Сахар — пищевой продукт из сахарной свёклы и тростника¶
Сахар — общее название группы простых углеводов (сахаридов), а в бытовом и пищевом значении — сахароза, получаемое из сахарной свёклы или тростника кристаллическое вещество белого цвета, сладкое на вкус, широко используемое в пищевой промышленности и кулинарии. Химическая формула сахарозы — C₁₂H₂₂O₁₁. В России под термином «сахар» без уточнения почти всегда подразумевается именно сахароза.
¶Химический состав и свойства
Сахароза — дисахарид, молекула которого состоит из остатков глюкозы и фруктозы. При гидролизе (расщеплении под действием кислоты или ферментов) сахароза разлагается на эти два моносахарида, вместе называемых инвертным сахаром.
Основные свойства:
- Химическая формула: C₁₂H₂₂O₁₁, молярная масса 342,3 г/моль.
- Растворимость в воде: около 179 г на 100 мл при 0 °C и более 480 г на 100 мл при 100 °C.
- Температура плавления 186 °C; при нагреве выше этой температуры сахар карамелизуется.
- Обладает свойством инверсии — при кипячении с кислотой молекула расщепляется на глюкозу и фруктозу.
- Является восстановителем, что используется в качественных реакциях (реактив Толленса, фелингова реакция).
В организме человека сахароза расщепляется ферментом сахаразой (инвертазой) в тонком кишечнике, после чего глюкоза и фруктоза всасываются в кровь.
¶Производство
¶Сахарная свёкла
В России основным сырьём для сахарного производства является сахарная свёкла (Beta vulgaris), выращиваемая в Центральном, Приволжском и Южном федеральных округах. Доля свекловичного сахара в российском производстве превышает 80 %. Свёкла содержит около 16–20 % сахарозы от массы корнеплода.
Технология включает:
- Мойку и нарезку свёклы на стружку.
- Диффузию — извлечение сахарозы горячей водой.
- Очистку соков известью и углекислым газом (карбонизация).
- Испарение и уваривание сиропа.
- Кристаллизацию в вакуум-аппаратах.
- Центрифугирование, сушку и фасовку.
¶Сахарный тростник
В мире больше всего сахара производится из сахарного тростника (Saccharum officinarum), выращиваемого в тропических и субтропических регионах — Индии, Бразилии, Китае, Таиланде, Мексике. Тростниковая сахарная свёкла содержит до 15–20 % сахарозы. Технология сходна со свекловичной, но включает дополнительные стадии обработки жома.
¶Мировое производство
Мировое производство сахара составляет около 180–190 млн тонн в год. Крупнейшие производители — Индия, Бразилия, Китай, Таиланд, США. Россия по объёму производства входит в число двадцати крупнейших стран, производя порядка 6–6,5 млн тонн свекловичного сахара ежегодно.
¶Виды сахара
| Вид | Описание |
|---|---|
| Песок | Рафинированный или нерафинированный кристаллический сахароза, основная форма |
| Кусковой | Прессованный песок, прессованные кубики и рафинад |
| Свекловичный | Из сахарной свёклы, в России основной вид |
| Тростниковый | Из тростника, может быть нерафинированным (коричневым) |
| Жжёный | Получен карамелизацией сахарного песка, используется в кулинарии |
| Пудра | Измолотый сахар с добавкой крахмала (обычно 3 %) |
Коричневый тростниковый сахар отличается от белого лишь наличием патоки (мелассы) на поверхности кристаллов; его химический состав практически не отличается от рафинированного.
¶Применение
Основная область применения — пищевая промышленность и домашняя кулинария. Сахар используется как подсластитель, консервант (высокая концентрация сахара подавляет рост микроорганизмов, что используется при вареньях и джемах), стабилизатор и структурообразователь (в выпечке, карамели, ирисе).
Кроме пищевой отрасли, сахар применяется:
- В микробиологии и спиртовой промышленности как субстрат для спиртового брожения (производство этанола).
- В медицине — как компонент растворов для инфузий.
- В косметике — как компонент скрабов.
- В животноводстве — как добавка к кормам.
¶Влияние на здоровье
Сахар относится к быстрым углеводам: глюкоза и фруктоза усваиваются практически мгновенно, вызывая резкий подъём уровня сахара в крови и выброс инсулина. Чрезмерное употребление сахара связывают с развитием ожирения, кариеса, сахарного диабета 2 типа, сердечно-сосудистых заболеваний.
Всемирная организация здравоохранения рекомендует ограничивать потребление свободных сахаров до 10 %, а желательно до 5 % от общей калорийности рациона — это примерно 25–50 г в сутки для взрослого человека. В российском рационе фактическое потребление сахара, по данным Росстата, составляет около 100 г в сутки на человека, что существенно превышает рекомендации.
Сахароза не содержит витаминов, минералов и пищевых волокон — её калорийность (394 ккал на 100 г) называют «пустыми калориями».
¶История
Сахарная свёкла как источник сахарозы была впервые использована в промышленном производстве в 1802 году: на заводе в городе Альтенбурге (Германия) было налажено производство свекловичного сахара. В России первые сахарные заводы построены в 1809–1810 годах в Подольской губернии (предприятия Ивана Малцова и др.). К середине XIX века Россия стала одним из крупнейших производителей сахара в мире.
Советский период ознаменовался массовым строительством свеклосахарных заводов в Украинской ССР, Центральной России и Среднем Поволжье. К 1980-м годам СССР занимал одно из первых мест в мире по производству свекловичного сахара.
Источники:
- ГОСТ 33222-2015. Сахар белый. Технические условия.
- Филиппович Ю. Г. «Биохимия» — учебник по общей биохимии.
- ВОЗ. Рекомендации по потреблению свободных сахаров.
- Росстат. Балансы продовольственных ресурсов Российской Федерации.
- Гончаров А. И. «Сахарное производство» — учебное пособие.