Введение.
За 3000 лет до н. э. на территории современной Индии уже культивировали многолетнее травянистое растение рода Saccharum. Сладкие кристаллы, которые получали из сока сахарного тростника, местные жители называли «саккара», от «саркара», что в переводе с одного из местных древних языков буквально означало «гравий, галька, песок». Корень этого слова и вошел во многие языки и четко ассоциируется с сахаром: по-гречески сахар – saccharon, по-латыни saccharum , по-арабски sukkar, по-итальянски zucchero... И так вплоть до русского «сахара».
Сахар (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 - ок. 400 ккал на 100 г. Он легко переваривается и легко усваивается организмом, т.е. это достаточно 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. Важен сахар и для химической промышленности. Из него получают тысячи производных, используемых в самых разных областях, включая производство пластмасс, фармацевтических препаратов, шипучих напитков и замороженных пищевых продуктов.
История сахара.
Производство сахара для употребления его в пищу уходит своими корнями в глубину веков.
Первоначальным сырьем для получения сахара являлся сахарный тростник, родиной которого считается Индия. Воины Александра Македонского, участвующие в походе в Индию в IV в. до н.э., первыми из европейцев познакомились с этим растением. По возвращении из Индии они с восторгом рассказывали о тростнике, из которого можно получать мед без помощи пчел, а сброженый напиток употреблять как крепкое вино. Постепенно из Индии сахарный тростник распространяется в соседние страны с теплым климатом.
В древних рукописях встречаются сведения о выращивании сахарного тростника в Китае во ІІ в. до н.э., а в І в. до н.э. сахарный тростник уже начали выращивать на Яве, Суматре и других островах Индонезии. О выращивании тростника и производстве из него сахара в Аравии упоминает римский ученый Плиний – старший в І в. н.э. Арабы культуру выращивания и обработки сахарного тростника принесли во время завоевания Палестины, Сирии, Месопотамии, Египта, Испании, Сицилии в VII-IX в.в., а в IX в. сахаром из тростника начала торговать Венеция.
Крестовые походы способствовали распространению использования сахарного тростника для получения сахара в странах Европы, в том числе и в Киевской Руси.
Венецианцы, первые из европейцев, научились изготавливать рафинад из тростникового сахара-сырца. Но еще очень долго, вплоть до начала XVIII в. сахар оставался большой редкостью на столах европейцев. Большую роль в распространении сахарного тростника и получения из него сахара сыграла Португалия. В XV в. португальцы высадили сахарный тростник на островах Мадейре и Сан-Томе в Атлантическом океане, а после открытия Колумбом Америки крупные плантации появились на островах Гаити, Куба, Ямайка, а затем в Мексике, Бразилии, Перу. Законодателями мод в производстве сахара в XVII в. стала Голландия. Она усиленно стала заводить плантации сахарного тростника в своих колониях, а также значительно расширила производство сахара на Яве. В это же время в городе Амстердам начинают строиться первые сахарные заводы. Немного позже аналогичные заводы появляются в Англии, Германии, Франции. История сахарной промышленности России начинается в 1719 году с момента строительства первых сахарных заводов в Санкт-Петербурге и Москве.
В России для изготовления сладких сиропов, напитков и настоек использовали не сахарный тростник, а вяленные или сушеные корнеплоды свеклы, брюквы, репы. Культивировалась свекла с давних времен. В древних Ассирии и Вавилоне свекла выращивалась уже за 1,5 тыс. лет до н.э. Окультуренные формы свеклы известны на Ближнем Востоке с VIII-VI вв. до н.э. А в Египте свекла служила главной пищей рабов. Так, из диких форм свеклы, благодаря соответствующей селекции, постепенно были созданы сорта кормовой, столовой и белой свеклы. Из белых сортов столовой свеклы были выведены первые сорта сахарной свеклы.
Появление нового альтернативного тростнику, сахароноса историки науки связывают с эпохальным открытием немецкого ученого-химика, члена Прусской академии наук А. С. Маргграфа (1705-1782). В докладе на заседании Берлинской академии наук в 1747 г. он изложил результаты опытов по получению кристаллического сахара из свеклы. Полученный сахар, как утверждал Маргграф, по своим вкусовым качествам не уступал тростниковому. Однако Маргграф не видел широких перспектив практического применения своего открытия. Дальше в исследовании и изучении данного открытия пошел ученик Маргграфа - Ф. К. Ахард (1753-1821). Он с 1784года активно взялся за усовершенствование, дальнейшую разработку и внедрение в практику открытия своего учителя.
Ахард прекрасно понимал, что одним из важнейших условий успеха нового, весьма перспективного дела, является улучшение сырья-свеклы, т.е. повышение ее сахаристости. Уже в 1799 году труды Ахарда увенчались успехом. Появилась новая ветвь культурной свеклы – сахарная. В 1801 году в своем имении в Кюцерне (Силезия) Ахард построил один из первых сахарных заводов в Европе, на котором освоил получение сахара из свеклы. Комиссия, направленная Парижской академией наук, провела обследование ахардовского завода и пришла к выводу, что выработка сахара из свеклы нерентабельна.
Лишь единственные на то время английские промышленники, которые являлись монополистами по производству и продаже тростникового сахара, усмотрели в сахарной свекле серьезного конкурента и несколько раз предлагали Ахарду крупные суммы при условии, что он откажется от проведения своих работ и публично заявит о бесперспективности производства сахара из свеклы.
Но Ахард, свято веривший в перспективность нового сахароноса, на компромисс не шел. С 1806 года Франция отказывается от производства сахара из тростника и переходит на свеклосахарное, которое со временем получало все большее распространение. Наполеон оказывал большую поддержку тем, кто проявлял желание выращивать свеклу и производить из нее сахар, т.к. увидел в развитии новой отрасли возможность одновременного развития сельского хозяйства и промышленности.
Следует отметить, что во Франции, наряду с развитием производства сахара из свеклы, большое внимание уделялось улучшению качества свеклы как сырья для сахарной промышленности.
Этому способствовала успешная деятельность одной из первых в Европе крупных селекционно-семеноводческих фирм «Вильморен-Андрие», основанной Ф. В. Вильмореном. Фирма приобрела мировую известность и успешно работает вот уже около двухсот лет, поставляя семена различных сельскохозяйственных культур собственной селекции во многие страны мира.
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА В РОССИИ И НА УКРАИНЕ.
Первое упоминание в исторических документах о появлении в древней Руси кристаллического сахара, ввозимого «с заморскими товарами» появилось в 1273 году,но для населения он еще длительное время являлся недоступным продуктом. Более широко сахар стал поступать на рынки России и Украины, начиная с XVII в., через порты Черного и Балтийского морей из разных колониальных стран. Сначала сахар был деликатесной едой и использовался как дорогое лекарство. Но со временем количество употребления сахара расширилось. В начале XVIII в. в связи с появлением таких экзотических напитков как чай и кофе потребление сахара значительно увеличилось. Введение пошлины на ввоз сахара заставило русских купцов по-новому посмотреть на торговлю сахаром. Многие из них стали понимать, что намного выгоднее наладить собственное производство сахара на основе завезенного сахара-сырца. В1718 году появляется первый правительственный документ об организации сахарного производства в России. Им был Указ Петра I о том, чтобы «московскому купцу Павлу Вестову в Москве сахарный завод заводить своим коштом», т.е. за свой счет, при этом он получал привилегии на 10 лет и право на ввоз сахара-сырца, а также «в Москве из него варить головной сахар и продавать его беспошлинно на протяжении трех лет».
«Петр дал в марте 1718 г. десятилетнюю привилегию московскому купцу Вестову на устройство сахарного завода, с правом учредить компанию и набирать в нее, кого хочет. Ему давалась на три года льгота беспошлинно привозить сахарный сырец из-за границы и беспошлинно торговать своим сахаром в головах. Кроме того, дано было обещание: если завод умножится, то вовсе запретить привоз сахара из-за границы. И действительно, 20-го апреля 1721 г. ввоз сахара из-за границы совсем был запрещен.» [Н.И. Костомаров. Русская история в жизнеописаниях ее главнейших деятелей. Глава 15. ПЕТР ВЕЛИКИЙ]
В 1723 году Павел Вестов закончил строительство сахарорафинадных заводов в Москве и Калуге. Спрос на сахар продолжал увеличиваться и это побуждало сахарозаводчиков к увеличению его производства с ввозимого сырца. Появляются новые сахарные заводы. В числе крупнейших из них, на то время, был московский завод Владимирова. К концу XVIII в. в России было построено и запущено в производство 20 заводов, работающих на привозном сахаре-сырце. Интерес к сахарному производству возрастал с каждым годом. Многих ученых того времени волновал вопрос, из какого местного сырья можно было бы получать сахар. Поиск шел в разных направлениях. В книге академика Петербургской Академии наук П.С.Палласа «Описание растений Российского государства с их изображением» впервые указывалось на то, что из «кленового соку…, из свеклы… и пр. может быть столь же много сахару добывать можно, столь и из индийского сахарного тростника». В 1786 году была предпринята попытка «варить сахар» из «тростника Каспийского моря», т.е. из сахарного сорго. 1799 год ознаменовался тем, что почти одновременно преподаватель Московского университета И.Я.Биндгейм и академик
Петербургской академии наук Т.Е.Ловиц получили сахар из свеклы. В то же время центр свеклосахарного производства начинает смещаться на Украину, где было больше плодородных земель, пригодных для выращивания сахарной свеклы почв, более мягкий климат и достаточно рабочей силы.
Выдающийся украинский ученый-экономист академик Всеукраинской академии наук К.Г.Воблий установил, что первый сахарный завод в Украине был построен в 1824 году в селе Макошин Черниговской губернии Сосницкого уезда.
Нужно отметить, что власти всецело способствовали развитию свекловодства и сахарной промышленности на плодородных украинских землях. Строительство первых сахарных заводов и те прекрасные перспективы, которые обещало производство сахара, вызывало среди первых сахарозаводчиков настоящий бум.
Самой популярной темой, которая с интересом обсуждалась на балах и в фойе театров, в салонах и на дворянских собраниях, было производство сахара.
В 30-50-е г.г.XIX в. количество сахароварен существенно увеличилось. Во многих периодических изданиях широко пропагандировалось свеклосахарное производство как наиболее эффективный способ повышения прибыльности сельского хозяйства.
Дело в том, что средний по меркам того времени сахарный завод в 50-х годах XIX в. ежегодно давал до 20 % прибыли на вложенный в предприятие капитал (основной и оборотный). Такая высокая рентабельность и обусловила быстрый рост сахарной промышленности.
Но всему приходит время. По многим причинам, к которым в первую очередь следует отнести сырьевые (малые площади помещичьих земель, отведенных под свеклу, низкая урожайность и сахаристость), техническим и технологическим, бум начал медленно спадать. Розовые мечты не сбылись. Маленькие примитивные сахароварни вместо ожидаемых прибылей начали приносить только убытки. Количество заводов начало катастрофически уменьшаться. В 1887 году количество сахарных заводов уменьшилось до 218 против 380, которые работали на конец дореформенного времени.
Начался первый кризис в сахарной промышленности.
Трудно сказать, сколько бы продолжался этот кризис, если бы за возрождение сахарной промышленности не взялся граф Алексей Алексеевич Бобринский
Источники сахара.
В природе известно несколько сотен различных 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 и некоторые другие продукты, например кукурузную патоку, кленовый сироп, мед, сорговый, пальмовый и солодовый сахар. Кукурузная патока - очень вязкая, почти бесцветная жидкость, получаемая непосредственно из кукурузного крахмала. Ацтеки, употреблявшие этот сладкий сироп, делали его из кукурузы приблизительно так же, как в наше время производят сахар из тростника. 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. Так же обстоит дело и с кленовым сиропом, который ценится прежде всего за специфический аромат. Из стеблей сорго хлебного получают сахаристый сироп, с глубокой древности употребляемый в Китае. Сахар из него, однако, никогда не очищали настолько хорошо, чтобы он мог успешно конкурировать со свекловичным или тростниковым. Индия - практически единственная страна, где в коммерческих масштабах получают пальмовый сахар, но тростникового сахара эта страна производит значительно больше. В Японии уже 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. Доисторический человек удовлетворял свою потребность в сахаре за счет меда и фруктов. Этой же цели, вероятно, служили и некоторые цветки, нектар которых содержит небольшое количество сахарозы. В Индии более 4000 лет назад добывали своеобразный сахар-сырец из цветков дерева мадука (Madhuca). Африканцы в Капской колонии использовали для этого вид Melianthus major, а буры в Южной Африке - Protea cynaroides. В Библии мед упоминается довольно часто, а "сладкий тростник" лишь дважды, из чего можно заключить, что главным подсластителем в библейские времена служил именно мед; это, кстати, подтверждается и историческими свидетельствами, согласно которым на Ближнем Востоке сахарный тростник
стали выращивать в первые века нашей эры. 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 вполне пригоден к употреблению (если, конечно, получен в адекватных санитарных условиях), тогда как свекловичный сахар 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.
Производство.
Если рафинирование свекловичного сахара осуществляется непосредственно на свеклосахарных заводах, то очистка тростникового сахара, в котором лишь 96-97% сахарозы, требует специальных рафинадных предприятий, где от кристаллов сахара-сырца отделяют загрязняющие примеси: золу, воду и компоненты, объединяемые общим понятием "несахара". К последним относятся обрывки растительных волокон, воск, покрывавший стебель тростника, белок, небольшие количества целлюлозы, солей и жиров. Только благодаря огромным масштаба
м производства рафинированного тростникового и свекловичного сахара этот продукт стоит сегодня так дешево.
Тонкости производства.
В старину, пользуясь дешевизной рабского труда, плантаторы не считали нужным механизировать труд на сахарных заводах. И сок из измельченных тростниковых щепок выжимали вручную – это был каторжный труд. Теперь труд рабов взяли на себя машины, в которых тростник отжимается как в стиральной машине – белье. Выжимки идут на топливо, хотя странно представить себе, что в тропических странах надо что-то обогревать. А сладкий сок нагревают и удаляют примеси. Таким образом, вытекает из агрегата чистый сахарный сок. Его долго осторожно выпаривают, пока жидкость не достигнет необходимой густоты, и запускают процесс кристаллизации. Он может происходить в три этапа, благодаря чему мы имеем сахар разного цвета и фактуры.
Потребление.
Судя по статистическим данным, потребление рафинированного сахара в стране прямо пропорционально доходу на душу населения. К лидерам здесь относятся, например, Австралия, Ирландия и Дания, где на человека приходится в год свыше 45 кг рафинированного сахара, тогда как в Китае - всего 6,1 кг. Во многих тропических странах, где выращивают сахарный тростник, этот показатель значительно ниже, чем в США (41,3 кг), но люди там имеют возможность потреблять сахарозу не в чистом виде, а в иной форме, обычно в составе фруктов и сладких напитков.
ТРОСТНИКОВЫЙ САХАР .
Сахарный тростник (Saccharum officinarum) - 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 6-7,3 м при толщине 1,5-8 см, 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. Именно 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 (10-17% 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. Ручная уборка применяется там, где рабочая сила стоит дешево или особенности участка не позволяют эффективно использовать машины. 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.
История тростникового сахара.
Право считаться родиной сахарного тростника оспаривают два региона - плодородные долины на северо-востоке Индии и острова Полинезии в южной части Тихого океана. Однако ботанические исследования, древние литературные источники и этимологические данные говорят в пользу Индии. Многие встречающиеся там деревянистые дикорастущие
разновидности сахарного тростника по своим главным признакам не отличаются от современных культурных форм. Сахарный тростник упоминается в Законах Ману и других священных книгах индусов. Само слово "сахар" происходит от санскритского sarkara (гравий, песок или сахар); спустя столетия этот термин вошел в арабский язык как sukkar, в средневековую латынь как succarum. Из Индии культура сахарного тростника между 1800 и 1700 до н.э. проникла в Китай. Об этом свидетельствует несколько китайский источников, сообщающих, что получать сахар путем вываривания его стеблей научили китайцев люди, жившие в долине Ганга. Из Китая древние мореплаватели, вероятно, завезли его на Филиппины, Яву и даже на Гавайи. Когда много столетий спустя в Тихом океане появились испанские моряки, одичавший сахарный тростник уже рос на многих тихоокеанских островах. По-видимому, первое упоминание о сахаре в античные времена относится ко времени похода в Индию Александра Македонского. В 327 до н.э. один из его полководцев, Неарх, докладывал: "Говорят, что в Индии растет тростник, дающий мед без помощи пчел; будто бы из него можно также приготовить опьяняющий напиток, хотя плодов на этом растении нет". Через пятьсот лет Гален, главный медицинский авторитет Древнего мира, рекомендовал "sakcharon из Индии и Аравии" как средство от болезней желудка, кишечника и почек. Персы тоже, хотя и много позже, переняли от индусов привычку к употреблению сахара и при этом немало сделали для усовершенствования способов его очистки. Уже в 700-е годы несторианские монахи в долине Евфрата успешно изготавливали белый сахар, используя для его очистки золу. Арабы, распространившие с 7 по 9 вв. свои владения на Ближний Восток, Северную Африку и Испанию, принесли в Средиземноморье культуру сахарного тростника. Еще через несколько столетий вернувшиеся из Святой Земли крестоносцы познакомили с сахаром всю Западную Европу. В результате столкновения двух этих великих экспансий Венеция, оказавшаяся на перекрестке торговых путей мусульманского и христианского мира, стала в конечном итоге центром европейской торговли сахаром и оставалась им на протяжении более 500 лет. В начале 15 в. португальские и испанские моряки распространили культуру сахарного тростника на острова Атлантического океана. Его плантации появились сначала на Мадейре, Азорах и островах Зеленого Мыса. В 1506 Педро де Атьенса приказал посадить сахарный тростник на Санто-Доминго (Гаити) - таким образом эта культура проникла в Новый Свет. Всего за каких-нибудь 30 лет после ее появления в Карибском бассейне она распространилась там настолько широко, что стала одной из главных в Вест-Индии, которую теперь называют "сахарными островами". Роль производимого здесь сахара быстро росла с увеличением спроса на него в странах Северной Европы, особенно после того, как в 1453 турки захватили Константинополь и значение Восточного Средиземноморья как поставщика сахара упало. С распространением сахарного тростника в Вест-Индии и проникновением его
культуры в Южную Америку требовалось все больше рабочих рук для его выращивания и переработки. Туземцы, пережившие вторжение первых завоевателей, оказались мало пригодными для эксплуатации, и плантаторы нашли выход в завозе рабов из Африки. В конце концов, производство сахара оказалось неразрывно связанным с рабовладельческой системой и порождаемыми ею кровавыми бунтами, потрясавшими острова Вест-Индии в 18 и 19 вв. Вначале прессы для отжима сахарного тростника приводились в движение волами или лошадьми. Позже, в местах, продуваемых пассатами, их сменили более эффективные ветряные двигатели. Однако производство в целом все еще оставалось довольно примитивным. 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. Еще и в наше время остатки каменных жерновов и брошенные медные чаны напоминают в Вест-Индии о прошлых хозяевах островов, сделавших состояния на этом доходном промысле. К середине 17 в. главными производителями сахара в мире стали Санто-Доминго и Бразилия. На территории современных США сахарный тростник впервые появился в 1791 в Луизиане, куда его завезли иезуиты с Санто-Доминго. Правда, выращивали его здесь вначале главным образом для того, чтобы жевать сладкие стебли. Однако сорок лет спустя два предприимчивых колониста, Антонио Мендес и Этьен де Боре, заложили его плантации на месте нынешнего Нового Орлеана, задавшись целью производить рафинированный сахар на продажу. После того, как у де Боре это дело пошло успешно, его примеру последовали другие землевладельцы, и сахарный тростник стали возделывать по всей Луизиане. В дальнейшем главные события в истории тростникового сахара сводятся к важным усовершенствованиям в технологии его культивирования, механической переработки и конечной очистки продукта.
Переработка сахарного тростника.
Тростник сначала измельчают, чтобы облегчить дальнейшее отжатие из него сока. Затем он поступает на трехвальцовый отжимный пресс. Обычно тростник отжимают дважды, смачивая между первым и вторым разом водой, чтобы разбавить содержащуюся в жоме сладкую жидкость (этот процесс называется мацерацией). Полученный в результате т.н. "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
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, т.е. 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° С под давлением. Следующий важный этап в производстве сахара-сырца - 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, т.н. 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, т.е. поступают с ней примерно так же, как с соком сахарного тростника, после чего рафинированный сахар сушат, удаляя из него остатки (ок. 1%) воды. Производство.
Сахар не просто есть практически на каждой кухне, но и присутствует во многих продуктах, представленных на полках магазинов. И чаще всего это белый рафинированный сахар, его ещё называют сахарный песок.
Специалисты по питанию и некоторые исследователи утверждают, что такой продукт не просто не полезен, а вреден для здоровья. Мы попытались разобраться, какие виды сахара существуют и можно ли вообще говорить о пользе сладкого продукта.
По данным Союза сахаропроизводителей России, 30% сахара во всём мире производится из сахарной свёклы, которая выращивается в промышленных масштабах в нашей стране и Европе.
Оставшиеся 70% приходятся на сахарный тростник - лидерами по производству тростникового сахара являются Индия, Маврикий, Таиланд, а также Бразилия и Куба. Свёкла и тростник - основное сырьё для производства сахара, но существуют и другие. Какие именно - расскажем дальше.
Кленовый сахар
Аборигены Северной Америки добывали сок из местного клёна и готовили его очень просто: разливали в горшки из глины и оставляли на ночь на холоде - так получалось своего рода мороженое, которое европейцы прозвали сладким льдом. Правда, позднее из клёна стали получать сахар тем же путём, что и из тростника - собирая и выпаривая сок.
Из 40 литров кленового сока получается всего 1 литр сиропа. А ещё из сока клёна можно сделать масло или мёд. Если говорить о полезных веществах, кленовый сахар, помимо глюкозы, содержит калий, железо, цинк, марганец и кальций.
Пальмовый сахар (джаггери)
Получают из сока сахарной пальмы в странах Юго-Восточной Азии: Индонезия, Индия, Малайзия, Мьянма, Таиланд, Филиппины. Цвет джаггери - золотисто-бурый, вкус напоминает тягучий мёд или карамель. Продаётся либо в виде плиток, либо в виде густого мёда. Содержит кальций, калий, фосфор, цинк, а также глюкозу, пектин и витамины для укрепления иммунитета.
Виноградный сахар
Виноградный сахар - второе название глюкозы. То есть это, по сути, обычный сахар, только без фруктозы. Он содержится в соке многих фруктов и ягод, но получают его из винограда - отсюда и название.
Виноградный сок сгущают, пропускают через центрифугу и особые сорбенты, которые удаляют из него примеси. На выходе - густая прозрачная жидкость без запаха. Дальше всё зависит от производителя: сахар либо оставляют в жидком виде, либо высушивают до мелкого белого порошка.
Виноградный сахар менее сладкий, чем обычный, примерно на треть, но количество калорий в нём то же - 387 ккал на 100 г. Тут-то и кроется подвох: с непривычки человек, не чувствуя сладости, добавляет больше виноградного сахара.
Если говорить о других свойствах, необработанная глюкоза быстро всасывается в кровь, заряжая организм энергией. Виноградный сахар используют в качестве подсластителя каши, напитков, добавляют в детское питание, пюре, компоты.
Сорговый сахар
Производится из сока сахарного сорго - растения, распространённого в Индии, Африке и Китае. Правда, его изготовление считается нерентабельным, так что в виде сахара его практически не найти на полках магазинов.
А вот сорговый сироп встретить можно, но тоже не так часто, как другие виды сиропов. Сорговый сахар содержит полезные минералы, в нём нет белков и жиров, невысоко содержание фруктозы и сахарозы.
Солодовый сахар
Японцы уже более двух тысячелетий добывают солодовый сахар из ячменя, риса и просо. Продукт используется для производства пива, поскольку он улучшает вкус и ускоряет процесс брожения. Кроме того, сахар из солода - это натуральный пищевой краситель.
Свекловичный сахар
В своё время немецкий исследователь Андреас Маргграф извлёк из корнеплодов сладкое вещество, доказав, что по уровню сахарозы свёкла ни в чём не уступает тростнику, - при полной очистке рафинированный свекловичный сахар может содержать до 99,9% сахарозы. Однако разница всё же есть.
На первой стадии из растительного продукта получают сахар-сырец, но если тростниковый уже на этом этапе пригоден к употреблению, то свекловичный неприятен на вкус и должен быть рафинирован. Свекловичный сахар, помимо пищевой промышленности, сегодня активно используется для приготовления основ жидких лекарств (средств от кашля, к примеру).
Тростниковый сахар
Внешне это растение семейства злаковых напоминает бамбук. Сахар получают из тростникового сока. Он может быть рафинированный и нерафинированный. Часто его добавляют в горячие напитки: чай, какао, кофе, шоколад, а также во фруктовые и ягодные соки, газировку - так вкус напитка становится более насыщенным.
Именно тростниковый сахар, причём нерафинированный, в последнее время пользуется особенной популярностью, поскольку многие считают его более полезной альтернативой обычному белому сахару. Давайте разберёмся, так ли это на самом деле, и какие виды тростникового сахара существуют.
Виды тростникового сахара
Чтобы получить рафинированный, то есть очищенный сахар, тростниковый сироп фильтруют, в результате чего он превращается в белую массу, которую затем выпаривают и высушивают.
Но кулинары особенно ценят нерафинированный тростниковый сахар - за более яркий вкус и аромат. Такие свойства объясняются наличием в нём мелассы - тёмно-бурой жидкости с особым запахом, обволакивающей сахарные кристаллы. Чем темнее сахар, тем больше в нём патоки.
Особые сорта тростникового сахара
Демерара - наиболее распространённый сорт, названный по имени долины реки и округа Демерара (Гайана, Южная Америка), где в своё время его начали производить. Представляет собой большие золотые кристаллы с насыщенным ароматом патоки.
Вообще демерара - это натуральный нерафинированный сахар, хотя бывает, что так называют обычный рафинированный сахар с добавлением мелассы. Главным поставщиком демерары является сегодня остров Маврикий.
Перерабатывают его на заводах Англии и Канады. Демерару можно добавлять в горячие напитки и выпечку.
Турбинадо - частично рафинированный сахар с Гавайских островов. Меласса из него удаляется водой или паром. Кристаллы турбинадо сухие, рассыпчатые, а цвет их может иметь оттенки от золотистого до бурого.
Мусковадо - продукт, получаемый после первого уваривания сока. Имеет сильный аромат мелассы, нерафинированный, в виде липких кристаллов, которые по размеру похожи на демерара.
Существует ещё тёмный мусковадо (чёрный барбадосский) , отличающийся самым высоким содержанием мелассы, из-за чего он имеет почти чёрный цвет и влажную консистенцию и обладает терпким вкусом и ароматом.
Его противоположность - светлый мусковадо - сахар в виде мелких кристаллов тёплого медового цвета, со вкусом ирисок. И тот, и другой используются в кулинарии.
Какой сахар выбрать?
Коричневый сахар с мелассой, как и любой другой необработанный продукт, содержит больше полезных веществ (кальций, фосфор, железо и пр.), чем рафинированный.
Правда, вам придётся съесть около двух килограммов такого сахара, чтобы получить дневную норму, чего делать, естественно, не рекомендуется. Так что говорить о пользе нерафинированного сахара всё же не стоит - просто он менее вреден, чем обработанный.
1. Выбирайте сахар известных производителей, внимательно читайте этикетки.
2. Настоящий коричневый сахар может быть только нерафинированным. Когда на упаковке пишут «коричневый рафинированный», скорее всего, это окрашенный свекловичный сахар.
3. Ищите на этикетке слово «нерафинированный». Прилагательные вроде «золотой», «тёмный», «коричневый» ни о чём не говорят.
4. Производитель обязательно должен указывать следующие данные: сырьё (свекловичный, тростниковый и т.п.), пищевая ценность, дата изготовления и фасовки.
5. Если речь идёт о нерафинированном тростниковом сахаре, на этикетке должен указываться его сорт с описанием: демерара, мусковадо, турбинадо и пр.
Нормы потребления сахара
И помните: сахар - это не только количество ложек, добавляемых в чай или кофе. Он содержится во многих продуктах, включая мясные и рыбные блюда, кисло-сладкие соусы, выпечку, каши, напитки.
Полезные альтернативы сахару
Мёд. Гораздо слаще сахара и полезнее. При регулярном употреблении укрепляет иммунитет, повышая сопротивляемость организма к вирусам.
Стевия. Её ещё называют медовой травой. Она в 10 раз слаще сахара. В пищу можно употреблять сушёные листья в виде порошка или экстракт растения, который слаще сахара в 200 раз (!).
Настоящий делают в канадском Квебеке и Вермонте (США). Его получают путём выпаривания сока красного, чёрного или сахарного клёна.
Сироп агавы. Делается из сока агавы, часто рекомендуют диабетикам в качестве замены сахара. В нём содержатся железо и кальций.
Сироп топинамбура. Топинамбур ещё называют земляной грушей. Известен тем, что не накапливает нитраты и выполняет роль не только заменителя сахара, но и энерготоника.
Сахар - такой же популярный продукт на наших столах, как и соль. И точно так же он был когда-то недоступен, а сейчас встречается у каждой хозяйки.
Значение сахара в мировой кулинарии сложно переоценить. Да и представить жизнь без сладких блюд тоже сложно.Когда впервые появился сахар - точно не известно. Но известно, что родина сахара - Индия и первое упоминание о нем можно встретить в древнеиндийском эпосе «Рамаяна». Скорее всего индусы узнали о нем более двух тысяч лет назад, когда обнаружили, что сок одного из тростников сладкий на вкус. Название сахара происходит от слова «саркара» , что и переводится как «сладкий». Первый сахар добывали из тростника и называли его «сладкой солью» или «медом без пчел» . Мед уже тогда был известен своими целебными свойствами, которые приписали и сахару и долгое время его считали лекарственным средством . Из Индии через Египет сахар попал в Римскую империю, но с ее падением торговая связь прекратилось, и по Европе сахар распространиться не успел.
Второе знакомство с сахаром произошло благодаря крестовым походам католической церкви в Ливан. Именно оттуда «медовый тростник» был вывезен в Европу. В средние века сахар в Европу возили из арабских стран. Центрами сахарной промышленности в то время были Египет и Сирия , а открытие Америки постепенно перенесло основное производство сахара на Карибские острова. Позже тростник стали активно выращивать на территории колоний, и могущественные колониальные державы - Испания, Португалия, Голландия, Англия и Франция - были европейскими сахарными поставщиками. В то время сахар олицетворял роскошь и богатство не каждый человек мог позволить его купить. Привозимый сахар, как и большинство специй, был слишком дорог из-за расстояния и риска, который постоянно сопровождал моряков - в начале XIV века в Англии за одну чайную ложечку сахара давали сумму, равную одному современному доллару. Бедные же слои довольствовались густым сахарным сиропом, который соскребали со стенок емкостей судов, привозивших на переработку в Европу тростниковый сырец.
Тогда зародилась идея найти альтернативу сахарному тростнику - найти неприхотливое растение с большим содержанием сахара . Начались исследования, и в 1747 году сахар в большом количестве был обнаружен в свекле , но изначально эту идею немецкого ученого Андреаса Маркграфа никто не поддержал. Тему его доклада перед Прусской королевской академией наук - «Попытки получить настоящий сахар химическим путем из различных растений, растущих в наших краях» - посчитали смешной. Однако признали упорство Маркграфа, ставившего опыты на всем, что росло у него в огороде. Яблоки были слишком кислыми, груши - недостаточно сочными, морковь содержала слишком много каротина и только свекла отвечала всем требованиям. Тогда Маркграф поехал с докладом во Францию - французы отнеслись к идее благосклоннее, но денег на многочисленные опыты решили немцу не давать. Лишь в конце XVIII в. прусские ученные смогли доказать, что свекла сможет заменить сахарный тростник , и в1801 на территории Пруссии был построен первый завод по добыванию сахара из свеклы. Дела у завода шли не очень хорошо - сахарные сорта еще не вывели, поэтому добывалось мизерное количество. Кроме того Европа привыкла к тростниковому привозному сахару, да и колониальные торговцы как могли старались помешать отечественному производству. Позже селекционеру Францу Ахарду удалось вывести сорта свеклы с повышенным содержанием сахара. Ахард продолжил дело Маркграфа, окончательно доказал выгодность производства свекольного сахара и сам начал его производить. Надо сказать, что торговца тростниковым сахаром не на шутку обеспокоились и начали против Ахарда войну - клеветали, высмеивали и даже безуспешно пытались подкупить.
Но через несколько лет случилось событие, благодаря которому сахарная промышленность просто была вынуждена развиваться ускоренными темпами - в результате победы адмирала Нельсона началась блокада континентальной Европы и она оказалась отрезана, в том числе, и от поставок тростникового сахара . Наполеон велел начать выращивать повсюду сахарную свеклу и строить сахарные заводы. Именно Наполеону Европа обязана широким распространением дешевого свекольного сахара. Сладкое дело пошло в рост и уже к середине XIX века сахар стал популярным недорогим продуктом, и его использование встречается в рецептах всех европейских кулинарных книг того времени. Сегодня эти рецепты могут сильно удивить - с сахаром готовили не только десерты , но и мясо, и рыбу (хотя в некоторых рецептах скандинавской кухне сельдь и сейчас приправляют сахаром). А для его употребления возник целый арсенал приспособлений: серебряные ложечки, щипчики, специальные сита, сахарницы.
В России с сахаром были знакомы очень давно приблизительно с XII в., но как и в Европе он долгое время был доступен лишь немногим богатым сословиям . Употребление сахара считалось признаком богатства и, говорят, что многим купеческим дочкам специально чернили зубы - якобы они испортились от неумеренного потребления сахара. Это должно было свидетельствовать о богатстве потенциальной невесты. Знать баловалась леденцами из сахарной карамели, колотыми «сахарными головами» , а также вареньем и засахаренными ягодами . Первые русские кондитеры делали из него разнообразные фигурки для царей, бояр и вельмож. Какое-то время сахар даже продавали в аптеках как лекарственное средство по весьма дорогой цене - 1 золотник (4,266 г) стоил 1 рубль. У народа попроще в ходу по-прежнему был только мед.
Распространенным продуктом в нашей стране сахар стал только в середине XVII века , когда в моду вошел чай, а потом - кофе. Но он по-прежнему оставался дорогим продуктом, так как его привозили из-за рубежа. Решить эту проблему попытался любитель всего европейского Петр I. В 1718 году он издал указ, в котором предписывалось «московскому купцу Павлу Вестову сахарный завод содержать на свои средства и продавать яство свободно». Это был первый законодательный акт о сладком производстве в России. Правда, все производство основывалось все на том же импортном тростнике, благо Петербург - портовый город. Для создания режима наибольшего благоприятствования Вестову в конкурентной борьбе с европейскими и американскими купцами Петр I обещал запретить ввоз сахара в Россию после того, как «завод умножится». Завод «умножился» и на некоторое время необходимость в импорте сахара исчезла - спрос ему удавалось покрывать. Правда спрос рос быстрее предложение… А медицинская коллегия издала в конце 1799 году монографию под красноречивым заглавием «Способ заменять иностранный сахар домашними произведениями». Первые опыты с «домашними произведениями» проводил Яков Есипов, он построил первый в России завод, выпускающий свекольный сахар, способный конкурировать с тростниковым.
Российские предприниматели пиарили недавно появившийся белый сахар, как могли. Они фасовали его не так, как сегодня, а в виде «сахарной головы» - легко представить себе по аналогии с «сырной головой», вес доходил до 15 кг. Эти гигантские «головы» расставляли в декорациях в витринах магазинов, чтобы привлекать внимание покупателей. Одна такая голова даже выставлялась на Мануфактурной выставке 1870 года в Санкт-Петербурге.
Огромные «сахарные головы» затем дробили на куски. Рафинад был изобретен в 1843 году в Чехии Яковом Кристофом Радом - управляющим сахарным заводом. К XX веку коричневый тростниковый сахар стал считаться низкокачественным и его производство стало уступать производству свекольного сахара. Затем производство тростникового сахара снова вырвалось вперед- за счет двух мировых войн, бушевавших как раз в районах разаедения сахарной свеклы.
Так что же такое сахар? Это углеводный пищевой продукт первой необходимости. Глюкоза, получаемая организмом из сахара, обеспечивает более половины энергетических затрат и обладает способностью поддерживать функцию печени против токсических веществ, а так же благотворно влияет на сердечно-сосудистую и нервную систему и пищеварение, стимулирует мозговую деятельность. Сладкое приводит к выделению серотонина - гормона счастья , который улучшает настроение. Это все плюсы… Однако, не всем и не всегда сахар идет на пользу. Установлено, что с возрастом избыточное потребление сахара способствует нарушению обмена веществ и приводит к повышению холестерина. В результате повышения калорийности питания за счет сахара у людей, не занимающихся физическим трудом, создаются условия для избыточной массы тела и быстрого развития атеросклероза. Полностью отказаться от «чистого» сахара следует людям, страдающим или имеющим угрозу диабета. Кроме того, всем известно, что сладости на основе сахара портят эмаль зубов (помните купеческих дочек?) и плохо влияют на состояние кожи. Ценность сахара, действительно, очень велика, но следует помнить, что необходимые углеводы так же можно получать из того же меда и фруктов, которые гораздо полезнее. Свекловичный белый сахар не представляет никакой питательной ценности, кроме энергетической и в этом он, по мнению ряда авторов, проигрывает коричневому тростниковому, содержащему витамины и растительные волокна.
Сильно ли сахар угрожает фигуре? На этот вопрос смогли ответить только в 2003 году. Если перевести все выкладки в граммы, то для того, чтобы не располнеть от сахара, человеку следует в день употреблять не более 10 кусков рафинада (примерно 50 гр). Вроде бы приличное количество - большинство и такого не употребляет. Но дело в том, что в эту норму входит не только сахар, который кладут в чай или кофе, но содержащийся в остальной пище. Банка газированного напитка или кусочек торта эту дневную норму полностью покрывает. Кстати, среднестатистический гражданин США получает с пищей около 190 г сахара в день, в России - человек съедает 100 г в день.
И последнее… Всем же интересно как это из всем знакомого клубня свеклы получается белый кристаллический сахар. Процесс это довольно трудоемкий. На сахарных заводах корнеплоды свеклы моют, а затем разрезают на куски. Особые машины превращают эти куски в кашеобразную массу. Ею набивают специальные мешки из грубой шерсти и кладут их под пресс. Таким образом выдавливают сок, который в больших котлах кипятят до полного выпаривания воды. Когда сок сгущается, содержание сахарозы в нем достигает 85%. После этого сгущенный сок подвергают довольно сложной очистке, в результате которой получается сначала прозрачный сироп , а потом и привычный нам белый сахарный песок . Оставшаяся в процессе производства жидкая патока тоже идет в дело - она используется в кондитерском деле. В зависимости от технологии производства сахар получается сыпучим или твердым .Сыпучий - это всем известный саxарный песок, наиболее удобный для приготовления блюд и поэтому кулинары используют исключительно его. Кусковой бывает рафинированным или «колотым» («пиленым») - рафинированный прессуется в небольшие кубики, а колотый представляет из себя распиленую на части большую «сахарную голову». Бывает еще «леденцовый» сахар в виде полупрозрачных твердых кристаллов неправильной формы. Готовят его по технологии, которая очень похожа на технологию производства леденцов. Такой сахар очень плохо растворяется в воде.
Сахарное сорго род однолетних и многолетних травянистых растений семейства Злаки, или Мятликовые. Включает около 30 видов, которые произрастают в Азии, Африке, Южной и Северн ой Америке, Европе и Австралии. В настоящее время сахарное сорго служит первичным сырьем для производства сиропа, а также кристаллического сахара, спирта и ряда других продуктов. Сироп сорго широко используют в пищевой промышленности для приготовления варенья и повидла.
Клён сахарный листопадное дерево семейства Сапиндовые, произрастающее в восточной части Северной Америки. Исключительно приятные вкусовые качества кленового сахара и его полезность оправдывают сравнительно большие трудовые затраты на сбор кленового сока из которого изготавливают кленовый сироп – одно з любимых лакомств жителей Канады и США. Кленовый лист, кстати, является символом Канады и изображён на национальном флаге.
Рожковое дерево растение семейства Бобовые, вид рода Цератония. Издавна культивируется в Средиземноморье. Чёрное золото Кипра - так называли английские колонизаторы плоды и сироп рожкового дерева и тоннами вывозили с острова. Сироп рожкового дерева - иммуномодулирующий и общеукрепляющий продукт, известный еще с античных времен своей питательной ценностью, а также полезными свойствами.
Сахарная пальма вид экономически важных древовидных растений семейства Пальмовые из тропической Азии. Сок мужских соцветий собирается в азиатских странах в коммерческих масштабах, для получения сахара, известного в Индии как гур. Этот сок также сбраживается для получения вина и уксуса.
Янтак растение, встречающееся, главным образом, в полупустынях и пустынях. Также встречается на Кавказе и в Средней Азии. Этот низкорослый кустарник выделяет сахаристую жидкость сметанообразной консистенции, затвердевающей на жаре в виде зёрен. Эти зёрна называют « манной ». Мёд с верблюжьей колючки ароматный, нежный и очень приятный на вкус.
Мы видим, что сахароносных растений из которых можно получать сахарозу не так уж и мало. Сахар. Получаемый из сахарной свеклы и сахарного тростника достаточно вреден для употребления. Представленные в презентации растения позволяют получать сахарозу, которая обладает множеством полезных свойств. Продукты, получаемые из сорго, рожкового дерева, сахарной пальмы и сахарного янтака имеют особую популярность среди приверженцев здорового питания.
САХАР
с химической точки зрения - любое вещество из обширной группы водорастворимых углеводов, обычно с низкой молекулярной массой и более или менее выраженным сладким вкусом. Речь идет главным образом о моносахаридах (простых сахарах) и дисахаридах, молекула которых состоит из двух остатков моносахаридов. К первым относятся глюкоза (называемая иногда декстрозой или виноградным сахаром) и фруктоза (фруктовый сахар, левулоза); ко вторым - лактоза (молочный сахар), мальтоза (солодовый сахар) и сахароза (тростниковый или свекловичный сахар). В быту, однако, сахаром принято называть только обычный пищевой подсластитель - сахарозу; именно она и будет рассмотрена в данной статье. Сахар (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 - ок. 400 ккал на 100 г. Он легко переваривается и легко усваивается организмом, т.е. это достаточно концентрированный и быстро мобилизуемый источник энергии.
Применение.
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. Важен сахар и для химической промышленности. Из него получают тысячи производных, используемых в самых разных областях, включая производство пластмасс, фармацевтических препаратов, шипучих напитков и замороженных пищевых продуктов.
Источники.
В природе известно несколько сотен различных 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 и некоторые другие продукты, например кукурузную патоку, кленовый сироп, мед, сорговый, пальмовый и солодовый сахар. Кукурузная патока - очень вязкая, почти бесцветная жидкость, получаемая непосредственно из кукурузного крахмала. Ацтеки, употреблявшие этот сладкий сироп, делали его из кукурузы приблизительно так же, как в наше время производят сахар из тростника. 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. Так же обстоит дело и с кленовым сиропом, который ценится прежде всего за специфический аромат. Из стеблей сорго хлебного получают сахаристый сироп, с глубокой древности употребляемый в Китае. Сахар из него, однако, никогда не очищали настолько хорошо, чтобы он мог успешно конкурировать со свекловичным или тростниковым. Индия - практически единственная страна, где в коммерческих масштабах получают пальмовый сахар, но тростникового сахара эта страна производит значительно больше. В Японии уже 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. Доисторический человек удовлетворял свою потребность в сахаре за счет меда и фруктов. Этой же цели, вероятно, служили и некоторые цветки, нектар которых содержит небольшое количество сахарозы. В Индии более 4000 лет назад добывали своеобразный сахар-сырец из цветков дерева мадука (Madhuca). Африканцы в Капской колонии использовали для этого вид Melianthus major, а буры в Южной Африке - Protea cynaroides. В Библии мед упоминается довольно часто, а "сладкий тростник" лишь дважды, из чего можно заключить, что главным подсластителем в библейские времена служил именно мед; это, кстати, подтверждается и историческими свидетельствами, согласно которым на Ближнем Востоке сахарный тростник стали выращивать в первые века нашей эры. 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 вполне пригоден к употреблению (если, конечно, получен в адекватных санитарных условиях), тогда как свекловичный сахар 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.
Производство.
Если рафинирование свекловичного сахара осуществляется непосредственно на свеклосахарных заводах, то очистка тростникового сахара, в котором лишь 96-97% сахарозы, требует специальных рафинадных предприятий, где от кристаллов сахара-сырца отделяют загрязняющие примеси: золу, воду и компоненты, объединяемые общим понятием "несахара". К последним относятся обрывки растительных волокон, воск, покрывавший стебель тростника, белок, небольшие количества целлюлозы, солей и жиров. Только благодаря огромным масштабам производства рафинированного тростникового и свекловичного сахара этот продукт стоит сегодня так дешево.
Потребление.
Судя по статистическим данным, потребление рафинированного сахара в стране прямо пропорционально доходу на душу населения. К лидерам здесь относятся, например, Австралия, Ирландия и Дания, где на человека приходится в год свыше 45 кг рафинированного сахара, тогда как в Китае - всего 6,1 кг. Во многих тропических странах, где выращивают сахарный тростник, этот показатель значительно ниже, чем в США (41,3 кг), но люди там имеют возможность потреблять сахарозу не в чистом виде, а в иной форме, обычно в составе фруктов и сладких напитков.
ТРОСТНИКОВЫЙ САХАР
Растение.
Сахарный тростник (Saccharum officinarum) - 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 6-7,3 м при толщине 1,5-8 см, 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. Именно 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 (10-17% 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. Ручная уборка применяется там, где рабочая сила стоит дешево или особенности участка не позволяют эффективно использовать машины. 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.
История.
Право считаться родиной сахарного тростника оспаривают два региона - плодородные долины на северо-востоке Индии и острова Полинезии в южной части Тихого океана. Однако ботанические исследования, древние литературные источники и этимологические данные говорят в пользу Индии. Многие встречающиеся там деревянистые дикорастущие разновидности сахарного тростника по своим главным признакам не отличаются от современных культурных форм. Сахарный тростник упоминается в Законах Ману и других священных книгах индусов. Само слово "сахар" происходит от санскритского sarkara (гравий, песок или сахар); спустя столетия этот термин вошел в арабский язык как sukkar, в средневековую латынь как succarum. Из Индии культура сахарного тростника между 1800 и 1700 до н.э. проникла в Китай. Об этом свидетельствует несколько китайский источников, сообщающих, что получать сахар путем вываривания его стеблей научили китайцев люди, жившие в долине Ганга. Из Китая древние мореплаватели, вероятно, завезли его на Филиппины, Яву и даже на Гавайи. Когда много столетий спустя в Тихом океане появились испанские моряки, одичавший сахарный тростник уже рос на многих тихоокеанских островах. По-видимому, первое упоминание о сахаре в античные времена относится ко времени похода в Индию Александра Македонского. В 327 до н.э. один из его полководцев, Неарх, докладывал: "Говорят, что в Индии растет тростник, дающий мед без помощи пчел; будто бы из него можно также приготовить опьяняющий напиток, хотя плодов на этом растении нет". Через пятьсот лет Гален, главный медицинский авторитет Древнего мира, рекомендовал "sakcharon из Индии и Аравии" как средство от болезней желудка, кишечника и почек. Персы тоже, хотя и много позже, переняли от индусов привычку к употреблению сахара и при этом немало сделали для усовершенствования способов его очистки. Уже в 700-е годы несторианские монахи в долине Евфрата успешно изготавливали белый сахар, используя для его очистки золу. Арабы, распространившие с 7 по 9 вв. свои владения на Ближний Восток, Северную Африку и Испанию, принесли в Средиземноморье культуру сахарного тростника. Еще через несколько столетий вернувшиеся из Святой Земли крестоносцы познакомили с сахаром всю Западную Европу. В результате столкновения двух этих великих экспансий Венеция, оказавшаяся на перекрестке торговых путей мусульманского и христианского мира, стала в конечном итоге центром европейской торговли сахаром и оставалась им на протяжении более 500 лет. В начале 15 в. португальские и испанские моряки распространили культуру сахарного тростника на острова Атлантического океана. Его плантации появились сначала на Мадейре, Азорах и островах Зеленого Мыса. В 1506 Педро де Атьенса приказал посадить сахарный тростник на Санто-Доминго (Гаити) - таким образом эта культура проникла в Новый Свет. Всего за каких-нибудь 30 лет после ее появления в Карибском бассейне она распространилась там настолько широко, что стала одной из главных в Вест-Индии, которую теперь называют "сахарными островами". Роль производимого здесь сахара быстро росла с увеличением спроса на него в странах Северной Европы, особенно после того, как в 1453 турки захватили Константинополь и значение Восточного Средиземноморья как поставщика сахара упало. С распространением сахарного тростника в Вест-Индии и проникновением его культуры в Южную Америку требовалось все больше рабочих рук для его выращивания и переработки. Туземцы, пережившие вторжение первых завоевателей, оказались мало пригодными для эксплуатации, и плантаторы нашли выход в завозе рабов из Африки. В конце концов, производство сахара оказалось неразрывно связанным с рабовладельческой системой и порождаемыми ею кровавыми бунтами, потрясавшими острова Вест-Индии в 18 и 19 вв. Вначале прессы для отжима сахарного тростника приводились в движение волами или лошадьми. Позже, в местах, продуваемых пассатами, их сменили более эффективные ветряные двигатели. Однако производство в целом все еще оставалось довольно примитивным. 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. Еще и в наше время остатки каменных жерновов и брошенные медные чаны напоминают в Вест-Индии о прошлых хозяевах островов, сделавших состояния на этом доходном промысле. К середине 17 в. главными производителями сахара в мире стали Санто-Доминго и Бразилия. На территории современных США сахарный тростник впервые появился в 1791 в Луизиане, куда его завезли иезуиты с Санто-Доминго. Правда, выращивали его здесь вначале главным образом для того, чтобы жевать сладкие стебли. Однако сорок лет спустя два предприимчивых колониста, Антонио Мендес и Этьен де Боре, заложили его плантации на месте нынешнего Нового Орлеана, задавшись целью производить рафинированный сахар на продажу. После того, как у де Боре это дело пошло успешно, его примеру последовали другие землевладельцы, и сахарный тростник стали возделывать по всей Луизиане. В дальнейшем главные события в истории тростникового сахара сводятся к важным усовершенствованиям в технологии его культивирования, механической переработки и конечной очистки продукта.
Переработка.
Тростник сначала измельчают, чтобы облегчить дальнейшее отжатие из него сока. Затем он поступает на трехвальцовый отжимный пресс. Обычно тростник отжимают дважды, смачивая между первым и вторым разом водой, чтобы разбавить содержащуюся в жоме сладкую жидкость (этот процесс называется мацерацией). Полученный в результате т.н. "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, т.е. 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° С под давлением. Следующий важный этап в производстве сахара-сырца - 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, т.н. 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, т.е. поступают с ней примерно так же, как с соком сахарного тростника, после чего рафинированный сахар сушат, удаляя из него остатки (ок. 1%) воды.
Производство.
К крупным производителям относятся Бразилия, Индия, Куба, а также Китай, Мексика, Пакистан, США, Таиланд, Австралия и Филиппины.
СВЕКЛОВИЧНЫЙ САХАР
Растение.
У сахарной свеклы (Beta vulgaris) используют длинный серебристо-белый корень (из него и получают сахар) и розетку листьев (ботву), которые служат превосходным кормом для скота. Корень в своей самой толстой части достигает 10-15 см в диаметре, а его тонкие отростки проникают в почву на глубину 90-120 см. Средняя масса корня ок. 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 ок. 55 л воды, культура требует обильного полива. Ко времени уборки урожая содержание воды в корнях может достигать 75-80%, а в ботве - 90%. По эффективности фотосинтеза, т.е. преобразования солнечной энергии и неорганических веществ в питательные органические вещества, сахарная свекла занимает одно из первых мест среди растений. Родина ее в точности неизвестна. Ученые полагают, что в доисторические времена это был дикорастущий однолетник в Южной Европе и Северной Африке. Позже, попав в области с более прохладным климатом, сахарная свекла стала двулетником, в первый год запасающим сахар в корне, а на второй дающим семена. Сейчас ее убирают в конце первого вегетационного периода, когда масса корней и их сахаристость максимальны.
История.
Согласно сообщениям испанских землепроходцев, индейцы в долине реки Санта-Клара на территории нынешней Калифорнии изготавливали какие-то сласти из сока дикорастущей сахарной свеклы. В Европе о том, что в свекле содержится сахар, знали уже в 16 в., но лишь в 1747 немецкий химик А.Маргграф получил из нее кристаллическую сахарозу. Самое же важное событие в истории свекловичного сахара произошло в 1799, когда лабораторные опыты Ф.Ахарда подтвердили, что производство этого продукта оправдано с экономической точки зрения. В результате уже в 1802 возникли свеклосахарные заводы в Силезии (Германия). В начале 19 в. во время наполеоновских войн британский флот блокировал берега Франции, и ввоз туда сахара из Вест-Индии временно прекратился. Это вынудило Наполеона обратиться к немецкой модели и построить ряд опытных свеклосахарных предприятий. В 1811 дело было уже неплохо налажено: посевы сахарной свеклы занимали свыше 32 тыс. га, и по всей стране работали рафинадные заводы. После поражения Наполеона европейский рынок был буквально завален карибским сахаром, и недавно возникшее свеклосахарное производство начало хиреть. Интерес к нему, однако, снова возрос в годы правления Луи Филиппа и Наполеона III, и с тех пор это одна из важных отраслей экономики Франции. В Америке о свекловичном сахаре заговорили в 1830-е годы. Возникшая в Филадельфии ассоциация делегировала своих представителей в Европу для изучения его производства. С 1838 по 1879 в США было предпринято около 14 неудачных попыток наладить выпуск свекловичного сахара. Настоящая катастрофа постигла мормонов в 1850-е годы, когда они закупили во Франции оборудование на 12 500 долл., доставили его морем в Новый Орлеан, далее вверх по Миссисипи в штат Канзас, наконец, оттуда на волах в Юту, но запустить его так и не смогли. Успеха добился Э.Дайер, применивший новые методы производства в Калифорнии. Благодаря ему в Америке возникло собственное свеклосахарное производство. С тех пор оно непрерывно развивалось, и сейчас доля свекловичного сахара составляет ок. 25% всего рафинада, выпускаемого в США.
Переработка.
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 ок. 27 кг угля и 16 кг извести и кокса. Процесс слагается из уже описанных стадий: экстракции, очистки, выпаривания и кристаллизации. Сначала свеклу моют, а потом нарезают в стружку, которую загружают в диффузор, где сахар экстрагируется из растительной массы горячей водой. В результате получают "диффузионный сок", содержащий от 10 до 15% сахарозы. Остающийся свекловичный жом служит прекрасным 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 т.н. "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 от 50 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.
Производство.
Главные производители - Россия, Германия, США, Франция, Польша, Китай, Турция и Италия. В Европе из сахарной свеклы получают практически весь сахар. В США урожай сахарной свеклы составил в 1991 24 982 000 т; выращивается она главным образом в Миннесоте, Калифорнии, Айдахо и Северной Дакоте.
КЛЕНОВЫЙ САХАР И СИРОП
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 от 38 до 95 л пасоки, из которой получается в 35 раз меньше сиропа. Американские индейцы добавляли его вместо соли в каши, супы и даже в мясные блюда. Они же научили сбору и переработке кленовой пасоки европейских поселенцев, которые пробовали подсачивать в тех же целях березы и серый орех. Первое письменное упоминание об этом продукте относится к 1760; из него следует, что в Канаде растут клены, "дающие большое количество полезного освежающего сока", пригодного для изготовления особого сахара. Племена виннебагов и чиппевов поставляли большие его количества Северо-Западной пушной компании. Больше всего кленового сахара и сиропа было произведено между 1850 и 1890 годами. В дальнейшем роль этих продуктов упала, главным образом потому, что тростниковый сахар обходится гораздо дешевле. В наше время 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.
Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .
Синонимы :Смотреть что такое "САХАР" в других словарях:
САХАР - САХАР, углевод сладкого вкуса, имеющий широкое распространение в качестве питательного и вкусового вещества. Из различных видов С. наибольшее пищевое значение имеют: тростниковый (сахароза, свекловичный), виноградный (глюкоза, декстроза),… … Большая медицинская энциклопедия
Муж. сладкое, белое вещество, оседающее в гранках (кристаллах), добываемое из различных растительных соков: сахарного тростника, свеклы и пр. Виноградный сахар, манна. Молочный сахар, осаждаемый из сыворотки, только сладковатый. Свинцовый сахар,… … Толковый словарь Даля