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Il saccarosio è tra gli zuccheri il più importante, basti pensare che i prodotti dolciari si sono sviluppati intorno alle proprietà di questo zucchero.
Il saccarosio è un po ‘insolito come zucchero in quanto è un disaccaride non riducente, mentre i suoi monosaccaridi costituenti che sono l’ α-D-glucosio e il β-D-fruttosio, sono entrambi zuccheri riducenti. E’ il legame glicosidico tra le due molecole (glucosio e fruttosio), che coinvolgendo i gruppi riducenti dei due monosaccaridi che non permette al saccarosio per esempio di non poter partecipare alle reazioni di imbrunimento, é solo dopo che viene idrolizzato (per esempio dal calore o dal basso pH), in glucosio e fruttosio che vi partecipa, ma ormai non è più saccarosio. Una delle proprietà cruciali del saccarosio è che la sua solubilità a temperatura ambiente è limitata al 66%. Questa caratteristica comporta che una soluzione di saccarosio non è stabile contro batteri o muffe. Come molecola asimmetrica il saccarosio ruota il piano della luce polarizzata, ed è facilmente osservabile che se il saccarosio viene riscaldato con acido o alcali, o trattato con l’enzima invertasi, la rotazione ottica si altera nella direzione opposta. Infatti, la velocità di reazione può essere misurata monitorando la rotazione ottica. Questo cambiamento nella rotazione ottica è chiamato inversione e si verifica perché il saccarosio si divide in fruttosio e glucosio. In pratica, un piccolo grado di inversione del saccarosio si verifica normalmente quando il saccarosio viene bollito in acqua.
0°C ⇒ 179 g /100 g
20°C ⇒ 204 g /100 g
40°C ⇒ 238 g /100 g
60°C ⇒ 267 g /100 g
80°C ⇒ 362 g /100 g
100°C ⇒ 487 g /100 g
Potere Anticongelante (PAC) 1
Potere Dolcificante (POD) 1
Peso Molecolare 342 g/mol
Gli zuccheri possono essere acquistati in molte forme e dimensioni di cristallo. L’industria alimentare soprattutto quella dolciaria sfrutta quasi tutti i tipi di zucchero prodotto. Gli zuccheri altamente raffinati sono utilizzati nel cioccolato, nelle caramelle dure e nei fondants; Gli zuccheri di canna sono usati per aromatizzare, ad esempio, nel caramello. Il saccarosio può essere acquistato in molte dimensioni granulari. La struttura granulare dello zucchero cristallizzato è determinata dalla dimensione, dalla forma e dalla distribuzione dei cristalli. Sebbene i nomi dei diversi tipi di zucchero differiscano da un fornitore all’altro, essi rientrano generalmente in cinque classi, basate principalmente sulle dimensioni. Ognuno di questi tipi di zucchero trova applicazione nell’industria delle caramelle, sebbene la maggior parte dell’uso di zucchero sia fine o grossolano. Le dimensioni più piccole vengono utilizzate anche nella confettatura morbida per garantire una superficie liscia delle caramelle. Per la maggior parte, gli zuccheri semolati sono altamente raffinati per dare una purezza superiore al 99,9%. Gli zuccheri di canna contengono meno saccarosio e più componenti presenti nella melassa. Lo zucchero a velo contiene generalmente una piccola percentuale di granuli di amido per controllare l’umidità e prevenire l’aggregazione. Oggi, è disponibile per l’industria, uno zucchero fondente appositamente preparato con uno zucchero fino contenente circa il 3% di zucchero invertito e fino al 10% di maltodestrina. Lo zucchero fondente consente la produzione di un fondente senza procedure di ebollizione e cristallizzazione.
Le fabbriche di dolciumi utilizzano normalmente il saccarosio in varie forme (per esempi di granulometria e forme comunemente utilizzate in diversi prodotti dolciari cfr. tabelle 3.2 e 3.3): zucchero macinato granulato, cioè zucchero macinato cristallino, zucchero a velo ed eventualmente uno sciroppo di zucchero al 66% (cfr. anche
Lo zucchero viene normalmente fornito allo stabilimento in forma granulata. Lo sciroppo di zucchero non è stabile e l’economia del trasporto di grandi pesi d’acqua non è favorevole. Gli zuccheri macinati in polvere hanno il problema di essere potenzialmente una polvere esplosiva e devono essere maneggiati con le opportune precauzioni. Alcune fabbriche macinano il proprio zucchero in loco, mentre altre hanno lo zucchero fornito premacinato.
Il saccarosio può essere estratto sia dalla barbabietola che dalla canna da zucchero e, normalmente, le due fonti sono equivalenti anche se le impurità in tracce sono diverse. C’è un’area in cui le due fonti non sono equivalenti e riguarda gli zuccheri di canna. Lo zucchero di canna che non è stato completamente purificato ha un sapore gradevole e in alcuni prodotti, può essere usato per aggiungere colore e sapore, a differenza dello zucchero di barbabietola, che non sarebbe accettabile se non venisse reso completamente bianco.
La canna da zucchero è un’erba tropicale. Cresce fino a 7 m di altezza con steli che raggiungono un diametro di oltre 2 cm. Al momento del raccolto, i gambi vengono tagliati a livello del suolo. Già il giorno dopo, i germogli iniziano a formarsi sotto il livello del suolo. Così, un campo di canna da zucchero, una volta piantato, si autoalimenta. La polpa nei gambi contiene zucchero in ogni momento e quindi non esiste una vera fase di maturazione. Il contenuto di zucchero aumenta leggermente con le temperature più fresche e diminuisce con le temperature più calde. La canna da zucchero contiene tipicamente il 15% di saccarosio a maturità ottimale, ma contiene ancora il 12% di saccarosio diversi mesi prima e dopo la maturità ottimale. Ciò consente lunghe stagioni di raccolta. Tuttavia, è vantaggioso raccogliere la canna con il più alto contenuto di zucchero possibile.
La canna frantumata viene quindi passata su diversi mulini, che separano la canna in succo e un residuo fibroso, chiamato bagassa (materiale di scarto). I succhi ottenuti durante la frantumazione e la molitura della canna vengono combinati e sottoposti a chiarifica. I materiali disciolti sono saccarosio, zucchero invertito, sali, silicati, proteine, enzimi e acidi organici. I materiali sospesi sono fibre di canna, microrganismi, clorofilla, gomme, amido, cere e grasso. Il primo passo nella chiarificazione è quello di aumentare il pH e riscaldare il succo per fermare l’azione microbica e inattivare l’enzima, invertasi, che è nativo della canna da zucchero. Il pH viene aumentato con l’aggiunta di calce, che ha l’ulteriore vantaggio di aggiungere calcio, formando e precipitando così sali di calcio insolubili.
Dopo la chiarificazione, il succo è chiamato sciroppo ed è di colore marrone scuro, quasi nero. La cristallizzazione e la raccolta del saccarosio dallo sciroppo si realizza mediante ulteriore evaporazione, cristallizzazione e centrifugazione. I prodotti delle fasi iniziali di lavorazione sono zucchero grezzo (cristallino) e melassa. Lo zucchero grezzo viene spedito dalle zone di produzione alle aree di consumo, dove viene ulteriormente raffinato. La raffinazione consiste in una serie di fasi di lavaggio e cristallizzazione, fino a tre volte, fino a quando i cristalli di zucchero finali sono bianchi con purezza superiore al 99%. Lo zucchero di canna viene prodotto aggiungendo un po’ di melassa ai cristalli di zucchero raffinati.
Le barbabietole da zucchero sono seminate in primavera e raccolte in ottobre. Al momento del raccolto, le barbabietole da zucchero pesano, in media, 1 kg. Se non lavorate immediatamente dopo il raccolto, le barbabietole vengono conservate in edifici o in pile alte fino a 9-10 m e lunghe fino a 1,5 km. Le perdite di zucchero durante lo stoccaggio sono minime e, quindi, lo stoccaggio delle barbabietole si estende per tutta la stagione di lavorazione. La produzione di zucchero inizia quando le barbabietole vengono rimosse dall’impianto di stoccaggio ed entrano nella fabbrica per un lavaggio accurato per rimuovere i residui di terreno. Le barbabietole pulite vengono affettate (covettes) che consente la massima superficie e, quindi, la massima estrazione dello zucchero.
La barbabietola affettata viene posta in un diffusore controcorrente contenente acqua calda. Il succo lascia poi il diffusore per ulteriori elaborazioni mentre gli scarti della barbabietola vengono essiccati e venduti come mangime per animali. Il succo crudo del diffusore viene chiarificato con l’aggiunta di calce, simile al processo descritto per la canna da zucchero, con le impurità rimosse dalla filtrazione. Il succo dopo la chiarificazione viene quindi evaporato per rimuovere l’umidità in eccesso prima che entri in un contenitore sottovuoto dove viene rimossa l’acqua. La cristallizzazione viene avviata seminando lo sciroppo con zucchero polverizzato. La centrifugazione successiva separa i cristalli bianchi dalla melassa di barbabietola. Per ottenere saccarosio bianco raffinato dalla canna da zucchero, vengono utilizzate diverse fasi di cristallizzazione e centrifugazione. La melassa di barbabietola non è adatta al consumo umano e può essere utilizzata solo come mangime per animali o per la produzione di alcol. Per questo motivo, gli zuccheri di canna non sono fatti dallo zucchero di barbabietola a causa della natura della loro melassa.
Ci sono state molte discussioni sui meriti dell’uso nelle confezioni di zucchero di canna rispetto allo zucchero di barbabietola. Gli zuccheri raffinati di oggi provenienti dalla canna o dalla barbabietola sono praticamente saccarosio puro, purezza del 99,9% e quindi praticamente indistinguibili. Negli zuccheri grezzi, le differenze sono maggiori. Lo zucchero di canna ha un sapore e un odore gradevoli, mentre lo zucchero di barbabietola grezzo è amaro e ha un sapore sgradevole. Lo zucchero di barbabietola meno raffinato può avere un leggero odore e causare un’eccessiva formazione di schiuma. La formazione di schiuma è il risultato della rimozione incompleta delle proteine e dei loro prodotti di degradazione, saponine e mucillagini, nessuna delle quali è probabile che esista nello zucchero di canna. Nello zucchero di canna meno raffinato è stata trovata la cera di canna, che agisce come un inibitore della schiuma.
Il saccarosio è stato e rimane un ingrediente principale in molti prodotti alimentari; le sue proprietà fisiche, chimiche e organolettiche, sono impossibili da sostituire. Negli ultimi decenni, tuttavia, il saccarosio è stato oggetto di controversie sul suo ruolo nutrizionale nella dieta. Studi e dibattiti si sono concentrati sul coinvolgimento del saccarosio in questioni come la carie dentale, l’obesità, il diabete, l’ipertensione, l’ipoglicemia e i problemi comportamentali. Ognuno di questi problemi ha influenzato l’atteggiamento del pubblico dei consumatori nei confronti del saccarosio e ha creato una domanda di prodotti senza saccarosio o “senza zucchero” per evitare gli aspetti nutrizionali negativi dello zucchero, sia reali che percepiti. La sfida, quindi, è stata quella di trovare alternative allo zucchero che conservassero la maggior parte delle proprietà benefiche del saccarosio ma eliminassero, o almeno minimizzassero, le preoccupazioni del consumatore. Le alternative di saccarosio più utilizzate sono gli alcoli di zucchero (polioli), gli idrolizzati di amido idrogenato (HSH), il polidestrosio e i dolcificanti intensivi.