Исследование основных характеристик коричневого 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.

      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.

      Сахар - легкоусвояемый высококалорийный продукт (387 ккал/100 г), который состоит практически из чистой сахарозы (таблица 1). Коричневый сахар состоит из кристаллов сахара, покрытых тростниковой мелассой с естественным ароматом и цветом (таблица 2). Производится увариванием сахарного сиропа по специальной технологии.

      Таблица 1                                                                       Таблица 2   

      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.

      Сахар является важным ингредиентом 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. [3]

      Норма потребления сахара для здорового  человека составляет 60-80г в день. Он укрепляет нервную систему, быстро восстанавливает силы, используется в организме как источник энергии и как материал для образования гликогена. Излишний сахар, который не успевает усваиваться организмом, откладывается в виде жира.

      Длительное  время внутреннее потребление сахара в повышенных количествах и внутривенное введение концентрированных растворов  глюкозы считалось эффективным средством при самых различных заболеваниях сердечно-сосудистой и нервной систем, желудочно-кишечного тракта.

      В последние годы взгляды, касающиеся влияния сахара на некоторые физиологические  функции организма, претерпели заметные изменения. В основном мнения исследователей склонились к необходимости известного ограничения потребления этого продукта с возрастом, что вполне логично, так как вековой опыт обращает внимание потомков на пользу умеренности.

      Установлено, что в пожилом возрасте избыточное потребление сахара способствует нарушению жирового обмена, приводит к увеличению концентрации холестерина и сахара в крови, вносит дезорганизацию в функции клеток. Диетологи настаивают на том, чтобы в рационе питания пожилых людей, особенно имеющих наклонность к тучности, количество сахара не превышало 15 % от общего суточного количества углеводов.

      Кардиологи  утверждают, что в результате повышения  калорийности питания за счет сахара у людей, не занимающихся физическим трудом, создаются условия для  избыточной массы тела и быстрого развития атеросклероза. Потребность организма в углеводах в среднем возрасте составляет 400—500 граммов, а в пожилом на 100г меньше. Следует учитывать, что углеводы — это не только сахар, но и мёд, фрукты, мучные продукты, крупы. Так называемые простые сахара (тростниковый, свекловичный, виноградный) легкорастворимы в воде и быстро всасываются в кровь. Для замедления перехода сахара из крови в ткани рекомендуется заменять рафинированные углеводы (сладости, кондитерские изделия и прочее) крахмалом.

      Диетологи в один голос рекомендуют заменять белый свекольный сахар коричневым — якобы в нем меньше калорий. В Европе и США вся здоровая еда включает в себя только мед или тростниковый сахар-сырец. На самом деле калорий в коричневой сладости не меньше, а даже больше (в белом рафинаде на 100 г — 387 ккал, в коричневом — около 398ккал). В остальном же тростниковый сахар, несомненно, полезнее обычного. Полезен же он тем, что благодаря более грубой переработке в нем сохраняются микроэлементы: железо, калий, кальций, хром и медь. [4] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1.3 Сырье для производства коричневого сахара 

      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. [2] 

      1.4 Получение сахара из сахарного тростника 

      Известно  большое число разновидностей сахарного  тростника (Arundo saccharifera, Saccharum officinarum), который  разводится обыкновенно черенками и достигает зрелости в 10 — 16 месяцев, признаком чему служит отпадение нижних листьев. При наступлении сбора стебли срезываются у земли, и остающийся корень обыкновенно дает еще 4 — 5 урожаев (при благоприятных условиях живет до 30 лет). Один акр (= 0,4 гектара, около 960 кв. саж.) доставляет от 20000 до 30000кг тростника, который содержит около 71% воды, 18% сахара, 9,5% клетчатки, около 1% белковых и др. органических соединений и около 0,5% минеральных веществ.

      Собранный тростник не может долго храниться и потому немедленно поступает в переработку для извлечения сока. Тростник сначала измельчают дефибраторами, работающим органом которых служит вал со спирально укрепленными на поверхности ножами, а также терками, составленными из стальных пилок, и после измельчения подвергается прессованию или вымачиванию. 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).

      Отжиманием  получается относительно веса тростника  от 60 до 78% сока, который содержит около 81% воды и 18% сахара и отличается от сока свекловицы значительным содержанием некристаллизующегося сахара (глюкоз, преимущественно декстрозы).

      Полученный  в результате «диффузионный сок» (обычно серого или темно-зеленого цвета) содержит сахарозу, глюкозу, камедь, пектиновые вещества, кислоты и разного рода загрязнения. Способы его очистки  за столетия изменились слабо. Раньше сок нагревали в больших чанах над открытым огнем, а для удаления «несахаров» добавляли в него золу; сейчас, чтобы осадить примеси, используют известковое молоко. Там, где сахар производится в расчете на местное потребление, диффузионный сок непосредственно перед добавлением извести обрабатывают диоксидом серы (сернистым газом) – для ускорения отбеливания и очистки. Сахар получается желтоватым, 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, так называемый 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 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 уголь. Главная задача на этом этапе – полное обесцвечивание и обеззоливание продукта. На рафинирование 45 кг растворенного сахара-сырца расходуется от 4,5 до 27 кг 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.

      На  различных этапах производства получают три продукта, которые в торговле известны как: кассонад — белый песок, московад — бурый песок; более употребительны обозначения по номерами голландских стандартов: до № 7 — бурый, до № 16 — желтый и выше белый. На рынок в Америке поступает также меладо — уваренный и очищенный тростниковый сок, в виде сиропа. В среднем получается по весу тростника от 6 до 10% кристаллического сахара и от 3 до 5% патоки. Последняя перерабатывается на ром.

      К крупным производителям тростникового сахара относятся Бразилия, Индия, Куба, а также Китай, Мексика, Пакистан, США, Таиланд, Австралия и Филиппины.[2] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1.5 Технические требования для тростникового

      сахара-сырца 

      Коричневый сахар должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 52305-2005.

      Органолептическими  методами при экспертизе качества сахара определяют цвет, вкус и запах, прозрачность раствора, сыпучесть

      Органолептические показатели