Сахар и его заменители в производстве продуктов питания

12 июля 2012 года

Г.А.Ермолаева, д-р техн. наук, профессор,
Л.А.Сапронова, д-р техн. наук, профессор,
Б.Г. Кривовоз, канд. техн. наук
Московский государственный университет пищевых производств
УДК 664.1.002.38; 664.15; 664.28

Статья из журнала Пищевая промышленность #6/2012

Технология белого сахара основана нa рациональном сочетании адсорбционной очистки сахарных сиропов и перекристаллизации.

В настоящее время расширился ассортимент сахарсодержащих веществ, являющихся как пищевым продуктом, так и сырьем производства продуктов питания. Кроме того, изменились требования к отечественному сахару в связи с введением новых стандартов. В странах ЕС собственная классификация сахара и его заменителей. Поэтому информация о свойствах сахара и сахарозаменителей в современных экономических условиях представляет интерес для производителей продуктов питания.

Сахар

В пищевой промышленности используют сахар-песок, сахар белый, жидкий сахар - готовую продукцию сахарной промышленности. Сахар подлежит обязательной оценке соответствия в рамках Таможенного союза с выдачей единых документов на соответствие требованиям ГОСТ 21-94 «Сахар-песок. Технические условия», ГОСТ Р 53035-2008 «Сахар жидкий. Технические условия». ГОСТ Р 53396-2009 «Сахар белый. Технические условия». Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».

Сахар-песок вырабатывают двух категорий - сахар-песок и сахар-песок для промышленной переработки по ГОСТ 21-94 [1].

Содержание токсичных элементов и пестицидов в сахаре-песке ограничено пределами (мг/кг): токсичные элементы: мышьяк* 1,0; кадмий* -0,05; ртуть* - 0,01; медь - 1,0; свинец* - 0,5; цинк - 3,0; пестициды: ГХЦГ {б, в, г- изомеры) * - 0,005; фостоксин - 0,01; ДДТ и его метаболиты* - 0,005; ('нормируются по [2])-

По внешнему виду сахар-песок должен быть белым, с однородными но величине кристаллами и с минимальным количеством сросшихся кристаллов (друз) и кристаллической «муки» (мельчайших кристаллов, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 0,25 мм). Коэффициент однородности, выражаемый отношением суммы двух наибольших по массе смежных фракций (например, масса кристаллов, проходящих через сита с отверстиями диаметром 1,0-0,75 и 0,75-0,5 мм к общей массе сахара-песка), должен быть не менее 80 %. Размер кристаллов сахара-песка колеблется в интервале 0,2-2,5 мм. По их размеру различают крупную (1,5-2,5 мм), среднюю (0,5- 1,5 мм) и мелкую (0,2-0,5 мм) фракции сахара-песка, в 1 г массы которых содержится соответственно примерно 1500, 3000 и 5000 кристаллов. Кристаллы сахара-песка должны быть прозрачными, с ровным блеском и четко выраженными гранями, а растворы, приготовленные из них, прозрачными или слабоопалесцирующими.

На продовольственном рынке постоянным спросом пользуются высококачественные продукты питания, в том числе и белый сахар разных видов: кристаллический сахар, сахарная пудра и кусковой сахар. Кусковой сахар вырабатывают прессованный быстрорастворимый и прессованный крепкий (ГОСТ Р 53396-2009) [3]. Технология белого сахара основана на рациональном сочетании адсорбционной очистки сахарных сиропов и перекристаллизации. Сахар подразделяют на сахар белый, сахар белый свекловичный, сахар белый тростниковый, сахар белый кристаллический (сахар белый в виде отдельных кристаллов размерами более 0,2 мм), сахар белый кусковой.

Рекомендуются сроки годности белого сахара; кристаллического- 4 года; кускового - 2 года; сахарной пудры - 1,5 года.

С 2009 г. в отношении белого сахара действует также Межгосударственный стандарт СНГ (ЕврАзЭс) ГОСТ 31361- 2008 «Сахар белый. Технические условия» [4], по которому, в зависимости от способа производства, сахар делят на кристаллический, сахарозу для шампанского, сахарную пудру и прессованный. Кристаллический сахар подразделяют на первую, вторую, третью, четвертую категории; сахарную пудру- на вторую и третью категории; прессованный сахар - на первую, вторую и третью категории. Сахарозу для шампанского производят второй категории.

Кристаллический сахар изготавливают с размерами кристаллов от 0,2 до 2,5 мм, сахарозу для шампанского - от 1,0 до 2,5 мм, сахарную пудру вырабатывают в виде раздробленных кристаллов с размерами, не превышающими 0,2 мм. Прессованный сахар вырабатывают в виде отдельных кусочков различных формы и размеров и в зависимости от ассортимента делят на колотый, быстрорастворимый, дорожный. По внешнему виду белый сахар должен быть белым, чистым без пятен и посторонних примесей, для сахара третьей и четвертой категорий допускается желтоватый оттенок. Кристаллический сахар должен быть сыпучим. Для сахара третьей и четвертой категорий допускаются комочки, которые распадаются при легком нажатии. Запах и вкус должны быть без посторонних оттенков. Для сахара четвертой категории допускается слабый запах мелассы. Растворы белого сахара должны быть прозрачными, или слабо опалесцирующими, без нерастворимого осадка, механических и других примесей. Для сахара третьей и четвертой категорий допускается опалесценция.

К белому сахару на территории РФ применяют ГОСТ Р 53396-2009 в части, не противоречащей ГОСТ 31361-2008.

Другие виды сахара и его заменители

Жидкий сахар вырабатывают на предприятиях сахарной промышленности. Он предназначен для промышленной переработки и бывает двух видов: категории экстра - сахарный сироп, освобожденный от взвешенных примесей и обесцвеченный адсорбентом, и первой категории - сахарный сироп, осветленный с помощью вспомогательных фильтрующих материалов, имеющий массовую долю сухих веществ (СВ) не ниже 64,0 %, содержание сахарозы соответственно 99,8 и 98,75 %.

В настоящее время в пищевой промышленности стабильно высок спрос на частично или полностью инвертированные сиропы, обладающие мягким вкусом, пониженной вязкостью и большей растворимостью, чем сахарозные сиропы. Для инвертирования сахарозы применяют лимонную, молочную, иногда соляную кислоты и фермент Ь-фруктофуранозидазу.

Сахарная пудра представляет собой измельченные кристаллы белого сахара размером не более 0,2 мм. В качестве сырья используют крошку кускового и кристаллического сахара, содержание влаги в которых перед размалыванием не должно превышать 0,1 %. Во время фасования сахарной пудры на предприятиях стран СНГ разрешено добавлять крахмал до 2 % к массе продукта. В странах ЕС, в качестве антислеживающего компонента, к сахарной пудре (как и к пудре из глюкозы) также добавляют до 1,5 % раздельно или в комбинации фосфат кальция трехосновный, карбонат магния, диоксид силикона аморфный, силикат кальция, трисиликат магния, алюминосиликат натрия или алюминосиликат кальция. В случае, если не используют перечисленные вещества, в пудре может содержаться до 2 % крахмала.

За рубежом вырабатывают специальные виды сахара в аморфном, желейном, пастообразном и мягком видах, а также в виде леденцов и крупных кристаллов (кандис). Эти сахара различаются по цвету -от светло-желтого до коричневого, обладают специфическим вкусом благодаря наличию 8 них небольших количеств минеральных и органических соединений. Такие продукты пользуются большим спросом у населения.

Для получения влажного помадного сахара массовые доли белого сахара и глюкозы смешивают в соотношении 9:1, растворяют в воде, сгущают до пересыщения и охлаждают, перемешивая. При этом образуются мельчайшие кристаллы, и продукт превращается в белоснежную пасту. Сухой помадный сахар готовят из смеси мелких кристаллов сахарозы и инвертного сахара с добавлением воды до консистенции помадки. Его используют в кондитерской промышленности.

Желирующий сахар получают из яблочного пектина (0,8 %), лимонной кислоты (0,6 %), рафинированного сахара (98,2 %) и воды (0,4 %). Отдельные компоненты предварительно измельчают и тщательно взвешивают. Желирующий сахар идет на приготовление мармелада.

При изготовлении быстрорастворимого сахара сахарную пудру подают в струю влажного воздуха, где поверхность частиц сахара покрывается пленкой из растворенного сахара, образуя мягкие агломераты. При высушивании влага удаляется, и агломераты приобретают пористую структуру с большой площадью поверхности. Но, несмотря на это, сахар малогигроскопичен. Если быстрорастворимый сахар высыпать в измерительный цилиндр с водой, то он растворяется уже в процессе осаждения.

Мягкие сахара производят в Японии, они различаются по чистоте, цветности и размеру кристаллов. Мягкий белый сахар высшего качества представляет собой сахар одной, двух, трех кристаллизации в отдельности или их смесь, которую получают на сахарных заводах. Мягкий белый сахар среднего качества - это сахар четвертой и пятой кристаллизации. Мягкий желтый сахар - сахар шестой кристаллизации. Чистота утфелей мягких Сахаров следующая: высшего качества - 99,2 %, среднего качества - 94, желтого - 87 %. Уваривание утфелей указанных Сахаров отличается количеством сахарной пудры, применяемой для затравки (до 500 г пудры на 15 м3 утфеля) и заводкой большого числа кристаллов. Особенность производства мягкого сахара в том, что при центрифугировании его промывают вначале водой, а затем инвертированным сиропом.

Желтый сахар содержит 96 % сахарозы и примерно 4 % различных ингредиентов: аминокислот, микроэлементов, витаминов, органических кислот. Предполагается, что такой сахар меньше влияет на развитие кариеса зубов. Иногда при производстве белого сахара выводят сахар продуктовой кристаллизации и называют его коричневым мягким сахаром.

Цельный сахар: сахарную свеклу изрезывают, бланшируют, отжимают сок и сгущают его до сиропа, а затем высушивают распылением до порошка.

Кандис - крупные монокристаллы размером 8—15 мм. Ратнисноу - кристаллы сахара, покрытые пленкой из рисового крахмала в смеси с растительным маслом. Кулерка - карамелизованный сахар.

Шико-Фондон - гомогенная пастообразная масса, состоящая из мелкокристаллической сахарозы, глюкозного сиропа, порошка какао и воды. Применяют для глазирования кондитерских изделий.

Сахар с элеутерококком: на Приморском сахарном заводе выпускали прессованный сахар с добавлением экстракта элеутерококка и сока ягод лимонника китайского.

Сахар с экстрактами алоэ и бузины: в Бельгии вырабатывают белый сахар с экстрактом бузины, в Японии - кусковой сахар с экстрактом алоэ. Известен сахар с добавлением пищевых волокон.

Леб-о-Жель ~ наполнитель для кондитерских изделий, состоит из фруктов (абрикосы, клубника), смеси Сахаров (сахароза, глюкоза, фруктоза), пектина, лимонной кислоты и воды.

Нецентрифугируемый желтый сахар получают, в основном, в домашних условиях отжатием сока из стеблей сахарного тростника. Затем сок фильтруют, сгущают на открытом огне и кристаллизуют охлаждением. В мире (Индия, Южная Америка, другие страны) производят более 1 млн т нецентрифугируемого сахара.

Стандартом стран Евросоюза Codex Stan 212-1999, adm. 1-2001 предусмотрено производство и оборот белого сахара-песка, желтого сахара, коричневого сахара, глюкозы безводной, глюкозы кристаллической гидратной, пудры из глюкозы (глюкоза для обсыпки), глюкозного или фруктозного сиропа, сухого сиропа глюкозы, лактозы, фруктозы (левулезы), тростникового сахара-сырца.

Белый сахар-песок (mill white sugar, plantation white sugar или эквивалентное название, приемлемое для страны происхождения, в которой он продается) - кристаллизованная сахароза с поляризацией не менее 99,5 °Z.

Желтый сахар (soft white sugar) - мелкоизмельченный очищенный влажный сахар белого цвета, в котором помимо сахарозы содержится инвертный сахар, массовая доля которых не менее 97,0 %.

Коричневый сахар (soft brown sugar) - мелкокристаллический очищенный влажный сахар от светло- коричневого до темно-коричневого цвета, в котором помимо сахарозы содержится инвертный сахар, массовая доля которых не менее 88,0 %.

Глюкоза безводная - кристаллическая D-глюкоза высокой степени очистки, не содержащая кристаллизационной воды, с массовой долей глюкозы не менее 99,5 % в пересчете на СВ при общем содержании СВ не менее 98,0 %.

Глюкоза кристаллическая гидратная - кристаллическая D-глюко-зэ высокой степени очистки, имеющая в своей структуре одну молекулу кристаллизационной воды. Содержание D-глюкозы в готовом продукте не менее 99,5 % (массовая доля) 8 пересчете на СВ.

Пудра из глюкозы (глюкоза для обсыпки) - тонко измельченная безводная глюкоза, или глюкоза гидратная, или их смесь с добавлением средства против слеживания или без него.

Глюкозный или фруктозный сироп - очищенный концентрированный водный раствор пищевых моносахаридов, полученных из крахмала (или инулина) гидролизом. Сироп из глюкозы получают с массовой долей декстрозного эквивалента не менее 20,0 % (выраженное как D-глюкоза в пересчете на СВ) и общим содержанием СВ не менее 70 %.

Сухой сироп глюкозы - сироп из глюкозы, из которого частично удалена вода, общей массовой долей СВ не менее 93,0%.

Лактоза - естественная составляющая молока, обычно получаемая из сыворотки, с массовой долей безводной лактозы в пересчете на СВ не менее 99,0 %. Она может быть безводной или содержать в своей структуре одну молекулу кристаллизационной воды, либо представлять собой смесь обеих форм.

Фруктоза (левулеза) - очищенная кристаллическая D-фруктоза, с массовой долей фруктозы не менее 98 % и глюкозы не более 0,5 %.

Тростниковый сахар-сырец - частично очищенные кристаллы сахарозы, полученные кристаллизацией тростникового сока и покрытые пленкой межкристального раствора.

В качестве полноценного заменителя сахарозы применяют глюкозно-фруктозные сиропы (ГФС), вырабатываемые из крахмала. Они обладают приятным мягким вкусом, сладостью, близкой к сладости сахарозы, и используются для приготовления напитков, мороженого, кондитерских изделий, детского питания и др.

В НПО «Крахмалопродуктов» разработана технология глюкозно-фруктозных сиропов ГФС-42. В ГФС-42 содержится примерно 42 % фруктозы, остальное - глюкоза и немного олигосахаридов.

В настоящее время за рубежом распространена технология разделения Сахаров ГФС-42 катионитом в Са^-форме на две фракции: ГФС-90 и фракцию, обогащенную глюкозой и олигосахаридами. Вторая фракция возвращается в схему приготовления ГФС-42, а первая смешивается с ГФС-42. Таким образом, получают ГФС-55 с содержанием 55 % фруктозы к массе СВ. По сладости ГФС-55 примерно равен сахарозе и пригоден для производства напитков и кондитерских изделий. Часть ГФС-90 используют для приготовления диетического питания и в фармацевтической промышленности.

В России выпускают и другие глюкозно-фруктозные сиропы: марок MFx42 (СВ 70-72 %, глюкозы 50-54%, фруктозы 40-44%); MFX30G60 (СВ 77-80 %, глюкозы 48-50 %, фруктозы 30 %, мальтозы 13,6 %); LFxlOG60 (СВ 77-80 %, глюкозы 36-42%, фруктозы 9-12%, мальтозы 18-25 %).

* В иностранной литературе единицу сладости иногда обозначают SES (в русском переводе – сладость, эквивалентная сахарозе).

Заменители сахара

Кроме углеводов, сладкий вкус имеют многие химические вещества - гликозиды, полиспирты и др. Аналоги сахара можно разделить на два вида: сахарозаменители и подсластители. Сахарозаменители делят на четыре группы.

В первую группу включена фруктоза, которая содержится в растениях, нектаре цветов, мёде. Молекула фруктозы входит в состав молекулы сахарозы, а также высокомолекулярных полисахаридов (инулин).

Во вторую группу входят сладкие сорбит и ксилит, относящиеся к полиспиртам. Они не имеют редуцирующих групп, не участвуют в меланоидиновых реакциях, не вызывают потемнения продукта при нагревании. Эти заменители сахара хорошо усваиваются организмом человека.

Сорбит (sorbitol, гексагексаол, лат. hexanhexaol) - шестиатомный спирт (С6Н|40.). В природе содержится в плодах рябины, шиповника и др., в морских водорослях, в крахмалсодержащих плодах. Энергетическая ценность сорбита - 17,5 кДж/г (4,1 ккал). Сладость сорбита составляет 0,6 от сладости сахарозы.

По химический природе сорбит относится к группе сладких многоатомных спиртов - полиолов. Как химическое соединение сорбит известен давно, однако практическое применение он получил после того, как был осуществлен его химический синтез. Получают сорбит из глюкозы путем ее гидрогенизации. Кристаллы сорбита имеют серовато-белый цвет, с приятным холодящим сладким вкусом. Их спрессовывают и реализуют в виде плиток массой 100-300 г, в крупной фасовке от 4 до 7 кг. Сорбит не имеет запаха, влажность его не более 5 %.

Сорбит - сахарозаменитель, влагоудерживающий агент, комплексо-образователь, текстуратор, эмульгатор, диспергирующее вещество и стабилизатор цвета. Это вещество практически полностью усваивается организмом. Прием сорбита способствует экономии в организме витаминов группы В, таких как тиамин, пиридоксин и биотин, а также развитию кишечной микрофлоры, синтезирующей эти витамины. Сохраняет свой вкус при кипячении, поэтому его можно добавлять в продукты, требующие термической обработки. Не токсичен, отличается высокой гигроскопичностью: способен притягивать влагу из воздуха, что смягчает продукты и предотвращает их высыхание и затвердение. Например, конфеты, кисели, пастила, другие изделия при хранении быстро высыхают. Для лучшей сохранности к ним добавляют 5-10 % сорбита.

В пищевой промышленности сорбит применяют при изготовлении кондитерских изделий, диетических плодоовощных консервов, безалкогольных напитков, жевательных резинок, в диабетическом и диетическом питании, в фармацевтической промышленности.

Ксилит (С5Н|205) пищевой кристаллический получают при переработке стержней кукурузных початков и хлопковой шелухи. Он представляет собой кристаллы белого цвета, без запаха, со сладким, холодящим привкусом. Влажность ксилита - 1,5-2 %. В природе встречается в небольших количествах во многих фруктах и растениях, быстро усваивается организмом человека, обладает бактерицидными свойствами. Ксилит применяют при производстве кондитерских изделий для больных сахарным диабетом и ожирением; в качестве эмульгатора при производстве мороженого с целью улучшения его качества и вкуса; консервирования фруктов; изготовления варенья, джемов, конфет, шоколада, жевательной резинки и безалкогольных напитков; увеличения срока хранения молочных концентратов.

В третью группу заменителей сахара включены аспартам, сахарин, цикламат натрия, сукралоза и ацесульфам К.

Аспартам построен из аминокислот аспарагина и фенилаланина, соединенных со спиртом метанолом (метанол вреден для здоровья, но доля его в молекуле незначительна). При высокой температуре аспартам разрушается. Если в состав продукта входит аспартам, на этикетку выносится информация о противопоказании его применения в питании больных фенилкетонурией.

Ацесульфам К получил положительную оценку на безопасность, представляет собой органическую соль.

Максимально допустимые концентрации подсластителей в продуктах (мг/кг): сукралозы - 150, сахарина -60, цикламата - Na 400, ацесульфама - К 350, аспартама - 600.

В четвертую группу включены продукты, представляющие смесь сахарозы с ее заменителями из третьей группы и природные сладкие вещества. В смеси сладкие вещества усиливают сладость сахарозы, что дает возможность снизить ее концентрацию в смеси, не снижая сладости. Наиболее известны «сладкий сахар», стевиозид, сукразит.

Сладкий сахар - кристаллы сахарозы, на которые напылением или другим способом нанесен сахарин или другие заменители сахара из третьей группы (аспартам, ацесульфам К и др.).

Стевиозид - натуральный подсластитель, получают его из листьев растения стевия (Stevia rebaudiana Bertoni- медовая трава). Жидкий концентрат стевии - это темно-коричневый сироп, который слаще сахарозы в 60 раз, пригоден к длительному хранению. Удельная масса концентрата - 1,15-1,25 г/см3. Стевиозид используют в производстве напитков, кондитерских и хлебобулочных изделий. Его включают также в смесь сахарозаменителей нутрасвита-200, нутрасвита-275, нутрасвита-400.

Сукразит не содержит калорий. Сладость одной его таблетки эквивалентна одной чайной ложке сахара. Получают сукразит из корней цикория, клубней топинамбура, сахарного клена, сахарного сорго.

В таблице приведены сладость и калорийность некоторых заменителей сахара.

ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ21-94. Сахар-песок. Технические условия. - М.: Госстандарт, 1996.
2. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», утв. решением Комиссии Таможенного союза от 09.12.2011.
3. ГОСТ Р 53396-2009. Сахар-белый. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2009. - 20 с.
4. ГОСТ 31361-2008. Сахар белый. Технические условия. Межгосударственный стандарт.
5. Стандарт кодекса для Сахаров (CODEX STAN 212J999, AMD. 1_2001). В кн.: «Мед, сахар, какао-продукты и шоколад». - Всемирная организация здравоохранения. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. - М.: Изд-во «Весь Мир», 2007. - С. 42~49.

Ключевые слова: сахар-песок; сахар белый; глюкозо-фруктозный сироп; сладость; микроорганизмы.
Key words: granulated sugar; white: sugar; glucose-fructose syrup; sweetness; microorganisms.

#сахар 

Сахар-РФ: итоги 2023 года, презентация сахарной отрасли, цены на сахар, подписчики

Комментариев: 0   Просмотров: 3348

Пока нет комментариев. Станьте первым!

Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.