Са́хар — распространённый продовольственный товар.
Основной компонент сахара — сахароза . В сахаре-песке допускается их содержание до 0,25 %, в рафинированном — до 0,1 %.
Пищевая ценность сахара
Сахар относится к углеводам. Крахмал также принадлежит к углеводам, но усваивание его организмом происходит относительно медленно. Сахароза же быстро расщепляется в пищеварительном тракте на глюкозу и фруктозу, которые затем поступают в кровоток.
Глюкоза обеспечивает более половины энергетических затрат организма. Нормальная концентрация глюкозы в крови поддерживается на уровне 80—120 миллиграммов сахара в 100 миллилитрах (от 0,08 до 0,12 %). Глюкоза обладает способностью поддерживать барьерную функцию печени против токсических веществ благодаря участию в образовании в печени так называемых парных глюкуроновых кислот. Приём сахара внутрь или введение глюкозы в вену рекомендуется при некоторых заболеваниях печени, отравлениях.
1 чайная ложка = 4 г сахара = 16 ккал
Виды сахара по сырью
Сахар тростниковый
Сахарный тростник относится к многолетним травам, культивируется в тропических и субтропических регионах. Для его выращивания требуется тёплый климат с достаточным количеством осадков в период вегетации, чтобы в полной мере использовать потенциал роста растений. Урожай собирают механически или вручную, стебли нарезаются на куски и быстро транспортируются на перерабатывающий завод. Здесь сырьё либо измельчают и экстрагируют сок с водой, либо сахар извлекается путём диффузии. Сок потом подвергается очищению с помощью гашёной извести (дефекация) и подогрева для дезактивации ферментов. В результате жидкий сироп пропускается через серию испарителей, после чего оставшаяся вода удаляется в вакуумном аппарате. После этого из пересыщенного раствора выпадают кристаллы сахарозы.
Патока является побочным продуктом процесса производства сахара. Волокна от стеблей, известные как жмых, сжигаются с целью получения энергии для процесса экстракции сахара. Кристаллы утфеля (сахара-сырца) имеют липкий коричневый налёт и могут быть использованы в пищу в исходном виде, или же их отбеливают диоксидом серы или угольной кислотой (процесс сатурации) для получения белого продукта[6].
Сахар свекольный
Сахарная свёкла (Beta vulgaris) относится к двулетним растениям, мясистый корнеплод формируется в первый год. Культивируется в регионах с умеренным климатом с умеренным количеством осадков и требует плодородной почвы. Урожай собирают механически осенью, с удалением ботвы и налипшей почвы. Корнеплоды могут храниться без потерь сахарозы в течение нескольких недель перед отправкой на перерабатывающий завод, где свёклу промывают и нарезают, сахарный сироп извлекается горячей водой путём диффузии. Сок с диффузионных аппаратов проходит через мерники, потом его для отделения от увлечённых частичек мякоти пропускают через фильтры из древесных стружек или грубой ткани, либо через металлические сита. После этого сок подогревается до +60 °С в решоферах, — в котлах, снабжённых трубками, через которые проходит сок, а в пространство между трубками пропускают пар; после этого сок поступает в дефекатор(ы) и несколько раз подвергается очистке известью (процесс дефекации) и затем углекислого газа (процесс сатурации).
Процессы дефекации и сатурации состоят в том, что известь при нагревании вытесняет слабые органические основания в осадок и даёт с двуосновными органическими кислотами нерастворимые соли кальция, разлагает инвертированный сахар, даёт нерастворимые соединения с легуминовыми белками и, наконец, избыток её увлекает в осадок имеющуюся в соке суспензию; при этом щелочные основания, освободившись из солей органических кислот, вступают в соединение с сахарозой, образуя щелочные сахараты, а избыток извести даёт одновременно известковый сахарат; вместе с тем азотистые вещества частично начинают разлагаться с выделением аммиака. Следующая затем обработка дефекованного сока угольным ангидридом имеет целью, главным образом, удалить избыток извести, которая, осаждаясь в виде карбоната кальция, производит дальнейшее осветление и обесцвечивание сока, а равно, разложить щелочные и известковые сахараты; сатурацию останавливают при известной щёлочности сока (часть щёлочности зависит от присутствия углекислых щелочных солей), чтобы этим предохранить сок от разложения под действием микроорганизмов. Кроме того, предложено весьма большое число средств и способов для очищения сока для замену извести и угольной кислоты, но все эти предложения не приобрели практического применения.
Очищенный указанными средствами сок настолько освобождается от примесей, что его можно простым выпариванием довести до такой концентрации, при которой из уваренной массы будут осаждаться кристаллы сахара.
Сгущённый сок, или сироп, называемый утфелем (Hutfüllmasse), при процеживании подвергается окончательному увариванию в вакуум-аппаратах. Отделение кристаллов от патоки производят при помощи центрифуг, пуская во вращающийся барабан центрифуги только что выпущенный утфель (горячее пробеливание), или давая ему охладиться (холодное пробеливание), причём он застывает в твёрдую массу, которую необходимо для придания ей однородности с целью равномерной нагрузки центрифуги размешать, что производится в приборах — утфелемешателях. Наполненный утфелем барабан центрифуги выбрасывает через сетчатые стенки патоку (первый оттёк) и удерживает кристаллы сахара, которые пробеливают или сперва клерсом, или напрямую паром, обмывающим удержавшуюся на кристаллах патоку; эту часть стекающей жидкости обыкновенно собирают отдельно (второй оттёк). По окончании пробелки кристаллы сахара, составляющего так называемый белый песок, или первый продукт, вынимают из центрифуги и высушивают, пропуская через вращающиеся цилиндры, через которые проходит струя нагретого воздуха. При горячем пробеливании из 100 частей утфеля получается до 50 частей первого продукта, при холодном — до 53—55 частей, хотя уже несколько менее чистого. Белый песок содержит 99,0—99,8 % сахара.
Полученные с первого продукта оттёки перерабатываются и отделяются от патоки. Таким образом получается второй продукт, или первый жёлтый песок, содержащий 90-95 % сахара. Патока, отделённая от второго продукта, после переработки даёт третий продукт, с содержанием сахара от 85 % до 90 % (второй жёлтый песок). Обыкновенно уже после выделения кристаллов третьего продукта получается патока, содержащая настолько много не сахара, что она называется чёрной, или кормовой, и идёт в большом количестве как материал для винокурения, а также в корм скоту[3].
Сахар кленовый
См. также: Кленовый сироп
Кленовый сахар — традиционный сахар в восточных провинциях Канады, добываемый с XVII столетия[3] из сока сахарного клёна, для чего стволы в феврале и в марте просверливают, и тогда из отверстий начинает вытекать сок, содержащий до 3 % сахара. Течение сока продолжается несколько недель, так что из каждого дерева его получается большое количество. Сок выпаривают, получают «кленовый сироп», а затем из сиропа добывают сахар (до 3—6 фунтов ежегодно из каждого дерева). Он употребляется местным населением вместо обыкновенного тростникового сахара. Индустрия кленового сиропа в 1989 году принесла более 100 млн долларов прибыли[7][8].
Сахар пальмовый
Пальмовый сахар или ягре — добывается в Южной и Юго-Восточной Азии, на Молуккских островах и многих островах Индийского океана из сладкого сока, вытекающего в большом количестве из надрезов на молодых цветочных початках различных видов пальм. В Индии на Коромандельском берегу, на Мальдивских и Молуккских островах, а отчасти и на Шри-Ланке его получают, главным образом, из сока кокосовой пальмы (так называемый кокосовый сахар). Одна кокосовая пальма в состоянии дать в год более 250 кг сока, содержащего до 20 % сахарозы, и при умелом пользовании, не нанося деревьям значительный вред, можно получать хорошие выходы сока в течение многих лет. Сахар, получаемый из пальмового сока выпариванием, формуется в скорлупах кокосовых орехов и в виде круглых караваев поступает на рынок. Потребляют его преимущественно в той же местности, где и производят. Добывают пальмовый сахар также и из финиковой пальмы, аренги и других пальм[9].
Сахар сорговый
Добывание сахара из стеблей сорго сахарного (Sorghum saccharatum (L.) Pers.) практиковалось ещё с глубокой древности в Китае[3], позднее получило распространение в северных штатах США во время гражданской войны, когда подвоз тростникового сахара по морю блокировался Англией, но сорговый сахар не получил широкого распространения, так как сорго не оправдало возлагаемых ожиданий как удобный сырьевой материал для добычи сахара. Объясняется это тем, что хотя сорговый сок и весьма богат сахарозой, извлечение из него последней в чистом виде сопряжено со значительными трудностями ввиду большого содержания в соке минеральных солей, камедеобразных веществ и инвертированного сахара; вследствие этого выход чистого кристаллического сахара весьма мал. Для извлечения сахара из сорго применяют, между прочим, и диффузионный способ. Сорговая резка содержит 5-11 % обыкновенного и 1-9 % инвертированного сахара; состав одного утфеля, например, был следующим: сахарозы — 53,5 %, инвертированного сахара — 13,6 %, органических веществ (не сахара) — 5,1 %, золы — 4,7 % и воды — 23,1 %. Гораздо большую выгоду сорго приносит в винокурении. Однако культура сорго для получения сахара сохраняет свой сельскохозяйственный потенциал, поскольку сорго может возделываться в засушливых районах, где выращивание прочих сахарных культур либо невозможно, либо невыгодно. Также сахарное сорго не требует специальных машин и особых приёмов возделывания, для его культивирования пригодны те же методы и механизмы, которые используются для кукурузы[10][11].
Производство сахара
Выпускаются следующие виды сахара:
- сироп — водный раствор сахара;
Статистика производства в мире
Среднее годовое потребление сахара на человека в Европе: середина XIX века — 2 кг, 1920 год — 17 кг, 2000-е — 37 кг[13].
В 2015 году в мире было произведено 167,5 миллионов тонн сахара, при этом 88 % сахара было произведено из сахарного тростника и 12 % из сахарной свёклы[14]. В пятёрку крупнейших производителей сахара в 2015 году вошли Бразилия, Индия, Европейский Союз, Таиланд и Китай. За тот же год крупнейшим экспортёром сахара являлась Бразилия, за ней следовали Таиланд, и Индия. Крупнейшими импортёрами были Китай, Соединённые Штаты и Индонезия[14]. В настоящее время Бразилия имеет самое высокое потребление сахара на душу населения, за ней идут Австралия, Таиланд и Европейский Союз.
Долгое время потребление сахара и внутривенное введение концентрированных растворов глюкозы считалось эффективным средством при различных заболеваниях сердечно-сосудистой, нервной и пищеварительной систем.
В последние годы диетологи склоняются к необходимости ограничения употребления этого продукта[16]. Предполагается, что в пожилом возрасте избыточное потребление сахара способствует нарушению жирового обмена, приводит к увеличению концентрации холестерина и глюкозы в крови, вносит дезорганизацию в функции клеток.
На повышение в крови холестерина влияет характер принимаемых с пищей иных сахаров: наиболее активна в этом отношении лактоза, по сравнению с сахарозой, которая в свою очередь больше способствует гиперхолестеринемии, чем глюкоза. Увеличение концентрации глюкозы в крови, изменяя проницаемость стенки артерий, создаёт благоприятные условия для отложения в ней липидов и повышает склеивание тромбоцитов.
Не случайно диетологи рекомендуют, чтобы в рационе питания пожилых людей, особенно имеющих склонность к тучности, количество сахара не превышало 15 % от общего суточного количества углеводов[источник не указан 261 день].
Кардиологи утверждают, что в результате повышения калорийности питания за счёт сахара у людей, не занимающихся физическим трудом, создаются условия для избыточной массы тела и быстрого развития атеросклероза[источник не указан 261 день].
Потребляемые в излишке легкоусвояемые, но неусвоенные углеводы попадают из кишечника в кровоток и раздражают (а если это повторяется часто, то могут нарушить) секрецию инсулина поджелудочной железой.
В нормальных условиях гормон поджелудочной железы — инсулин выполняет в организме функции регулятора углеводного обмена. Благодаря инсулину глюкоза преобразуется в печени и в мышцах в полисахарид гликоген, а часть глюкозы превращается в жир. Потребность организма в углеводах в среднем возрасте составляет 400—500 граммов в сутки, а в пожилом на 100 граммов меньше, то есть 300—400 граммов в сутки.
Следует учитывать, что углеводы — это не только сахар, они также содержатся в мёде, фруктах, мучных продуктах, крупах. Так называемые простые сахара (тростниковый, свекловичный, виноградный) легкорастворимы в воде и быстро всасываются в кровь. Для замедления перехода глюкозы из крови в ткани рекомендуется заменять рафинированные углеводы (сладости, кондитерские изделия и прочее) полисахаридами, например, крахмалом.
Исследователи из University of Bath выяснили, что люди, употребляющие чрезмерное количество сахара, имеют повышенный риск появления симптомов болезни Альцгеймера. Ученые установили четкую связь между уровнем сахара в крови и дегенеративным неврологическим заболеванием, так как переизбыток глюкозы нарушает выработку фермента, который способствует предотвращению заболевания на ранней стадии. К такому выводу ученые пришли после изучения образцов ткани мозга у людей, страдающих болезнью Альцгеймера.[17]
Заменители сахара
Вместо сахара можно использовать мёд или фрукты, которые содержат как фруктозу, так и глюкозу. В клетках печени фруктоза фосфорилируется, а затем расщепляется на триозы, которые либо используются для синтеза жирных кислот, что может приводить к ожирению, а также к повышению уровня жиров (что, в свою очередь, повышает риск атеросклероза), или используется для синтеза гликогена (частично также превращается в глюкозу в ходе глюконеогенеза)[18].
Фрукты и ягоды особенно полезны благодаря содержанию в них витаминов, органических кислот и минеральных солей. Пчелиный мёд также содержит витамины, органические кислоты, соли, ферменты, белки и в той же мере оказывает благоприятное влияние на организм, но содержание сахарозы (до 2 %) и высокая калорийность также требуют ограничения потребления мёда до 50—60 граммов в день. Также мёд для некоторых людей является аллергеном.
Заменители сахара (ксилит, сорбит, аспартам), которые по сладости и внешнему виду мало отличаются от пищевого сахара, могут использоваться при лечении ожирения. Для обеспечения потребности человека в сладком достаточно в день 40 граммов ксилита. Тем не менее имеются данные, что непрерывное употребление ксилита в пожилом возрасте может ускорить течение атеросклеротического процесса.
Непищевое применение сахара
- В донной противодесантной мине, устанавливаемой в прибрежной воде возле своего берега реки (водоёма) на глубине до двух метров, в качестве предохранителя используется пробка из прессованного сахара. Установив такую мину, открывают крышку, закрывавшую воде доступ к пробке. Максимум за два часа (время сильно зависит от температуры воды) сахарная пробка растворится, отчего мина встанет на боевой взвод. Такое устройство позволяет установить минное поле таких мин, без опасности подорваться на уже установленных[19].
Дополнительные факты
- Сахар-рафинад (кубик с ребром в 1 см) полностью растворяется в стакане с водой +60 °C в течение 11—24 секунд без перемешивания воды (при проведении испытаний ГОСТ 12577-67).
- Поджечь кусочек сахара удастся, если насыпать на место поджига немного пепла, например, табачного, так как последний содержит соли калия, в частности поташ, катализирующие горение сахарозы.
- При разрушении кристаллической решетки сахара высвобождается энергия в виде слабого синего свечения, это явление называется триболюминесценция.
Галерея
Примечания
Источник-Википедия.
