Beregning av massefraksjon, krystalliseringstemperatur og kokepunkt for ikke-elektrolyttoppløsninger

Et eksempel på de vanligste disakkaridene i naturen (oligosakkarid) er sukrose (sukkerroer eller rørsukker).

Den biologiske rollen til sukrose

Av den største viktigheten i menneskets ernæring er sukrose, som i en betydelig mengde kommer inn i kroppen med mat. Som glukose og fruktose blir sukrose, etter spaltning i tarmen, raskt absorbert fra mage-tarmkanalen i blodet og brukes lett som energikilde..

Den viktigste matkilden til sukrose er sukker..

Strukturen til sukrose

Molekylformelen til sukrose C12N22OMelleve.

Sukrose har en mer kompleks struktur enn glukose. Sukrosemolekylet består av rester av glukose og fruktosemolekyler i deres sykliske form. De er koblet til hverandre på grunn av interaksjonen av semi-acetale hydroksyler med en (1 → 2) -glykosidbinding, det vil si at det ikke er noen fri semi-acetal (glykosid) hydroksyl:

Fysiske egenskaper ved sukrose og å være i naturen

Sukrose (vanlig sukker) er et hvitt krystallinsk stoff, søtere enn glukose, svært løselig i vann.

Smeltepunktet for sukrose er 160 ° C. Når den smeltede sukrosen stivner, dannes en amorf gjennomsiktig masse - karamell.

Sukrose er et veldig vanlig disakkarid i naturen, det finnes i mange frukter, frukt og bær. Spesielt mye av det finnes i sukkerroer (16-21%) og sukkerrør (opptil 20%), som brukes til industriell produksjon av spiselig sukker.

Sukroseinnholdet i sukker er 99,5%. Sukker kalles ofte "bærer av tomme kalorier", siden sukker er et rent karbohydrat og ikke inneholder andre næringsstoffer, som for eksempel vitaminer, mineralsalter.

Kjemiske egenskaper

Sukrose er preget av reaksjoner på hydroksylgrupper.

1. Kvalitativ reaksjon med kobber (II) hydroksyd

Tilstedeværelsen av hydroksylgrupper i sukrosemolekylet bekreftes lett ved reaksjonen med metallhydroksider.

Videotest "Bevis for tilstedeværelse av hydroksylgrupper i sukrose"

Hvis sukroseoppløsningen tilsettes kobber (II) hydroksyd, dannes en knallblå løsning av kobbersukker (en kvalitativ reaksjon av flerverdige alkoholer):

2. Oksidasjonsreaksjonen

Restorative disakkarider

Disakkarider, i molekylene som hemiacetal (glykosidisk) hydroksyl (maltose, laktose) er beholdt, i løsninger som delvis blir transformert fra sykliske former til åpne aldehydformer og inngår i reaksjoner som er typiske for aldehyder: de reagerer med en ammoniakkløsning av sølvoksyd og reduserer kobber (II) hydroksyd til kobberoksyd (I). Slike disakkarider kalles reduserende (reduserende Cu (OH))2 og Ag2O).

Reaksjonen fra sølvspeilet

Ikke-reduserende disakkarid

Disakkarider, i molekylene som det ikke er semi-acetal (glykosidisk) hydroksyl (sukrose) og som ikke kan omdannes til åpne karbonylformer, kalles ikke-reduserende (reduserer ikke Cu (OH))2 og Ag2O).

I motsetning til glukose er ikke sukrose en aldehyd. Sukrose, som er i oppløsning, kommer ikke inn i reaksjonen fra "sølvspeilet", og når det varmes opp med kobber (II) danner hydroksyd ikke rødt kobberoksyd (I), siden det ikke er i stand til å bli til en åpen form som inneholder en aldehydgruppe.

Videoopplevelse "Mangel på gjenoppretting av sukrose"

3. Hydrolysereaksjonen

Disakkarider er karakterisert ved en hydrolysereaksjon (i et surt medium eller under påvirkning av enzymer), som et resultat av hvilket monosakkarider dannes.

Sukrose er i stand til å gjennomgå hydrolyse (når den varmes opp i nærvær av hydrogenioner). I dette tilfellet dannes et glukosemolekyl og et fruktosemolekyl fra ett sukrosemolekyl:

Videoopplevelse "Sur hydrolyse av sukrose"

Under hydrolyse blir maltose og laktose delt opp i monosakkaridene deres på grunn av brudd på bindinger mellom dem (glykosidbindinger):

Således er reaksjonen av hydrolyse av disakkarider den inverse prosessen med dannelse av dem fra monosakkarider.

I levende organismer skjer hydrolyse av disakkarider med deltakelse av enzymer.

Sukroseproduksjon

Sukkerroer eller sukkerrør blir omgjort til fine chips og plassert i diffusorer (enorme kjeler) der varmt vann utvask sukrose (sukker).

Sammen med sukrose passerer også andre komponenter (forskjellige organiske syrer, proteiner, fargestoffer, etc.) over i den vandige oppløsningen. for å skille disse produktene fra sukrose, blir løsningen behandlet med kalkmelk (kalsiumhydroksyd). Som et resultat av dette dannes sparsomt oppløselige salter som utfeller. Sukrose former med kalsiumhydroksydløselig kalsiumsukker C12N22OMelleveCaO2H2OM.

For å dekomponere kalsiumsukker og nøytralisere overflødig kalsiumhydroksyd, føres karbonmonoksid (IV) gjennom løsningen.

Det utfelte kalsiumkarbonat frafiltreres, og løsningen fordampes i vakuuminnretninger. Når sukkerkrystaller dannes, blir de separert ved sentrifugering. Den gjenværende løsningen - melasse - inneholder opptil 50% sukrose. Den brukes til produksjon av sitronsyre..

Den utvinnede sukrose blir renset og misfarget. For å gjøre dette blir den oppløst i vann og den resulterende løsningen filtrert gjennom aktivert karbon. Deretter fordampes løsningen og krystalliseres.

Bruk av sukrose

Sukrose brukes hovedsakelig som et uavhengig matprodukt (sukker), samt i produksjon av sukkervarer, alkoholholdige drikker, sauser. Det brukes i høye konsentrasjoner som konserveringsmiddel. Kunstig honning oppnås fra den ved hydrolyse..

Sukrose brukes i den kjemiske industrien. Ved bruk av fermentering, etanol, butanol, glyserin, levulinsyre og sitronsyrer oppnås dextran..

I medisin brukes sukrose til fremstilling av pulver, medisiner, sirup, inkludert for nyfødte (for å gi en søt smak eller konservering).

Kjemisukker: Molar Mass and Formula

Innholdet i artikkelen

  • Kjemisukker: Molar Mass and Formula
  • Fysiske egenskaper ved fruktose
  • Hvor brukes polysakkarider?

Det er forskjellige typer sukker. Den enkleste typen er monosakkarider, som inkluderer glukose, fruktose og galaktose. Tabell eller kornsukker som vanligvis brukes i mat er sukrose disakkarid. Andre disakkarider er maltose og laktose..

Typer sukker som involverer lange kjeder av molekyler som kalles oligosakkarider.

De fleste forbindelser av denne typen blir uttrykt gjennom formelen CnH2nOn. (n er et tall som kan variere fra 3 til 7). Glukoseformel - C6H12O6.

Noen monosakkarider kan danne bindinger med andre monosakkarider, og danne disakkarider (sukrose) og polysakkarider (stivelse). Når sukker konsumeres, bryter enzymer ned disse bindingene og sukker blir fordøyd. Etter fordøyelse og absorpsjon med blod og vev blir monosakkarider til glukose, fruktose og galaktose..

Pentos og heksose monosakkarider danner en ringstruktur.

Grunnleggende monosakkarider

De viktigste monosakkaridene inkluderer glukose, fruktose og galaktose. De har fem hydroksylgrupper (-OH) og en karbonylgruppe (C = 0).

Glukose, dekstrose eller druesukker finnes i frukt og grønnsaksjuice. Det er det primære produktet av fotosyntesen. Glukose kan oppnås fra stivelse ved tilsetning av enzymer eller i nærvær av syrer.

Fruktose eller frukt sukker er til stede i frukt, noen rotavlinger, rørsukker og honning. Dette er det søteste sukkeret. Fruktose er en del av bordsukker eller sukrose.

Galaktose forekommer ikke i sin rene form. Men det er en del av glukosedisakkaridlaktose eller melkesukker. Det er mindre søtt enn glukose. Galaktose er en del av antigener som ligger på overflaten av blodkar.

disakkarider

Sukrose, maltose og laktose er disakkarider.

Den kjemiske formelen for disakkarider er C12H22O11. De dannes på grunn av kombinasjonen av to monosakkaridmolekyler med unntak av ett vannmolekyl..

Sukrose finnes naturlig i stokkesukker og sukkerroeroteavlinger, noen planter, gulrøtter. Et sukrosemolekyl er en kombinasjon av fruktose og glukosemolekyler. Molens masse er 342,3.

Maltose dannes under frøplanter av visse planter, for eksempel bygg. Maltosemolekylet dannes på grunn av kombinasjonen av to glukosemolekyler. Dette sukkeret er mindre søtt enn glukose, sukrose og fruktose..

Laktose finnes i melk. Molekylet er en kombinasjon av galaktose- og glukosemolekyler.

Hvordan finne den molære massen til et sukkermolekyl

For å beregne molmolens molmasse, må du legge til atommassene til alle atomene i molekylet.

Molmasse C12H22O11 = 12 (masse C) + 22 (masse H) + 11 (masse O) = 12 (12.01) + 22 (1.008) + 11 (16) = 342.30

sukrose

Struktur

Sammensetningen av molekylet inkluderer restene av to sykliske monosakkarider - a-glukose og ß-fruktose. Strukturformelen til et stoff består av sykliske formler av fruktose og glukose forbundet med et oksygenatom. Strukturelle enheter er koblet sammen av en glykosidbinding dannet mellom to hydroksyler.

Fig. 1. Strukturformel.

Sukrosemolekyler danner et molekylært krystallgitter.

Får

Sukrose er det vanligste karbohydratet i naturen. Forbindelsen er en del av frukt, bær, planteblader. En stor mengde av det ferdige stoffet finnes i rødbeter og sukkerrør. Derfor synkroniseres ikke sukrose, men skilles ut ved fysisk handling, fordøyelse og rensing..

Fig. 2. Sukkerrør.

Rødbeter eller sukkerrør gnides fint og legges i store kjeler med varmt vann. Sukrose vaskes bort for å danne en sukkeroppløsning. Den inneholder forskjellige urenheter - fargelegg pigmenter, proteiner, syrer. For å skille sukrose tilsettes kalsiumhydroksyd Ca (OH) til løsningen2. Resultatet er et bunnfall og kalsiumsukker S12N22OMelleveCaO2H2Å, gjennom hvilken karbondioksid (karbondioksid) passeres. Kalsiumkarbonat faller ut og den gjenværende oppløsningen fordampes for å danne sukkerkrystaller.

Fysiske egenskaper

Stoffets viktigste fysiske egenskaper:

  • molekylvekt 342 g / mol;
  • tetthet - 1,6 g / cm 3;
  • smeltepunkt - 186 ° C.

Fig. 3. Sukkerkrystaller.

Hvis det smeltede stoffet fortsetter å varme, vil sukrose begynne å dekomponere med en fargeendring. Når den smeltede sukrosen stivner, dannes karamell - et amorft gjennomsiktig stoff. I 100 ml vann under normale forhold kan du løse opp 211,5 g sukker, ved 0 ° C - 176 g, ved 100 ° C - 487 g. I 100 ml etanol under normale forhold kan du bare løse 0,9 g sukker.

En gang i tarmen til dyr og mennesker brytes sukrose under virkning av enzymer raskt ned i monosakkarider.

Kjemiske egenskaper

I motsetning til glukose, har ikke sukrose aldehydegenskaper på grunn av fraværet av -CHO aldehydgruppen. Derfor er den kvalitative reaksjonen fra "sølvspeilet" (interaksjon med ammoniakkløsning Ag2O) går ikke. Når det oksideres med kobber (II) hydroksyd, dannes ikke et rødt kobberoksyd (I), men en lys blå løsning.

De viktigste kjemiske egenskapene er beskrevet i tabellen..

Reaksjon

Beskrivelse

Ligningen

Kvalitativ reaksjon for nærvær av hydroksylgrupper

Reagerer med kobber (II) hydroksid for å produsere knallblått kobbersukker

Reaksjonen fortsetter ved oppvarming i nærvær av en katalysator (svovelsyre eller saltsyre). Sukrose brytes ned i fruktose og glukosemolekyler

Sukrose er ikke i stand til å oksidere (det er ikke et reduksjonsmiddel i reaksjoner) og kalles ikke-reduserende sukker..

applikasjon

Sukker i sin rene form brukes i matindustrien for fremstilling av kunstig honning, søtsaker, sukkervarer, alkohol. Sukrose brukes til å produsere forskjellige stoffer: sitronsyre, glyserol, butanol.

I medisin brukes sukrose til å lage medisiner og pulver for å skjule en ubehagelig smak..

Hva lærte vi?

Sukrose eller sukker er et disakkarid som består av glukose- og fruktose-rester. Den har en søt smak, lett løselig i vann. Stoffet er isolert fra rødbeter og sukkerrør. Sukrose har mindre aktivitet enn glukose. Den gjennomgår hydrolyse, reagerer med kobber (II) hydroksyd, danner kobbersukker, oksiderer ikke. Sukker brukes i mat, kjemisk industri, medisin.

Sukrose - Sukrose

sukrose
Navnene
navn IUPAC
Andre navn

β- D -fruktofuranosyl- (2 → 1) -α- D - glucopyranosid; ß- (2S, 3S, 4S, 5R) -fruktofuranosyl-a- (1 R, 2R, 3S, 4S, 5R) glukopyranosid; a- (1 R, 2R, 3S, 4S, 5R) glukopyranosyl-p- (2S, 3S, 4S, 5R) -fructofuranoside
, dodekakarbonmonodekahydrat

((2R, 3R, 4S, 5S, 6R) -2 - [(2S, 3S, 4S, 5R) -3,4-dihydroxy-2,5-bis (hydroxymethyl) oxapent-2-yl] oxy-6- (hydroksymetyl) oksaheksan-3,4,5-triol)

identifikatorerICGV InfoCard100.000.304EC-nummer200-334-9RTECS-nummerWN6500000UniieiendommeneMED 12 N 22 OM elleveMolmasse342,30 g / molUtseendehvit solidtetthet1,587 g / cm 3 faststoffSmeltepunktIngen; spaltes ved 186 ° C (367 ° F; 459 K)

2000 g / l (25 ° C) (se tabell nedenfor for andre temperaturer)skriv inn P-3,76Struktur

P2 1termo1 349,6 kcal / mol (5647 kJ / mol) (Høyere varmeverdi)fareneHMS-databladICSC 1507NFPA 704Dødelig dose eller konsentrasjon (LD, LC):29700 mg / kg (oral, rotte)Amerikanske helseksponeringsgrenser (NIOSH):TWA 15 mg / m 3 (totalt) TWA 5 mg / m 3 (henholdsvis)TWA 10 mg / m 3 (totalt) TWA 5 mg / m 3 (henholdsvis)NorddakotaRelaterte forbindelser Y sørg for (hva?) Y N Infobox lenker

Sukrose er et vanlig sukkerbord. Dette er et disakkarid, molekylet består av to monosakkarider: glukose og fruktose. Sukrose produseres naturlig i planter, hvorav raffinert bordsukker. Hun har formel C 12 H 22 O elleve.

Til konsum blir sukrose ekstrahert og raffinert, enten fra sukkerrør eller sukkerroer. Sukkerfabrikker er lokalisert der sukkerrør dyrkes for å knuse stokk og produsere råsukker, som leveres over hele verden for prosessering til ren sukrose. Noen sukkerfabrikker behandler også råsukker til ren sukrose. Sukkerroer ligger i kaldt klima, hvor rødbeter dyrkes og bearbeides rødbeter direkte til raffinert sukker. Sukkerbehandlingsprosessen innebærer å vaske rå sukkerkrystaller før du løser dem opp i sukkersirup, som filtreres og deretter føres gjennom karbon for å fjerne resterende farger. Sukkersirupen er nå klar, deretter konsentreres den ved å koke i vakuum og krystalliseres som den endelige renseprosess for å oppnå krystaller av ren sukrose. Disse krystallene er klare, luktfrie og har en søt smak. I en masse vises krystaller hvite.

Sukker er ofte en ekstra komponent i produksjonen av mat og matoppskrifter. Cirka 175 millioner tonn sukker ble produsert over hele verden i 2013.

innhold

etymologi

Ordet sukrose ble myntet i 1857 av den engelske kjemikeren William Miller fra fransk sucre ("sukker") og den generelle kjemiske suffikset sukker -ose. Det forkortede uttrykket Suc brukes ofte om sukrose i den vitenskapelige litteraturen..

Sukrose er et foreldet navn på sukker generelt, spesielt sukrose. Navnet sukrose ble myntet i 1860 av den franske kjemikeren Berthelot.

Fysiske og kjemiske egenskaper

Strukturell O-α- D -glukopyranosyl- (1 → 2) -β- D -fruktofuranosid

Sukrose-, glukose- og fruktosekomponentene er koblet via en eterbinding mellom Cl på glukosyltransferase-underenheten og C2 på fruktosylblokken. Bindingen kalles en glykosidbinding. Glukose eksisterer overveiende i form av to isomere "pyranoser" (α og β), men bare en av disse former for referanse til fruktose. Fruktose i seg selv eksisterer i form av en blanding av "furanoser", som hver har a- og p-isomerer, men bare en spesifikk isomer er en referanse til en glukosyltransferase-blokk. Det som er bemerkelsesverdig med sukrose, er at, i motsetning til de fleste disakkarider, dannes en glykosidbinding mellom de reduserende ender som glukose og fruktose, og ikke mellom den reduserende enden av den ene og den ikke-reduserende enden av de andre. Denne bindingen hemmer videre binding til andre sakkaridenheter. Siden den ikke inneholder anomere hydroksylgrupper, klassifiseres den som et ikke-reduserende sukker.

Sukrose krystalliseres i den monokliniske romgruppen P2 1 med romtemperatur gitterparametere c = 1.08631 nm, b = 0,87044 nm, s = 0,76244 nm, β = 102,938 °.

Sukrose-renhet måles ved polarimetri gjennom rotasjon av planpolarisert lys med en sukkeroppløsning. Den spesifikke rotasjonen ved 20 ° C ved bruk av gult "natrium-D" lys (589 nm) er + 66,47 °. Kommersielle sukkerprøver analyseres ved bruk av denne parameteren. Sukrose forverres ikke i miljøet.

Termisk og oksidativ nedbrytning

Vannløselighet av sukrose i temperatur
T (° C)S (g / dl)
femti259
55273
60289
65306
70325
75346
80369
85394
90420

Sukrose smelter ikke ved høye temperaturer. I stedet spaltes det ved 186 ° C for å danne karamell. Som andre karbohydrater, brenner det til karbondioksid og vann. Blanding av sukrose med et oksydasjonsmiddel av kaliumnitrat gir et drivstoff kjent som godteri raketter, som brukes til å drive amatørrakettmotorer.

Denne reaksjonen er imidlertid noe forenklet. Noen av karbonproduksjonene blir fullstendig oksidert til karbondioksid, og andre reaksjoner, som vann-gassomdanningsreaksjonen, finner også sted. Mer nøyaktig teoretisk ligning:

MED 12 N 22 OM elleve + 6.288 KNO 3 → 3,796 СО 2 + СО + 5,205 7,794 N 2 O + 3,065 N 2 + 3.143 N 2 + 2.998 K 2 Med 3 + 0,274 KOH

Sukrose kan dehydratiseres med svovelsyre for å danne svart, karbonrikt fast stoff, som indikert i følgende idealiserte formel:

H 24 (katalysator) + C 12 N 22 O elleve → 12 C + 11 N 2 O + varme (og litt H 2 O + CO 3 som et resultat av varme).

Formelen for spaltning av sukrose kan representeres som en totrinns reaksjon med: den første forenklede reaksjonen er dehydrering av sukrose til rent karbon og vann, og deretter oksiderer karbon CO 2 med O 2 fra luften.

MED 12 N 22 OM elleve + varme → 12 C + 11 N 2 Cirka 12 C + 12 O 2 → 12 СО 2

Hydrolyse

Hydrolyse bryter den glykosidiske bindingen som omdanner sukrose til glukose og fruktose. Hydrolyse er imidlertid så treg at sukroseoppløsninger kan sitte i mange år med en liten endring. Hvis sukroseenzymet tilsettes, vil reaksjonen imidlertid fortsette raskt. Hydrolyse kan også akselereres med syrer som tannkrem eller sitronsaft, som svake syrer. På samme måte gjør surhetsgraden av magesaften sukrose til glukose og fruktose under fordøyelsen, og forbindelsen mellom dem er en acetalbinding, som kan brytes av syre.

Gitt (ovenfor) brennverdien på 1349,6 kcal / mol for sukrose, 673,0 for glukose og 675,6 for fruktose, hydrolyse, utslipp på omtrent 1,0 kcal (4,2 kJ) per mol sukrose, eller omtrent 3 små kalorier per gram produkt.

Syntese og biosyntese av sukrose

Sukoseinntektsbiosyntese ved bruk av UDP-glukose og fruktose 6-fosfatforløpere katalysert av sukrose-6-fosfat-syntaseenzym. Energi for reaksjonen oppnås ved spaltning av uridindifosfat (UDP). Sukrose dannes av planter og cyanobakterier, men ikke av andre organismer. Sukrose finnes naturlig i mange matplanter sammen med fruktose monosakkarider. I mange frukt, som ananas og aprikos, er sukrose det viktigste sukkeret. I andre land, som druer og pærer, er fruktose det viktigste sukkeret.

Kjemisk syntese

Selv om sukrose nesten alltid var isolert fra naturlige kilder, ble den kjemiske syntesen først oppnådd i 1953 av Raymond Lemieux.

kilder

I naturen er sukrose til stede i mange planter, og spesielt deres røtter, frukt og nektarer, fordi den fungerer som et middel til å lagre energi, først og fremst fra fotosyntese. Mange pattedyr, fugler, insekter og bakterier hoper seg opp og lever av sukrose i planter, og for noen er dette deres viktigste næringskilde. Når man ser på menneskelig konsum, er honningplanter spesielt viktige fordi de akkumulerer sukrose og produserer honning, et viktig matprodukt over hele verden. Karbohydratet i honningen i seg selv består hovedsakelig av fruktose og glukose med kun sukrose i spormengder..

Når frukten modnes, øker sukroseinnholdet vanligvis kraftig, men noen frukter inneholder nesten ikke sukrose i det hele tatt. Dette inkluderer druer, kirsebær, blåbær, bjørnebær, fiken, granatepler, tomater, avokado, sitroner og lime.

Sukrose er et naturlig sukker, men med bruk av industrialisering er det blitt forbedret og konsumert i alle typer bearbeidede matvarer..

produksjon

A History of Sucrose Refinement

Produksjon av sukker fra bord har en lang historie. Noen forskere hevder indianerne oppdaget hvordan sukker utkrystalliserte seg under Gupta-dynastiet, rundt 350 e.Kr...

Andre forskere peker på gamle manuskripter fra Kina datert f.Kr. 800-tallet, hvor en av de tidligste historiske referansene til sukkerrør kommer sammen med at deres kunnskap om sukkerrør ble hentet fra India. I tillegg viser det seg at rundt 500 f.Kr. begynte innbyggerne i det moderne India å lage sukker sirup og avkjøle den i store flate boller for å lage råsukkerkrystallbord som var lettere å oppbevare og transportere. På det lokale indianerspråket fikk disse krystaller navnet Handa (खण्ड), som er kilden til ordet godteri.

Hæren til Alexander den store ble stoppet på bredden av Induselven ved at hans tropper nektet å bevege seg lenger øst. De så mennesker i det indiske subkontinentet vokse sukkerrør og lager kornet, salt, som et søtt pulver, det lokale navnet SAHAR (साखर), uttales sakcharon (ζακχαρον) oversatt fra gresk (moderne gresk, Zachary ζάχαρη). På vei tilbake bar greske soldater tilbake noen av honningrørene. Sukkerrøret har vært en begrenset avling i årtusener. Sukker var en sjelden vare og sukkerhandlere ble velstående. Venezia, på toppen av sin økonomiske styrke, var det viktigste sukkerdistribusjonssenteret i Europa. Araber begynte å produsere det på Sicilia og Spania. Først etter korsfarerne begynte det å konkurrere med honning som søtningsmiddel i Europa. Spanjolene begynte å dyrke sukkerrør i Vest-India i 1506 (Cuba i 1523). Portugisisk første sukkerrør som ble dyrket i Brasil i 1532.

Sukker forble ikke en luksus i store deler av verden før på 1700-tallet. Bare de rike hadde råd til det. På 1700-tallet surret etterspørselen etter sukker i Europa, og på 1800-tallet begynte det å bli sett på som et menneskelig behov. Bruken av sukker har vokst med bruk i te, i kaker, bakverk og sjokolade. Leverandører i sukkermarkedet i nye former, for eksempel faste kjegler, som forbrukerne trenger å bruke en sukkerklemme, et tanglignende verktøy for å rive stykker.

Etterspørselen etter billigere sukker drev spesielt bebyggelsen av tropiske øyer og land der tidkrevende sukkerrørsplantasjer og sukkerproduksjon av blomster kan blomstre. Å dyrke sukkerrøravlinger i varmt, fuktig klima, og å produsere sukkerbord i sukkerindustrien ved høye temperaturer var en tøff, umenneskelig jobb. Etterspørsel etter billig og lydig arbeidskraft for dette arbeidet, særlig den første gikk slavehandelen fra Afrika (spesielt Vest-Afrika), og deretter den tilknyttede arbeidshandelen fra Sør-Asia (spesielt India). Millioner av slaver, fulgt av millioner av innleide arbeidere, ble fraktet til Karibia, Indiahavet, Stillehavsøyene, Øst-Afrika, Natal, Nord- og Øst-Sør-Amerika og Sørøst-Asia. Den moderne etniske sammensetningen av mange folkeslag, bosatte seg de siste to århundrene, under påvirkning av bordsukker.

Siden slutten av 1700-tallet har sukkerproduksjonen blitt stadig mer mekanisert. Dampmaskinen drev først sukkerfabrikken på Jamaica i 1768, og kort tid etter erstattet damp direkte avfyring som en kilde til prosessvarme. I løpet av det samme århundret begynte europeere å eksperimentere med produksjon av sukker fra andre avlinger. Andreas Marggrave identifiserte sukrose i rødbet og hans lærling Franz Achard bygde et sukkerroerforedlingsanlegg i Schlesien (Preussen). Imidlertid tok roesukkerindustrien fart under Napoleonskrigene, da Frankrike og kontinentet ble avskåret fra det karibiske sukkeret. I 2010 ble rundt 20 prosent av verdens sukker produsert fra rødbeter..

I dag produserer en stor rødbetefabrikk omtrent 1500 tonn sukker per dag, den trenger en konstant arbeidsstyrke på rundt 150 for 24-timers produksjon..

Nåværende trender

En tabell med sukker (sukrose) kommer fra plantekilder. To viktige sukkeravlinger råder: sukkerrør (Saccharum spp.) Og sukkerroer (Beta Vulgaris), der sukker kan utgjøre 12% til 20% av plantens tørre vekt. Mindre kommersielle sukkervekster inkluderer datapalm (Phoenix dactylifera), sorghum (vanlig sorghum) og sukker lønn (Acer sukker). Sukrose oppnås ved ekstraksjon fra disse kulturene med varmt vann; konsentrering av ekstraktet gir sirupper som sukkerstoffet kan krystallisere fra. I 2013 utgjorde den globale sukkerproduksjonen 175 millioner tonn.

De fleste rørsukker kommer fra land med et varmt klima, fordi sukkerrør ikke tåler frost. Sukkerroer vokser derimot bare i kaldere regioner med et temperert klima og tåler ikke høye temperaturer. Rundt 80 prosent av sukrose kommer fra sukkerrør, resten er nesten alt fra sukkerroer.

I 2010 var Brasil, India, Den europeiske union, Kina, Thailand og USA de viktigste sukkerproduserende landene i verden. Cirka 40 millioner tonn bordsukker ble produsert i Brasil i 2013, mens India produserte 25 millioner, EU-27-land 16 millioner, Kina 14 millioner, Thailand om lag 10 millioner, og USA mer enn 7 millioner.

Vurdert av region dominerer Asia i produksjonen av sukkerrør, med store bidrag fra India, Kina, Thailand og andre land som utgjør 40% av verdensproduksjonen i 2006, og Sør-Amerika rangerer nummer to med 32% av verdensproduksjonen; Afrika og Mellom-Amerika produserer hver 8% og Australia 5%. USA, Karibia og Europa utgjør resten, med omtrent 3% hver.

Rødbetsukker kommer fra regioner med kaldere klima: Nordvest- og Øst-Europa, Nord-Japan, samt noen områder i USA (inkludert California). På den nordlige halvkule av rødvoksende slutter sesongen med starten av høstingen rundt september. Innsamling og behandling fortsetter til mars i noen tilfeller. Tilgjengeligheten av prosessanleggets kapasitet og været påvirker begge varigheten av innsamling og prosessering - industrien kan lagre rødbetervekster før bearbeiding, men frosten fra skadede rødbeter blir effektivt uforbrukelig.

Brasil er verdens største eksportør av sukker med 29 millioner tonn per år 2013. EU er blitt den nest største eksportøren av sukker i verden. EUs felles landbrukspolitikk fastsetter maksimumskvoter for medlemsproduksjon som samsvarer med tilbud og etterspørsel, samt pris. Europa eksporterer overskudd av produksjonskvoter (ca. 5 millioner tonn i 2003). En del av denne "kvoten" med sukker er subsidiert fra industriavgifter, resten (omtrent halvparten) selges som "C" -sukker for sukker til markedspriser uten subsidier. Disse subsidiene og høye importtariffer gjør det vanskelig for andre land å eksportere til EU-land, eller konkurrere med europeere i verdensmarkedene.

USA setter høye sukkerpriser for å støtte sine produsenter, som et resultat av at mange tidligere sukkerkjøpere byttet til mais sirup (drikkeprodusenter) eller flyttet fra landet (godteriprodusenter).

India bruker mer sukker i 26 millioner tonn bordsukker i 2013. EU-27 ligger på andreplass på 18 millioner og Kina ligger på tredjeplass på over 16 millioner.

Lave sukkerpriser forventes å stimulere det globale forbruket og handelen, eksporten anslår 4 prosent høyere med 59 millioner tonn.

Lave priser på glukosesirup fra hvete og mais (mais) truer det tradisjonelle sukkermarkedet. Brukt sammen med kunstige søtstoffer, kan de tillate drikkevareprodusenter å produsere veldig billige produkter..

Maissirup med høyt fruktosenivå

I USA er det tollsatser på sukkerimport og subsidier for produksjon av mais (mais). Mais sirup (HFCS) med mye fruktose er betydelig billigere enn raffinert sukrose som søtningsmiddel. Dette førte til at sukrose delvis skiftet i USAs industrielle matproduksjon til HFCS og andre ikke-sukrose naturlige søtstoffer..

Noen mennesker synes HFCS er usunt. Imidlertid avviste kliniske ernæringsfysiologer, medisinske myndigheter og USAs Food and Drug Administration slike problemer fordi “Sucrose, FUV, invert sukker, honning og mange frukt og juice leverer det samme sukkeret i samme proporsjoner av det samme vev innen samme tidsramme for de samme metabolske traséene. ” Mens vitenskapelige myndigheter er enige om at diett sukker er en kilde til tomme kalorier assosiert med visse helseproblemer, er troen på at glukose-fruktose sirup som HFCS ikke er spesielt sunn, støttet av vitenskapelige bevis. FDA godkjenner begrensning av inntaket av alle tilsatte sukkerarter, inkludert HFCS.

siv

Siden 600-tallet f.Kr. knuste produsenter av rørsukker høstet plantemateriale fra sukkerrør for å samle og filtrere juice. De bruker deretter væsker (ofte med kalk (kalsiumoksyd)) for å fjerne urenheter, og nøytraliserer det deretter. Koking av saften lar den deretter synke til bunnen av mudringen, og jævelen stiger til overflaten for å skumme bort. Ved avkjøling krystalliserer væsken som regel under blandingsprosessen for å oppnå sukkerkrystaller. Sentrifuger fjerner vanligvis ikke-krystallisert sirup. Produsenter kan da enten selge sukkerproduktet for bruk som det er, eller bearbeide det videre for å produsere lettere varianter. Bearbeiding kan senere finne sted i et annet anlegg i et annet land..

Sukkerrør er en av hovedkomponentene i Brasils landbruk; landet er verdens største produsent av sukkerrør og dets derivater, som krystallisert sukker og etanol (etanolbrensel).

bete

Sukkerroeprodusenter hakker de vaskede rødbeter og trekker deretter ut sukkeret med varmt vann i en "diffusor". En alkalisk løsning ("melk av kalk" og karbondioksid fra en kalkovn) tjener deretter til å utfelle urenheter (se karbonatisering). Etter filtrering fordampes juice-konsentratene til omtrent 70% faststoff, og sukkeret krystalliserer for å kontrollere krystallisasjonen. Sentrifugen fjerner sukkerkrystaller fra væsken som blir behandlet i krystalliseringsstadiet. Når økonomiske vanskeligheter forhindrer fjerning av mer sukker, kaster produsenten den gjenværende væsken, nå kjent som melasse, eller selger den til dyrefôrprodusenten.

Å sive det resulterende hvite sukkeret produserer forskjellige varianter for salg.

Cane vs. rødbeter

Det er vanskelig å skille mellom fullt raffinert sukker produsert fra rødbeter og stokk. En måte er karbonisotopanalyse. Reed bruker C4 karbonfiksering, og rødbeter bruker C3 karbonfiksering, noe som resulterer i et annet forhold på 13 C og 12 C isotoper i sukrose. Tester brukes til å oppdage uredelig misbruk av EU-subsidier eller for å hjelpe med å oppdage forfalsket fruktjuice.

Sukkerrør tolererer varmere klima bedre, men sukkerrørproduksjonen trenger omtrent fire ganger mer vann enn sukkerroeproduksjonen. Som et resultat har noen land som tradisjonelt har produsert rørsukker (for eksempel Egypt) bygget nye sukkerroer til sukkerroer, siden rundt 2008 har noen sukkerfabrikker bearbeidet sukkerrør og sukkerroer og forlenget behandlingstiden på denne måten.

Sukkerproduksjon etterlater rester som avviker betydelig avhengig av råvarene som brukes og produksjonssted. Mens stokkmelasse ofte brukes i matlaging, finner folk melasse fra sukkerroer ubehagelige, og derfor til slutt hovedsakelig som industriell gjæring av råvarer (for eksempel i destillasjonsalkohol), eller som dyrefôr. Etter tørking kan enhver type melasse tjene som drivstoff for forbrenning.

Rent sukkerroer er vanskelig å finne, så merket, i markedet. Selv om noen merker markerer produktene sine tydelig som "rent rørsukker," betes sukker nesten alltid bare som sukker eller rent sukker. Et intervju med 5 større sukkerroer fra produksjonsbedrifter viste at mange butikkmerker eller sukkerprodukter fra Private Label er rent sukkerroer. Koden kan brukes mye til å identifisere selskapet og anlegget som sukker kom fra, slik at roesukker kan bestemme om koder er kjent..

Kulinarisk sukker

kvern hvit

Hvitt mølle, også kalt hvit plantasje, krystallinsk sukker eller høyere sukker oppnås fra råsukker. Det blir utsatt for svoveldioksid under produksjonsprosessen for å redusere konsentrasjonen av ikke-jernholdige forbindelser og bidrar til å forhindre videre fargeutvikling under krystallisering. Selv om det er vanlig å dyrke områder med sukkerrør, lagrer eller forsendes ikke dette produktet. Etter noen uker har blandingen en tendens til å bidra til misfarging og klumper; Derfor er denne typen sukker vanligvis begrenset til lokalt forbruk..

Blanco directo

Blanco Directo, et hvitt sukker som er vanlig i India og andre sørasiatiske land, oppnås ved utfelling av mange urenheter fra sukkerrørsaft ved å bruke fosforsyre og kalsiumhydroksyd, i likhet med karbonatiseringsteknikken som brukes i prosessering av sukkerroer. Blanco Directo er renere enn hvit sukkerfabrikk, men mindre ren enn hvit raffinert.

Hvit raffinert

Raffinert hvitt er den vanligste formen for sukker i Nord-Amerika og Europa. Raffinert sukker produseres ved å oppløse og raffinere råsukkeret ved å bruke fosforsyre, lignende metoden som er brukt for Blanco Directo, En karbonatiseringsprosess som involverer kalsiumhydroksyd og karbondioksid, eller ved bruk av forskjellige filtreringsstrategier. Den ble deretter renset ytterligere ved filtrering gjennom et aktivt karbonlag eller korn. Betsukkerproduksjon av raffinerte hvite sukkerplanter direkte uten et mellomliggende råstadium.

Raffinert hvitt sukker selges vanligvis som sukkersand, som har blitt tørket for å forhindre klumping og kommer i forskjellige krystallstørrelser til hjemmebruk og industriell bruk:

  • Grovt, for eksempel sliping av sukker (også kalt “perlesukker”, “dekorasjonssukker”, sprukket sukker eller sukkertips), er grovt kornsukker som brukes til å gi glitring og smak på toppen av bakevarer og søtsaker. De store reflekterende krystallene løses ikke opp når de utsettes for varme.
  • Granulært, kjent som sukker, med en kornstørrelse på omtrent 0,5 mm i diameter. Sukkerbiter er klumper for praktisk forbruk, oppnådd ved å blande kornet sukker med sukker sirup.
  • Caster (eller ricinus) (0,35 mm), veldig godt sukker i Storbritannia og andre Commonwealth-land, kalt det fordi kornet er lite nok til å passe gjennom hjulet, som er et lite kar med en perforert topp, og dryss sukker ut fra bordet. Vanligvis brukt i bakevarer og blandede drikker, selges det som det "fineste" sukkeret i USA. På grunn av dens subtilitet løses den opp raskere enn vanlig hvitt sukker, og er derfor spesielt nyttig i marengs og kald væske. Hjulsukker kan tilberedes hjemme ved å kverne granulert sukker i noen minutter i en morter eller matprosessor.
  • Pulverisert, 10X sukker, sukkervarer sukker (0,060 mm) eller melis (0,024 mm), produsert ved å male sukker til et fint pulver. Produsenten kan tilsette en liten mengde antikakemiddel for å forhindre klumping - enten maisstivelse (1% til 3%) eller tri-kalsiumfosfat.

Brunt sukker kommer enten fra de senere stadier av rørsukker, raffinerer når sukkeret danner små krystaller med betydelige melasse, eller fra belegget av hvitt raffinert sukker med rørsirup (melasse). Fargen på brunt sukker og smaken blir sterkere med en økning i melasseinnholdet, noe som gjør det til vannholdende egenskaper. Brunt sukker har en tendens til å stivne når det utsettes for atmosfæren, selv om riktig prosessering kan endre dette..

mål

Oppløst sukker

Forskere og sukkerindustrien bruker Brix-grader (symbol ° Bx), introdusert av Adolf Brix, som en måleenhet for forholdet mellom massene til et oppløst stoff og vann i en væske. En løsning av 25 ° Bx sukrose har 25 gram sukrose per 100 gram væske; eller med andre ord 25 gram sukrosesukker og 75 g vann finnes i 100 g løsning.

Brix-grader måles ved hjelp av en infrarød sensor. Denne målingen skal ikke likestilles med Brix-grader fra en tetthets- eller brytningsindeksmåling, da den spesifikt vil måle konsentrasjonen av oppløst sukker i stedet for alle oppløste faste stoffer. Ved bruk av refraktometer skal resultatet rapporteres som et "refraktometrisk tørket stoff" (RDS). Man kan snakke om en væske med 20 ° Bx RDS. Dette refererer til å måle vektprosenten av det totale tørrstoffet, og selv om det teknisk sett ikke er det samme som Brix-grader bestemt ved hjelp av den infrarøde metoden, gjør den en nøyaktig måling av sukrose, siden sukrose faktisk utgjør hovedparten av tørrstoffet. Utseendet i linjen av Brix infrarøde målesensorer gjorde målingen av mengden oppløst sukker i økonomiske produkter ved bruk av direkte måling.

forbruk

Raffinert sukker var en luksus fram til 1700-tallet. Det ble utbredt på 1700-tallet og ble deretter ferdig med å bli essensiell mat på 1800-tallet. Denne utviklingen av smak og etterspørselen etter sukker som en essensiell matingrediens løsnet store økonomiske og sosiale endringer. Til slutt ble bordsukker billig nok og generisk nok til å påvirke standardmat og smaksatt drikke.

Sukrose er et av de viktigste elementene innen konfekt og desserter. Kokker bruker den til søtning - fruktose-komponenten, som har nesten dobbelt så sødme av glukose, gjør sukrose tydelig søt sammenlignet med andre karbohydrater. Det kan også fungere som et konserveringsmiddel for mat når det brukes i tilstrekkelige konsentrasjoner. Sukrose er viktig for strukturen i mange matvarer, inkludert kaker og kjeks, kaker og kaker, søtsaker og is og sorbeter. Det er en vanlig ingrediens i mange bearbeidede og såkalte "junkfood".

Artikler Om Søtningsmidler