САХАР - с химической точки зрения - любое вещество из группы водорастворимых углеводов, с более или менее выраженным сладким вкусом. В быту однако, сахаром принято называть только обычный пищевой подсластитель - сахарозу.
Сахароза - сладкое кристаллическое вещество, выделяемое главным образом из сока сахарного тростника или сахарной свеклы.
В чистом (рафинированном) виде сахар белый, а кристаллы его бесцветны. Буроватая окраска многих его сортов объясняется примесью различных количеств мелассы - сгущенного растительного сока, обволакивающего кристаллы.
Сахар - высококалорийная пища - его энергетическая ценность - около 400 Килокалорий на 100 грамм. Он легко переваривается и легко усваивается организмом - это концентрированный и быстро мобилизуемый источник энергии.
Сахар - важный ингредиент различных блюд, напитков, хлебобулочных и кондитерских изделий. Его добавляют в чай, кофе, какао. Он главный компонент конфет, глазурей, кремов и мороженого. Сахар используют при консервировании мяса, выделке кож и в табачной промышленности. Он служит консервантом в вареньях, желе и других продуктах из плодов.
В химической промышленности из него получают тысячи производных, используемых в разных областях, включая производство пластмасс, фармацевтических препаратов, шипучих напитков и замороженных пищевых продуктов.
В природе известно несколько сотен разных сахаров. Каждое зеленое растение образует те или иные вещества, относящиеся к этой группе. В процессе фотосинтеза из углекислого газа атмосферы и получаемой в основном из почвы воды под действием солнечной энергии сначала образуется глюкоза, а затем она превращается в другие сахара.
В разных частях света в качестве подсластителей помимо тростникового и свекловичного сахара используют другие продукты, например кукурузную патоку, кленовый сироп, мед, сорговый, пальмовый и солодовый сахар.
Кукурузная патока - очень вязкая, почти бесцветная жидкость, получаемая из кукурузного крахмала. Патока значительно уступает рафинированному сахару по сладости, однако она дает возможность регулировать процесс кристаллизации при изготовлении конфет и намного дешевле сахара, поэтому широко используется в кондитерском деле.
Мед, отличающийся высоким содержанием фруктозы и глюкозы, дороже сахара, и его добавляют к некоторым продуктам лишь в тех случаях, когда требуется придать им особый вкус.
Кленовый сироп ценится прежде всего за специфический аромат.
Из стеблей сорго хлебного получают сахаристый сироп. Сахар из него никогда не очищали настолько хорошо, чтобы он мог конкурировать со свекловичным или тростниковым.
В Японии свыше 2000 лет используют в качестве сладкой добавки солодовый сахар, вырабатываемый из крахмалистого риса или проса. Это вещество (мальтозу) можно с помощью дрожжей получать и из обычного крахмала. Оно сильно уступает сахарозе по сладости, однако находит применение при изготовлении хлебобулочных изделий и различных видов детского питания.
На не слишком изощренный вкус рафинированный тростниковый и свекловичный сахар практически неразличимы. Иное дело сахар-сырец - промежуточный продукт производства, содержащий примесь растительного сока. Здесь разница очень ощутима. Тростниковый сахар-сырец пригоден к употреблению (если получен в адекватных санитарных условиях), а свекловичный сахар-сырец на вкус неприятен.
Различается по вкусу и меласса (кормовая патока) - важный побочный продукт сахарного производства: тростниковую в Англии охотно едят, а свекловичная в пищу не годится.
Сахарный тростник - многолетний очень высокий травянистый вид семейства злаков - культивируется в тропических и субтропических регионах ради содержащейся в нем сахарозы, а также некоторых побочных продуктов сахарного производства. Растение напоминает бамбук - его цилиндрические стебли, часто достигающие высоты 7,3 метра при толщине 8 сантиметров, растут пучками. Сахар получают из их сока.
В узлах стеблей находятся почки, или «глазки», развивающиеся в короткие боковые побеги. Из них получают черенки, используемые для размножения тростника.
Семена образуются в верхушечных соцветиях - метелках. Их используют для выведения новых сортов и лишь в исключительных случаях как посевной материал.
Растению требуется много солнца, тепла и воды, а также плодородная почва. Поэтому сахарный тростник возделывают только в областях с жарким и влажным климатом. При благоприятных условиях он растет очень быстро, его плантации перед уборкой похожи на непроходимые джунгли.
В Луизиане (США) сахарный тростник вызревает за 6 - 7 месяцев, на Кубе ему для этого требуется год, а на Гавайях - 1,5 - 2 года.
Чтобы обеспечить максимальное содержание сахарозы в стеблях (до 17% от массы), урожай собирают, как только растение перестает расти в высоту. Если уборка ведется вручную (с помощью длинных ножей-мачете), побеги срубают у самой земли, после чего удаляют листья и разрезают стебли на короткие куски, удобные для переработки.
На крупных плантациях обычно используют технику, предварительно выжигая нижний ярус растительности. Огонь уничтожает основную массу сорняков, не повреждая сахарного тростника, а механизация процесса существенно снижает себестоимость продукции.
В древности, после отжима сырого тростника полученный сок очищали с помощью извести, глины или золы, а затем выпаривали в медных или железных чанах, под которыми разводили костер. Рафинирование сводилось к растворению кристаллов, кипячению смеси и последующей повторной кристаллизации.
Сегодня, тростник сначала измельчают, чтобы облегчить дальнейшее отжатие из него сока. Затем он поступает на отжимный пресс. Обычно отжимают дважды, смачивая между первым и вторым разом водой, чтобы разбавить содержащуюся в жоме сладкую жидкость. Полученный в результате «диффузионный сок» (обычно серого или темно-зеленого цвета) содержит сахарозу, глюкозу, камедь, пектиновые вещества, кислоты и разного рода загрязнения. Способы его очистки за столетия изменились слабо. Раньше сок нагревали в больших чанах над открытым огнем, а для удаления «несахаров» добавляли в него золу - сейчас, чтобы осадить примеси, используют известковое молоко.
Там, где сахар производится в расчете на местное потребление, диффузионный сок непосредственно перед добавлением извести обрабатывают диоксидом серы (сернистым газом) - для ускорения отбеливания и очистки. Сахар получается желтоватым - не до конца очищенным - но достаточно приятным на вкус. В обоих случаях после добавления извести сок переливают в отстойник-осветитель и выдерживают там при 110 - 116°C под давлением.
Следующий этап - выпаривание. Сок поступает по трубам в выпарные аппараты, где его нагревают паром, проходящим по замкнутой системе труб. Когда концентрация сухого вещества достигает 40 - 50%, выпаривание продолжают в вакуум-аппаратах. В результате получается масса из кристалликов сахара, взвешенных в густой мелассе - утфель. Утфель центрифугируют, удаляя мелассу через сетчатые стенки центрифуги, в которой остаются только кристаллы сахарозы. Степень чистоты этого сахара-сырца 96 - 97%. Удаленную мелассу (оттек утфеля) снова кипятят, кристаллизуют и центрифугируют. Получаемая вторая порция сахара-сырца несколько менее чистая. Затем проводят еще одну кристаллизацию. В остающемся оттеке нередко еще содержится до 50% сахарозы, но она уже не способна кристаллизоваться из-за большого количества примесей.
Этот продукт («черная меласса») идет в США главным образом на корм скоту. В некоторых странах, например в Индии, где почва остро нуждается в удобрениях, оттек утфеля просто запахивают в землю.
Рафинирование его вкратце сводится к следующему. Сначала сахар-сырец смешивают с сахарным сиропом, чтобы растворить остатки мелассы, обволакивающей кристаллы. Полученную смесь (аффинационный утфель) центрифугируют. Отцентрифугированные кристаллы промывают паром, получая почти белый продукт. Его растворяют, превращая в густой сироп, добавляют туда известь и фосфорную кислоту, чтобы примеси всплыли в виде хлопьев, а затем фильтруют через костяной уголь (черный гранулированный материал, получаемый из костей животных). Главная задача на этом этапе - полное обесцвечивание и обеззоливание продукта.
На рафинирование 45 кг растворенного сахара-сырца расходуется от 4,5 до 27 кг костяного угля. Точное соотношение не устанавливается, поскольку поглощательная способность фильтра по мере его использования снижается.
Полученную белую массу выпаривают и после кристаллизации центрифугируют, после чего рафинированный сахар сушат, удаляя из него остатки (около 1%) воды.
У сахарной свеклы используют длинный серебристо-белый корень (из него и получают сахар) и розетку листьев (ботву), которые служат кормом для скота.
Корень в своей самой толстой части достигает 15 сантиметров в диаметре, а его тонкие отростки проникают в почву на глубину 120 сантиметров. Средняя масса корня около 1 кг - до 15% составляет в нем сахароза, что соответствует примерно 14 чайным ложкам сахара-песка.
Выращивается сахарная свекла главным образом в умеренной зоне, и, поскольку каждое растение потребляет за вегетационный период в среднем около 55 литров воды, культура требует обильного полива. Ко времени уборки урожая содержание воды в корнях может достигать 80%, а в ботве - 90%.
По эффективности фотосинтеза - преобразования солнечной энергии и неорганических веществ в питательные органические вещества - сахарная свекла занимает одно из первых мест среди растений.
Свеклу убирают в конце первого вегетационного периода, когда масса корней и их сахаристость максимальны.
Сахарная свекла - объемистый и скоропортящийся продукт, поэтому заводы по ее переработке обычно строятся поблизости от плантаций.
Для получения 45 кг сахара из примерно 290 кг свеклы - требуется около 27 кг угля и 16 кг извести и кокса. Процесс слагается из уже описанных стадий: экстракции, очистки, выпаривания и кристаллизации. Сначала свеклу моют, потом нарезают в стружку, которую загружают в диффузор, где сахар экстрагируется из растительной массы горячей водой. В результате получают «диффузионный сок», содержащий до 15% сахарозы. Остающийся свекловичный жом служит кормом для скота.
Диффузионный сок смешивают в сатураторе с известковым молоком. Здесь оседают тяжелые примеси. Затем через нагретый раствор пропускают диоксид углерода, чтобы известь связала несахара. Отфильтровав их, получают «очищенный сок». Отбеливание включает пропускание через него сернистого газа, а затем фильтрование через активированный уголь. Избыток воды удаляют выпариванием. Полученная в конечном итоге жидкость содержит до 65% сахара.
Кристаллизацию проводят в огромных вакуумных емкостях высотой иногда с двухэтажный дом. Ее продукт - утфель -представляет собой смесь мелассы с кристаллами сахарозы. Эти составляющие разделяют центрифугированием, а полученный твердый сахар сушат.
В отличие от тростникового, он не требует дальнейшего рафинирования и пригоден для употребления.
Из мелассы (первого оттека) получают выпариванием вторую, а потом и третью партию уже менее чистых кристаллов. Их растворяют и рафинируют.
Кленовый сироп - бурого цвета, очень сладкий и отличается сильным своеобразным привкусом - возникающим в результате реакций, протекающих в процессе его изготовления. Производят кленовый сахар и сироп почти исключительно на северо-востоке США, главным образом в штатах Вермонт и Нью-Йорк. И сахар и сироп получают преимущественно из пасоки произрастающих в этих областях кленов черного, красного, серебристого и сахарного. Сама по себе она особым вкусом не обладает, но содержит в среднем 3% сахарозы. Одно дерево дает в год до 95 литров пасоки, из которой получается в 35 раз меньше сиропа.
Кленовый сироп ценят только за его особый аромат и употребляют в основном с вафлями и оладьями.
Подсочку ведут обычно с конца февраля до конца апреля - в этот период холодные сухие ночи и солнечные дни способствуют сокодвижению. В стволе дерева сверлят на глубину 5 см отверстие диаметром 1,5 см и вставляют в него деревянный или металлический желобок, по которому сок стекает в корытце. Поскольку он может быстро забродить, собранные за день порции сразу отправляют на выпаривание.
Переработка идет в целом по той же схеме, что и в случае сахарного тростника, хотя технология здесь несколько проще.
Карта сайта
Мой адрес Электронной почты: q2212@yandex.ru
Номер моего мобильного телефона: +79030100732
