Технологические свойства сахара: Физические свойства сахара, плотность и температура плавления сахара

Сахар

Дисахариды

   Сахароза, или свекловичный сахар, тростниковый сахар, в быту просто сахар — дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов — α-глюкозы и β-фруктозы.

   Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом, она встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле и сахарном тростнике, которые и используются для промышленного производства пищевого сахара.

Сахароза

Общие
Систематическое наименование	α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид
Традиционные названия	свекловичный сахар, тростниковый сахар
Химическая формула	C12H22O11
Физические свойства
Состояние	твёрдое, кристаллическое
Молярная масса	342,2965 ± 0,0144 г/моль
Плотность	1,587 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	186 °C
Химические свойства
Растворимость в воде	211,5 г/100 мл  для стандартных условий (25 °C, 100 кПа)

Важное химическое свойство сахарозы – способность подвергаться гидролизу (при нагревании в присутствии ионов водорода). При этом из одной молекулы сахарозы образуется молекула глюкозы и молекула фруктозы:

   Сахароза не дает реакции «серебряного зеркала» (реакция восстановления серебра из аммиачного раствора оксида серебра) и не обладает восстановительными свойствами. В этом ее отличие от глюкозы. Молекула сахарозы состоит из остатков молекул глюкозы и фруктозы в их циклической форме; они соединены между собой через атом кислорода.

Сахар как многофункциональный ингредиент пищевых продуктов

   Сахар — единственный натуральный углеводный продукт сладкого вкуса, полученный из растительного сырья, в промышленной технологии переработки которого не осуществляется его биологическая конверсия ферментами, или химическая конверсия, т.е. к данному продукту может быть применена маркировка «100 % -ный натуральный продукт».

   Сахар — ингредиент многофункциональный, поступающий на производство в раз­ных товарных формах и используемый в различных пищевых продуктах. Свойства сахара при его применении по отдельности или в сочетании с другими ингредиента­ми делают его одним из важнейших ингредиентов современной пищевой промыш­ленности. Некоторые физико-химические, органолептические и технологические свойства сахара и их роль в производстве различных групп пищевых продуктов при­ведены в ниже в таблице.

   В жидких продуктах типа безалкогольных напитков или в подслащивающих веществах для кофе сахар можно непосредственно заменять высокоинтенсивными подсластителями — в этом случае объем обеспечивается водой. При составлении рецептур других пищевых продуктов без сахара необходимо тщательно соблюдать все требования к качеству и внешнему виду готового изделия, что обычно подразумевает включение какого-либо наполнителя. Очень редко сахар в том или ином продукте можно полностью заменить одним единственным подсластителем или наполнителем, так как в этом случае они должны обладать соответствующим комплексом функциональных свойств, так что зачастую требуется приготавливать смеси необходимых ингредиентов.

Роль сахара в пищевых продуктах

Являясь питательным углеводом,

сахар легко метаболизируется, выделяя энергию в объеме 4 ккал/г (16,7 кДж/г).

   В мировой практике эталоном вкуса сладости является сахар SES (Sweetness Equivalency of Saccharose (англ.) – сладость, эквивалентная сахарозе; сладость сахарозы приравнена к 1), как имеющий чистый сладкий вкус, полностью свободный от привкусов и послевкусия. Эти качества делают сахар «золотым стандартом» сладкого вкуса.

Сахар (сахароза) придает продуктам сладкий вкус, который носит быстрый, чистый и скоротечный характер. Эти желательные качества делают сахар «золотым стандартом» сладкого вкуса. Время, необходимое для появления ощущения сладости 10 %-ного раствора сахарозы составляет AT=4 с (AT, Apperance Time). Время, необходимое для ощущения отклонения от сладости 10%-ного раствора сахарозы в нижнюю сторону до порогового значения, эквивалентного сладости 2%-ному раствору сахарозы называется временем исчезновения (

ET, Extinction Time) сладкого вкуса и для 10%-ного раствора сахарозы ET= 14 с.

Сахар является важным компонентом, способствующим формированию вкуса, аромата и цвета изделий. Улучшение качества изделий достигается за счет реакции Майяра неферментативного потемнения. Сахароза в ходе реакции Майяра создает уникальные вкусоароматические профили, проявляет способность формировать окрашенные меланоидиновые пигменты и много разнообразных летучих компонентов. Именно они ответственны за тот или иной запах пищевых продуктов, в процессе производства которых присутствует тепловая обработка.

Сахар влияет на массу и объем пищи. Применение сахара, например, увеличивает объем хлеба, так как дрожжи частично или полностью превращают сахар/сироп в различные компоненты, в том числе, в углекислый газ, который вызывает увеличение объема хлеба, придавая ему пористую структуру.

Сахар также является важным функциональным структурообразующим ингредиентом подавляющего большинства кондитерских изделий и фруктовых подварок. Сахар образует «тело» и обеспечивает текстуру молочных десертов, мороженого, спредов и других изделий, как на фруктовой, так и на жировой основе.

Сахар служит консервирующим агентом, улучшающим хранение продукции. Это его свойство используется в таких продуктах, как джемы, соки и маринады. Добавление сахара в растворе увеличивает осмотическое давление, тем самым подавляя рост микроорганизмов. Создавая наиболее неблагоприятные сочетания для микроорганизмов параметров, например, рН, активности воды и температуры, можно уменьшить долю используемых консервантов.

   В процессе приготовления продуктов на протяжении столетий используют брожение. И в качестве питательной среды для дрожжей в процессе брожения применяют сахар или другие углеводы (спиртовое, хлебопекарное и др. производства).

   Сахар влияет на температуру замерзания  продуктов питания. Чем выше концентрация сахара, тем ниже температура замерзания. Низкая температура важна при приготовлении мороженого и холодных десертов. Сахар снижает риск образования крупных кристаллов, а мелкие кристаллы положительным образом влияют на вкусовые ощущения и на вкус продукта в целом. Сахар задерживает процесс черствения замороженной булочной продукции при длительном хранении.

Гидрофильность — одно из основных физических свойств сахара, полезное для пищевых продуктов. Проявляется в эффекте связывания (удержания) воды, обусловленном наличием ОН-групп. Способность связывать воду и контролировать активность воды (

a_w) в пищевых продуктах относится к одному из наиболее важных свойств сахара. Оно базируется на основе соотношения между кристаллическим и растворенным сахаром. Гигроскопические свойства сахара всегда учитывались при хранении выпечки. Ведь способность сахара сорбировать влагу, даже из воздуха, не дает черстветь хлебу и булочкам продолжительное время.

Таблица. Некоторые функциональные свойства сахара, используемые в различных типах изделий

   По сравнению с другими углеводами, которые содержатся в муке, овощах и фруктах, сахар отличается исключительной быстротой усвоения. Под действием ферментов пищеварительного тракта сахароза сразу же расщепляется на глюкозу и фруктозу, которые и поступают в кровь. Повышение концентрации глюкозы в крови служит сигналом для выделения из поджелудочной железы гормона инсулина, который, стимулируя активность фермента глюкокиназы в клетках печени, спо­собствует присоединению фосфора к молекуле глюкозы. В таком виде она расщепляется в организме до воды и углекислого газа, выделяя энергию. При

метаболизме 100 г сахара выделяют в организме 399-400 килокалории.

   При избыточном поступлении сахара в организм может повыситься содержание жира в крови (гиперлипидемия), он в большей степени откладывается в жировых депо, и развивается ожирение. Особенно быстро нарастает масса тела у злоупотребляющих продуктами, содержащими сахар, крахмал и жир: тортами, пирожными с кремом, шоколадом, сладкими сдобными пирогами. Калорийность сахарозы составляет от 16,54 до 16,75 кДж/г. Сахар является носителем «пустых» калорий, не содержит ни витаминов, ни минеральных солей, ни каких-либо иных биологически активных веществ.

   Однократный прием сахара в количестве, превышающем 100- 120 г, вызывает быстро развивающуюся (в течение 10-15 мин) гипергликемию, которая проходит у здоровых людей че­рез 2-3 ч. Гипергликемия ведет к кратковременной глюкозурии.

   При систематическом злоупотреблении сахаром происхо­дит повышение порога чувствительности вкусового анализато­ра к сладкому. Часто повторяющаяся гипергликемия создает большую нагрузку на инсулярный аппарат поджелудочной же­лезы и способствует развитию гиперинсулинизма, что приво­дит к сахарному диабету. Избыток глюкозы, не истраченной на энергетические нужды организма и не депонированной в пече­ни в виде гликогена, превращается в нейтральные жиры. Так развиваются алиментарное ожирение и другие заболевания, в основе которых лежит нарушение обмена веществ (A. Bender, P. Thalan, 1970; R. Davis и соавт., 1974).

   Следует отметить, что еще ранние цивилизации признавали роль питания и образа жизни в развитии сахарного диабета. В VI в. до н. э. индийский хирург и врач Сушрута отмечал: «… можно прогнозировать, что ленивый человек, который спит днем и ведет сидячий образ жизни; или же имеет привычку пить сладкие жидкости, и есть холодную и жирную пищу, может вскоре стать жертвой этой болезни».

   Сахар естественным образом присутствует в ежедневном рационе питания во многих пищевых продуктах ввиду его натурального происхождения и использования в качестве столового подсластителя. Однако необходимо соблюдать сбалансированное и умеренное потребление сахара, чтобы расход энергии соответствовал ее потреблению.  Как рекомендуют специалисты, чтобы не принести вреда организму, допустимое суточное потребление (ДСП) сахара должно быть не более 50-70 г в день, включая сахар, содержащийся в конфетах, кондитерских изделиях и сладких блюдах. Для пожилых людей эта норма снижается до 30-50 г, так как с возрастом гликоген в мышцах образуется медленнее. А тем, кто склонен к полноте, сахара не следует есть вовсе. Согласно рекомендациям ВОЗ, детям дошкольного возраста следует потреблять не более 20 г сахара в сутки (П.А. Леус, 1989).

  На основании клинических исследований Американская диабетическая ассоциация пересмотрела «Рекомендации и принципы питания людей с сахарным диабетом». В новых рекомендациях говорится, что использование сахарозы как компонента общего рациона питания не нарушает контроля за уровнем глюкозы в крови у людей с диабетом как 1-го, так и 2-го типа. Американская диабетическая ассоциация расширила набор углеводсодержащих продуктов в таблицах замены, включив в них продукты, содержащие сахарозу для так называемого эпизодического (нерегулярного) употребления, к которым отнесены, например, мороженое и кондитерские изделия.

Мальтоза (солодовый сахар)

   Мальтоза (от англ. malt —солод) —солодовый сахар, 4-О-α-D-глюкопиранозил-D-глюкоза, природный дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы; содержится в больших количествах в проросших зёрнах (солоде) ячменя, ржи и других зерновых; обнаружен также в томатах, в пыльце и нектаре ряда растений.

   Биосинтез мальтозы из β-D-глюкопиранозилфосфата и D-глюкозы известен только у некоторых видов бактерий. В животном и растительном организмах мальтоза образуется при ферментативном расщеплении крахмала и гликогена.

   Мальтоза легко усваивается организмом человека. Расщепление мальтозы до двух остатков глюкозы происходит в результате действия фермента a-глюкозидазы, или мальтазы, которая содержится в пищеварительных соках животных и человека, в проросшем зерне, в плесневых грибах и дрожжах. Генетически обусловленное отсутствие этого фермента в слизистой оболочке кишечника человека приводит к врождённой непереносимости мальтозы — тяжёлому заболеванию, требующему исключения из рациона мальтозы, крахмала и гликогена или добавления к пище фермента мальтазы.

Мальтоза

Общие
Систематическое наименование	4-О-α-D-глюкопиранозил-D-глюкоза
Традиционные названия	мальтоза
Химическая формула	C12H22O11
Физические свойства
Состояние	Белый порошок или кристалл
Молярная масса	342,32 г/моль
Плотность	1. 54 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	160–165 °C (Дигидрат) 102-103 °C (Моногидрат)
Химические свойства
Растворимость в воде	1,080 г/100 мл   для стандартных условий (25 °C, 100 кПа)

   Солодовый сахар значительно менее сладок, чем сахароза — его сладость составляет приблизительно 0,6 сладости сахара (при тех же концентрациях). Учитывая, что при распаде мальтозы в организме образуется глюкоза, она вряд ли найдет применение в качестве диетического подслас­тителя (M.Hasebeck и соавт., 1976).

Лактоза (молочный сахар)

   Лактоза (от лат.  lac — молоко) C₁₂H₂₂O₁₁ — углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах. Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы.

Лактоза

Общие
4-О-β-D-галактопиранозил-D-глюкоза
Лактоза, молочный сахар
C12H22O11
Физические свойства
342. 30 г/моль
1.525 г/см³

   Лактозу иногда называют молочным сахаром.

   Лактоза — это белое кристаллическое вещество, сладкое на вкус, растворимое в эфире, метиловом и этиловом спиртах. Она содержится в мо­локе млекопитающих и человека, являясь основным энергети­ческим веществом в питании грудного ребенка. Лактоза также обнаружена в пыльце некоторых растений.

   В организме человека лактоза синтезируется из галактозы и глю­козы при помощи ферментов молочной железы. Искусственно ее обычно получают из сыво­ротки молока.

   Употребление пищи, содержащей лактозу, приводит к уве­личению относительного содержания в кишечнике целого ряда молочнокислых микроорганизмов, что тормозит развитие гни­лостных бактерий. Она стимулирует остеогенез — развитие костной ткани, регулирует всасывание и обмен магния, фосфора и кальция.

   Введение больших количеств лак­тозы с пищей оказывает послабляющее действие. Установлено, что лактоза и галактоза способствуют развитию катаракты, а прием их повышенных количеств приводит к увеличению содержания холестерина в печени.

  Ферментативный распад лактозы до глюкозы и галактозы происходит при участии лактазы (b-галактозидазы), содержа­щейся в слизистой оболочке тонкой кишки, молочной железе и других органах млекопитающих. Серьезным заболеванием счи­тается врожденная и приобретенная непереносимость лактозы, связанная с недостаточностью фермента лактазы. У таких боль­ных молочный сахар не усваивается, что сопровождается мете­оризмом, поносом и другими неприятными ощущениями. Де­фицит лактазы — относительно распространенное заболевание среди населения разных стран, особенно северных.

  В силу того, что лактоза обладает малой гигроскопич­ностью, она нашла применение в фармации для приготовления порошков, таблеток и гранул и особенно — лекарственной фор­мы, содержащей легкогидролизующееся лекарство.

  Необходимо отметить, что если лактоза не применяется как сахарозаменитель, то предпринимаются попытки приготовить сладкие вещества путем модификации ее структуры (например, посредством деминерализованного гидролиза лактозы получают заменитель меда, а при изомеризации лактозы получают синтетический дисахарид – лактулозу).

Примечания:

Гипергликемия  — клинический симптом, обозначающий увеличение содержания глюкозы в сыворотке крови по сравнению с нормой в 3,3-5,5 ммоль/л.

Гиперинсулинизм (гипогликемическая болезнь) — заболевание, при котором происходит относительное или абсолютное повышение уровня инсулина, вызывающее приступы гипогликемии.

Глюкозурия — наличие глюкозы в моче. В норме моча не содержит глюкозы, поскольку почки способны реабсорбировать (возвращать в кровоток) весь объём глюкозы прошедший через почечный клубочек.

Метаболизм  (от греч. Μεταβολή — «превращение, изменение»), или обмен веществ — набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни.

Олигосахариды представляют собой углеводы, состоящие из нескольких моносахаридных остатков (от греч. ὀλίγος — немногий). Олигосахариды, состоящие из одинаковых моносахаридных остатков, называют гомополисахаридами, а из разных — гетерополисахаридами. Наиболее распространёнными из олигосахаридов являются дисахариды и трисахариды. По химической природе дисахариды — это О-гликозиды (ацетали), в которых вторая молекула моносахарида выполняет роль агликона. В зависимости от строения дисахариды делятся на две группы: восстанавливающие и невосстанавливающие.

версия для печати

Полезные и опасные свойства белого сахара

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):

Белки, гр	Жиры, гр	Углеводы, гр	Зола, гр	Вода, гр	Калорийность, кКал
—	—	99.8	0.1	0.1	399

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!

Рейтинг:

6.4/10

Голосов: 10

Полезность материала 7.8

Достоверность информации 4.3

Оформление статьи 7

Смотрите также свойства других продуктов:

Коричневый сахар

Душица

Ваниль

Укроп

Петрушка

Анис

Зира

Бадьян

Перец черный

Аррорут

Изменение технологических свойств корнеплодов сахарной свеклы при промышленном хранении в вентилируемых буртах

Открытый доступ

Проблема		БИО веб-конф. Том 37, 2021 Международная научно-практическая конференция «Сельское хозяйство и продовольственная безопасность: технологии, инновации, рынки, человеческие ресурсы» (FIES 2021)
Номер статьи		00078
Количество страниц)		5
ДОИ		https://doi.org/10.1051/bioconf/20213700078
Опубликовано онлайн		27 октября 2021 г.

БИО Сеть конференций 37 , 00078 (2021)

Изменение технологических свойств корнеплодов сахарной свеклы при промышленном хранении в вентилируемых буртах

Егорова Марина ^* , Пузанова Любовь, Смирнова Людмила и Леонтьева Елена

ФСХ Курский научный центр, 70б Марки ул. Курск 305021, Российская Федерация

^* Автор, ответственный за переписку: rniisp@gmail. com

Реферат

При хранении сахарной свеклы в естественных условиях в ней происходят преобразования химического состава, приводящие к накоплению несахара, что снижает эффективность обработки и выход сахара. Применение технологии принудительной вентиляции воздушной среды кагатов направлено на снижение негативного воздействия происходящих процессов. В данном исследовании представлены результаты изменения технологических свойств сахарной свеклы при промышленном хранении двух видов: в вентилируемом стеллаже, в стеллаже без вентиляции. Показано, что принудительная вентиляция воздуха в теплице приводила к более медленному развитию заболеваний корнеплодов оленьей гнилью, процессы протекали в 2 раза медленнее. Показаны изменения химического состава сахарной свеклы через 45 и 60 суток хранения. При хранении сахарной свеклы в вентилируемом стеллаже в течение 60 сут суточная убыль сахаристости была в 1,6 раза ниже, чем при хранении в шахматном стеллаже без вентиляции; прирост содержания редуцирующих веществ ниже в 3,5 раза, α-аминоазота, калия, натрия — в среднем ниже в 1,2 раза. Расчетный выход сахара для условий хранения сахарной свеклы в вентилируемом корыте был в 1,1 раза выше, чем при хранении в корыте без вентиляции. Установлено, что создание более благоприятных условий для воздушной среды свекловичного бурта за счет принудительной вентиляции снижает интенсивность естественных биохимических и микробиологических процессов в корнеплодах, продлевает срок хранения их технологических свойств, обеспечивает экономическую эффективность. сахарного производства.

© The Authors, опубликовано EDP Sciences, 2021

Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License 4.0, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинал работа цитируется правильно.

Показатели текущего использования показывают совокупное количество просмотров статей (просмотры полнотекстовых статей, включая просмотры HTML, загрузки PDF и ePub, согласно имеющимся данным) и просмотров рефератов на платформе Vision4Press.

Данные соответствуют использованию на платформе после 2015 года. Текущие показатели использования доступны через 48-96 часов после онлайн-публикации и обновляются ежедневно в рабочие дни.

Какова роль сахара в пищевой промышленности?

Последнее обновление: 06 марта 2013 г.

Содержание

Слово «сахар» напоминает белые кристаллы, которые делают нашу жизнь слаще. Однако сахара используются не только в качестве подсластителей, но и выполняют важные технологические функции в пищевых продуктах, обеспечивая текстуру, объем, цвет и выступая в качестве консервантов.

Происхождение сахара

Сахара естественным образом присутствуют во фруктах и ​​овощах (сахароза, глюкоза и фруктоза), меде (фруктоза и глюкоза), а также в молоке и молочных продуктах (лактоза и галактоза) и в меньшей степени в злаках (мальтоза) (см. «Сахар: ответы на распространенные вопросы и развенчание мифов»). Основным сахаром, используемым на наших кухнях, является сахароза (столовый сахар), который состоит из двух сахаров: глюкозы и фруктозы. Сахарозу экстрагируют водой из сахарного тростника и сахарной свеклы, где она присутствует в больших количествах. Полученный сахарный сок очищают, фильтруют и концентрируют до сиропа, из которого кристаллизуют сахарозу, сушат и охлаждают. Остаточный темный сиропообразный материал представляет собой патоку. Выделенный таким образом «белый сахар» не подвергается ни химическим изменениям, ни отбеливанию. Белый сахар доступен в различных видах сахарного песка. Коричневый сахар сохраняет часть патоки, которая придает ему характерный вкус и цвет.

Технологическое применение:

Подсластитель

Белый и коричневый кристаллический сахар используются в качестве подсластителей в домашней кухне и пищевой промышленности. Сахарная пудра используется в качестве сахарной пудры в выпечке и кондитерских изделиях. Сахарные сиропы используются в напитках или в качестве основы для фруктовых соусов, начинок и ароматизированных сиропов. Сахара также используются для борьбы с кислым и горьким вкусом, например. в томатных соусах, майонезе или в лечебных сиропах.

Текстура, объем и влажность

Сахара играют важную роль в определении объема (объема) и текстуры (вкусовых ощущений) пищевых продуктов. Например, сахар придает объем пирожным и печенью. Сочетание сахара с желирующим агентом (например, пектином) отвечает за желеобразную текстуру джемов. В хлебобулочных изделиях сахар повышает температуру клейстеризации крахмала, задерживая пузырьки воздуха и придавая пирогам легкую текстуру. Сахара также обеспечивают основу для дрожжевого брожения (например, в поднимающемся хлебе). Сахар является увлажнителем (связывает воду), что важно для сохранения пищевых продуктов, а также влияет на текстуру. Сахара также снижают температуру замерзания, что важно для производства более мягкого мороженого, и повышают температуру кипения, что важно при производстве сладостей.

Цвет

Сахара ответственны за появление коричневого цвета многих приготовленных продуктов в результате двух процессов: реакции Майяра и карамелизации. ¹ Золотисто-коричневая корочка хлебобулочных изделий, таких как печенье и поджаренный хлеб, возникает в результате реакции Майяра, протекающей при нагревании между сахарами (преимущественно глюкозой и фруктозой) и аминокислотами (белками). При карамелизации сахара (в основном сахароза, глюкоза и фруктоза) расщепляются под воздействием тепла с образованием новых молекул, которые обеспечивают цвет и вкус, например в таких продуктах, как карамельный соус и карамелизированные фрукты и сладости.

Консервирование пищевых продуктов

Сахара также важны для консервирования пищевых продуктов. Мармелад, сиропообразные фруктовые десерты, цукаты и другие деликатесы родились из исторической потребности сохранить свежие продукты. Высокое содержание сахара предотвращает рост микробов и порчу за счет повышения осмотического давления, что ограничивает рост микробов и продлевает срок годности этих продуктов.

Алкогольные напитки

Сахара также являются основой спиртового брожения, т. е. превращения сахаров в этанол (спирт) дрожжами, который используется для приготовления алкогольных напитков. Сахара, содержащиеся в винограде, зернах, меде и фруктах, используются при производстве вина, пива и виски, медовухи и сидра соответственно.

Сокращение содержания сахара в пищевых продуктах

Ввиду высокой распространенности ожирения и избыточного веса усилия общественного здравоохранения направлены на сокращение количества потребляемых людьми калорий, включая снижение энергетической плотности (калорий на грамм) обработанных пищевых продуктов за счет уменьшения общего содержания жиров и углеводы, включая сахар. Компании по производству продуктов питания и напитков реагируют на политику общественного здравоохранения, такую ​​как политика Европейской комиссии, изменяя состав продуктов питания и напитков и снижая их калорийность там, где это технически возможно.

Изменение рецептуры продукта, однако, не всегда просто. Сахара отвечают за многие свойства пищи, поэтому их обычно нельзя заменить одним ингредиентом. ² Удаление или замена сахара изменит характеристики (вкус, текстуру, внешний вид) продукта. Чтобы компенсировать это, нам может понадобиться изменить весь рецепт, чтобы получить другой продукт. В то же время изменение рецептуры должно учитывать потребительские предпочтения и ожидания, которые они возлагают на свои любимые продукты. Иногда заменяющее соединение может иметь те же калории, что и сахар. Например, сахар в сухих завтраках может быть заменен крахмалом, другим углеводом, который содержит такое же количество калорий. Таким образом, снижение сахара не обязательно приводит к уменьшению калорий; потребители могут ожидать, что продукты с «пониженным или низким содержанием сахара» или «без добавления сахара» будут содержать меньше калорий. ³ Наконец, сахара играют важную роль в сохранении пищевых продуктов и продлении их срока годности. Следовательно, следует соблюдать осторожность при уменьшении или замене сахара, чтобы продукт с измененной рецептурой соответствовал ожиданиям потребителей и сохранял безопасность пищевых продуктов.