Tehnologia Zahărului și a Produselor Zaharoase

Tehnologia zahãrului

Zahãrul este unul din alimentele cele mai rãspândite şi este în acelaşi timp materie primã pentru industria alimentarã, chimicã, farmaceuticã, fermentativã.

Zahãrul rafinat este singurul produs chimic pur consumat în cantitãţi mari ca aliment. În organismul uman zahãrul este asimilat complet, iar energia produsã este eliberatã rapid. Prin ardere zahãrul produce aproximativ 4000 kcal/kg. Consumul de zahãr este recomandat celor care fac eforturi mari într-un interval de timp scurt (sportivii). Dar, consumul excesiv de zahãr determinã numeroase neajunsuri pentru organismul uman, ca de exemplu: caria dentarã, obezitatea, decalcifierea sistemului osos, diabetul zaharat, maladii cardiovasculare, maladii psihice etc.

1. Proprietãţile fizico-chimice ale zaharozei

Zahãrul este o substanţã aproape purã care conţine 99,6-99,8% zaharozã, 0,2-0,3% substanţe minerale şi 0,1-0,15% umiditate. Zaharoza este o dizaharidã formatã din glucozã şi fructozã. Are formula molecularã C12H22O11.

Sub influenţa acizilor, zaharoza reacţioneazã cu apa (hidrolizează) formând glucozã şi fructozã. Zaharoza este o substanţã optic activã dextrogirã datorită atomilor de carbon asimetrici conţinuţi. Rotaţia specificã, la 20ºC pentru zaharoză este:

Rotaţia specificã a planului luminii polarizate este determinatã cu urmãtoarele relaţii:

-pentru lichide pure:

-pentru soluţii:

unde,

-reprezintã rotaţia specificã a substanţei; indicii din afara parantezei se referã la temperatura de lucru (de obicei 20ºC) şi la lungimea de undã  a radiaţiei luminoase folosite (de obicei linia D a sodiului având =5893Å);

- reprezintã unghiul citit la polarimetru;

l - este lungimea stratului de lichid în decimetri;

d - densitatea substanţei;

c - concentraţia substanţei exprimatã în numãrul de grame de substanţã în 100 cm3 soluţie .

În urma hidrolizei zaharozei, sensul de rotaţie al luminii polarizate se schimbã, amestecul echimolecular de glucozã şi fructozã fiind levogir, deoarece fructoza este puternic levogirã.

Mai departe sunt prezentate unele propietãţi fizice ale cristalelor de zaharozã importante pentru procesul de fabricare a acesteia.

Temperatura de topire a zaharozei pure este 185-186°C. Prin încãlzirea atentã a zaharozei pure la punctul de topire se obţine o masã vâscoasã. La ridicarea temperaturii sau la prelungirea încãlzirii, zaharoza se descompune. Rãcirea treptatã a zaharozei topite, duce la transformarea ei într-o masã sticloasã, în care se produce imediat solidificarea obţinându-se starea amorfã.

Solubilitatea zaharozei în apã este foarte mare şi creşte cu temperatura.

Solubilitatea zaharozei în apã în funcţie de temperaturã este redatã în tabelul 3.1.

Cãldura de dizolvare

La dizolvarea zaharozei cristalizate în apã se consumã cãldurã.

Cãldura de dizolvare a zaharozei, calculatã la diluţie infinitã la 25ºC este -1,455 kcal/mol. Cãldura de dizolvare a ultimei pãrţi de zaharozã pentru a produce soluţia saturatã este -2,5 kcal/mol la 30ºC şi de -7,8 kcal/mol la 57ºC.

Cãldura specificã a zaharozei cristalizate variazã cu temperatura în conformitate cu relaţia:

C= 0,2387 + 0,00173t

t - temperatura, în ºC

C-cãldura specificã, în cal/gram.

Tabelul .1.

Solubilitatea zaharozei în apă la temperaturi de 0•••100°C

Temperatura,

(°C) Solubilitatea,

(gzaharozã în 100g apã) Temperatura,

(°C) Solubilitatea,

(gzaharozã în 100g apã)

0 179 60 287

10 190 70 320

20 204 80 362

30 219 90 415

40 238 100 487

50 260

Puterea de îndulcire a zaharurilor s-a stabilit organoleptic prin metoda statisticã, considerându-se convenţional puterea de îndulcire a zaharozei 100. Senzaţia de dulce, scade la creşterea temperaturii. Puterea de îndulcire a unor zaharuri în comparaţie cu zaharoza este prezentă în tabelul 3.2.

Tabelul 2.

Puterea de îndulcire a unor zaharuri în raport cu zaharoza

Denumirea zahãrului Puterea de îndulcire în raport cu zaharoza

la 18-21°C la 40°C

Zaharoza 100 100

D-Fructoza 128,5 100

D-Glucoza 57,3 55,9

Maltoza 33,6 33,3