Что содержится в сахаре химический состав

Сахар белый

В кулинарно-бытовом отношении сахаром называют сахарозу – обыкновенный пищевой подсластитель, который получается при переработке сахарного тростника или сахарной свеклы. Производство сахара в нашей стране, как и в Европе, практически полностью основано на использовании сахарной свеклы.

Европейцы знали о сахаре в дикорастущей сахарной свекле еще в 16-м веке, но получить кристаллы сахарозы смоги только в 1747-м году благодаря исследованиям немецкого химика Маргграфа. После того, как дальнейшие опыты, производимые в лаборатории Ахарда, обосновали экономическую целесообразность переработки свеклы, в Силезии появились заводы по производству сахара. Далее технологию переняли французы и американцы.

Белый цвет сахара достигается в процессе рафинирования, но при этом отдельные его кристаллы остаются бесцветными. Многие сорта сахара содержат разное количество растительного сока – мелассы, что дает кристаллам различные оттенки белого окраса.

Технология производства сахара

Процесс производства сахара из сахарной свеклы включает несколько технологических этапов: экстракцию, очистку, выпаривание и кристаллизацию. Свеклу моют, нарезают стружкой, которую помещают в диффузор для экстрагирования сахара с помощью горячей воды. Свекловичные отходы идут на корм скоту.

После чего полученный диффузионный сок, который содержит одержит около 15% сахарозы, смешивают с известковым молоком для очистки от тяжелых примесей и пропускают через раствор диоксида углерода, который связывает вещества, не относящиеся к сахару. После фильтрования на выходе получают уже очищенный сок – его ждет процедура отбеливания сернистым газом и фильтрование через активированный уголь. После выпаривания лишней влаги остается жидкость с содержанием сахара уже в 50-65%.

Процедура кристаллизации направлена на получение следующего промежуточного продукта переработки – утфеля (смеси кристаллов сахарозы и мелассы). Далее чтобы отделить сахарозу, применяют центрифугу. Полученный на этом этапе сахар требуется высушить. Его уже можно употреблять в пищу (в отличие от тростникового – процесс производства, которого на этом этапе не завершается).

Использование сахара

Сахар является непременным ингредиентом многих напитков, блюд, кондитерских и хлебобулочных изделий. Он – привычная добавка к кофе, какао и в чай; без него не обходятся кондитерские крема, мороженое, глазурь и конфеты. Как хороший консервант, белый сахар используется при варке варенья, изготовлении желе и прочих продуктов из плодов и ягод. Сегодня белый сахар можно встретить практически везде, даже там, где встретить его не ожидают. Например, он может оказаться в обезжиренном диетическом йогурте или сосисках. А также, сахар применяется в табачном производстве, в кожевенной промышленности или при изготовлении мясных консервов.

Формы выпуска сахара и особенности его хранение

Белый сахар в продаже бывает в виде сахарного песка и сахара-рафинада в кусочках. Сахарный песок фасуется в пакеты и мешки разной вместительности, обычно от одного до пятидесяти килограмм. Мешки применяются плотные полиэтиленовые, внутри которых дополнительно простилается пленка, для защиты содержимого от влаги и просыпания кристалликов. Рафинад фасуется в картонные коробки.

Высокая гигроскопичность белого сахара обуславливает определенные требования к его хранению. Помещение, где находится продукт, должно быть сухим, защищенным от перепадов температуры. Хранение его при повышенной влажности приведет к образованию комков. Сахар обладает способностью впитывать посторонние запахи, поэтому не следует держать его рядом с продуктами, обладающими сильными ароматами.

Калорийность

Белый сахар весьма калориен – на сто грамм продукта приходится почти 400 кКал, причем его состав полностью состоит из углеводов. Поэтому при диетах рекомендуется ограничивать употребление этого продукта как в чистом виде (для подслащивания кофе или чая) так и в виде различных сахаросодержащих напитков, тортов, печенья, и т.д.

Пищевая ценность в ста граммах (белый сахар-песок):

Сахар-рафинад вследствие более высокой степени очистки лишен в своем составе золы.

Полезные свойства белого сахара

Состав и наличие полезных веществ

В рафинаде нет никаких дополнительных микроэлементов, это результат собственно технологии рафинирования для получения максимально очищенного от любых примесей продукта. Белый сахар-песок содержит незначительное количество кальция, калия, натрия и железа.

Полезные свойства

Главная особенность белого сахара – это быстрое усваивание организмом человека. При попадании в кишечник сахароза распадается на фруктозу и глюкозу, которые, попадая в кровь, возмещают большую часть энергетических потерь. Энергия глюкозы обеспечивает метаболические процессы, как человека, так и животных. В печени при участии глюкозы формируются особые кислоты – глюкороновые и парные серые кислоты, обеспечивающие обезвреживание органом токсических веществ, поэтому при отравлениях или болезнях печени принимают внутрь сахар или вводят в кровь глюкозу.

Функционирование нашего мозга также полностью зависит от метаболизма глюкозы. Если принимаемая пища не дает организму нужное количество углеводов, он вынужден получать их, используя для их синтеза белок мышц человека, или белки других органов.

При недостатке сахара (глюкозы) тонус центральной нервной системы ухудшается, способность к концентрации внимания падает, ухудшается противостояние низким температурам. Белый сахар, будучи очень чистым продуктом, не влияет на микрофлору желудка и кишечника, не оказывает негативного воздействия на метаболизм. При умеренном употреблении не станет причиной ожирения, поэтому он даже безопасней фруктозы или искусственных препаратов-подсластителей. Сахар оказывает меньшую нагрузку на поджелудочную железу, чем рисовая каша, пшеничный хлеб, пиво, картофельное пюре. Сахар является хорошим консервантом, и наполнителем массы; без него не получится молочный десерт, пирожное, мороженое, спред, джем, желе и варенье. Белый сахар при нагреве образует карамель, которая применяется в пивоварении, соусах, газировках.

Продукт обладает антидепрессантными свойствами – съеденный кусок торта, или просто кусочек рафинада способен снять раздражение, стресс, депрессивное состояние. При поступлении сахара поджелудочная железа производит инсулин, а он стимулирует появление гормона счастья – серотонина. Белый сахар не только готовый продукт, он еще и основа для целого ряда сладких продуктов – ароматизированных сахаров, коричневого, быстрорастворимого и мягкого сахара, сиропов, жидкого и помадного сахара.

Опасные свойства белого сахара

При неумеренном употреблении сахара в чистом виде, также в составе сладостей и газировок, организм не справляется с его полной переработкой и вынужден распределять его по клеткам, что проявляется в виде жира. При этом после «распределения» уровень сахара естественно понижается, организм снова посылает сигнал о том, что он голоден.

Избыточный вес – частая проблема любителей сладкой пищи в больших количествах. Регулярно-высокий уровень сахара в крови способен привести к возникновению сахарного диабета, так как поджелудочная железа перестает вырабатывать нужное количество инсулина. Если диабетик прекратит соблюдать строгую диету, будет бесконтрольно употреблять сладости, последствия могут быть фатальными.

При усвоении рафинированного сахара организм активно расходует кальций. Быстрый распад сахара начинается еще во рту человека, что провоцирует появление кариеса. Особенно опасны современные газировки, где количество сахара просто огромно. Для недопущения потребления сахара в избыточных количествах желательно изучать этикетки товаров в магазинах, отказаться от сладких газировок и добавления в чай или кофе больших порций белого сахара-песка или рафинада.

Небольшое видео о производстве белого сахара.

Внимание! Информация носит ознакомительный характер и не предназначена для постановки диагноза и назначения лечения. Всегда консультируйтесь с профильным врачом!

Источник

Про сахара с точки зрения химика. Химия на кухне 2

Старинная форма фасовки сахара — «сахарная голова»
Выкладываю продолжение, как обещал. Первый пост был про соль.
Про сахар. Какие бывают сахара. Про кленовый сахар и сахар ли он? Сосульки из кленового сока — ценный дар природы. Моно- и много- сахариды. Что общего у омара, тарантула, ёлки, гриба, мёда и ракеты «Кассам». Ставим химический опыт по превращению крахмала… Как блеснуть эрудицией. Фруктоза — польза и вред, две стороны вопроса. Кто виноват в том, что от молока болит живот. Как получается, что кислое варенье меньше засахаривается. Из чего делают мёд. Из чего делают сахар. Про тростниковый сахар — едим ради его вкуса.
Всем привет! Что-то после рассказов про «белую смерть», захотелось поговорить про «сладкую». Это такой каламбур, шутка юмора. Вопрос вреда, и в данном случае, как Вы уже догадываетесь, заключается в основном, в неумеренном потреблении. Ну вот, значит, встречаются на полке много разных сортов сахара, и из местных и приезжие, и начинают выяснять, кто из них лучше… Стоп! Не допустим мордобоя, и разберемся сами.

Сироп из кленового сока

Вот и начнем разбор полётов с него, потому что, его мало и штука это интересная. Это традиционный продукт, который получали в США и Канаде, в то время, когда сахара свекловичного еще не было, а тростниковый был дорог. Получают его упариванием весеннего кленового сока. Кстати, наверное Вы знаете, что так же как из берёзы, весной, можно добывать сок и из клёна, и не обязательно в Америке. Во время моего проживания в подмосковном Троицке, случилась такая весна, что морозец еще держался, а в деревьях сок уже двинулся. В результате из всех трещинок и поломов на веточках начали расти сосульки.

Реально вкусные сосульки

Вычислив природу образования этих странно высоко висящих сосулек — попробовал их на вкус… в общем первый сок с любого дерева сладенький, отдает древесиной, некоторые породы деревьев давали совсем вкусный, некоторые — с неприятным привкусом, но сладкий. Так что в кленовом сахаре нет ничего удивительного, зато есть довольно много минеральных веществ, и сладость его определяется… Оп!

Да ведь получается, что это и не сахар вовсе, а лишь его близкий химический родственник — глюкоза. Она получается в дереве при расщеплении накопленного осенью крахмала. Вот так, легко и естественно, мы пришли к теме моно-, ди-, и полисахаридов. Постараюсь внести ясность. Сахара — это целый класс соединений, их еще зовут — углеводы. На самом деле какая-то смысловая разница между ними есть, расплывчатая, но нас сильно стыдить за её незнание вряд ли будут. Вообще, растительное царство, оказывается, в основном, состоит из разнообразнейших углеводов или по-другому поли-, олиго-, три-, ди- и моносахаридов. При этом некоторые из них бывают сладкими… Удивил?

Итак: что вообще, в химии, значит сахара или углеводы? Ну их так назвали потому что, в начале развития химии, их анализ показывал, что они как бы состоят из смеси молекул воды и углерода. Тогда еще не вникали в тонкости структуры молекулы — то есть, как атомы соединены между собой. А это важно. Анализ, чаще всего, выполнялся самым простым способом — сжиганием и взвешиванием. После сжигания становилось известно количество углерода, водорода и кислорода, содержавшегося в навеске вещества. А сахарами — понятно — под рукой был сахар, и вещи химически похожие на него, стали называть (моно, ди… поли-) — сахаридами или углеводами. Самые простые молекулы сахаров, которые уже не удавалось расщепить кипячением в воде с кислотой, назвали моносахаридами, — сахара, одна молекула которых расщеплялась на две молекулы моносахаридов — назвали дисахаридами. Олигосахариды, это сахара состоящие из небольшого количества моносахаридов. В этом месте каждый сам придумывает ему приятную шутку про олигархов и олигосахариды. Напрашивается. Полисахариды — это разнообразнейшие природные полимеры из моносахаридов.

Пектин — тоже полисахарид, природный, его много в яблоках и цитрусовых( и не только). Моносахарид, из которого он состоит, штука нам не слишком знакомая и сказать про неё что-либо интересное не могу, а грузить Вас ненужным не буду. Прелесть пектина, в том, что его легко и приятно извлекать из жмыха от выжимок сока. В общем, сырья навалом. Причем это не какая-то синтетика, вполне себе натуральный продукт. Старинный мармелад и зефир — обязаны были своему происхождению именно яблокам, вернее их пектину. В старинный зефир, видимо, добавляли просто разваренный яблочный жмых — ну или не сильно очищенный, даже вроде опилки от яблочных семянок попадались, поэтому он был сероватый и имел интересный такой, натуральный вкус. Там, в составе, яблоки фигурируют или яблочный пектин. Не помню.

Похоже на яблочный мармелад времён моей юности

А яблочный мармелад обходился естественным пектином, получавшимся из яблок при варке. Пектин — почти не усваивается организмом, зато хорошо соединяется с ионами тяжёлых металлов и радионуклидов(что то же самое, он радиацию не чувствует, он чувствует тяжелый металл. Химия) — это используют в медицине. Неплохое свойство для пищевой добавки, блокировать ядовитые тяжёлые металлы(многие из тяжелых металлов — ядовиты).

Поперечное сечение гликогена. В середине — белок. Вокруг — шуба из глюкозных частиц.

А вот еще полисахарид — гликоген, — основной запасной углевод человека и животных. Он откладывается в мускулах и печени. В отличие от запаса энергии накопленного в жирах, гликоген расщепляется быстро, но и запасы его невелики. Это запас энергии для относительно коротких по времени нагрузок.

Ну и распространённый углевод — крахмал. Из углеводов, до сих пор, именно его, мы съедаем больше всего. Моносахарид из которого построен крахмал — глюкоза. Потому и едим.

Вот так химики рисуют молекулы гликогена и крахмала

Внимание, опыт! Предлагаю химический опыт для домашней работы. Делать натощак. Чем голоднее будете, тем выше активность фермента амилаза в Вашей слюне. Берёте кусочек хлеба, чёрного, несладкого и жуёте. Долго. По мере жевания, Вы увидите, что хлеб становится слаще и слаще. Крахмал в хлебе, под действием фермента амилаза, превращается в сладкую мальтозу(глюкозу). Вот так лаборатория!

А ещё, если нагреть крахмал(до соответствующей температуры), то он станет «модифицированным» или по-старинному «декстрином». Просто станет лучше растворяться, даже в холодной воде. Не путать с ГМ! Потому повара часто прожаривают муку для приготовления соуса — она разойдётся в тёплой воде, и не будет комочков при приготовлении соуса. Можете сделать соус бешамель, и считать это домашней работой — рецепт взять из Интернета.

Мука, превращается, превращается в элегантный соус

В заголовке обещал упомянуть арабскую народную ракету «Кассам», к сахару она имеет то отношение, что её топливо состоит из смеси сахара и удобрения — селитры. Очень бюджетный вариант. Любители домашнего малобюджетного ракетостроения тоже очень уважают смесь из расплавленного сахара с селитрой, по причине сравнительной безопасности, удобства работы с ней и доступности.

Так что родственников у нашего сахара много — как у китайца с фамилией Ванг. Мы пробежались по всему этому богатству. Просто чтоб было интересно.

А сейчас, внимание! Штука, которую надо знать, чтобы прослыть тонким знатоком химии: — углеводы, это всё состоящее из сахаров и крахмала (обычно так говорят о том что едят, но как мы видели, это не совсем так — панцирь омара сожрать трудно, а усвоить ещё труднее). Углеводороды — это всё воняющее бензином и горючее, даже газ. Это едят в единственном случае — детский вазелин при запорах. Да и то, потому что, он как вошел, так и вышел, ну никак не усваивается. Запомнить просто — (угле-)водород — газ, его не съешь, (угле-)вод — вода, её можно выпить, а значит, съедобно. Теперь Вы можете блеснуть эрудицией на любой тусовке. И при переводах.

Так. Мы выяснили, что сахаров этих и моно и других, очень много. Не драматизируем. В реальной жизни нас волнует совсем немногие из них. О них поговорим. Моносахариды глюкоза и фруктоза употребляются нами в чистом виде и даже легко усваиваются.

Глюкоза усваивается моментально. Собственно она разносится кровью по нашему организму, для получения энергии, как топливо.

Фруктоза — в чистом виде этот моносахарид начали производить относительно недавно, лет 30-50 назад. До этого, его добывали в чистом виде, кажется, из клубней гладиолуса. Отделять фруктозу от глюкозы, например из мёда — не умели. А потому была она лекарством. Фруктоза считалась хорошим заменителем сахара — она в полтора раза слаще его, значит принесёт меньше калорий, она не повышает уровень сахара в крови, она не так быстро всасывается, как глюкоза, значит не будет сразу откладываться в жир. Она меньше вредит зубам, чем сахар, потому что хуже усваивается микробами. Теперь, когда фруктозу научились делать дёшево и много из сахара, стали выясняться и другие факторы. Выяснилось, что хоть она и слаще, люди используют не меньше фруктозы, а пьют более сладкое. Ещё — глюкоза моментально попадает в кровь и в нас начинает работать один из механизмов насыщения — уровень глюкозы растёт и есть перестаёт хотеться. Второй механизм — по срабатыванию датчика набитости желудка 8)). Ещё — фруктоза усваивается только печенью, так что при избытке калорий, там же в жир и откладывается. И какой вывод можно сделать? Если есть сколько надо, и регулировать калорийность своей пищи и количество движения, продукты с фруктозой вреда не принесут. А вот с реальными людьми так получается не всегда. Так кто виноват фруктоза или переедание? «Девушка была виновата в том, что мужчина к ней приставал — она была слишком красивой».

Так что, однозначно — если Вы голодны и выпьете немного фруктозосодержащего напитка, это будет полезно. Избыток — нет. Немного добавлю фактов, что бы Вы могли более философски глянуть на публикации по фруктозе. Наш любимый сахар (химики его зовут- сахароза), это дисахарид, его молекула слеплена из одной молекулы глюкозы и одной фруктозы. В организме он обязательно расщепляется на фруктозу и глюкозу. И было это испокон веков. Пчелиный мед — как было где-то красиво определено — «отрыжка насекомых, из полупереваренных выделений половых органов растений». Хе-хе. Так вот, в мёде, фруктоза и глюкоза пополам. Фруктоза во фруктах — вообще, однозначно, полезна — яблоки, груши, инжир — содержат довольно много фруктозы. Так что, мне видится причина вреда — переедание, вызванное неестественно вкусными продуктами. И вот еще штрих. Мы об этом забыли, но это было, и было хорошо. Инвертный сахар. А что это такое? Раствор сахара кипятили с небольшим количеством серной кислоты. Да, при этом молекула сахарозы разваливалась на исходную фруктозу и глюкозу. Кислоту осаждали мелом. Избыток мела и получившийся гипс отфильтровывали. Как видите, ничего криминального. Гипс, мел — источники кальция. А в чём же смысл реакции? Получавшийся раствор был в полтора раза слаще исходного сахара. За счет сладости фруктозы и глюкозы.

Немного про мёд. Мёд продукт исторически популярный и освящённый традицией. Ещё древние римляне лакомились напитком из мёда пополам с виноградным соком. И ничего у них не склеивалось. Нам трудно проникнуться теми ощущениями. Да, не было в те времена ничего столь же концентрированно сладкого и питательного, как мёд. Пища была достаточно грубой, с малым содержанием жиров и с очень малым количеством сладостей, поэтому съедение мёда вызывало необычно быстрый прилив сил и сытости. Даже от малого количества. В фильме «Легенда о Нараяме», люди чрезвычайно бедны, питаются почти одними трудноусвояемыми бобами. Одна из старушек собралась помирать. Плохо ей стало. Перед смертью ей сварили риса — гораздо более легко усвояемый продукт. Старушка поела и — ей стало хорошо, она выздоровела. Благодаря чудодейственной силе риса.

Процесс сбора и приготовления мёда пчелами тоже впечатляющ. Ручная работа, да какая мелкая! Сначала пчела облетает тысячу цветков и собирает 70 миллиграмм нектара, отвозит его в улей, где специальные работники долго его жуют для ферментирования, потом раскладывают по сотам и упаривают до нужных кондиций, обмахивая крыльями. Запечатывают воском. И только тогда мёд готов. С химической же точки зрения мёд состоит в основном, из смеси фруктозы, глюкозы и совсем чуть других сахаров. Остальные вещества составляют около 3%. Боюсь навлечь гнев читателей, но не забудьте — я ведь химик: рекламные публикации о составе мёда невнятны и нелогичны, так же как и про гималайскую соль. Там есть немного ферментов, в основном, амилазы — мёд с горячим чаем, приводит к разрушению ферментов, которые там были (амилаза и другие, если дожили — их разрушить не трудно, даже небольшим нагревом). Опять же, фермент — это природный катализатор, ускоритель какой-то химической реакции. Ну есть в мёде фермент, расщепляющий крахмал до мальтозы и сахарозу на глюкозу и фруктозу, а нам от этого какая польза? Чуть лучше булка усвоится. Не за то любим. Бывает у людей и детей аллергия на мёд, бывает что им мёд не нравится. Не надо переживать, на свете есть много других полезных продуктов. Но! Давайте вспомним метафору о том, что человек есть сумма «харда» и «софта». Софт — это наши эмоции, чувства, убеждения и вера. Если Вам приятно и хорошо попить чаю с мёдом — пейте на здоровье, будет полезно. Как выбрать хороший мёд — не скажу, не знаю. Я его вообще не покупаю, у жены дядька — пасечник. Дарит.

Немного скажу о других сахаридах, различных ди- и трисахаридах. Например в горохе есть некий трисахарид, который, нами в большинстве, не усваивается. А вот микробы кишечника начинают его жадно лопать. Результат — бурчание в животе, и не побоюсь этого выражения: — «испускание ветров». В молоке другой сахар — лактоза, который усваивается далеко не всеми людьми. То есть, маленькие дети имеют фермент для его расщепления, а у взрослых его активность может падать совсем. Вообще, мутация, позволяющая усваивать молочный сахар появилось в Европе 5000 лет назад, и связана с одомашниванием молочного скота. Так что, если у вас от молока болит живот — Вы не европеец. А если Вы можете пить молоко литрами — то Вы мутант-европеец. Это шутка такая.

Сахарная свёкла — на вкус не очень

Сахарный тростник

С тростниковым сахаром всё похоже и всё по-другому. Это был первый вид сахара, который люди начали делать. Получают его из сока сахарного тростника. Получается, густой коричневый сироп. Но вкус у него приятный, хотя цвет очень тёмный. Такой сироп бывает в магазине, но перед покупкой приглядитесь — должно быть написано, что он сделан конкретно из сахарного тростника. Ещё продают нерафинированный тростниковый сахар. А так же продается тёмный кусковой тростниковый сахар, его кажется делают из смеси рафинированного и тростникового сиропа, приятный на вкус.

Тёмный тростниковый кусковой сахар

С ценой интересная зависимость получается — чем продукт ближе к высушенному тростниковому соку, тем он дороже… Хотя не логично до крайности. Чем больше мы возимся на заводе с тростниковым сахаром, тем дешевле он становится… Парадоксы маркетинга. А вот ещё более тёмный продукт — фариновый сахар. Мягкая сахарная паста тёмного цвета. Тоже из тростника.

Фариновый сахар

Бывает ещё — Крупный карамельный сахар. Крупные, красивые кристаллы золотисто-тёмного цвета. Увы цвет в этом случае получается из-за добавки карамелизованного (нагреванием) сахара и не связан с веществами из тростниковой травки, а значит и вкус у него — сахарный.

Крупный карамельный сахар

На этом тему закончим — хотя есть ведь ещё и несахарные подсластители… может когда-нибудь поговорим и об этом. А вывод у нас будет такой: все сахара, вещь в некотором роде, искусственная, яблоко всяко полезнее, а уж если хотите съесть сахара выбирайте тот, который нравится. Вкус или цвет — тоже могут нести положительные эмоции, а это, согласитесь — хорошо.

Cпасибо за внимание. Теперь буду думать о следующем посте. Больше готовых у меня нет, так что когда будет — не знаю, это как Музы распорядятся. Предыдущий пост смотрите

Источник