بالإضافة إلى ذلك، يحتوي الإيزومالت على درجة حرارة الانتقال الزجاجي (Tg) من السكر. وهذا يعني أنها تتحول من مطاطية إلى زجاجية عند درجة حرارة أعلى. والنتيجة هي حلوى أكثر صلابة وثباتاً لا يمكن للرطوبة أن تعبث بها بسهولة. وهذا يساعد في كل من التصنيع ومدة الصلاحية.

فن السحب

تلك الخطوط البيضاء غير الشفافة المميزة في علب الحلوى ليست مجرد لون. فهي تأتي من عملية فيزيائية تسمى السحب.

بعد أن تنضج كتلة الحلوى المنصهرة، يتم فصل جزء منها وسحبها. يؤدي هذا التمدد والطي والالتواء إلى دمج ملايين فقاعات الهواء الصغيرة في الحلوى.

تعمل الخصائص القابلة للتمدد للكتلة المصنوعة من الإيزومالت المنصهر بشكل ملحوظ مثل تلك المصنوعة من السكر. يمكنك مدها وطيها مرارًا وتكرارًا دون أن تنكسر.

تعمل فقاعات الهواء المحتبسة هذه على تشتيت الضوء. وهذا يغير مظهر الحلوى من اللون الأبيض الشفاف إلى الأبيض المعتم. كما أنه يغير قوام الحلوى ويجعلها أخف وزناً مع اختلاف طعمها قليلاً عن المقاطع الحمراء الشفافة.

التجربة الحسية والفسيولوجية

يؤثر علم هذه المكونات تأثيراً مباشراً على طريقة تناول حلوى القصب الخالية من السكر. فالبدائل التي يتم اختيارها تحدد الطعم والقوام وكيفية تفاعل الجسم معها.

ملف تعريف النكهة

تتجاوز تجربة تناول الطعام مجرد الحلاوة البسيطة. فكل بديل يضفي طابعه الخاص على المنتج النهائي.

أحد أكثر التأثيرات الملحوظة هو الإحساس "بالتبريد". هذه هي خاصية الإريثريتول. عندما يذوب في اللعاب على لسانك، فإنه يخضع لتفاعل ماص للحرارة. وهذا يعني أنه يمتص الحرارة من حوله. وهذا يخلق شعوراً ملحوظاً ولطيفاً بالتبريد يعمل بشكل رائع مع نكهة النعناع.

المذاق مهم أيضاً. يمكن أن تترك بعض المُحليات عالية الكثافة، خاصةً ستيفيا أو أيس-كيه، مذاقاً معدنياً خافتاً أو مذاقاً مراً قليلاً للأشخاص الحساسين. يعمل صانعو الحلوى جاهدين على تقليل هذا الأمر باستخدام خلطات دقيقة، ولكن يمكن أن يكون هناك اختلاف بسيط عن مذاق السكر النظيف.

يمكن أن يختلف توقيت الحلاوة أيضًا. فالسكر يعطي مذاقاً حلواً سريعاً ومقدماً. قد يكون لبعض البدائل حلاوة أبطأ قليلاً وتبقى لفترة أطول على لسانك.

استجابة الجسم

وهنا تكمن الفائدة الرئيسية للعديد من الأشخاص: التأثير على نسبة السكر في الدم والهضم.

تفتقر أجسام البشر إلى الإنزيمات اللازمة لتكسير الكحوليات السكرية والمحليات عالية الكثافة بشكل كامل. لذا فإن تأثيرها على مستويات الجلوكوز في الدم ضئيل أو معدوم. وهذا الأمر مهم جداً لمرضى السكري.

يقيس المؤشر الجلايسيمي (GI) مدى سرعة الطعام في رفع نسبة السكر في الدم. وهو يحكي القصة كاملة. يبلغ المؤشر الجلايسيمي للسكر حوالي 65. يبلغ المؤشر الجلايسيمي للإريثريتول حوالي 1. تتراوح نسبة الأيزومالت بين 2 و9. وهذا ما يجعل حلوى القصب الخالية من السكر خياراً حقيقياً للأشخاص الذين يتحكمون في نسبة السكر في الدم.

الجانب الهضمي مهم أيضًا. نظرًا لأن البوليولات لا يتم امتصاصها بالكامل في الأمعاء الدقيقة، فإنها تنتقل إلى الأمعاء الغليظة. وهناك، يمكن لبكتيريا الأمعاء تخميرها.

يمكن أن يكون لهذه العملية تأثير تناضحي يسحب الماء إلى القولون. بالنسبة لبعض الأشخاص، خاصةً عند تناول الكثير من الطعام، يمكن أن يسبب ذلك غازات أو انتفاخاً أو تأثيراً مليناً.

يختلف التحمل كثيراً من شخص لآخر. يُعتبر الإريثريتول بشكل عام أحد أفضل البوليولات التي يمكن تحملها. يُمتص جزء كبير منها ثم يُفرز دون تغيير في البول، ولا يصل إلى الأمعاء الغليظة. المفتاح هو الاعتدال.

التوليفة الحلوة

تُظهر الرحلة من علب الحلوى التقليدية إلى علب الحلوى الخالية من السكر الإبداع العلمي في أفضل حالاته. فهي تكشف كيف يمكننا تفكيك الطعام إلى وظائفه الأساسية وإعادة بنائه بمواد جديدة.

لقد رأينا كيف أن الدور المزدوج للسكر كمُحلي وعمود فقري هيكلي يحتاج إلى معالجة. لقد حللنا الحل المكون من جزأين: توفر البوليولات مثل الإيزومالت البنية الزجاجية المستقرة، وتوفر المحليات عالية الكثافة المذاق القوي.

إن فهم هذه الكيمياء يحول الحلوى البسيطة إلى أعجوبة هندسية. يجعل مواسم الأعياد أكثر شمولاً. يمكن مشاركة بهجة الحلوى الكلاسيكية مع أولئك الذين يجب عليهم أو يختارون التحكم في تناول السكر. يقدم العلم احتفالاً أحلى وأكثر سهولة للجميع.

الأسئلة الشائعة