Sukrose - Sucrose

Sukrose
Skjelettformel av sukrose
Ball-and-stick-modell av sukrose
3D -animasjon av sukrose
Navn
IUPAC navn
β- D -fruktofuranosyl α- D -glukopyranosid
Foretrukket IUPAC -navn
(2 R , 3 R , 4 S , 5 S , 6 R ) -2-{[(2 S , 3 S , 4 S , 5 R ) -3,4-Dihydroxy-2,5-bis (hydroxymethyl) oxolan -2-yl] oksy} -6- (hydroksymetyl) oksan-3,4,5-triol
Andre navn
Identifikatorer
3D -modell ( JSmol )
ChEBI
CHEMBL
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard 100.000.304 Rediger dette på Wikidata
EC -nummer
RTECS -nummer
UNII
  • InChI = 1S/C12H22O11/c13-1-4-6 (16) 8 (18) 9 (19) 11 (21-4) 23-12 (3-15) 10 (20) 7 (17) 5 (2- 14) 22-12/h4-11,13-20H, 1-3H2/t4-, 5-, 6-, 7-, 8+, 9-, 10+, 11-, 12+/m1/s1 kryss avY
    Nøkkel: CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N kryss avY
  • InChI = 1/C12H22O11/c13-1-4-6 (16) 8 (18) 9 (264115619) 11 (21-4) 23-12 (3-15) 10 (20) 7 (17) 5 (2- 14) 22-12/h4-11,13-20H, 1-3H2/t4-, 5-, 6-, 7-, 8+, 9-, 10+, 11-, 12+/m1/s1
  • O1 [C@H] (CO) [C @@ H] (O) [C@H] (O) [C@@H] (O) [C@H] 1O [C @@] 2 (O [ C @@ H] ([C @@ H] (O) [C @@ H] 2O) CO) CO
Egenskaper
C 12 H 22 O 11
Molar masse 342,30 g/mol
Utseende hvitt fast stoff
Tetthet 1,587 g / cm 3 , fast
Smeltepunkt Ingen; brytes ned ved 186 ° C (367 ° F; 459 K)
~ 200 g/dL (25 ° C) (se tabellen nedenfor for andre temperaturer)
logg P -3,76
Struktur
Monoklinisk
P2 1
Termokjemi
Std
forbrenningsentalpi
c H 298 )
1.349,6 kcal/mol (5.647 kJ/mol) ( Høyere oppvarmingsverdi )
Farer
Sikkerhetsdatablad ICSC 1507
NFPA 704 (branndiamant)
0
1
0
Dødelig dose eller konsentrasjon (LD, LC):
LD 50 ( median dose )
29700 mg/kg (oral, rotte)
NIOSH (amerikanske helseeksponeringsgrenser):
PEL (tillatt)
TWA 15 mg/m 3 (totalt) TWA 5 mg/m 3 (resp.)
REL (anbefalt)
TWA 10 mg/m 3 (totalt) TWA 5 mg/m 3 (resp.)
IDLH (Umiddelbar fare)
ND
Relaterte forbindelser
Relaterte forbindelser
Laktose
Maltose
Med mindre annet er angitt, gis data for materialer i standardtilstand (ved 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
kryss avY bekreft  ( hva er   ?) kryss avY☒N
Infobox -referanser

Sukrose er satt sammen av ett molekyl av glukose og ett molekyl av fruktose sammenføyd. Det er et disakkarid , et molekyl som består av to monosakkarider : glukose og fruktose. Sukrose produseres naturlig i planter, hvorfra bordsukker raffineres. Den har molekylformelen C 12 H 22 O 11 .

Til konsum ekstraheres og raffineres sukrose fra enten sukkerrør eller sukkerroer . Sukkerfabrikker - vanligvis lokalisert i tropiske områder i nærheten der sukkerrør dyrkes - knuser stokken og produserer råsukker som sendes til andre fabrikker for raffinering til ren sukrose. Sukkerroefabrikker ligger i tempererte klima der betene dyrkes, og behandler rødbeter direkte til raffinert sukker. Sukkerraffineringsprosessen innebærer vasking av råsukkerkrystallene før de oppløses i en sukkersirup som filtreres og deretter føres over karbon for å fjerne eventuell gjenværende farge. Sukkersirupen blir deretter konsentrert ved å koke under vakuum og krystallisert som den siste renseprosessen for å produsere krystaller av ren sukrose som er klare, luktfrie og søte.

Sukker er ofte en ekstra ingrediens i matproduksjon og matoppskrifter . Omtrent 185 millioner tonn sukker ble produsert over hele verden i 2017.

Sukrose er spesielt farlig fra det synspunkt av tannråte på grunn Streptococcus mutans bakterier omdanne den til en klebrig, ekstracellulært, dekstran -basert polysakkarid som tillater dem å cohere, danner plakk. Sukrose er det eneste sukkeret som bakterier kan bruke for å danne dette klebrig polysakkaridet.

Etymologi

Ordet sukrose ble laget i 1857 av den engelske kjemikeren William Miller fra den franske sukkeren ("sukker") og det generiske kjemiske suffikset for sukker -ose . Det forkortede begrepet Suc brukes ofte om sukrose i vitenskapelig litteratur.

Navnet sakkarose ble laget i 1860 av den franske kjemikeren Marcellin Berthelot . Sakkarose er et foreldet navn på sukker generelt, spesielt sukrose.

Fysiske og kjemiske egenskaper

Strukturell O-α- D- glukopyranosyl- (1 → 2) -β- D- fruktofuranosid

I sukrose er monomerer glukose og fruktose knyttet via en eterbinding mellom C1 på glukosylunderenheten og C2 på fruktosylenheten . Bindingen kalles en glykosidbinding . Glukose eksisterer hovedsakelig som en blanding av α og β "pyranose" -anomerer , men sukrose har bare α -formen. Fruktose eksisterer som en blanding av fem tautomerer, men sukrose har bare β -D -fruktofuranoseformen. I motsetning til de fleste disakkarider dannes den glykosidiske bindingen i sukrose mellom reduserende ender av både glukose og fruktose, og ikke mellom den reduserende enden av den ene og den ikke-reduserende enden av den andre. Denne koblingen hemmer ytterligere binding til andre sakkaridenheter, og forhindrer at sukrose spontant reagerer med cellulære og sirkulasjonsmakromolekyler på den måten som glukose og andre reduserende sukker gjør. Siden sukrose ikke inneholder anomere hydroksylgrupper, er det klassifisert som et ikke- reduserende sukker .

Sukrose krystalliserer i den monokliniske romgruppen P2 1 med romtemperatur-gitterparametere a = 1.08631 nm, b = 0.87044 nm, c = 0.77624 nm, β = 102.938 °.

Renheten av sukrose måles ved polarimetri , gjennom rotasjon av planpolarisert lys med en sukkeroppløsning. Den spesifikke rotasjonen ved 20 ° C ved bruk av gult "natrium-D" lys (589 nm) er +66,47 °. Kommersielle sukkerprøver analyseres ved hjelp av denne parameteren. Sukrose forverres ikke ved omgivelsesforhold.

Termisk og oksidativ nedbrytning

Løselighet av sukrose i vann kontra temperatur
T (° C) S (g/dL)
50 259
55 273
60 289
65 306
70 325
75 346
80 369
85 394
90 420

Sukrose smelter ikke ved høye temperaturer. I stedet brytes det ned ved 186 ° C (367 ° F) for å danne karamell . Som andre karbohydrater brenner det til karbondioksid og vann. Ved å blande sukrose med oksidatoren kaliumnitrat produseres drivstoffet kjent som rakettgodteri som brukes til å drive amatørrakettmotorer.

C 12 H 22 O 11 + 6 KNO 3 → 9 CO + 3 N 2 + 11 H 2 O + 3 K 2 CO 3

Denne reaksjonen er imidlertid noe forenklet. Noen av karbonene blir fullstendig oksidert til karbondioksid, og andre reaksjoner, for eksempel vann-gass-skiftreaksjonen , finner også sted. En mer nøyaktig teoretisk ligning er:

C 12 H 22 O 11 + 6.288 KNO 3 → 3.796 CO 2 + 5.205 CO + 7.794 H 2 O + 3.065 H 2 + 3.143 N 2 + 2.998 K 2 CO 3 + 0.274 KOH

Sukrose brenner med klorsyre , dannet ved reaksjon av saltsyre og kaliumklorat :

8 HClO 3 + C 12 H 22 O 11 → 11 H 2 O + 12 CO 2 + 8 HCl

Sukrose kan dehydreres med svovelsyre for å danne et svart, karbonrikt stoff, som angitt i følgende idealiserte ligning:

H 2 SO 4 (katalysator) + C 12 H 22 O 11 → 12 C + 11 H 2 O + varme (og noe H 2 O + SO 3 som et resultat av varme).

Formelen for sukrose nedbrytning kan representeres som en to-trinns reaksjon: den første forenklede reaksjonen er dehydrering av sukrose til rent karbon og vann, og deretter oksiderer karbon til CO 2 med O 2 fra luft.

C 12 H 22 O 11 + varme → 12 C + 11 H 2 O
12C + 12 O 2 → 12 CO 2

Hydrolyse

Hydrolyse bryter glykosidbindingen som omdanner sukrose til glukose og fruktose . Hydrolyse er imidlertid så treg at løsninger av sukrose kan sitte i årevis med ubetydelig endring. Hvis enzymet sukrasen tilsettes, vil reaksjonen imidlertid fortsette raskt. Hydrolyse kan også akselereres med syrer, for eksempel krem av tannstein eller sitronsaft, begge svake syrer. På samme måte konverterer magesyren sukrose til glukose og fruktose under fordøyelsen, bindingen mellom dem er en acetalbinding som kan brytes av en syre.

Gitt (høyere) forbrenningsvarmer på 1349,6 kcal/mol for sukrose, 673,0 for glukose og 675,6 for fruktose, frigjør hydrolyse omtrent 1,0 kcal (4,2 kJ) per mol sukrose, eller omtrent 3 små kalorier per gram produkt.

Syntese og biosyntese av sukrose

Den biosyntese fra sukrose-forløper ved hjelp av forløperne UDP-glukose og fruktose-6-fosfat , katalysert av enzymet sukrose-6-fosfat-syntase . Energien for reaksjonen oppnås ved spaltning av uridindifosfat (UDP). Sukrose dannes av planter, alger og cyanobakterier, men ikke av andre organismer . Sukrose er sluttproduktet av fotosyntese og finnes naturlig i mange matplanter sammen med monosakkarid fruktose . I mange frukter, som ananas og aprikos , er sukrose det viktigste sukkeret. I andre, for eksempel druer og pærer , er fruktose det viktigste sukkeret.

Kjemisk syntese

Etter mange mislykkede forsøk fra andre, lyktes Raymond Lemieux og George Huber å syntetisere sukrose fra acetylert glukose og fruktose i 1953.

Kilder

I naturen er sukrose tilstede i mange planter, og spesielt deres røtter, frukt og nektarer , fordi den tjener som en måte å lagre energi, først og fremst fra fotosyntese . Mange pattedyr, fugler, insekter og bakterier akkumuleres og lever av sukrose i planter, og for noen er det deres viktigste næringskilde. Selv om honningbier bruker sukrose, består honningen de produserer hovedsakelig av fruktose og glukose , med bare spor av sukrose.

Når frukt modnes, stiger sakkaroseinnholdet vanligvis kraftig, men noen frukter inneholder nesten ingen sukrose i det hele tatt. Dette inkluderer druer, kirsebær, blåbær, bjørnebær, fiken, granatepler, tomater, avokado, sitroner og lime.

Sukrose er et naturlig forekommende sukker, men med fremkomsten av industrialiseringen har det blitt stadig raffinert og konsumert i alle slags bearbeidede matvarer.

Produksjon

Historie om sukroseforedling

Bordsukkerproduksjon på 1800 -tallet. Sukkerrørsplantasjer (øvre bilde) sysselsatte slave eller arbeidskraft. Bildet viser arbeidere som høster stokk, laster den på en båt for transport til anlegget, mens en europeisk tilsynsmann ser på nederst til høyre. Det nedre bildet viser en sukkerfabrikk med to ovnsskorsteiner. Sukkerplanter og plantasjer var tøft, umenneskelig arbeid.
Et sukkerbrød var en tradisjonell form for sukker fra 1600- til 1800 -tallet. Sukkernudd var nødvendig for å bryte av stykker.

Produksjonen av bordsukker har en lang historie. Noen forskere hevder indianere oppdaget hvordan man krystalliserer sukker under Gupta -dynastiet , rundt 350 e.Kr.

Andre lærde peker på de gamle manuskriptene i Kina, datert til 800 -tallet f.Kr., der en av de tidligste historiske nevningene om sukkerrør er inkludert, sammen med det faktum at deres kunnskap om sukkerrør stammer fra India. Videre ser det ut til at rundt 500 f.Kr. begynte innbyggerne i dagens India å lage sukkersirup og kjøle den ned i store flate boller for å lage rå bordsukkerkrystaller som var lettere å lagre og transportere. På det lokale indiske språket ble disse krystallene kalt khanda (खण्ड), som er kilden til ordet godteri .

Hæren til Alexander den store ble stoppet ved bredden av elven Indus ved at troppene hans nektet å gå lenger øst. De så folk i det indiske subkontinentet vokse sukkerrør og lage granulert, saltlignende søtt pulver , lokalt kalt sākhar (साखर), uttales som sakcharon (ζακχαρον) på gresk (moderne gresk, zachari ζάχαρη). På hjemreisen bar de greske soldatene tilbake noen av de "honningbærende sivene". Sukkerrør forble en begrenset avling i over et årtusen. Sukker var en sjelden vare og sukkerhandlere ble velstående. Venezia, på høyden av sin økonomiske makt, var Europas viktigste sukkerdistribuerende sentrum. Araber begynte å produsere den på Sicilia og Spania . Først etter korstogene begynte det å konkurrere med honning som søtningsmiddel i Europa. Spanjolene begynte å dyrke sukkerrør i Vestindia i 1506 ( Cuba i 1523). De Portugisisk først dyrket sukkerrør i Brasil i 1532.

Sukker forble en luksus i store deler av verden fram til 1700 -tallet. Bare de velstående hadde råd til det. På 1700 -tallet økte etterspørselen etter bordsukker i Europa, og på 1800 -tallet hadde det blitt sett på som en menneskelig nødvendighet. Bruken av sukker vokste fra bruk i te, til kaker , konfekt og sjokolade . Leverandører markedsførte sukker i nye former, for eksempel faste kjegler, som krevde forbrukere å bruke en sukkernett , et tanglignende verktøy, for å bryte av stykker.

Etterspørselen etter billigere bordsukker drev delvis kolonisering av tropiske øyer og nasjoner der arbeidsintensive sukkerrørplantasjer og bordsukkerproduksjon kunne trives. Å dyrke sukkerrørsavling i varmt fuktig klima, og å produsere bordsukker i sukkerfabrikker ved høy temperatur var hardt, umenneskelig arbeid. Etterspørselen etter billig og føyelig arbeidskraft for dette arbeidet, delvis, drev først slavehandel fra Afrika (spesielt Vest -Afrika), etterfulgt av indentured arbeidshandel fra Sør -Asia (spesielt India). Millioner av slaver, etterfulgt av millioner av arbeidstakere som ble ført i arbeid ble brakt til Karibia, Det indiske hav, Stillehavsøyene, Øst -Afrika, Natal, nord- og østlige deler av Sør -Amerika og Sørøst -Asia. Den moderne etniske blandingen av mange nasjoner, bosatt i de siste to århundrene, har blitt påvirket av bordsukker.

Fra slutten av 1700 -tallet ble produksjonen av sukker stadig mer mekanisert. Den dampmaskinen første drives en sukkermølle i Jamaica i 1768, og kort tid etter, damp erstattet direkte avfyring som kilde til prosessvarme. I løpet av samme århundre begynte europeerne å eksperimentere med sukkerproduksjon fra andre avlinger. Andreas Marggraf identifiserte sukrose i beterot og studenten Franz Achard bygde en sukkerroefabrikkfabrikk i Schlesien (Preussen). Roesukkerindustrien tok fart under Napoleonskrigene , da Frankrike og kontinentet ble avskåret fra karibisk sukker. I 2009 ble rundt 20 prosent av verdens sukker produsert av rødbeter.

I dag trenger et stort beteraffinaderi som produserer rundt 1500 tonn sukker om dagen en fast arbeidsstyrke på omtrent 150 for 24-timers produksjon.

Trender

En bordsukkerfabrikk i England. De høye diffusorene er synlige i midten til venstre der høsten forvandles til en sukkersirup. Kjelen og ovnen er i midten, der bordsukker krystaller dannes. En motorvei for transport er synlig nederst til venstre.

Bordsukker (sukrose) kommer fra plantekilder. To viktige sukkeravlinger dominerer: sukkerrør ( Saccharum spp. ) Og sukkerroer ( Beta vulgaris ), der sukker kan utgjøre 12% til 20% av plantens tørrvekt. Mindre kommersielle sukkeravlinger inkluderer daddelpalmen ( Phoenix dactylifera ), sorghum ( Sorghum vulgare ) og sukkerlønnen ( Acer saccharum ). Sukrose oppnås ved ekstraksjon av disse avlingene med varmt vann; konsentrasjon av ekstraktet gir sirup, hvorfra fast sukrose kan krystalliseres. I 2017 utgjorde verdensomspennende produksjon av bordsukker 185 millioner tonn.

De fleste rørsukker kommer fra land med varmt klima, fordi sukkerrør ikke tåler frost. Sukkerroer vokser derimot bare i kjøligere tempererte områder og tåler ikke ekstrem varme . Omtrent 80 prosent av sukrose stammer fra sukkerrør, resten nesten alle fra sukkerroer.

I midten av 2018 hadde India og Brasil omtrent den samme sukkerproduksjonen-34 millioner tonn-etterfulgt av EU , Thailand og Kina som de største produsentene. India, EU og Kina var de ledende innenlandske forbrukerne av sukker i 2018.

Roesukker kommer fra regioner med kjøligere klima: Nordvest- og Øst -Europa, Nord -Japan, pluss noen områder i USA (inkludert California). På den nordlige halvkule slutter betedyrkingssesongen med høststart rundt september. Høsting og behandling fortsetter til mars i noen tilfeller. Tilgjengeligheten av prosessanleggets kapasitet og været påvirker både varigheten av høsting og bearbeiding-industrien kan lagre høstede rødbeter til den er bearbeidet, men en frostskadet bete blir effektivt ubehandlet.

USA setter høye sukkerpriser for å støtte sine produsenter, med den effekt at mange tidligere kjøpere av sukker har byttet til mais sirup (drikkeprodusenter) eller flyttet ut av landet (godteriprodusenter).

De lave prisene på glukosesirup produsert av hvete og mais ( mais ) truer det tradisjonelle sukkermarkedet. Brukt i kombinasjon med kunstige søtningsmidler , kan de tillate drikkeprodusenter å produsere rimelige varer.

Maissirup med høyt fruktosenivå

Mais sirup med høy fruktose (HFCS) er betydelig billigere som søtningsmiddel for produksjon av mat og drikke enn raffinert sukrose. Dette har ført til at sukrose er delvis fordrevet i amerikansk industriell matproduksjon av HFCS og andre ikke-sukrose naturlige søtningsmidler.

Rapporter i offentlige medier har sett på HFCS som mindre trygt enn sukrose. Imidlertid inneholder de vanligste formene for HFCS enten 42 prosent fruktose, hovedsakelig brukt i bearbeidede matvarer, eller 55 prosent fruktose, hovedsakelig brukt i brus, sammenlignet med sukrose, som er 50 prosent fruktose. Gitt omtrent like mye glukose og fruktoseinnhold, ser det ikke ut til å være noen signifikant forskjell i sikkerhet. Når det er sagt, er kliniske diettister , medisinske fagfolk og United States Food and Drug Administration (FDA) enige om at diettsukker er en kilde til tomme kalorier forbundet med visse helseproblemer, og anbefaler å begrense det totale forbruket av sukkerbaserte søtningsmidler.

Typer

Stokk

Høstet sukkerrør fra Venezuela klar til behandling

Siden 600 -tallet f.Kr. har produsenter av rørsukker knust det høstede vegetabilske materialet fra sukkerrør for å samle og filtrere saften. De behandler deretter væsken (ofte med kalk (kalsiumoksid) ) for å fjerne urenheter og nøytralisere den. Kokende saften gjør at sedimentet kan sette seg til bunns for mudring ut, mens avskummet stiger til overflaten for å skumme av. Ved avkjøling krystalliserer væsken, vanligvis under omrøring, for å produsere sukkerkrystaller. Sentrifuger fjerner vanligvis den ukrystalliserte sirupen. Produsentene kan deretter enten selge sukkerproduktet til bruk som det er, eller behandle det videre for å produsere lettere kvaliteter. Den senere behandlingen kan skje på en annen fabrikk i et annet land.

Sukkerrør er en viktig komponent i brasiliansk landbruk; landet er verdens største produsent av sukkerrør og dets derivater, for eksempel krystallisert sukker og etanol ( etanoldrivstoff ).

Bete

Sukkererter

Rødsukkerprodusenter skjærer de vaskede rødbeter, og ekstraher deretter sukkeret med varmt vann i en " diffuser ". En alkalisk løsning (" melk av kalk " og karbondioksid fra kalkovnen) tjener deretter til å utfelle urenheter (se karbonatisering ). Etter filtrering konsentrerer fordampningen saften til et innhold på omtrent 70% faststoff, og kontrollert krystallisering trekker ut sukkeret. En sentrifuge fjerner sukkerkrystallene fra væsken, som blir resirkulert i krystalliseringstrinnene. Når økonomiske begrensninger forhindrer fjerning av mer sukker, kasserer produsenten den gjenværende væsken, nå kjent som melasse , eller selger den videre til produsenter av dyrefôr.

Sikting av det resulterende hvite sukkeret gir forskjellige karakterer for salg.

Stokk kontra bete

Det er vanskelig å skille mellom fullt raffinert sukker produsert av bete og stokk. En måte er ved isotopanalyse av karbon. Cane bruker C4 karbonfiksering , og rødbeter bruker C3 karbonfiksering , noe som resulterer i et annet forhold på 13 C og 12 C isotoper i sukrose. Tester brukes for å avdekke uredelig misbruk av EU -tilskudd eller for å hjelpe til med å oppdage forfalsket fruktjuice .

Sukkerrør tåler varmt klima bedre, men produksjonen av sukkerrør trenger omtrent fire ganger så mye vann som produksjonen av sukkerroer. Som et resultat har noen land som tradisjonelt produserte rørsukker (for eksempel Egypt ) bygd nye sukkerroer fabrikker siden ca 2008. Noen sukkerfabrikker behandler både sukkerrør og sukkerroer og forlenger behandlingsperioden på den måten.

Sukkerproduksjon etterlater rester som er vesentlig forskjellige avhengig av råvarene som brukes og produksjonsstedet. Selv om rørsmelasse ofte brukes i matlaging, finner mennesker melasse fra sukkerroer usmakelig, og det ender derfor hovedsakelig som industriell gjæringsråvare (for eksempel i alkoholdestillerier ) eller som dyrefôr . Når den er tørket, kan hver type melasse tjene som drivstoff for brenning.

Rent sukkerroer er vanskelig å finne, så merket, på markedet. Selv om noen produsenter tydelig beskriver produktet sitt som "rent rørsukker", blir betesukker nesten alltid merket som sukker eller rent sukker. Intervjuer med de 5 store sukkerproduserende selskapene i sukkerroer avslørte at mange butikkmerker eller sukkerprodukter fra "private label" er rent sukkerroer. Partikoden kan brukes til å identifisere selskapet og anlegget sukkeret kommer fra, slik at sukkerroer kan identifiseres hvis kodene er kjent.

Kulinarisk sukker

Kornet råsukker
Mølle hvit

Kvernhvite, også kalt plantasjevit, krystallsukker eller sukker fra sukker, er produsert av råsukker. Det utsettes for svoveldioksid under produksjonen for å redusere konsentrasjonen av fargeforbindelser og bidrar til å forhindre ytterligere fargeutvikling under krystalliseringsprosessen. Selv om det er vanlig i områder med sukkerrør, oppbevarer eller sender det ikke godt. Etter noen uker har urenheter en tendens til å fremme misfarging og klumping; derfor er denne sukkertypen generelt begrenset til lokalt forbruk.

Blanco directo

Blanco directo, et hvitt sukker som er vanlig i India og andre sør -asiatiske land, produseres ved å felle ut mange urenheter fra rørsaft ved å bruke fosforsyre og kalsiumhydroksid , på samme måte som karbonatiseringsteknikken som brukes ved raffinering av sukkerroer. Blanco directo er mer rent enn hvitt sukker, men mindre rent enn hvitt raffinert.

Hvit raffinert

Hvit raffinert er den vanligste sukkerformen i Nord -Amerika og Europa. Raffinert sukker lages ved å oppløse og rense råsukker ved bruk av fosforsyre som ligner metoden som brukes for blanco directo, en karbonatiseringsprosess som involverer kalsiumhydroksid og karbondioksid, eller ved forskjellige filtreringsstrategier. Den blir deretter renset ytterligere ved filtrering gjennom en seng av aktivt karbon eller røye . Rørsukkerraffinaderier produserer raffinert hvitt sukker direkte uten et mellområstadium.

Hvitt raffinert sukker selges vanligvis som granulert sukker, som har blitt tørket for å forhindre klumping og kommer i forskjellige krystallstørrelser for hjemmebruk og industriell bruk:

Sukker; med klokken fra øverst til venstre: Raffinert, uraffinert, brun, ubehandlet stokk
  • Grovt korn , for eksempel pussesukker (også kalt "perlesukker", " pyntesukker ", sukkersukker eller sukkerpinner ) er et grovt kornsukker som brukes til å tilsette gnist og smak på bakevarer og godteri. De store reflekterende krystallene vil ikke oppløses når de utsettes for varme.
  • Granulert , kjent som bordsukker, med en kornstørrelse på omtrent 0,5 mm. "Sukkerbiter" er klumper for praktisk forbruk produsert ved å blande granulert sukker med sukkersirup.
  • Caster (0,35 mm), et veldig fint sukker i Storbritannia og andre Commonwealth-land, såkalt fordi kornene er små nok til å passe gjennom en sukkerrister som er et lite kar med en perforert topp, hvorfra det kan drysses sukker ved bordet. Vanligvis brukt i baking og blandede drikker, selges det som "superfint" sukker i USA. På grunn av sin finhet oppløses det raskere enn vanlig hvitt sukker og er spesielt nyttig i marengs og kalde væsker. Rørsukker kan tilberedes hjemme ved å male granulert sukker i et par minutter i en morter eller kjøkkenmaskin.
  • Pulverisert , 10X sukker, konditorisukker (0,060 mm) eller melis (0,024 mm), produsert ved å male sukker til et fint pulver. Produsenten kan tilsette en liten mengde av anti-sammenbakningsmiddel for å forhindre klumping - enten maisstivelse (1% til 3%) eller tri- kalsiumfosfat .
Brunt sukkerkrystaller

Brunt sukker kommer enten fra de sene stadiene av rørsukkerraffinering, når sukker danner fine krystaller med et betydelig melasseinnhold , eller fra å belegge hvitt raffinert sukker med rørs melassesirup (blackstrap melasse). Fargen og smaken av brunt sukker blir sterkere med økende melasseinnhold, det samme gjør dens fuktighetsbevarende egenskaper. Brunt sukker har også en tendens til å herde hvis det utsettes for atmosfæren, selv om riktig håndtering kan reversere dette.

Mål

Innhold av oppløst sukker

Forskere og sukkerindustrien bruker grader Brix (symbol ° Bx), introdusert av Adolf Brix , som måleenheter for masseforholdet mellom oppløst stoff og vann i en væske. En 25 ° Bx sukroseoppløsning har 25 gram sukrose per 100 gram væske; eller, for å si det på en annen måte, finnes det 25 gram sukrose og 75 gram vann i 100 gram løsning.

Brix -gradene måles ved hjelp av en infrarød sensor. Denne målingen tilsvarer ikke Brix -grader fra en tetthet eller brytningsindeksmåling, fordi den spesifikt vil måle oppløst sukkerkonsentrasjon i stedet for alle oppløste faste stoffer. Når du bruker et refraktometer, bør man rapportere resultatet som " refraktometrisk tørket stoff " (RDS). Man kan snakke om en væske som har 20 ° Bx RDS. Dette refererer til et mål på vektprosent av totalt tørket fast stoff, og selv om det ikke er teknisk det samme som Brix -grader bestemt ved hjelp av en infrarød metode, gir det en nøyaktig måling av sukroseinnhold, siden sukrose faktisk utgjør flertallet av tørkede faste stoffer. Fremkomsten av in-line infrarøde Brix-målesensorer har gjort måling av mengden oppløst sukker i produkter økonomisk ved hjelp av en direkte måling.

Forbruk

Raffinert sukker var en luksus før 1700 -tallet. Det ble mye populært på 1700 -tallet, og ble deretter en nødvendig mat på 1800 -tallet. Denne utviklingen av smak og etterspørsel etter sukker som en essensiell matingrediens frigjorde store økonomiske og sosiale endringer. Etter hvert ble bordsukker tilstrekkelig billig og vanlig nok til å påvirke standardmat og smaksatt drikke.

Sukrose er et viktig element i konfekt og desserter . Kokker bruker den til søtning. Det kan også fungere som et konserveringsmiddel når det brukes i tilstrekkelige konsentrasjoner. Sukrose er viktig for strukturen i mange matvarer, inkludert kjeks og kaker, kaker og paier, godteri og is og sorbeter. Det er en vanlig ingrediens i mange bearbeidede og såkalte " junkfood ".

Næringsinformasjon

Sukker, granulert [sukrose]
Næringsverdi per 100 g (3,5 oz)
Energi 1.620 kJ (390 kcal)
100 g
0 g
0 g
Vitaminer Mengde
%DV
Tiamin (B 1 )
0%
0 mg
Riboflavin (B 2 )
0%
0 mg
Niacin (B 3 )
0%
0 mg
Vitamin C
0%
0 mg
Mineraler Mengde
%DV
Jern
0%
0 mg
Fosfor
0%
0 mg
Kalium
0%
2,0 mg
Selen
1%
0,6 μg

Prosentandelene er omtrent tilnærmet ved bruk av amerikanske anbefalinger for voksne.
Kilde: USDA FoodData Central

Fullt raffinert sukker er 99,9% sukrose, og gir dermed bare karbohydrat som næringsinnhold og 390 kilokalorier per 100 g porsjon ( USDA -data, høyre tabell). Det er ingen mikronæringsstoffer av betydning for fullstendig raffinert sukker (høyre tabell).

Metabolisme av sukrose

Granulert sukrose

Hos mennesker og andre pattedyr brytes sukrose ned i dets bestanddeler monosakkarider , glukose og fruktose , av sukras eller isomaltase glykosidhydrolaser , som er lokalisert i membranen til mikrovilli som forer tolvfingertarmen . De resulterende glukose- og fruktosemolekylene absorberes deretter raskt i blodet. Hos bakterier og noen dyr fordøyes sukrose av enzymet invertase . Sukrose er et lett assimilert makronæringsstoff som gir en rask energikilde som fremkaller en rask økning i blodsukkeret ved inntak. Sukrose, som et rent karbohydrat , har et energiinnhold på 3,94  kilokalorier per gram (eller 17  kilojoule per gram).

Hvis det konsumeres for mye, kan sukrose bidra til utviklingen av metabolsk syndrom , inkludert økt risiko for type 2 diabetes , vektøkning og fedme hos voksne og barn.

Tannråte

Tannråte (tannkaries) har blitt en uttalt helsefare forbundet med inntak av sukker, spesielt sukrose. Orale bakterier som Streptococcus mutans lever i tannplakk og metaboliserer alt gratis sukker (ikke bare sukrose, men også glukose , laktose , fruktose og kokt stivelse ) til melkesyre . Den resulterende melkesyren senker pH på tannens overflate, fjerner den fra mineraler i prosessen kjent som tannråte.

Alle 6-karbon sukker og disakkarider basert på 6-karbon sukker kan omdannes av tannplakkbakterier til syre som demineraliserer tenner, men sukrose kan være unikt nyttig for Streptococcus sanguinis (tidligere Streptococcus sanguis ) og Streptococcus mutans . Sukrose er det eneste sukkeret som kan omdannes til klebrig glukaner (dekstranlignende polysakkarider) av ekstracellulære enzymer. Disse glukanene lar bakteriene feste seg til tannoverflaten og bygge opp tykke lag med plakett. De anaerobe forholdene dypt inne i plakk oppmuntrer til dannelse av syrer, noe som fører til karious lesjoner. Dermed kan sukrose gjøre S. mutans , S. sanguinis og mange andre bakteriearter i stand til å feste seg sterkt og motstå naturlig fjerning, f.eks. Ved spyttflyt, selv om de lett kan fjernes ved børsting. Glukanene og levanene (fruktosepolysakkarider) produsert av plakettbakteriene fungerer også som en reservefôr for bakteriene. En slik spesiell rolle som sukrose i dannelsen av tannråte er mye mer viktig i lys av den nesten universelle bruken av sukrose som det mest ønskelige søtningsmiddel. Utbredt erstatning av sukrose med mais sirup med høy fruktose (HFCS) har ikke redusert faren fra sukrose. Hvis mindre mengder sukrose er tilstede i dietten, vil de fortsatt være tilstrekkelig for utvikling av tykke, anaerobe plaketter og plakkbakterier som metaboliserer andre sukkerarter i kosten, for eksempel glukose og fruktose i HFCS.

Glykemisk indeks

Sukrose er et disakkarid som består av 50% glukose og 50% fruktose og har en glykemisk indeks på 65. Sukrose fordøyes raskt, men har en relativt lav glykemisk indeks på grunn av innholdet av fruktose, som har en minimal effekt på blodsukkeret.

Som med andre sukkerarter, fordøyes sukrose til komponentene via enzymet sukras til glukose (blodsukker). Glukosekomponenten transporteres inn i blodet der den tjener umiddelbare metabolske krav, eller omdannes og reserveres i leveren som glykogen .

Gikt

Forekomsten av gikt er forbundet med en overdreven produksjon av urinsyre. En diett rik på sukrose kan føre til gikt da det øker nivået av insulin, noe som forhindrer utskillelse av urinsyre fra kroppen. Etter hvert som konsentrasjonen av urinsyre i kroppen øker, øker også konsentrasjonen av urinsyre i leddvæsken og utover en kritisk konsentrasjon, begynner urinsyren å falle ut i krystaller. Forskere har involvert sukkerholdige drikker med mye fruktose i en økning i gikt.

Sukroseintoleranse

FNs kostholdsanbefaling

I 2015 publiserte Verdens helseorganisasjon (WHO) en ny retningslinje for sukkerinntak for voksne og barn, som et resultat av en omfattende gjennomgang av tilgjengelig vitenskapelig bevis fra en tverrfaglig ekspertgruppe. Retningslinjen anbefaler at både voksne og barn sørger for at inntaket av gratis sukker (monosakkarider og disakkarider tilsatt mat og drikke av produsenten, kokken eller forbrukeren, og at sukker naturlig finnes i honning, sirup, fruktjuice og fruktjuicekonsentrater) er mindre enn 10% av det totale energiinntaket. Et nivå under 5% av det totale energiinntaket gir ytterligere helsemessige fordeler, spesielt med hensyn til tannkaries.

Religiøse bekymringer

Sukkerraffineringsindustrien bruker ofte beinrøye ( kalsinert dyrebein) for avfarging. Omtrent 25% av sukkeret som produseres i USA blir behandlet ved hjelp av røye som et filter, resten blir behandlet med aktivert karbon . Ettersom beinrøye ikke ser ut til å forbli i ferdig sukker, anser jødiske religiøse ledere at sukker som er filtrert gjennom det er paré , noe som betyr at det verken er kjøtt eller meieriprodukter og kan brukes med begge typer mat. Imidlertid må beinrøyen få et kosher dyr (f.eks. Ku, sau) for at sukkeret skal være kosher .

Handel og økonomi

En av de mest omsatte varene i verden gjennom historien, sukker står for rundt 2% av det globale tørrlastmarkedet. Internasjonale sukkerpriser viser stor volatilitet, fra rundt 3 til over 60 cent per pund de siste 50 årene. Omtrent 100 av verdens 180 land produserer sukker fra bete eller sukkerrør, noen flere raffinerer råsukker for å produsere hvitt sukker, og alle land bruker sukker. Forbruket av sukker varierer fra rundt 3 kilo per person per år i Etiopia til rundt 40 kg/person/år i Belgia. Forbruket per innbygger stiger med inntekten per innbygger til det når et platå på rundt 35 kg per person per år i mellominntektsland.

Mange land subsidierer sukkerproduksjonen kraftig. EU, USA, Japan og mange utviklingsland subsidierer innenlandsk produksjon og opprettholder høye tollsatser på import. Sukkerprisene i disse landene har ofte overgått prisene på det internasjonale markedet med opptil tre ganger; i dag, med verdensmarkedet for sukker -futurespriser på verdensmarkedet for tiden, overstiger slike priser vanligvis to ganger verdensprisene.

Verdens råsukkerpris fra 1960 til 2014
Verdens råsukkerpris fra 1960 til 2014

Innenfor internasjonale handelsorganer, spesielt i Verdens handelsorganisasjon , har " G20 " -landene ledet av Brasil lenge hevdet at fordi disse sukkermarkedene i hovedsak utelukker import av rørsukker, får sukkerprodusentene G20 lavere priser enn de ville hatt under frihandel . Mens både EU og USA opprettholder handelsavtaler der visse utviklingsland og mindre utviklede land (MUL) kan selge visse mengder sukker til sine markeder, uten de vanlige importtollene, har land utenfor disse foretrukne handelsreglene klaget over at disse ordningene bryter " mest favoriserte nasjon " -prinsippet for internasjonal handel. Dette har ført til mange tariffer og avgifter tidligere.

I 2004 sto WTO sammen med en gruppe eksporterende nasjoner for rørsukker (ledet av Brasil og Australia) og styrte EUs sukkerregime og den medfølgende sukkerprotokollen AVS-EU (der en gruppe afrikanske, karibiske og stillehavsland mottar fortrinnsrett) tilgang til det europeiske sukkermarkedet) ulovlig. Som svar på dette og på andre avgjørelser fra WTO, og på grunn av intern press på EUs sukkerregime, foreslo Europakommisjonen 22. juni 2005 en radikal reform av EUs sukkerregime, kutte prisene med 39% og eliminere alle EUs sukkereksport. Sukkereksportørene i Afrika, Karibia, Stillehavet og de minst utviklede landene reagerte med forferdelse på EUs sukkerforslag. 25. november 2005 ble EUs råd enige om å kutte EUs sukkerpriser med 36% fra 2009. I 2007 så det ut til at det amerikanske sukkerprogrammet kunne bli det neste målet for reformer. Noen kommentatorer forventet imidlertid tung lobbyvirksomhet fra den amerikanske sukkerindustrien, som donerte 2,7 millioner dollar til amerikanske hus og amerikanske senater i det amerikanske valget i 2006, mer enn noen annen gruppe amerikanske matprodusenter. Spesielt fremtredende lobbyister inkluderer The Fanjul Brothers , såkalte "sukkerbaroner" som ga de enkeltstående individuelle bidragene med myke penger til både de demokratiske og republikanske partiene i det politiske systemet i USA.

Små mengder sukker, spesielt sukkerkvaliteter, når markedet som " fair trade " -varer; det fair trade -systemet produserer og selger disse produktene med den forståelse at en større enn vanlig brøkdel av inntektene vil støtte småbønder i utviklingsland. Mens Fairtrade Foundation tilbyr en premie på $ 60,00 per tonn til småbønder for sukker merket som "Fairtrade", tilbyr statlige ordninger som US Sugar Program og ACP Sugar Protocol premie på rundt $ 400,00 per tonn over verdensmarkedsprisene. Imidlertid kunngjorde EU 14. september 2007 at det hadde tilbudt "å eliminere alle avgifter og kvoter ved import av sukker til EU".

Den amerikanske Sugar Association har lansert en kampanje for å fremme sukker enn kunstige tilsetninger. Foreningen utfordrer nå aggressivt mange vanlige oppfatninger angående negative bivirkninger av sukkerforbruk. Kampanjen sendte en høyt profilert TV-reklame under Primetime Emmy Awards 2007 på FOX Television. The Sugar Association bruker varemerketittelen "Sugar: sweet by nature".

Referanser

Videre lesning

  • Yudkin, J .; Edelman, J .; Hough, L. (1973). Sukker: Kjemiske, biologiske og ernæringsmessige aspekter av sukrose . Butterworth. ISBN 978-0-408-70172-3.

Eksterne linker