Виды сахаров — обзор и промышленное применение

Сахара — хотя они часто ассоциируются в основном с белым столовым сахаром — представляют собой обширную группу углеводных соединений с различными физико-химическими, вкусовыми и технологическими свойствами. Понимание этих различий крайне важно при разработке рецептур для пищевых продуктов, напитков, диетических добавок и фармацевтических препаратов.

Что такое сахара? Основное деление и роль

Сахара — это органические химические соединения, которые выполняют ключевую энергетическую и структурную функцию в живых организмах. Они являются важнейшим источником энергии, особенно для мозга и мышц, и участвуют в многочисленных метаболических процессах.

Основное деление сахаров

Сахара можно разделить на несколько категорий:

• моносахариды — простые сахара, состоящие из одной молекулы (мономера), которые организм может использовать в качестве источника энергии сразу после приема, например, глюкоза, фруктоза, галактоза;
• дисахариды — состоят из двух молекул простых сахаров, например, сахарозы, лактозы, мальтозы;
• олигосахариды — короткие углеводные цепочки, содержащие 2-10 мономеров, соединенных О-гликозидной связью; играют важную роль, в частности, в кишечнике;
• полисахариды — сложные сахара; многомолекулярные соединения, состоящие измоносахаридов, соединенных в цепи, расщепляются в процессе пищеварения на более мелкие молекулы и попадают в кровь, например, крахмал, мальтодекстрин, гликоген, целлюлоза;
• сахарные спирты — производные сахара, например, сорбит, ксилит, эритрит;
• подсластители — синтетические или натуральные вещества с очень высокой сладостью, например, аспартам, сукралоза.

Каждый из этих типов сахаров обладает различными физико-химическими и метаболическими свойствами, что обуславливает их специфическое применение в промышленности.

Функции сахаров в организме

Сахара служат не только носителем вкуса — они выполняют множество важных биологических функций:

• источник энергии — глюкоза является топливом для клеток и основным субстратом в цикле Кребса, что особенно важно для работы мозга и мышц и создания энергетических запасов (в виде гликогена);
• регуляция метаболизма — сахара участвуют в управлении инсулином и поддержании гликемического баланса;
• осмотическая роль — они поддерживают осмотическое давление в жидкостях организма.
• строительство биологических структур — сахара входят в состав ДНК, РНК, гликопротеинов и клеточных мембран.

Промышленное использование сахаров

Сахар и его производные чрезвычайно ценны с технологической точки зрения — в зависимости от типа они могут играть различные роли:

• подсластители — они улучшают вкус и привлекательность продуктов;
• консерванты — они ограничивают рост микроорганизмов;
• текстурирование — они влияют на текстуру;
• стабилизаторы влажности — помогают сохранить свежесть продуктов;
• функциональные — в качестве пребиотиков, ингредиентов для специализированных диет или нутрицевтиков.

Они широко используются в различных отраслях промышленности:

• пищевая — кондитерские изделия, напитки, хлебобулочные изделия, молочные продукты, функциональные продукты;
• фармацевтическая — сиропы, таблетки, биологически активные добавки;
• косметика — кремы, пасты, лосьоны (благодаря своим водосвязывающим и стабилизирующим свойствам);
• химическая промышленность и корма для животных — например, в качестве носителей активных веществ.

Самые важные сахара — обзор

Ниже представлен обзор наиболее важных сахаров, используемых в промышленности, и их применения.

Белый сахар

Белый сахар — это классическая форма столового сахара — очищенная сахароза, дисахарид, состоящий из глюкозы и фруктозы. Его добывают из сахарной свеклы или сахарного тростника, затем рафинируют и кристаллизуют. Она отличается универсальностью, высокой сладостью и доступностью, а ее недостатком является высокий гликемический индекс. Он используется в пищевой промышленности, при производстве консервов и напитков, а также алкоголя.

Глюкоза (виноградный сахар)

Глюкоза — это моносахарид с быстрым метаболизмом и высоким содержанием энергии — в ней очень много калорий. Именно в таком виде сахар содержится в нашей крови. Глюкоза хорошо растворима, снижает температуру замерзания продуктов, их вязкость и стабилизирует текстуру. Она также используется в качестве консерванта для баночных и консервированных продуктов. Чаще всего она встречается в жидком виде в качестве ингредиента изотонических напитков, спортивных смесей и в фармацевтической промышленности (например, в качестве ингредиента инфузионных и электролитных жидкостей).

Декстроза (D-глюкоза)

Декстроза или моногидрат декстрозы — это чистая кристаллическая форма глюкозы, обычно получаемая из кукурузы. Она активирует дрожжи, повышает вязкость и стабилизирует цвет и вкус продуктов, поэтому в основном используется в хлебопекарной, мясоперерабатывающей, молочной и кормовой промышленности. Декстроза менее сладкая, но более растворимая в воде, чем сахароза. Она также иногда используется в лекарствах, особенно в растворах для внутривенного введения.

Фруктоза

Фруктоза — это сахар, который естественным образом содержится во фруктах. Она слаще сахарозы, что позволяет получить большую сладость при меньшем количестве сахара. Метаболизм фруктозы происходит без участия инсулина, поэтому ее часто используют в энергетических батончиках, диетических продуктах и джемах в качестве подсластителя и консерванта. Благодаря своей способности удерживать воду, в выпечке она помогает продлить срок хранения, а также придает гладкую текстуру мороженому.

Мальтодекстрин

Мальтодекстрин — это полисахарид с нейтральным вкусом, низкой сладостью и высоким индексом растворимости. Он производится путем ферментативного гидролиза крахмала из растений, чаще всего из кукурузы, а также из риса и пшеницы. Используется в качестве наполнителя в порошках, ароматизатора и заменителя жира. Он характеризуется высокой стабильностью, что позволяет продлить срок хранения продуктов. Кроме того, он улучшает текстуру и вкус продуктов — его используют в консервах, мясе, выпечке и кондитерских изделиях, а также в качестве кормового ингредиента.

Ксилит

Ксилит — это натуральный сахарный спирт с низким гликемическим индексом. Раньше его добывали из березы (отсюда и другое название — березовый сахар), теперь его получают путем восстановления ксилозы или с помощью дрожжей. Он не вызывает кариеса и содержит меньше калорий, чем сахароза, но в избытке может оказывать слабительное действие. В основном он используется в диетических продуктах и продуктах без сахара, в продуктах для диабетиков и при производстве зубной пасты.

Эритритол

Эритрит — это спиртовой сахар с нулевой калорийностью и отсутствием гликемического эффекта. Он хорошо переносится и не подвергается брожению в кишечнике. Он получается в результате ферментации глюкозы и встречается в естественном виде во фруктах, ферментированных продуктах или красном вине. В промышленности его можно встретить в диетических продуктах, напитках и выпечке без сахара (он термостабилен). Он также используется в качестве добавки в лекарствах.

Сорбит

Сорбит — это сахарный спирт с меньшей сладостью, чем сахароза, естественно встречающийся в сухофруктах и получаемый путем восстановления глюкозы из картофельного крахмала. Благодаря своей гигроскопичности он улучшает влагосодержание конечного продукта. Он используется в жевательной резинке, диабетических продуктах, лекарствах и косметике.

Глюкозно-фруктозный сироп (HFCS)

Глюкозно-фруктозный сироп — это жидкий подсластитель с различным соотношением глюкозы и фруктозы, часто содержащий другие сахара. Чаще всего его получают из кукурузы. Его добавляют в различные обработанные продукты, такие как выпечка, газированные напитки, соусы или мороженое, где он предотвращает кристаллизацию. Его отличает простота обработки, а также более длительный срок хранения и более низкая стоимость по сравнению с сахарозой.

Заменители сахара (интенсивные подсластители)

Помимо классических сахаров, многие компании, в том числе и Foodcom, предлагают в качестве заменителя интенсивные подсластители. Это могут быть, например:

• аспартам — пептидный эфир в 200 раз слаще сахарозы, низкокалорийный; используется в легких напитках, продуктах без сахара и диетических добавках;
• сукралоза — примерно в 600 раз слаще сахарозы, производится путем хлорирования, имеет нейтральный вкус и не содержит калорий; термостабильна и легко растворима, поэтому используется в выпечке, а также в напитках, молочных продуктах и добавках;
• ацесульфам К — термостабилен, не содержит калорий, часто используется в смеси с подсластителями (например, аспартамом) в жевательной резинке, напитках;
• стевия (стевиоловые гликозиды) — натуральный подсластитель из листьев растения Stevia rebaudiana, отличается отсутствием калорий и низким гликемическим индексом, используется в диетических и функциональных продуктах, добавках и детских товарах.

Выбор типа сахара для конкретного продукта — это не просто вопрос сладости, это важное технологическое и маркетинговое решение. Предлагая широкий ассортимент сахаров и подсластителей, Foodcom S.A. отвечает на разнообразные потребности рынка — от классических решений до современных низкокалорийных сахарозаменителей.