Что такое сахароза в мороженом
Сахароза
| Сахароза | |
 | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | (2R,3R,4S,5S,6R)-2-[(2S,3S,4S,5R)-3,4-дигидрокси-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2-ил]окси-6-(гидроксиметил)оксан-3,4,5-триол |
| Традиционные названия | α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид |
| Химическая формула | C12H22O11 |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 342,3 г/моль |
| Плотность | 1,587 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | 186 °C |
| Химические свойства | |
| Растворимость в воде | 211,5 г/100 мл |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 57-50-1 |
| SMILES | OC1C(OC(CO)C(O)C1O) OC2(CO)OC(CO)C(O)C2O |
Сахароза C12H22O11, 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 имеет высокую растворимость. В химическом отношении сахароза довольно инертна, так как при перемещении из одного места в другое почти не вовлекается в метаболизм. Иногда сахароза откладывается в качестве запасного питательного вещества.
Синонимы: α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид, свекловичный сахар, тростниковый сахар
Содержание
Внешний вид
Бесцветные моноклинные кристаллы. При застывании расплавленной сахарозы образуется аморфная прозрачная масса — карамель.
Химические и физические свойства
Молекулярная масса 342,3 а. е. м. Брутто-формула (система Хилла): C12H22O11. Вкус сладковатый. Растворимость (в граммах на 100 граммов растворителя): в воде 179 (0 °C) и 487 (100 °C), в этаноле 0,9 (20 °C). Малорастворима в метаноле. Не растворима в диэтиловом эфире. Плотность 1,5879 г/см 3 (15 °C). Удельное вращение для D-линии натрия: 66,53 (вода; 35 г/100г; 20 °C). При охлаждении жидким воздухом, после освещения ярким светом кристаллы сахарозы фосфоресцируют. Не проявляет восстанавливающих свойств — не реагирует с реактивом Толленса и реактивом Фелинга. Не образует открытую форму, поэтому не проявляет свойств альдегидов и кетонов. Наличие гидроксильных групп в молекуле сахарозы легко подтверждается реакцией с гидроксидами металлов. Если раствор сахарозы прилить к гидроксиду меди (II), образуется ярко-синий раствор сахарата меди. Альдегидной группы в сахарозе нет: при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра (I) она не дает «серебряного зеркала», при нагревании с гидроксидом меди (II) не образует красного оксида меди (I). Из числа изомеров сахарозы, имеющих молекулярную формулу С12Н22О11, можно выделить мальтозу и лактозу.
Реакция сахарозы с водой
Если прокипятить раствор сахарозы с несколькими каплями соляной или серной кислоты и нейтрализовать кислоту щелочью, а после этого нагреть раствор, то появляются молекулы с альдегидными группами, которые и восстанавливают гидроксид меди (II) до оксида меди (I). Эта реакция показывает, что сахароза при каталитическом действии кислоты подвергается гидролизу, в результате чего образуются глюкоза и фруктоза:
Реакция с гидроксидом меди (II)
В молекуле сахарозы имеется несколько гидроксильных групп. Поэтому соединение взаимодействует с гидроксидом меди (II) аналогично глицерину и глюкозе. При добавлении раствора сахарозы к осадку гидроксида меди (II) он растворяется; жидкость окрашивается в синий цвет. Но, в отличие от глюкозы, сахароза не восстанавливает гидроксид меди (II) до оксида меди (I).
Природные и антропогенные источники
Содержится в сахарном тростнике, сахарной свёкле (до 28 % сухого вещества), соках растений и плодах (например, берёзы, клёна, дыни и моркови). Источник получения сахарозы — из свёклы или из тростника, определяют по соотношению содержания стабильных изотопов углерода 12 C и 13 C. Сахарная свёкла имеет C3-механизм усвоения углекислого газа (через фосфоглицериновую кислоту) и предпочтительно поглощает изотоп 12 C; сахарный тростник имеет C4-механизм поглощения углекислого газа (через щавелевоуксусную кислоту) и предпочтительно поглощает изотоп 13 C.
Мировое производство в 1990 году — 110 000 000 тонн.
Галерея
Статичное 3D-изображение
молекулы сахарозы.
Кристаллы коричневого
(тростникового) сахара
Примечания
 |
 Углеводы | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Общие: | Альдозы · Кетозы · Фуранозы · Пиранозы | ||||||||||||||
| Геометрия | Аномеры · Мутаротация · Проекция Хоуорса | ||||||||||||||
| Моносахариды |
| ||||||||||||||
| Мультисахариды |
| ||||||||||||||
| Производные углеводов |
| ||||||||||||||
Полезное
Смотреть что такое «Сахароза» в других словарях:
САХАРОЗА — Химическое назв. тростникового сахара. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. САХАРОЗА химич. название тростникового сахара. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф., 1907 … Словарь иностранных слов русского языка
сахароза — тростниковый сахар, свекловичный сахар Словарь русских синонимов. сахароза сущ., кол во синонимов: 3 • мальтобиоза (2) • … Словарь синонимов
сахароза — ы, ж. saccharose f. Сахар, содержащийся в растениях (тростниковый, свекловичный). Уш. 1940. Пру в 1806 г. установил существование нескольких видов сахаров. Он различал тростниковый сахар (сахарозу) от виноградного (глюкозы) и фруктового… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
САХАРОЗА — (тростниковый сахар), дисахарид, при гидролизе дающий d глюкозу и d фрук тозу [а 1 (1,5) глюкозидо у 2 (2,6) фруктозид]; остатки моносахаридов соединены в нем ди гликозидной связью (см. Дисахариды), вследствие чего он не обладает… … Большая медицинская энциклопедия
САХАРОЗА — (тростниковый или свекловичный сахар), дисахарид, образованный остатками глюкозы и фруктозы. Важная транспортная форма углеводов в растениях (особенно много сахарозы в сахарном тростнике, сахарной свекле и других сахароносных растениях).… … Современная энциклопедия
САХАРОЗА — (тростниковый или свекловичный сахар) дисахарид, образованный остатками глюкозы и фруктозы. Важная транспортная форма углеводов в растениях (особенно много сахарозы в сахарном тростнике, сахарной свекле и др. сахароносных растениях); легко… … Большой Энциклопедический словарь
САХАРОЗА — (С12Н22О11), обыкновенный белый кристаллический САХАР, ДИСАХАРИД, состоящий из цепочки молекул глюкозы и ФРУКТОЗЫ. Встречается во многих растениях, но для промышленного получения используют главным образом сахарный тростник и сахарную свеклу.… … Научно-технический энциклопедический словарь
САХАРОЗА — САХАРОЗА, сахарозы, жен. (хим.). Сахар, содержащийся в растениях (тростниковый, свекловичный). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
САХАРОЗА — САХАРОЗА, ы, жен. (спец.). Тростниковый или свекловичный сахар, образуемый остатками глюкозы и фруктозы. | прил. сахарозный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
САХАРОЗА — тростниковый сахар, свекловичный сахар, дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы. Наиб, легко усвояемая и важнейшая транспортная форма углеводов в растениях; в виде С. образовавшиеся при фотосинтезе углеводы перемешаются из листа в… … Биологический энциклопедический словарь
сахароза — ТРОСТНИКОВЫЙ САХАР, СВЕКЛОВИЧНЫЙ сАхар – дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы; один из наиболее распространенных в природе сахаров растительного происхождения. Основной источник углерода во многих пром. микробиол. процессах… … Словарь микробиологии
Методы определения массовой доли сахарозы в сладких молочных продуктах
В широком ассортименте молочной продукции присутствуют различные продукты со сладким вкусом: творожные сырки, сгущенное молоко, мороженое, йогурты, масляные пасты, плавленые сыры и др. Их сладкий вкус обусловлен присутствием сахарозы. Помимо сахарозы, которая вносится в продукт преднамеренно, сладкие молочные продукты содержат другие углеводы, являющиеся естественной составной частью молока. В первую очередь это дисахарид лактоза (около 90 % всех углеводов молока), а также моносахариды глюкоза и галактоза, представляющие собой продукты гидролиза лактозы.
Все моносахариды и некоторые дисахариды, в том числе лактоза, относятся к группе редуцирующих (восстанавливающих) сахаров. Это соединения, способные участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, проявляя себя восстановителями, а сами окисляясь. В отличие от них сахароза является единственным из природных дисахаридов нередуцирующим сахаром. Но при ее гидролизе под действием кислот или ферментов образуются моносахариды глюкоза и фруктоза, которые обладают редуцирующими свойствами. Эту реакцию называют инверсией сахарозы, а смесь образующихся моносахаридов – инвертным сахаром.
Окислительно-восстановительные реакции с участием редуцирующих сахаров положены в основу стандартизованных методов определения массовой доли сахарозы в сладких молочных продуктах: йодометрического, феррицианидного, метода Бертрана (см. таблицу). Их сущность заключается в нахождении разности между массовыми долями редуцирующих сахаров до и после инверсии сахарозы. Массовая доля редуцирующих сахаров определяется по количеству окислителя, пошедшего на их окисление. Указанные методы отличаются друг от друга применяемыми окислителями: в йодометрическом – это йод, в феррицианидном – железосинеродистый калий, в методе Бертрана – сульфат меди (II).
Подготовка проб во всех указанных методах предусматривает получение из анализируемого молочного продукта совершенно прозрачного фильтрата, содержащего только молекулярный раствор углеводов. Этого добиваются поэтапно: сначала фильтруют водный раствор продукта, получая «первичный» фильтрат. Из продуктов с большим количеством жира предварительно удаляют жир отстаиванием в делительной воронке. Затем из «первичного» фильтрата удаляют водорастворимые белки.Для этого в него добавляют сернокислую медь, с которой белки образуют комплексное соединение, выпадающее в осадок. Поскольку эта реакция должна идти в щелочной среде, то в фильтрат кроме сернокислой меди добавляют гидроокись натрия.
Йодометрический, феррицианидный и метод Бертрана являются титриметрическими методами. Иной подход к определению массовой доли сахарозы в молочных продуктах заложен в ферментативном методе, который относится к фотометрическим.
В отличие от вышеуказанных, в которых проводят кислотный гидролиз сахарозы, в ферментативном методе сахарозу гидролизуют с помощью фермента фруктозидазы. Ферментативный метод определения сахарозы осуществляется следующим образом. Сначала получают водный экстракт пробы продукта, освобожденный от жира и белка. Для этого используют растворы гексациано-(II)-феррата калия и сернокислого цинка, а также гидроокись натрия для создания щелочной среды. Сахарозу, содержащуюся в полученном прозрачном экстракте пробы продукта, подвергают гидролизу до глюкозы и фруктозы в присутствии фруктозидазы. Затем проводят фосфорилирование и окисление имеющейся в пробе глюкозы
(свободной глюкозы плюс образовавшейся при гидролизе сахарозы) под действием аденозин-5′-трифосфата (АТФ) в присутствии фермента гексокиназы. Образовавшуюся глюкозо-6-фосфорную кислоту окисляют под действием никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ) в присутствии фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.
После этого на спектрофотометре (фотометре) проводят фотометрическое измерение массовой доли образовавшегося никотинамидадениндинуклеотида (НАД), которая эквивалентна массовой доле глюкозы. Заключительным этапом является расчет содержания сахарозы по разности оптических плотностей данного раствора (с гидролизованной сахарозой) и раствора, при получении которого гидролиз сахарозы не проводился.
Поляриметрический метод определения массовой доли сахарозы в молочных продуктах является более простым и экономичным по количеству и стоимости реактивов. Он основан на измерении степени поляризации света и угла вращения плоскости поляризации света при прохождении через оптически активные вещества, к которым относятся все углеводы. Сущность поляриметрического метода заключается в разрушении всех сахаров, кроме сахарозы, оксидом кальция или при кипячении со щелочным буферным раствором и поляриметрическом измерении угла поляризации с последующим расчетом массовой доли сахарозы. Для реализации поляриметрического метода нужен оптический поляриметр (сахариметр).
И в заключение – о методах, которые являются прерогативой специализированных испытательных лабораторий: это высокоэффективная жидкостная хроматография и капиллярный электрофорез. Они применяются для определения массовой доли моно- и дисахаридов (в том числе сахарозы) в составных молочных продуктах и продуктах детского питания. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии позволяет разделять на аминофазной колонке все угле- воды, содержащиеся в фильтрате после удаления из пробы продукта жира и белка. Полученные результаты измерения сравнивают со значениями массовой концентрации моно- и дисахаридов в стандартных образцах, используя градуировочный график. 
Капиллярный электрофорез основан на разделении моно- и дисахаридов под действием электрического поля в кварцевом капилляре в условиях, способствующих подавлению влияния посторонних веществ. В данном методе экстракцию моно- и дисахаридов из жидких и пастообразных продуктов (сухие продукты предварительно восстанавливают) проводят при помощи ультразвуковой ванны с последующим центрифугированием и фильтрованием через бумажный фильтр с целью отделения осадка. Массовую концентрацию компонентов на полученных электрофореграммах определяют по установленным градуировочным зависимостям.
Методы определения массовой доли сахарозы в сладких молочных продуктах, представленные выше, включены в перечень стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, необходимые для применения и исполнения требований Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции» и осуществления оценки соответствия объектов технического регулирования. Производственная лаборатория на молокоперерабатывающем предприятии может пользоваться любым из них, исходя из технической оснащенности и ассортимента вырабатываемых молочных продуктов с сахарозой.
Д-р техн. наук О.В.ЛЕПИЛКИНА
ВНИИ маслоделия и сыроделия – филиал ФГБНУ
«Федеральный научный центр пищевых систем
им. В.М.Горбатова» РАН
Сахара в производстве мороженого: PAC, POD и гликемический индекс
Сахара в мороженом: PAC, POD и гликемический индекс
Часто производители и продавцы джелато встречаются с такой проблемой. Есть витрина, заполненная мороженым разных вкусов, и в ней наблюдается странная картина: шоколадное или ореховое мороженое в ней настолько твердые, что можно сломать ложку. А, например, лимонный сорбет настолько мягкий, что больше похож на смузи, чем на мороженое.
Если витрина исправна и температура одинакова по всей ее площади (как и должно быть в проффессиональной витрине с динамическим охлаждением), это значит, что нужно обратить внимание на рецептуру мороженого и откорректировать ее.
Сахара
В англоязычной литературе способность к снижению точки замерзания смеси называется FPDF (Freezing Point Depression Factor), а итальянцы называют ее PAC (Potere Anti Congelante). Мы будем пользоваться итальянским сокращением PAC, поскольку оно общеупотребительно в большей части Европы.
Молекулярная масса и PAC
Различные виды сахаров по-разному влияют на точку замерзания. Влияние сахарозы, нашего обычного белого сахара, принято как референс-значение, его PAC = 1. Декстроза, например, снижает точку замерзания значительно интенсивнее, и ее PAC = 1.9.
Значение PAC базируются на молекулярной массе каждого из видов сахаров. Дело в том, что чем меньше молекула, тем сильнее она понижает точку замерзания.
Молекулярная масса сахарозы равна 342 г/моль. Именно эту массу принято как базовую «точку отсчета» для PAC. Значение PAC для всех других сахаров рассчитываются как отношение молекулярной массы сахарозы к молекулярной массы этого сахара.
Например, декстроза имеет молекулу меньше молекулы сахарозы: ее молекулярная масса составляет 180 г/моль. Поэтому PAC глюкозы 342/180 = 1.9 и она будет эффективнее понижать точку замерзания, чем сахароза.
И наоборот, сухая глюкоза DE-38 имеет большую молекулу, ее молекулярная масса составляет 450 г/моль. Соответственно, ее PAC будет 342/450 = 0.8 и глюкоза слабее влияет на точку замерзания, чем сахароза.
Управляйте «твердостью» мороженого в витрине
Чтобы правильно рассчитать общий PAC для всей смеси, необходимо помнить о том, что в смесь попадают не только те сахара, которые добавляются явно, но и природные сахара, которые содержатся в других ингредиентах: например, лактоза в сливках и молоке, фруктоза в фруктах и т.д.
Для примера рассмотрим рецепт мороженого и найдем общий PAC для этой смеси:
Ингредиент
Вес, г
Сахаров, %
Сахаров, г
Фактор PAC
Влияние PAC
Обезжиренное сухое молоко
Общий PAC смеси: 266.60 / 10 = 26.66.
Относительная сладость, или POD
Различные виды сахаров имеют также различную сладость. Итальянские производители мороженого для измерения сладости сахаров используют такой показатель, как POD (Potere Dolcificante).
В отличие от PAC, для POD не существует точного научного подхода к измерению его значения. Если PAC легко вычисляются в соответствии с молекулярной массы сахаров, то значение POD присваиваются, основываясь на эмпирическом опыте исследователя. Поэтому, в разных источниках и у разных авторов возможны небольшие расхождения в цифровом значении относительной сладости различных сахаров.
Однако, как и с PAC, за точку отсчета взята сладость сахарозы: POD сахарозы = 1.
Использование POD
Зная POD и PAC различных сахаров, легко корректировать рецепты мороженого так, чтобы они сочетали нужные нам сладость и твердость/мягкость мороженого в витрине.
Для примера рассмотрим тот же рецепт смеси, для его мы уже посчитали общий PAC.
Ингредиент
Вес, г
Сахаров, %
Сахаров, г
Фактор POD
Влияние POD
Обезжиренное сухое молоко
Общий POD нашей смеси: 181.32 / 10 = 18.13.
В среднем значение общего POD смеси должно составлять от 16 до 21.
Так же, как для PAC и POD референсной «точкой отсчета» является характеристики сахарозы, для гликемического индекса за референсное значения (= 100) приняты характеристики чистой глюкозы. Гликемический индекс 100 означает очень быструю абсорбцию сахара в кровь. Спортсмены знают, чтобы восстановиться во время или после физических нагрузок очень быстро помогают т.н. глюкозные напитки или глюкозные батончики.
Важно понимать, что гликемический индекс никак не связан со значением относительной сладости POD.
Обычная сахароза имеет POD = 1, зато ее гликемический индекс «всего лишь» 65.