น้ำตาล

น้ำตาลเป็นชื่อเรียกทั่วไปของคาร์โบไฮเดรตชนิดละลายน้ำ โซ่สั้น และมีรสหวานส่วนใหญ่ใช้ประกอบอาหาร น้ำตาลเป็นคาร์โบไฮเดรตที่ประกอบด้วยธาตุคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน มีน้ำตาลหลายชนิดเกิดมาจากที่มาหลายแหล่ง น้ำตาลอย่างง่ายเรียกว่า นักวิทยาศาสตร์ ได้ลองเอาน้ำตาลที่ผสมด่างทับทิมลองไปไปถูๆกันจะเกิดปฏิกิริยาไฟแล้วมันเกิดสีดำไหลออกเป็นเพราะว่าสารน้ำตาลสับสารของด่างทับทิมโดนเผาไหม้จะเกิดปฏิกิริยาการไหลของวัตถุเผาไหม้โมโนแซ็กคาไรด์และหมายรวมถึงกลูโคส(หรือ เด็กซ์โตรส)ฟรุกโตสและกาแลกโตสน้ำตาลโต๊ะหรือน้ำตาลเม็ดที่ใช้เป็นอาหารคือซูโครส เป็นไดแซ็กคาไรด์ชนิดหนึ่ง (ในร่างกาย ซูโครสจะรวมตัวกับน้ำแล้วกลายเป็นฟรุกโตสและกลูโคส) ไดแซ็กคาไรด์ชนิดอื่นยังรวมถึงมอลโตสและแลกโตสด้วย โซ่ของน้ำตาลที่ยาวกว่าเรียกว่าโอลิโกแซ็กคาไรด์สสารอื่น ๆ ที่แตกต่างกันเชิงเคมีอาจมีรสหวาน แต่ไม่ได้จัดว่าเป็นน้ำตาล บางชนิดถูกใช้เป็นสารทดแทนน้ำตาลที่มีแคลอรีต่ำ เรียกว่าเป็นวัตถุให้ความหวานทดแทนน้ำตาล(artificial sweeteners)
น้ำตาลพบได้ทั่วไปในเนื้อเยื่อของพืช แต่มีเพียงอ้อยและชูการ์บีตเท่านั้นที่พบน้ำตาลในปริมาณความเข้มข้นเพียงพอที่จะสกัดออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ อ้อยหมายรวมถึงหญ้ายักษ์หลายสายพันธุ์ในสกุลSaccharumที่ปลูกกันในเขตร้อนอย่างเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ตั้งแต่สมัยโบราณ การขยายการผลิตเกิดขึ้นในคริสศตวรรษที่ 18 พร้อมกับการสร้างไร่น้ำตาลในเวสต์อินดีส และอเมริกา เป็นครั้งแรกที่คนทั่วไปได้ใช้น้ำตาลเป็นสิ่งที่ให้ความหวานแทนน้ำผึ้ง ชูการ์บีต โตเป็นพืชมีรากในที่ที่มีอากาศเย็นกว่าและเป็นแหล่งที่มาส่วนใหญ่ของน้ำตาลในศตวรรษที่ 19 หลังจากมีวิธีสกัดน้ำตาลเกิดขึ้นหลายวิธี การผลิตและการค้าน้ำตาลเปลี่ยนแปลงไปตามวิถีชีวิตของมนุษย์ มีอิทธิพลต่อการก่อตั้งอาณานิคม การมีอยู่ของทาสการเปลี่ยนผ่านไปสู่สัญญาแรงงาน การย้ายถิ่นฐาน สงครามระหว่างชาติที่ครอบครองน้ำตาลในศตวรรษที่ 19 การรวมชนชาติและโครงสร้างทางการเมืองของโลกใหม่
โลกผลิตน้ำตาลประมาณ 168 ล้านตันในปี พ.ศ. 2554 โดยเฉลี่ยคนบริโภคน้ำตาล 24 กิโลกรัมต่อปี (33.1 กก. ในประเทศอุตสาหกรรม) เทียบเท่ากับอาหารปริมาณมากกว่า 260 แคลอรีต่อวัน
ตั้งแต่ปลายคริสต์ศตวรรษที่ 20 มีข้อสงสัยว่าอาหารที่มีน้ำตาลสูง โดยเฉพาะน้ำตาลขัดแล้ว ดีต่อสุขภาพมนุษย์ น้ำตาลมีส่วนทำให้เกิดโรคอ้วน และเป็นที่สงสัยว่าเป็นสาเหตุของโรคเบาหวานโรคหลอดเลือดหัวใจโรคสมองเสื่อมโรคจอประสาทตาเสื่อมและฟันผุมีการศึกษาหลายครั้งเพื่อยืนยันแต่ด้วยผลลัพธ์ที่หลากหลาย โดยหลักเป็นเพราะการหาประชากรที่ไม่บริโภคน้ำตาลให้เป็นปัจจัยควบคุมนั้นทำได้ยาก
ที่มาของคำแสดงถึงการแพร่หลายของโภคภัณฑ์ คำภาษาอังกฤษ"sugar"แผลงมาจากคำภาษาสันสกฤตว่า शर्कराśarkarāซึ่งมาจากภาษาเปอร์เซียว่า شکرshakkarมีความเป็นไปได้สูงว่าแพร่มาถึงประเทศอังกฤษโดยพ่อค้าชาวอิตาลี คำภาษาอิตาลีว่า zucchero ขณะที่คำภาษาสเปนและโปรตุเกสใช้คำว่า azúcar และ açúcar ตามลำดับ ต่างมีรากมาจากคำนำหน้าของภาษาอาหรับเหมือนกัน คำภาษาฝรั่งเศสยุคเก่าคือ zuchre คำภาษาฝรั่งเศสร่วมสมัยคือ sucre คำภาษากรีกยุคแรกสุด σάκχαρις (sákkʰaris)ที่มาที่เป็นที่ยอมรับอธิบายว่าการแพร่หลายของคำตอบที่ชัดเจนไม่ได้  คำภาษาอังกฤษว่าjaggeryที่แปลว่าน้ำตาลผงหยาบทำจากน้ำเลี้ยงของอินทผลัม หรือน้ำอ้อยคั้น มีแหล่งกำเนิดของคำที่คล้าย ๆ กันกับคำภาษาโปรตุเกสxagaraหรือjagaraแผลงมาจากภาษาสันสกฤตśarkarā
ในอนุทวีปอินเดียมีการผลิตน้ำตาลมาช้านานในยุคแรกนั้น น้ำตาลยังมีไม่มากและราคายังไม่ถูกนัก และในหลายภูมิภาคของโลกมักใช้น้ำผึ้งเติมความหวานมากกว่า แต่เดิมนั้นผู้คนจะบดอ้อยดิบเพื่อสกัดเอาความหวานออกมา อ้อยเป็นพืชพื้นเมืองของภูมิภาคเขตร้อนในเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้อ้อยสายพันธุ์ต่าง ๆ มีต้นกำเนิดจากแหล่งต่าง ๆ โดยSaccharum barberiมีต้นกำเนิดที่อินเดียและS. eduleและS. officinarumมาจากนิวกินีหนึ่งในเอกสารอ้างอิงทางประวัติศาสตร์ยุคแรกสุดคือเอกสารของจีนย้อนกลับไปถึง 8 ศตวรรษก่อนคริสต์ศักราช กล่าวว่าเริ่มมีการใช้ประโยชน์จากอ้อยขึ้นที่อินเดีย
น้ำตาลยังไม่มีบทบาทจนกระทั่งชาวอินเดียค้นพบวิธีการเปลี่ยนน้ำอ้อยคั้นให้เป็นผลึกน้ำตาลที่เก็บง่ายกว่าและขนส่งง่ายกว่ามีการค้นพบน้ำตาลผลึกในยุคของจักรวรรดิคุปตะประมาณคริสต์ศตวรรษที่ 5ในภาษาอินเดียท้องถิ่น เรียกผลึกนี้ว่าขัณฑะ(อักษรเทวนาครี:खण्ड,Khaṇḍa) ซึ่งเป็นที่มาของคำว่าcandy
กะลาสีชาวอินเดียที่ขนส่งเนยใสและน้ำตาลเป็นเสบียงได้แนะนำความรู้เกี่ยวกับน้ำตาลตามเส้นทางการค้าพระภิกษุนำกระบวนการผลิตผลึกน้ำตาลไปสู่ประเทศจีนในระหว่างจักรพรรดิฮาร์ชา(ประมาณ ค.ศ. 606-647) ครองราชย์ ในอินเดียตอนเหนือทูตชาวอินเดียในจีนสมัยราชวงศ์ถังสอนวิธีการปลูกอ้อยหลังจากจักรพรรดิถังไท่จงเกิดความสนใจในน้ำตาล จากนั้นจีนเริ่มสร้างไร่อ้อยในศตวรรษที่ 7เอกสารของจีนยืนยันว่าภารกิจเดินทางไปยังอินเดียสองครั้ง เริ่มขึ้นใน ค.ศ. 647 เพื่อรับเทคโนโลยีการขัดน้ำตาลในเอเชียใต้ตะวันออกกลางและจีน น้ำตาลกลายเป็นส่วนประกอบหลักในการทำอาหารและของหวาน
หลังจากการฉลองชัยชนะของอเล็กซานเดอร์มหาราชสิ้นสุดลง ณแม่น้ำสินธุเนื่องจากกองกำลังที่ปฏิเสธไม่เดินทางไปทางตะวันออก พวกเขาพบกับคนในอนุทวีปอินเดียปลูกอ้อยและทำผงรสหวานคล้ายเกลือ เรียกว่าSharkara(อักษรเทวนาครี:शर्करा,Śarkarā) ออกเสียงกันว่าsaccharum(ζάκχαρι) ขณะเดินทางกลับ ทหารมาซิโดเนียนำเอา "ต้นกกที่มีน้ำผึ้ง"  กลับบ้านด้วย อ้อยยังไม่เป็นที่รู้จักนักในยุโรปเป็นเวลาหนึ่งพันปี น้ำตาลยังเป็นสินค้าหายาก และพ่อค้าน้ำตาลมักมีฐานะดี
ชาวครูเสดนำน้ำตาลกลับยุโรปหลังจากโครงการรณรงค์ในแผ่นดินศักดิ์สิทธิ์ที่เขาพบกับคาราวานที่แบก "เกลือหวาน" ในศตวรรษที่ 12 ตอนต้น ที่เวนิสมีหมู่บ้านใกล้ ๆ เมืองไทร์และมีการสร้างอสังหาริมทรัพย์ผลิตน้ำตาลเพื่อส่งออกไปยังยุโรป โดยที่นั่นใช้น้ำผึ้งเสริมด้วย ซึ่งถือว่าเป็นสารให้ความหวานชนิดเดียวที่หาได้ในสมัยนั้นนักประวัติศาสตร์สงครามครูเสดวิลเลียมแห่งไทร์เขียนถึงน้ำตาลในปลายศตวรรษที่ 12 ว่า "จำเป็นต่อการใช้และสุขภาพของมนุษยชาติอย่างมาก"ในศตวรรษที่ 15 เวนิสเป็นศูนย์กลางการขัดน้ำตาลและจำหน่ายน้ำตาลรายใหญ่ในยุโรป
ในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1492คริสโตเฟอร์ โคลัมบัสแวะพักที่เกาะลาโกเมราในกานาเรียสเพื่อหาไวน์และน้ำ และตั้งใจจะอยู่ที่นั่น 4 วัน เขาพบรักกับผู้ว่าการของเกาะเบอาตริซ เด โบบาดิยา อี โอโซริโอ(Beatriz de Bobadilla y Ossorio) และอยู่ที่นั่นเป็นเวลาหนึ่งเดือน เมื่อเขาล่องเรือออกจากเกาะ เธอมอบอุปกรณ์ตัดถ่างให้เขา และกลายเป็นคนแรกที่มาถึงโลกใหม่
ชาวโปรตุเกสนำน้ำตาลเข้าสู่บราซิล ใน ค.ศ. 1540 มีโรงบดน้ำตาลอ้อย 800 แห่งในเกาะซังตากาตารีนา และมีอีก 2,000 แห่งในชายฝั่งตอนเหนือของบราซิล เดมารารา และซูรินาม การเพาะปลูกน้ำตาลเกิดขึ้นครั้งแรกในฮิสปันโยลาใน ค.ศ. 1501 และโรงบดน้ำตาลจำนวนมากก็ถูกสร้างขึ้นในคิวบา และจาไมกา ในคริสต์ทศวรรษ 1520
เมื่อน้ำตาลสามารถหาได้ง่ายขึ้น น้ำตาลยังคงเป็นสิ่งฟุ่มเฟือยในยุโรปก่อนศตวรรษที่ 18 จากนั้นได้รับความนิยมและหลังศตวรรษที่ 19 น้ำตาลถือว่าเป็นสิ่งสำคัญที่ขาดไม่ได้ วิวัฒนาการของรสชาติและความต้องการน้ำตาลให้เป็นส่วนผสมสำคัญในอาหารนั้นทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงทางเศรษฐกิจมหภาคและสังคมวิวัฒนาการเหล่านี้มีส่วนผลักดันให้อาณานิคมในเกาะและชาติในเขตร้อนที่แรงงานตามไร่อ้อยและโรงบดน้ำตาลหาเลี้ยงชีพได้ ความต้องการแรงงานราคาถูกให้ทำงานหนักที่เกี่ยวข้องกับการเพาะปลูกและขั้นตอนเพิ่มความต้องการการค้าทาสจากแอฟริกา (โดยเฉพาะแอฟริกาตะวันตก) หลังจากเลิกทาส เกิดความต้องการแรงงานที่มีค่าตอบแทนจากเอเชียใต้ (โดยเฉพาะอินเดีย)ทาส และแรงงานที่มีค่าตอบแทนถูกนำไปยังแคริบเบียนและอเมริกา อาณานิคมมหาสมุทรอินเดีย เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ หมู่เกาะแปซิฟิก และแอฟริกาตะวันออกและเนทัล การรวมชนชาติในสองศตวรรษหลังเกิดจากจากความต้องการน้ำตาล
น้ำตาลยังนำไปสู้การปฏิวัติอุตสาหกรรมของอดีตอาณานิคม ตัวอย่างเช่น ร้อยโท เจ.แพเทอร์สัน จากแคว้นเบงกอล โน้มน้าวรัฐบาลอังกฤษว่าอ้อยสามารถปลูกได้ในบริติชอินเดียโดยมีข้อดีมากมาย และค่าใช้จ่ายน้อยกว่าในอินดีสตะวันตก ผลก็คือ เกิดโรงงานผลิตน้ำตาลในรัฐพิหารอินเดียตะวันออก
ช่วงสงครามนโปเลียนผลิตภัณฑ์จากชูการ์บีตเพิ่มขึ้นในทวีปยุโรปเนื่องจากการนำเข้าเป็นไปอย่างลำบากจากการปิดล้อมใน ค.ศ. 1880 ชูการ์บีตเป็นแหล่งผลิตน้ำตาลที่สำคัญในยุโรป น้ำตาลมีปลูกในลินคอล์นไชร์ และภูมิภาคอื่น ๆ ในอังกฤษ แม้ว่าสหราชอาณาจักรยังคงนำเข้าน้ำตาลส่วนใหญ่จากอาณานิคมอยู่ต่อไป
จนถึงปลายศตวรรษที่ 19 น้ำตาลมีขายในรูปของชูการ์โลฟ(sugarloaf) ซึ่งจำเป็นต้องใช้กรรไกรตัดก้อนน้ำตาล (sugar nips)หลายปีต่อมา น้ำตาลเม็ดมีขายแบบใส่ถุง
น้ำตาลก้อนมีผลิตขึ้นในศตวรรษที่ 19 ผู้ประดิษฐ์น้ำตาลก้อนคนแรกคือชาวโมราวีชื่อ Jakub Kryštof Rad ผู้จัดการบริษัทน้ำตาลแห่งหนึ่งในดาชิตเซ(Dačice) เขาเริ่มผลิตน้ำตาลก้อนหลังจากจดสิทธิบัตรให้กับสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวเป็นเวลาห้าปี เมื่อวันที่ 23 มกราคม ค.ศ. 1843เฮนรี เทตจากเทตแอนด์ไลล์(Tate & Lyle) เป็นผู้ผลิตน้ำตาลก้อนอีกรายหนึ่ง โดยมีโรงทำน้ำตาลที่ลิเวอร์พูลและลอนดอน เทตซื้อลิขสิทธิ์การผลิตน้ำตาลก้อนจากยูจีน แลงเกนชาวเยอรมัน ซึ่งเคยคิดค้นวิธีการผลิตน้ำตาลก้อนเมื่อปี ค.ศ. 1872
ทางวิทยาศาสตร์ น้ำตาลหมายถึงจำนวนคาร์โบไฮเดรต เช่น โมโนแซ็กคาไรด์ ไดแซ็กคาไรด์ หรือโอลิโกแซ็กคาไรด์โมโนแซ็กคาไรด์เรียกอีกอย่างว่า "น้ำตาลอย่างง่าย" ที่สำคัญที่สุดคือ กลูโคส น้ำตาลเกือบทุกชนิดมีสูตรCnH2nOn(n มีค่าระหว่าง 3 และ 7)กลูโคสมีสูตรเคมีว่าC6H12O6ชื่อของน้ำตาลลงท้ายด้วยเสียง-โอส(ose) อย่างใน "กลูโคส" และ "ฟรุกโตส" บางครั้งคำเหล่านี้อาจหมายถึงชนิดใด ๆ ของคาร์โบไฮเดรตที่ละลายได้ในน้ำโมโนแซ็กคาไรด์และไดแซ็กคาไรด์แบบอะไซคลิก(acyclic) จะบรรจุหมู่แอลดีไฮด์หรือหมู่คีโตนมีศูนย์กลางปฏิกิริยาเป็นพันธะคู่ระหว่างคาร์บอนและออกซิเจนแซ็กคาไรด์ทุกชนิดที่มีวงแหวนในโครงสร้างมากกว่าหนึ่งวงจากเป็นผลจากโมโนแซ็กคาไรด์สองชนิดหรือมากกว่ามาเชื่อมกันด้วยพันธะไกลโคซิดิกโดยสูญเสียน้ำหนึ่งโมเลกุลต่อหนึ่งพันธะ
โมโนแซ็กคาไรด์ในรูปโซ่ปิดสามารถสร้างพันธะไกลโคซิดิกด้วยโมโนแซ็กคาไรด์ชนิดอื่น โดยสร้าง ไดแซ็กคาไรด์ (เช่น ซูโครส) และโพลีแซ็กคาไรด์ (เช่นแป้ง)เอนไซม์จะต้องละลายน้ำหรือแตกพันธะไกลโคซิดิกเหล่านี้ก่อนที่สารดังกล่าวจะถูกสันดาป(metabolized) หลังจากย่อยและดูดซึมสารอาหาร โมโนแซ็กคาไรด์จะอยู่ในเลือดและเนื้อเยื่อภายในจะมีกลูโคส ฟรุกโตส และกาแลกโตส เพนโทสและเฮกโซสจำนวนมากสามารถสร้างโครงสร้างวงแหวนได้ ในรูปแบบโซปิดนี้ ปฏิกิริยาหลายอย่างที่มักเกิดขึ้นต่อหมู่แอลดีไฮด์และคีโตนจะเกิดขึ้นมิได้ กลูโคสในสารละลายจะคงอยู่ในรูปวงแหวนที่สมดุลเคมีโดยมีโมเลกุลในรูปโซ่เปิดน้อยกว่า 0.1%
พอลิเมอร์ชีวภาพของน้ำตาลนั้นมีทั่วไปในธรรมชาติ พืชสร้างกลีเซอรัลดีไฮด์-3-ฟอสเฟต(G3P) น้ำตาลฟอสเฟต 3 คาร์บอนที่เซลล์ใช้สร้างโมโนแซ็กคาไรด์เช่น กลูโคส (C6H12O6) หรือ (ในอ้อยและบีต) ซูโครส(C12H22O11) โมโนแซ็กคาไรด์อาจถูกแปลงเป็นพอลิแซ็กคาไรด์โครงสร้าง เช่น การสร้างเซลลูโลสและผนังเซลล์เพกทินได้อีก หรือแปลงเป็นพลังงานที่เก็บในรูปของตัวเก็บพอลิแซ็กคาไรด์ (storage polysaccharides) เช่นแป้ง หรืออินูลินแป้งซึ่งประกอบด้วยกลูโคสสองพอลิเมอร์ที่แตกต่างกัน เป็นรูปแบบของพลังงานเคมีที่ลดระดับได้เก็บโดยเซลล์และถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่นได้พอลิเมอร์ของกลูโคสอีกชนิดคือเซลลูโลส ซึ่งเป็นโซ่ตรงประกอบด้วยหน่วยกลูโคสหลายร้อยหรือหลายพันหน่วย พืชใช้เซลลูโลสเป็นองค์ประกอบในผนังเซลล์ มนุษย์สามารถย่อยเซลลูโลสให้มีขนาดจำกัด แม้ว่าสัตว์เคี้ยวเอื้องสามารถทำได้โดยมีแบคทีเรียสมชีพช่วยอยู่ภายในกึ๋นดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอสร้างขึ้นจากดีออกซีไรโบสและไรโบสที่เป็นโมโนแซ็กคาไรด์ตามลำดับ ดีออกซีไรโบสมีสูตรC5H10O4และไรโบสมีสูตรC5H10O5
น้ำตาลมีสารอินทรีย์ที่เผาไหม้ง่ายเมื่ออยู่ใกล้เปลวไฟ ด้วยเหตุนี้ การทำงานกับน้ำตาลจะเสี่ยงกับการระเบิดฝุ่นเหตุการณ์โรงผลิตน้ำตาลระเบิดที่จอร์เจีย ค.ศ. 2008มีผู้เสียชีวิต 14 คน บาดเจ็บ 40 คน และโรงงานถูกทำลายไปมากกว่าครึ่งหนึ่ง เหตุการณ์นี้เป็นผลจากฝุ่นน้ำตาลติดไฟ
ปริมาณน้ำตาลจากผลไม้และผักชนิดต่าง ๆ นำเสนอในตารางที่ 1 ข้อมูลทั้งหมดในหน่วยกรัมคำนวณจากปริมาณอาหาร 100 กรัม อัตราส่วนของฟรุกโตสและกลูโคสคำนวณโดยหารผลรวมของน้ำตาลฟรุกโตสอิสระบวกกับครึ่งหนึ่งของซูโครส ด้วยผลรวมของน้ำตาลกลูโคสอิสระบวกกับครึ่งหนึ่งของน้ำตาลซูโครส
ฟรุกโตส กาแลกโตส และกลูโคส ต่างก็เป็นน้ำตาลอย่างง่ายเรียกว่าโมโนแซ็กคาไรด์มีสูตรเคมีทั่วไปคือ C6H12O6มีหมู่ไฮดรอกซิล (−OH) และหมู่คาร์บอนิล (C=O) 5 หมู่ และเป็นวงเมื่อละลายในน้ำ น้ำตาลเหล่านี้คงอยู่ในรูปไอโซเมอร์รูปแบบเด็กซ์โตร และ laevo-rotatory ที่ทำให้แสงหักเหไปทางขวา หรือทางซ้าย
ฟรุกโตสหรือน้ำตาลผลไม้เกิดขึ้นตามธรรมชาติในผลไม้ รากของผักบางชนิด อ้อย และน้ำผึ้ง และเป็นน้ำตาลที่หวานที่สุด ฟรุกโตสเป็นส่วนประกอบของซูโครส หรือน้ำตาลโต๊ะ มักใช้เป็นไซรัปฟรุกโตสสูง(high-fructose syrup) ผลิตจากแป้งข้าวโพดที่ถูกไฮโดรไลซ์และผ่านกระบวนการที่ทำให้เกิดคอร์นไซรัปโดยเติมเอนไซม์เพื่อเปลี่ยนกลูโคสส่วนหนึ่งให้เป็นฟรุกโตส
โดยทั่วไปกาแลกโตสจะไม่เกิดขึ้นในสภาวะอิสระ แต่จะเป็นส่วนหนึ่งในกลูโคสจากน้ำตาลแลกโตสหรือน้ำตาลจากนม ที่เป็นไดแซ็กคาไรด์ กาแลกโตสหวานน้อยกว่ากลูโคส เป็นส่วนประกอบของแอนติเจนที่พบบนผิวของเซลล์เม็ดเลือดแดงที่เป็นตัวกำหนดหมู่เลือด
กลูโคสน้ำตาลเด็กซ์โตรสหรือน้ำตาลองุ่น เกิดขึ้นตามธรรมชาติในผลไม้และน้ำจากพืช และเป็นผลิตภัณฑ์หลักจากการสังเคราะห์ด้วยแสงคาร์โบไฮเดรตส่วนใหญ่ที่ร่างกายรับเข้าไปจะถูกเปลี่ยนเป็นกลูโคสในระหว่างการย่อย และเป็นรูปแบบของน้ำตาลที่ถูกลำเลียงตามร่างกายของสัตว์ผ่านกระแสเลือด กลูโคสสามารถผลิตได้จากแป้ง โดยเพิ่มเอนไซม์ หรือในสภาวะที่มีกรด กลูโคสไซรัปเป็นกลูโคสในรูปของเหลวที่ใช้ในกระบวนการผลิตอาหารต่าง ๆ กลูโคสสามารถผลิตจากแป้งผ่านกระบวนการไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์(enzymatic hydrolysis)
แล็กโทส มอลโทส และซูโครส ต่างก็เป็นน้ำตาลผสม หรือไดแซ็กคาไรด์มีสูตรเคมีทั่วไปคือ  C12H22O11เกิดจากน้ำตาลโมโนแซ็กคาไรด์สองโมเลกุลผสมกัน โดยไม่รวมโมเลกุลของน้ำ
แล็กโทสเกิดจากตามธรรมชาติในนม โมเลกุลของแล็กโทสสร้างจากน้ำตาลกาแล็กโทสและน้ำตาลกลูโคสอย่างละหนึ่งโมเลกุลรวมกัน แล็กโทสจะแตกตัวเป็นส่วน ๆ เมื่อถูกบริโภค ด้วยเอนไซม์แลกเตสในระหว่างการย่อย เด็กจะมีเอนไซม์นี้ แต่ผู้ใหญ่บางคนจะไม่สร้างเอนไซม์นี้อีก ทำให้พวกเขาไม่สามารถย่อยแล็กโทสได้
มอลโทสเกิดขึ้นระหว่างการแตกหน่อของธัญพืชบางชนิด ที่เห็นได้ชัดคือข้าวบาร์ลีย์ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็นมอลต์และเป็นที่มาของชื่อน้ำตาล โมเลกุลของมอลโทสเกิดจากน้ำตาลกลูโคสสองโมเลกุลรวมกัน มอลโทสมีรสหวานน้อยกว่ากลูโคส ฟรุกโตส หรือซูโครสมอลโทสเกิดขึ้นในร่างกายระหว่างการย่อยแป้งด้วยเอนไซม์อะไมเลสและแตกตัวเองในระหว่างการย่อยด้วยเอนไซม์มอลเทส
ซูโครสพบในก้านของอ้อยและรากของชูการ์บีต ซูโครสยังเกิดขึ้นตามธรรมชาติคู่กับฟรุกโตสและกลูโคสในพืชชนิดอื่น ๆ ในผลไม้บางชนิดและรากบางชนิดเช่น แครอท น้ำตาลสัดส่วนต่าง ๆ ที่พบในอาหารเหล่านี้กำหนดความหวานเมื่อกินเข้าไปโมเลกุลของซูโครสเกิดจากโมเลกุลของกลูโคสรวมกับโมเลกุลของฟรุกโตส หลังจากกินเข้าไป ซูโครสจะแตกเป็นส่วน ๆ ระหว่างการย่อย ด้วยเอนไซม์ซูเครส
น้ำตาลทราย หรือซูโครสสกัดได้จากพืชหลายชนิด คือ
ในช่วงระหว่างปีพ.ศ. 2544-2545มีการผลิตน้ำตาลจากทั่วโลกประมาณ 134.1 ล้านตันประเทศที่ผลิตน้ำตาลจากอ้อยส่วนใหญ่เป็นประเทศในเขตร้อน เช่นออสเตรเลียบราซิลและประเทศไทยในปี พ.ศ. 2544-2545 มีการผลิตน้ำตาลเพิ่มขึ้นสองเท่าในประเทศกำลังพัฒนาเมื่อเทียบกับประเทศที่พัฒนาแล้ว ปริมาณน้ำตาลที่ผลิตมากที่สุดอยู่ในละตินอเมริกาสหรัฐอเมริกาและชาติในกลุ่มแคริบเบียนและตะวันออกไกลแหล่งน้ำตาลจากต้นบีทจะอยู่ในเขตอากาศเย็นเช่น: ตะวันตกเฉียงเหนือและตะวันออกของยุโรป ญี่ปุ่นตอนเหนือ และบางพื้นที่ในสหรัฐอเมริการวมทั้งรัฐแคลิฟอร์เนียด้วย   ผู้ส่งออกน้ำตาลรายใหญ่เป็นอันดับ 2 ของโลก คือสหภาพยุโรปตลาดน้ำตาลยังถูกโจมตีโดยน้ำเชื่อมกลูโคส(glucose syrups) ที่ผลิตจากข้าวสาลีและข้าวโพดร่วมทั้งน้ำตาลสังเคราะห์(artificial sweeteners) ด้วย ทำให้เป็นประโยชน์ต่อผู้ผลิตเครื่องดื่มที่มีต้นทุนถูกลง
ประเทศผู้ผลิตน้ำตาล 5 อันดับของโลกคือบราซิล,อินเดีย,สหภาพยุโรป,จีนและไทยในปีเดียวกัน ประเทศที่ส่งออกน้ำตาลมากที่สุดคือ บราซิล รองลงมาคือไทยออสเตรเลียและอินเดียตามลำดับ ผู้นำเข้าน้ำตาลรายใหญ่ที่สุดคือ สหภาพยุโรปสหรัฐอเมริกาและอินโดนีเซียปัจจุบันพบว่าบารซิลมีอัตราการบริโภคน้ำตาลต่อหัวมากที่สุด ตามด้วยออสเตรเลีย
การบริโภคน้ำตาลของโลก น้ำตาลเป็นส่วนสำคัญของอาหารมนุษย์ และเป็นแหล่งให้พลังงานของโลก หลังจากธัญพืชและน้ำมันพืช น้ำตาลที่ได้จากอ้อยและหัวผักกาดให้กิโลแคลอรีต่อหัวเฉลี่ยวันละกว่ากลุ่มอาหารอื่น ๆจากรายงานขององค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติหรือ FAO ค่าเฉลี่ยของการบริโภคน้ำตาลต่อคนคือ 24 กิโลกรัมต่อปีต่อคน เทียบเท่ากับพลังงานกว่า 260 แคลอรี่อาหารต่อวันในปี 1990 แม้จะมีการเพิ่มขึ้นของประชากรมนุษย์การบริโภคน้ำตาลที่คาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 25.1 กิโลกรัม (55 ปอนด์) ต่อคนต่อปีในปี 2015
การเก็บรวบรวมข้อมูลในการสำรวจหลายประเทศระหว่างปี 1999 และ 2008 แสดงให้เห็นว่าการบริโภคน้ำตาลได้เพิ่มขึ้นร้อยละ 24 ในทุกเพศทุกวัย