تفاوت اصلی – گلوکز و فروکتوز
کربوهیدرات (Carbohydrate) یک ماکرومولکول ضروری برای تمام موجودات زنده در جهان است و می‌توان آن را به سه دسته تقسیم کرد. آنها مونوساکاریدها (monosaccharides)، دی ساکاریدها (disaccharides) و پلی ساکاریدها (polysaccharides) هستند. گلوکز (Glucose) و فروکتوز (fructose) از ساده ترین و فراوان ترین مونوساکاریدها در جهان به شمار می‌روند. با این حال، به نظر می‌رسد سردرگمی زیادی در مورد تفاوت بین گلوکز و فروکتوز وجود دارد زیرا آنها فرمول مشابهی دارند: C6H12O6. فروکتوز و گلوکز هر دو به عنوان قندهای کاهنده ساده در نظر گرفته می‌شوند و در طول هضم مستقیماً در جریان خون جذب می‌شوند. با این حال، گلوکز یک قند آلدو است در حالی که فروکتوز یک کتو ساده است. قند فروکتوز به دلیل قیمت پایین و شیرینی بالا در مقایسه با گلوکز به صورت تجاری در صنایع غذایی و نوشیدنی استفاده می‌شود. این تفاوت اصلی بین گلوکز و فروکتوز است. در این مقاله، بیایید تفاوت بین گلوکز و فروکتوز را از نظر کاربردهای مورد نظر و همچنین خواص شیمیایی و فیزیکی توضیح دهیم.
گلوکز چیست؟
کلمه گلوکز از یونانی گرفته شده است و به معنای واقعی کلمه به معنای شراب شیرین است. به شکر انگور نیز معروف است. فرمول مولکولی آن C6H12O6 است. D-گلوکز غالب ترین ایزومر در طبیعت در مقایسه با L-گلوکز است. این خروجی اصلی فرآیند فتوسنتز است که در آن از آب و دی اکسید کربن برای تولید گلوکز توسط رنگدانه‌های کلروفیل گیاهان در حضور نور خورشید استفاده می‌شود. علاوه بر این، گلوکز ترکیب اصلی آزاد کننده انرژی در تنفس سلولی است و کم و بیش شبیه عکس واکنش فتوسنتز است. گلوکز همچنین برای سنتز برخی دی ساکاریدها و پلی ساکاریدها استفاده می‌شود. برای سنتز نشاسته در گیاهان و گلیکوژن در حیوانات استفاده می‌شود. علاوه بر این، می‌توان آن را با هیدرولیز کربوهیدرات‌هایی از جمله قند سفره (ساکارز: table sugar)، مالتوز، سلولز، گلیکوژن و غیره به دست آورد.
فروکتوز چیست؟
فروکتوز یک قند کتو ساده است و به شکر میوه نیز معروف است زیرا عمدتاً در بسیاری از گیاهان یافت می‌شود. فرمول مولکولی آن C6H12O6 است. D- فروکتوز غالب ترین ایزومر در طبیعت در مقایسه با L- فروکتوز است. واکنش پذیرترین و محلول ترین قند در مقایسه با سایر قندهای طبیعی است. می‌توان آن را از عسل، میوه‌های درخت و تاک، گل‌ها، انواع توت‌ها و سبزیجات ریشه جدا کرد. با این حال، فروکتوز صنعتی از نیشکر، چغندر قند تولید می‌شود، و ذرت. فروکتوز عمدتاً برای صنایع نوشیدنی و محصولات نانوایی مهم است زیرا به افزایش طعم و مزه و برای قهوه ای شدن یا توسعه رنگ کمک می‌کند.
تفاوت بین گلوکز و فروکتوز
تفاوت بین گلوکز و فروکتوز را می‌توان به دسته‌های زیر تقسیم کرد. این تفاوت‌ها عبارتند از؛
تاریخ
گلوکز اولین بار توسط شیمیدان آلمانی آندریاس مارگگراف در سال ۱۷۴۷ توصیف شد. با این حال، تا حد زیادی توسط امیل فیشر مورد بررسی قرار گرفت.
فروکتوز اولین بار توسط شیمیدان فرانسوی آگوستین پیر دوبرونفوت در سال ۱۸۴۷ معرفی شد.
منابع طبیعی
گلوکز به ندرت در گیاهان یا حیوانات ذخیره می‌شود زیرا بسیار واکنش پذیر است. اما گلوکز بلوک ساختمانی برای نشاسته (ترکیب ذخیره‌سازی گیاهان)، گلیکوژن (ترکیب ذخیره‌سازی حیوانات)، سلولز (در دیواره سلولی)، ساکارز (در شهد، گیاه مشتقات گیاهی) و لاکتوز (در شیر) است.
فروکتوز در عسل، میوه‌های درخت و تاک، گل‌ها، انواع توت‌ها و بیشتر سبزیجات ریشه ای یافت می‌شود.
نام‌های جایگزین
گلوکز به نام‌های قند خون، دکستروز، قند ذرت، دی گلوکز، قند انگور نیز شناخته می‌شود.
فروکتوز به نام‌های قند میوه، لوولوز، D-fructofuranose، D-fructose، D-arabino-hexulose نیز شناخته می‌شود.
نام IUPAC
نام گلوکز ۲،۳،۴،۵،۶-Pentahydroxyhexanal است.
نام فروکتوز ۱،۳،۴،۵،۶-Pentahydroxy-2-hexanone است.
ساختار شیمیایی
گلوکز یک هگزوز و همچنین یک آلدوز است و بنابراین به عنوان آلدوهگزوز نیز شناخته می‌شود.
فروکتوز یک قند کتو ۶ کربنی است که به نام D-fructopyranose نیز شناخته می‌شود.
سنتز تجاری
گلوکز به صورت تجاری از طریق هیدرولیز آنزیمی‌نشاسته تولید می‌شود.
فروکتوز به صورت تجاری از نیشکر، چغندرقند و ذرت تولید می‌شود.
محصول فتوسنتز
گلوکز محصول اصلی فتوسنتز است.
فروکتوز محصول فتوسنتز نیست.
حلالیت در آب
گلوکز در مقایسه با فروکتوز کمتر در آب محلول است.
فروکتوز محلول ترین قند در آب در بین تمام قندها است.
کنترل اشتها
نوشیدن گلوکز بالا باعث افزایش سطح انسولین و لپتین در گردش خون و سطوح پایین تر گرلین بعد از غذا در مقایسه با مصرف نوشیدنی‌های با فروکتوز بالا می‌شود.
مصرف نوشیدنی‌های با فروکتوز بالا باعث کاهش سطح انسولین و لپتین در گردش خون و افزایش سطح گرلین بعد از غذا در مقایسه با مصرف نوشیدنی‌های با گلوکز بالا می‌شود، برخی از محققان از آنجایی که سطح پایین لپتین و انسولین می‌تواند اشتها را کاهش دهد و سطح بالای گرلین می‌تواند اشتها را افزایش دهد. گمان کنید که خوردن مقادیر زیاد فروکتوز احتمال افزایش وزن را افزایش می‌دهد.
شاخص گلیسمی
گلوکز در مقایسه با فروکتوز دارای شاخص گلیسمی‌بالایی است.
فروکتوز کمترین مقدار شاخص گلیسمی(GI=19) را در بین تمام قندهای طبیعی از جمله گلوکز دارد.
واکنش میلارد
گلوکز تحت واکنش Maillard، قهوه ای شدن غیر آنزیمی، با اسیدهای آمینه به آرامی‌از فروکتوز قرار می‌گیرد.
فروکتوز سریعتر از گلوکز تحت واکنش میلارد قرار می‌گیرد. بنابراین، پتانسیل این را دارد که در تغییرات خوش طعمی‌غذا، قهوه ای شدن و کاهش لطافت مقایسه شده در حین تهیه کیک و ایجاد ترکیبات جهش زا نقش داشته باشد.
شیرینی
شیرینی گلوکز کمتر از فروکتوز است
شیرینی فروکتوز بیشتر از گلوکز است و در ترکیب با سایر شیرین کننده‌ها اثر هم افزایی نشان می‌دهد.
تبلور
متبلور شدن گلوکز از محلول آبی در مقایسه با فروکتوز تا حدودی آسان است.
فروکتوز در مقایسه با گلوکز به سختی از محلول آبی متبلور می‌شود.
هیگروسکوپی یا جذب آب
گلوکز در مقایسه با فروکتوز به آرامی‌رطوبت محیط را جذب می‌کند.
فروکتوز در مقایسه با گلوکز به سرعت رطوبت محیط را جذب می‌کند.
رهاسازی آب
گلوکز در مقایسه با فروکتوز به سرعت رطوبت را در محیط آزاد می‌کند.
فروکتوز در مقایسه با گلوکز به آرامی‌رطوبت را در محیط آزاد می‌کند. بنابراین، فروکتوز به عنوان یک مرطوب کننده خوب در نظر گرفته می‌شود و رطوبت را برای مدت زمان طولانی حفظ می‌کند و می‌تواند بافت خوش طعم تر و ماندگاری طولانی تری را برای محصولات غذایی حاوی فروکتوز ایجاد کند.
به عنوان شیرین کننده استفاده کنید
گلوکز در تولید آب نبات، میله‌های صبحانه، عناب، گل ختمی، دسرهای ژلاتینی استفاده می‌شود.
فروکتوز در تولید نوشابه‌های رژیمی، نوشیدنی‌های میوه ای، نوشابه‌های رژیمی، صبحانه‌های فوری، آدامس، دسرهای یخ زده، دسرهای ژلاتینی، آب میوه‌ها، ملین‌ها، مکمل‌های ویتامین جویدنی، نوشیدنی‌های شیر، داروهای دارویی و مکمل‌ها استفاده می‌شود.
در نتیجه، گلوکز و فروکتوز در درجه اول قندهای ساده ای هستند که به عنوان شیرین کننده استفاده می‌شوند. اما فروکتوز در مقایسه با گلوکز از نظر اقتصادی مقرون به صرفه و یک ماده غذایی سالم است. با این حال، هنوز یک موضوع بحث برانگیز در مورد ایمنی مصرف طولانی مدت این قندهای طبیعی وجود دارد.
منابع
Boerio-Goates, Juliana (1991), Heat-capacity measurements and thermodynamic functions of crystalline α-D-glucose at temperatures from 10K to 340K, J. Chem. Thermodynam. 23(5): 403–۹.
Bray, G. A. (2013). Energy and Fructose From Beverages Sweetened With Sugar or High-Fructose Corn Syrup Pose a Health Risk for Some People. Advances in Nutrition: An International Review Journal 4 (2): 220–۲۲۵.
Chapter 3: Calculation of the Energy Content of Foods – Energy Conversion Factors, Food energy — methods of analysis and conversion factors, FAO Food and Nutrition Paper 77, Rome: Food and Agriculture Organization, 2003, ISBN 92-5-105014-7.
Hyvonen, L. and Koivistoinen, P (1982). Fructose in Food Systems. In Birch, G.G. and Parker, K.J. Nutritive Sweeteners. London and New Jersey: Applied Science Publishers. pp. 133–۱۴۴. ISBN 0-85334-997-5.
Malik, Vasanti S. and Hu, Frank B. (2015). Fructose and Cardio-metabolic Health. Journal of the American College of Cardiology 66 (14): 1615–۱۶۲۴.
Image Courtesy:
“Glucose metabolism” by Häggström, Mikael. “Medical gallery of Mikael Häggström 2014”. Wikiversity Journal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.008. ISSN 20018762. -Own work. (Public Domain) via Commons
“DL-Fructose num” by NEUROtiker – Own work. (Public Domain) via Commons
