【科學PISA研究社】12/8課程內容：代糖
Q1：代糖是什麼？
人們日常生活中經常食用的糖是從甘蔗、甜菜等植物中提煉出來的。
代糖是『甜味劑』的一種，可以用來取代蔗糖，最常見的代糖有糖精、阿斯巴甜…等。
代糖最大的優點在於『甜度高』但『熱量低』，甚至不具熱量，所以成為愛吃糖又怕胖者的新選擇；而代糖具有不影響血糖的特性，可供糖尿病患者酌量食用，可謂是一糖多用！
一般來說，甜味劑有以下特性：
1.味覺功能：
提供純正的甜味，以遮蓋食品中的酸味、苦味，並賦予特殊的口感。
2.物理功能：
食品提供一定的體積結構和粘度，平衡滲透壓，限制結晶過程，並降低水溶液的冰點。
3.化學功能：
在高溫下可變成焦糖，烘烤食品提供焦黃色和焦糖香味，並可防止水果氧化變黑。
4.微生物功能：
在發酵食品中，酵母發酵提供養料，並在高濃度時起到防腐作用。
Q2：哪些食品有添加代糖？
Q3：代糖是怎麼發現的？
其實是無意中發現或發明了它們。
1.糖精（Saccharin）的發現：
1878年一個俄國化學家在實驗室倒騰完瓶瓶罐罐，沒洗手就回家吃飯，結果發現吃啥都是甜的，「糖精」（Saccharin）因此被發現。
1879年，當時正在美國約翰·霍普金斯大學實驗室工作的伊拉·萊姆森和康斯坦丁·法赫伯格回家吃飯，正吃著吃著，他們突然停了下來。法赫伯格飯前忘了洗手，大部分化學家遇到這種情況，都會因此身亡，但是法赫伯格卻意外地發現了人造甜味劑——糖精。關於這一發現，他們二人共同發表了論文，但是糖精的專利上只有法赫伯格的名字，他竟偷偷申請了糖精的專利。
2.阿斯巴甜（aspartame）的發現：
1965年一個叫施萊特（J. Schlatter）的化學家在合成藥物的時候無意中舔了一下手指，大名鼎鼎的甜味劑「阿斯巴甜」問世。
因為重結晶一種二酯的過程中，有一名叫施萊特的研究員出了點差錯，幸運地發現了阿斯巴甜（aspartame）。在1965年的冬天，他在薛路公司的研究室受命製備一批胃泌素（gastrin）的二前驅體，在再結晶純化該物時，受熱不均勻的懸浮液突沸，有少許飛出燒瓶，濺到他的手上，那時他不以為意，又以二是胺基酸組成，不應有毒，故沒去洗手。隔了不久，結晶完成，並過濾，最後要稱重，他習慣地用食指觸舌，想從放結晶用的紙疊抽起一張時，發現甜味。待他的工作稍緩時，再想到那奇怪的甜覺，及前數小時的行動，認定甜味來源是他製得的二甲酯。這種化合物雖不是新品，但以前沒有人知道它是甜的，而且比蔗糖甜180倍。它簡直是沒有毒性，口感又比糖精（saccharin）優越，沒有金屬餘味。後來以商品推出時，甚受歡迎，尤以冷飲配用，銷路勝過其他代糖物。
世界上各種語文都會有同音字，聽者往往要從前後文或整句去辨別這些字的真實意義。標準英文（即牛津劍橋英文）中test與taste二字的發音有相當大的差異，但倫敦東區的方言發音a字有點近ai，故未習聽這種音調的人會有辨認困難，把test（試驗）聽作taste（品嚐）便不足為奇。這樣一個誤會，又使人類提早發現另一非天然的改造糖。
話說英國倫敦伊利沙白皇后學院有一來自中東的學生，對方言的發音尚不很熟悉，他加入了醣類化學研究室。當時他們正製備一些含氯的分子，教授叫這新學生去做正常的試驗只用了說慣的"testit"，卻不再詳細解釋。該生並未知一貫作業程序，又誤以為教授叫他嚐嚐（taste it），便轉2,4,6-三羥基苯甲醛溴化乙醯葡萄糖回實驗室去進行了。至後來再作報告，說出某化合物甜得不得了，才知是一場誤會。這種化合物sucralose(蔗糖素)，是蔗糖分子中三個OH基各被氯原子取代而生成的。
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Q4：代糖有分種類嗎？不同代糖有什麼不同效果？
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Q5：為什麼要使用代糖？代糖有什麼好處？
代糖具有高甜度、低熱量、預防蛀牙以及不易使血糖上升等特點，適合糖尿病患與減重者食用，使他們可以輕鬆享受甜點，幫助提升生活品質，好處不在話下！
1.代糖甜度很高，所以使用量很少，相對地熱量很低。
2.代糖熱量低，不易發胖，適合減重者使用。
3.慢性病患者可使用代糖，如：糖尿病、三酸肝油脂過高者適用。
4.代糖攜帶方便，可隨身攜帶使用。
甜味劑的誕生對於食品工業來說是個天大的好消息，因為它們的甜度數百倍於蔗糖，能大大降低成本。對於消費者來說，其實這也是一個好消息，因為它們提供的熱量遠低於蔗糖，甚至可以忽略不計，所以既可以滿足你對甜食的渴望，又可以避免因能量攝入過多導致的肥胖、糖尿病等慢性疾病。
但是相比那些什麼都敢舔的「發明家」，普通人顯得謹小慎微，因為大家對「化學合成」的物質總是充滿了敬畏、懷疑甚至抵觸。所以各國的監管者和研究者都在不斷的檢驗它們的安全性，確保不會對消費者的健康造成損害。當然，科學存在不確定性，科學也不斷發展，隨著研究證據的累積，科學界對安全性的詮釋也會與時俱進，糖精、甜蜜素、阿斯巴甜等諸多「化學合成」物質都曾在安全和不安全之間多次翻轉。
爭論其實並不是壞事，自從1976年美國食品藥物管理局（FDA）批准阿斯巴甜，圍繞它的各種流言、陰謀論、利益綁架疑雲甚至漫長的法律訴訟從來沒有間斷過。這折騰也許是值得的，後來美國FDA把阿斯巴甜描述為「研究最徹底的食品添加劑之一」，其安全性「毋庸置疑」。美國疾控中心也證實，「沒有流行病學證據可以驗證阿斯巴甜能引起重大傷害或嚴重風險」。美國FDA為它制定了每公斤體重50毫克的安全攝入量。
當然，作為阿斯巴甜的主要生產者和推動者，美國擁有很多與之相關的專利，所以始終有人懷疑這裡面有利益綁架的嫌疑。但世界各國的權威機構幾乎都認可了阿斯巴甜的安全性，世界衛生組織下屬的食品添加劑聯合專家委員會（JECFA）兩次對其安全性進行評估。在動物身上做實驗證明，每公斤體重4000毫克也未出現不良反應（NOAEL），考慮到各種不確定因素，設定100倍保險係數，最後確立每公斤體重40毫克為安全攝入水平（ADI ）。有100多個國家依此批准它作為食品添加劑使用，包括歷來以保守、苛刻著稱的歐洲。
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【影片】：
1. 可樂沉到水底，但健怡浮在水中，為甚麼？
2. 重溫57健康同學會#078-3_2010.07.29 怎健康吃糖
3. 純素糖和甜味劑：天然的糖蜜
4. 阿斯巴甜：代糖背後的醜陋真相 【中文翻譯版請點此】
【新聞】
1. TVBS：代糖就健康？國外研究恐致糖尿病
2. 中天新聞：美研究~低卡汽水喝越多 腰圍反變粗
3. 公視新聞-美研究：喝代糖飲料反而容易胖
4. 三立新聞台：10種化合物～驚！霜淇淋「化學」美味
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【網頁】
1. 科學史上的無心插柳柳成蔭
2. 維基百科：甜味劑
3. 甜味劑-代糖 - 中國文化大學保健營養學系pdf
4. 商業周刊：人工代糖「阿斯巴甜」會致癌？歐盟：保證安全
5. 聯合報：含糖飲料美食怎麼選?糖類比一比
6. 化學: 你吃下肚的『非食品』-食品添加物大解析
7. 認識代糖
8. 代糖甜的秘密
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【圖片】
1. 代糖
2. 天然代糖
3. 人工代糖
4. 營養性的甜味劑(可產生熱量)
5. 非營養性的甜味劑(無熱量)
6. 代糖比一比
7. 代糖特性
