Rodzaje cukrów – przegląd i zastosowanie w przemyśle

Cukry – choć często kojarzone głównie z białym cukrem stołowym – to szeroka grupa związków węglowodanowych o różnych właściwościach fizykochemicznych, smakowych i technologicznych. Zrozumienie tych różnic ma kluczowe znaczenie przy projektowaniu receptur produktów spożywczych, napojów, suplementów diety czy preparatów farmaceutycznych.

Czym są cukry? Podstawowy podział i rola

Cukry to organiczne związki chemiczne pełniące w organizmach żywych kluczową funkcję energetyczną i strukturalną. Są podstawowym źródłem energii, zwłaszcza dla mózgu i mięśni, a także elementem licznych procesów metabolicznych.

Podstawowy podział cukrów

Cukry można podzielić na kilka kategorii:

• monosacharydy – cukry proste składające się z jednej cząsteczki (monomeru), którą organizm może wykorzystać jako źródło energii natychmiast po spożyciu, np. glukoza, fruktoza, galaktoza;
• disacharydy – zbudowane z dwóch cząsteczek cukrów prostych, np. sacharoza, laktoza, maltoza;
• oligosacharydy – krótkie łańcuchy węglowodanowe, które zawierają 2-10 monomerów połączonych poprzez wiązanie O-glikozydowe; odgrywają ważną rolę m.in. w jelitach;
• polisacharydy – cukry złożone; związki wielocząsteczkowe składające się z cukrów prostych połączonych ze sobą w łańcuchy, rozkładane podczas trawienia na mniejsze cząsteczki uwalniane są do krwi, np. skrobia, maltodekstryna, glikogen, celuloza;
• alkohole cukrowe – pochodne cukrów, np. sorbitol, ksylitol, erytrytol;
• słodziki – substancje syntetyczne lub naturalne o bardzo wysokiej słodkości, np. aspartam, sukraloza.

Każdy z tych typów cukrów wykazuje inne właściwości fizykochemiczne oraz metaboliczne, co przekłada się na ich konkretne zastosowanie w przemyśle.

Funkcje cukrów w organizmie

Cukry nie służą jedynie jako nośnik smaku – pełnią wiele istotnych ról biologicznych:

• źródło energii – glukoza jest paliwem dla komórek i podstawowym substratem w cyklu Krebsa, co ma szczególne znaczenie dla pracy mózgu i mięśni oraz budowania rezerw energetycznych (w postaci glikogenu);
• regulacja metabolizmu – cukry uczestniczą w gospodarce insulinowej i równowadze glikemicznej;
• rola osmotyczna – wspierają utrzymanie ciśnienia osmotycznego w płynach ustrojowych.
• budowa struktur biologicznych – cukry wchodzą w skład DNA, RNA, glikoprotein czy błon komórkowych.

Zastosowanie cukrów w przemyśle

Cukry i ich pochodne są niezwykle cenne technologicznie – w zależności od rodzaju, mogą pełnić role:

• słodzące – poprawiają smak i atrakcyjność produktów;
• konserwujące – ograniczają rozwój drobnoustrojów;
• teksturotwórcze – wpływają na konsystencję;
• stabilizujące wilgoć – pomagają zachować świeżość produktów;
• funkcjonalne – jako prebiotyki, składniki diet specjalistycznych lub nutraceutyków.

Znajdują szerokie zastosowanie w różnych branżach:

• spożywcza – słodycze, napoje, pieczywo, nabiał, produkty funkcjonalne;
• farmaceutyczna – syropy, tabletki, suplementy diety;
• kosmetyczna – kremy, pasty, balsamy (ze względu na właściwości wiążące wodę i stabilizujące);
• chemiczna i paszowa – np. jako nośniki substancji aktywnych.

Najważniejsze cukry – przegląd

Poniżej prezentujemy przegląd najważniejszych rodzajów cukrów stosowanych w przemyśle oraz ich zastosowanie.

Cukier biały

Cukier biały to klasyczna forma cukru spożywczego – oczyszczona sacharoza, disacharyd zbudowany z glukozy i fruktozy. Jest pozyskiwany z buraków cukrowych lub trzciny cukrowej, a następnie rafinowany i krystalizowany. Cechuje go uniwersalność, wysoka słodkość i łatwa dostępność, jego wadą jest natomiast wysoki indeks glikemiczny. Jest stosowany w przemyśle spożywczym, produkcji przetworów i napojów, a także alkoholu.

Glukoza (cukier gronowy)

Glukoza to monosacharyd o szybkim metabolizmie i dużym znaczeniu energetycznym – jest bardzo bogata w kalorie. To w takiej formie cukier występuje w naszej krwi. Glukoza jest dobrze rozpuszczalna, obniża punkt zamarzania produktów i ich lepkość oraz stabilizuje ich teksturę. Jest także stosowana jako konserwant żywności w słoikach i puszkach. Najczęściej spotykana jest w formie płynnej jako składnik napojów izotonicznych, preparatów dla sportowców oraz w przemyśle farmaceutycznym (np. jako składnik płynów infuzyjnych i elektrolitowych).

Dekstroza (D-glukoza)

Dekstroza lub monohydrat dekstrozy jest to czysta, krystaliczna forma glukozy otrzymywana zwykle z kukurydzy. Aktywuje drożdże, poprawia lepkość i stabilizuje kolor oraz smak produktów, dzięki czemu jest stosowana głównie w piekarnictwie, przetwórstwie mięsnym, mleczarstwie oraz w przemyśle paszowym. Dekstroza jest mniej słodka, ale lepiej rozpuszczalna w wodzie niż sacharoza. Bywa stosowana również w lekach, szczególnie roztworach dożylnych.

Fruktoza

Fruktoza to cukier naturalnie występujący w owocach. Jest słodsza od sacharozy, co pozwala na uzyskanie wyższej słodkości przy użyciu mniejszej ilości cukru. Metabolizm fruktozy zachodzi bez udziału insuliny, dlatego jest często stosowana w batonach energetycznych, produktach dietetycznych oraz dżemach jako substancja słodząca i konserwująca. Dzięki swojej zdolności do zatrzymywania wody, w pieczywie pomaga w przedłużaniu jego trwałości, nadaje także gładką konsystencję lodom.

Maltodekstryna

Maltodekstryna to polisacharyd o neutralnym smaku, niskiej słodkości i wysokim wskaźniku rozpuszczalności. Jest produkowana poprzez enzymatyczną hydrolizę skrobi z roślin, najczęściej z kukurydzy, ale także z ryżu i pszenicy. Stosowana jest jako wypełniacz w proszkach, nośnik aromatów i zamiennik tłuszczu. Cechuje ją wysoka stabilność, dzięki czemu wydłuża trwałość produktów. Ponadto poprawia teksturę i smak wyrobów – jest stosowana do produkcji artykułów spożywczych w puszkach, mięsa, wypieków i wyrobów cukierniczych, a także jako składnik pasz.

Ksylitol

Ksylitol to naturalny alkohol cukrowy o niskim indeksie glikemicznym. Dawniej był pozyskiwany z brzozy (stąd inna jego nazwa – cukier brzozowy), obecnie otrzymuje się go przez redukcję ksylozy lub z udziałem drożdży. Nie powoduje próchnicy i ma mniej kalorii niż sacharoza, jednak w nadmiarze może działać przeczyszczająco. Stosowany jest głównie w produktach dietetycznych i bezcukrowych, w wyrobach dla diabetyków oraz w produkcji past do zębów.

Erytrytol

Erytrytol to cukier alkoholowy o zerowej kaloryczności, bez efektu glikemicznego. Jest dobrze tolerowany, nie fermentuje w jelitach. Jest otrzymywany przez fermentację glukozy, naturalnie występuje w owocach, sfermentowanej żywności czy czerwonym winie. W przemyśle spotykamy go w produktach dietetycznych, napojach czy bezcukrowych wypiekach (jest stabilny termicznie). Wykorzystuje się go także jako dodatek do leków.

Sorbitol

Sorbitol to alkohol cukrowy o mniejszej słodkości niż sacharoza, naturalnie występujący w suszonych owocach, a otrzymywany przez redukcję glukozy ze skrobi ziemniaczanej. Dzięki swojej higroskopijności poprawia wilgotność produktu końcowego. Stosowany jest w gumach do żucia, produktach dla diabetyków, lekach i kosmetykach.

Syrop glukozowo-fruktozowy (HFCS)

Syrop glukozowo-fruktozowy to ciekły słodzik o różnym stosunku glukozy do fruktozy, często zawiera także inne cukry. Najczęściej jest pozyskiwany z kukurydzy. Jest dodawany do różnych przetworzonych produktów, jak wyroby piekarnicze, napoje gazowane, sosy czy lody, w których zapobiega krystalizacji. Cechuje go łatwa obróbka, a także dłuższa trwałość i niższy koszt w porównaniu do sacharozy.

Zamienniki cukru (słodziki intensywne)

Poza klasycznymi cukrami, wiele firm, w tym Foodcom, oferuje także intensywne słodziki będące jego zastępnikiem. Mogą to być na przykład:

• aspartam – ester peptydowy nawet 200 razy słodszy od sacharozy, niskokaloryczny; jest stosowany w napojach light, produktach bezcukrowych i suplementach diety;
• sukraloza – ok. 600 razy słodsza niż sacharoza, powstaje przez jej chlorowanie, cechuje ją neutralny smak i brak kaloryczności; jest stabilna termicznie i łatwo rozpuszczalna, dzięki czemu bywa stosowana w wyrobie pieczywa, a także napojów, produktów mlecznych i suplementów;
• acesulfam K – stabilny termicznie, bez kalorii, często stosowany w mieszankach ze słodzikami (np. z aspartamem) w gumach do żucia, napojach;
• stewia (glikozydy stewiolowe) – naturalny słodzik z liści rośliny Stevia rebaudiana, cechuje go brak kalorii i niski indeks glikemiczny, jest stosowana w produktach dietetycznych i funkcjonalnych, suplementach i produktach dla dzieci.

Rodzaj cukru dobrany do specyfiki danego produktu to nie tylko kwestia słodkości – to ważna decyzja technologiczna i marketingowa. Oferując szeroki wachlarz cukrów i substancji słodzących, Foodcom S.A. odpowiada na zróżnicowane potrzeby rynku – od klasycznych rozwiązań, po nowoczesne, niskokaloryczne substytuty cukru.