CC BY
445
УДК 664.1.002.38; 664.15; 664.28
Сахар и его заменители
в производстве продуктов питания
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
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 сахароза-менителей в современных экономических условиях представляет интерес для производителей продуктов питания.
Технология белого сахара основана на рациональном сочетании адсорбционной очистки сахарных сиропов и перекристаллизации.
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;
Ключевые слова: сахар-песок; сахар белый; глюкозо-фруктозный сироп; сладость; микроорганизмы.
Key words: granulated sugar; white sugar; glucose-fructose syrup; sweetness; microorganisms.
фостоксин - 0,01; ДДТ и его метаболиты* - 0,005; (*нормируются по [2]).
По внешнему виду сахар-песок должен быть белым, с однородными по 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 533962009) [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 опа-лесцирующими, без нерастворимого осадка, механических и других примесей. Для сахара третьей и четвертой категорий допускается опа-лесценция.
К белому сахару на территории РФ применяют ГОСТ Р 53396-2009 в части, не противоречащей ГОСТ 313612008.
RAW MATERIALS AND ADDITIVES
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 бульшей 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 антислежива-ющего 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, алюминоси-ликат 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 в 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, сгу-
щают 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 кристаллизаций в отдельности или их смесь, которую получают на сахарных заводах. Мягкий белый сахар среднего качества - это сахар четвертой и пятой кристаллизаций. Мягкий желтый сахар - сахар шестой кристаллизации. Чистота ут-фелей 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 ут-феля) 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 гид-ратная - кристаллическая D-глюко-за высокой степени очистки, имеющая в своей структуре одну молекулу кристаллизационной воды. Содержание D-глюкозы в готовом продук-
Сладость сахарозаменителей
Вид подсластителей Сладость (SES*) при сладости сахарозы = 1
Моносахариды
Глюкоза 0,74
Фруктоза 1,2-1,8
Галактоза 0,32
Дисахариды
Сахароза 1,0
Мальтоза 0,23
Лактоза 0,16
Лактулоза 0,55
Палатиноза 0,45
Крахмальные сиропы / патоки
Карамельная патока (глюкозный сироп) 0,42
Мальтозная патока (мальтозный сироп) 0,42
Высокоосахаренная патока (глюкозный сироп) 0,6
Низкоосахаренная патока (глюкозный сироп) 0,3
Глюкозно-фруктозный сироп 1,3
Сахарные спирты
Ксилит 1,0
Сорбит 0,3-0,6
Маннит (Е 421) 0,6
Мальтит (Е 965) 0,9
Изомальтит (Е 953) 0,5
Эритрит (Е 968) 0,7
Лактит (Е 966) 0,35
Подсластители
Аспартам 200
Сахарин 450
Цикламат Ацесульфам 30 200
«Сладкий сахар» Около 3
*В иностранной литературе единицу сладости иногда обозначают SES (в русском переводе -сладость, эквивалентная сахарозе).
те не менее 99,5 % (массовая доля) в пересчете на СВ.
Пудра из глюкозы (глюкоза для обсыпки) - тонко измельченная безводная глюкоза, или глюкоза гидрат-ная, 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 О-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 О-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 Са2+-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 глю-козно-фруктозные сиропы: марок MFx42 (СВ 70-72 %, глюкозы 5054%, фруктозы 40-44 %); MFx30G60 (СВ 77-80 %, глюкозы 48-50 %, фруктозы 30 %, мальтозы 13,6 %); LFx10G60 (СВ 77-80 %, глюкозы 36-42 %, фруктозы 9-12 %, мальтозы 18-25 %). 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 мелано-идиновых реакциях, не вызывают потемнения продукта при нагревании. Эти заменители сахара хорошо усваиваются организмом человека.
Сорбит (sorbitol, гексагексаол, лат. hexanhexaol) - шестиатомный спирт (C6H14O6). В природе содержится в плодах рябины, шиповника и др., в морских водорослях, в крахмалсо-держащих 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, вла-гоудерживающий агент, комплексо-образователь, текстуратор, эмульгатор, диспергирующее вещество и стабилизатор цвета. Это вещество практически полностью усваивается организмом. Прием сорбита способствует экономии в организме вита-
минов 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 (С5Н1205) 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 - 1,52 %. 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 аце-сульфам 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, ацесульфа-ма - 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, ацесуль-фам 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 са-харозаменителей 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. ГОСТ31361-2008. Сахар белый. Технические условия. Межгосударственный стандарт.
5. Стандарт кодекса для сахаров (CODEX STAN 212_1999, 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.
Актуальный сайт
Комплексные пищевые добавйй^ Многофункциональные системы
Ассортимент и Рецептуры
Кетчуп « с I
I
а
Решить задачу выпуска такого кетчупа в сегменте «эконом», соответствующего по требованиям
ГОСТ «Кетчупы. Общие технические условия» второй категории качества позволяет рецептура с использованием ингредиентов, предлагаемых группой компаний «Союзснаб».
В этой рецептуре используется специальный крахмал РгедеАо М120А, который создает в продукте пульпаобразную текстуру.
ЭФФЕКТИВНАЯ РЕЦЕПТУРА
Ингредиенты Состав, %
Вода Остальное
Томатная паста 30% 15,00
Крахмал СВА-8858 4,50
Крахмал Pregeflo MI20A 0,50
Для производителей масложировой продукции
Рецептуры. Новости. Публикации Экиертньг, мнения
на сайте
www.geleon-ssnab.ru
e-mail: [email protected] тел.: +7 (495) 937-8735
