Лекция 1 Сахар.ppt
- Количество слайдов: 30
Сахар
Рынок сахара Тростниковый сахар является единственным растением, из которого производят сахар в тропической Африке, Океании, во многих странах Латинской Америки и Азии. В Европе тростниковый сахар производят только в Испании и Португалии. Сахарный тростник, при рациональном использовании, практически не дает отходов. Из него делают сахар – рафинад, сахар – сырец, сок сахарного тростника, патоку, ром, прохладительные напитки и другое. Размер посадочных площадок в 2010 году составлял 21, 976 млн. гектаров, из которых большая доля приходится на регионы Азии и Южной Америки (40% и 36% соответственно) с урожайностью 69 – 75 т/га. Валовой объем производимого тростникового сахара составлял 1 557 664 тыс. тонн в 2010 году, из которых подавляющее большинство производится в регионах Азии и Южной Америки.
В Южной Америке именно Бразилия лидирует по производству тростникового сахара – 84% от общего объема тростникового сахара, производимого в Южной Америке. В свою очередь, в Азии 50% тростникового сахара производит Индия. Также тростниковый сахар производится в Китае, Египте, Танзании, Мадагаскаре, Кубе и Австралия. Вследствие того, что сахарный тростник приживается только в климате тропиков и субтропиков, его производство в более холодных регионах невозможно, и, следовательно, в этих странах сахар производится из свеклы. Плантации по выращиванию сахарной свеклы постоянно сокращаются – на 2010 год плантации по посеву сахарной свеклы составляли 5, 2 млн. гектаров, что на 22% меньше, чем в 1998 году. Подавляющее большинство сахарной свеклы от валового объема производства (247 878 тыс. тонн), производилось в Европе (69%) в 2010 году.
Структура производства тростникового сахара в регионах
Доля по производству сахарной свеклы в Российской Федерации составляет 29 000 тыс. тонн от валового объема производства – это на 170% больше чем в 1998 году. Пятая часть плантаций по посеву сахарной свеклы находятся в Российской Федерации, урожайность которых составляет 2, 9 т/га – это почти в два раза ниже чем в среднем по Европе (4, 4 т/га в 2010 году). Структура потребления сахарной свеклы в регионах (2007 г. )
Спрос на сахар Объем валового потребления тростникового сахара (25 503 тыс. тонн) внушительно превышает объем потребления сахара их сахарной свеклы (1, 872 тыс. тонн). Подавляющее большинство тростникового сахара потребляется в регионе Азии, именно в Индии доля объема потребляемого тростникового сахара составляет 50%. Структура потребления тростникового сахара в регионах
Структура потребления сахара из сахарной свеклы в регионах
Торговля сахаром По данным ФАО, в 2012 году, экспортируемый и импортируемый валовой объем тростникового сахара (7, 96 тыс. и 10, 86 тыс. тонн соответственно) значительно меньше объема производства, следовательно, большинство сахара остается в тех странах, в которых и производится. Значительная доля экспортируемого тростникового сахара поступает из стран Южной Америки (86%), который поступает в страны Южной Америки, не занимающиеся выращиванием тростникового сахара (55%) и Северную Америку (25%). Такая же ситуация прослеживается и с сахаром из сахарной свеклы – доля экспортируемого сахара не достигает одного процента от производимого сахара (5, 02 и 7, 47 тыс. тонн соответственно). При этом 90% продажи и покупки сахара происходят в рамках европейских стран.
Сахар – это продукт, который обладает сладким вкусом и высокой калорийностью (375 ккал/100 г). n n n Сахар легко усваивается организмом, служит источником энергии, восстанавливает силы, повышает работоспособность, укрепляет нервную систему человека. Для рационального питания рекомендуемое потребление около 75 г сахара в сутки. Избыточное потребление легкоусвояемого продукта неблагоприятно отражается на здоровье людей, вызывая нарушение обмена веществ: диабет, ожирение и т. д.
Сырье для производства сахара n n Сырьем для выработки сахара служит сахарная свекла и сахарный тростник, произрастающий в районах с тропическим и субтропическим климатом. Отечественная промышленность вырабатывает сахар из сахарной свеклы. Тростниковый сахар ввозят в виде полуфабриката – сахара сырца, который перерабатывают в товарный белый сахар. Неважно из чего получают сахар – из сахарного тростника или свеклы, в обоих случаях нужно сначала получить сахаросодержащий (диффузионный) сок. Полученный сок выпаривают для получения концентрированного сиропа до тех пор, пока сахар не начнет кристаллизоваться. Затем происходит отделение кристаллов сахара от межкристальной жидкости (патоки).
Тростниковый сахар. Сахарный тростник – гигантская тропическая трава с диаметром стебля 2, 5 5 см. , растение созревает за период от 12 до 18 мес. Стебель имеет твердую оболочку, внутри которой находится мякоть; свежесрезанный тростник содержит от 14 до 17 % сахара. После сбора тростник отправляют на фабрику, где его измельчают, а затем обрабатывают под давлением и промывают водой с целью извлечения максимального количества сахара. Полученный таким образом сок содержит до 20% сахаров, его подвергают известкованию, благодаря которому примеси выпадают в осадок; затем чистый сок сгущают выпариванием до образования кристаллов сахара. После этого полученную массу центрифугируют, в результате чего получается нерафинированный сахар и остаточная патока (меласса). Нерафинированный сахар отправляют в регионы потребеления, где проходит окончательное рафинирование
Свекловичный сахар. Корнеплоды свеклы тщательно отмывают от прилипшей земли на сахарном заводе. Затем свеклу нарезают тонкой стружкой и направляют в диффузионный аппарат непрерывного действия. В нем свекольная стружка промывается водой; при этом наиболее свежая еще не насыщенная сахаром вода в первую очередь взаимодействует с той частью стружки, из которой уже вымыта большая часть сока. Сахар, поступающий в раствор, вымывается из клеток корнеплода благодаря явлению осмоса, и таким образом раствор сахара становится все более концентрированным. Раствор проходит известкование, фильтруется, сгущается и проходит кристаллизацию. Из сахарной свеклы невозможно производить коричневый сахар: получаемая меласса не пригодна в пищу человека и идет на корм скоту или сбраживается при производстве спирта.
Схема производства сахара-песка из свеклы Вода Мойка свеклы Грязь Измельчение в стружку Вода Получение диффузион ного сока Ca(OH)2 Дефекация CO 2 Сатурация SO 2 Сульфитация Уваривание в вакуум аппа рате с получением утфеля Центрифугирование Сушка Жом
Оценка качества сахара песка n Качество сахара песка определяют по ГОСТ 21 94. Сахар песок на сорта не подразделяют. n В стандарте указываются требования к качеству сахара песка для реализации и сахара песка, пригодного только для промышленной переработки. Сахар песок вырабатывают с размером кристаллов 0, 2 – 2, 5 мм. Разновидностью сахарного песка является сахарная пудра – измельченные кристаллы сахара песка размером не более 0, 2 мм. n n n Оценка качества сахара песка включает в себя проверку состояния упаковки и правильности маркировки, отбор проб и их идентификацию, определение органолептических и физико химических показателей, контроль показателей безопасности. Международные стандарты на сахар нормируют цвет (в растворе), зольность, цветность и поляризацию. Зольность сахара от 0, 0018% до 0, 00108%.
Требования к качеству отечественного сахара регламентировались, как к продукту питания и не предусматривали аспектов его промышленного использования. Для оценки сырьевой ценности сахара в кондитерском производстве важное значение имеют и следующие его показатели: мутность, буферность, вспенивание и р. Н его растворов, содержание нестойких органических несахаров скорость растворения сахара песка и его гранулометрический состав. С организацией производств новых и нетрадиционных видов кондитерских изделий, отличающихся сложность состава и многокомпонетностью, удлиненными сроками хранения, возникла проблема качества белого сахара применительно к процессу их производства. Определяющим фактором качества, технологических свойств и процессов изготовления кондитерской продукции является микронутриентный состав сахара, обусловленный особенностями химического состава
растительного сахароносного сырья из которого он произведен. Свекловичный и тростниковый сахар песок имеет незначительное различие, как по химическому составу несахаров, так и по их количественному содержанию. Оценка качества сахара (180 образцов) разных производителей (53) и из разных видов сырья выявила, что по органолептическим показателям, содержание влаги, сахарозы, золы все образцы сахара соответствовали нормативным требованиям. Однако для промышленных потребителей больший интерес представляют показатели содержания микронутриентов. Содержание микронутриентов – продуктов деструкции крахмала, солей кальция, двуокиси серы, наличие флоккул в сахаре из тростникового сахара сырца: 10, 28 мг/кг, 53, 3 мг/кг, 0, 013 % Са. О, средний, соответственно. Для сахара из свеклы: 1, 82 мг/кг, отсутствует, 0, 009 % Са. О, высокий.
Таким образом содержание солей кальция в сахаре из тростникового сахара сырца в 1, 4 раза выше, чем в свекловичном, а содержание диоксида серы в сахаре из тростникового сахара сырца выше в 5, 6 раз. Известно, что соли кальция в больших количествах могут придавать продуктам несвойственный горьковатый привкус. Все образцы сахара из тростникового сахара сырца содержали продукты деструкции крахмала, нежелательность присутствия которых в сахаре связана с возможным увеличением вязкости продуктов, затруднениями приготовлении сиропов инвертного сахара и в первую очередь, с помутнением раствора длительного хранения. Свойства флоккулообразования важно для сахара при использовании его в кондитерском производстве. Высокий критерий данного показателя отличает свекловичный сахар, который придает ему содержащий в незначительных количествах сапонин.
Такой сахар имеет высокую пенообразующую способность, негативно сказывающуюся на протекании процессов приготовления сиропов в кондитерском производстве. В большинстве зарубежных стран предъявляются требования в гранулометрическому составу сахара, который характеризуется средним размером его кристаллов и коэффициентом их неоднородности. Средний размер кристаллов сахара и сахарной свеклы и тростникового сахара сырца составил 0, 75 мм, а коэффициент неоднородности 26, 4%. В тоже время диапазон размера кристаллов для сахара из тростникового сахара сырца отличался большей широтой размаха – 0, 55 – 0, 94 мм по сравнению со свекловичным – 0, 64 0, 86 мм Кондитерские фабрики должны при входном контроле сахара устанавливать барьерные уровни его микронутриентного состава.
Сахар рафинад n Сахар-рафинад – это дополнительно очищенный (рафинированный сахар) в виде кусков, кристаллов и измельченных кристаллов. n Цель рафинации сахара песка или тростникового сахара сырца заключается в том, чтобы в результате последовательно выполнения технологических операций максимально удалить примеси и получить практически чистую сахарозу. По действующему стандарту содержание примесей в сахаре рафинаде – не более 0, 1%. n Рафинация – это отделение сахарозы от несахаров путем ее кристаллизации в растворах.
Оценка качества сахара рафинада n n n Качество сахара рафинада определяют по ГОСТ 22 94. Оценка качества сахара рафинада включает в себя проверку состояния упаковки и правильности маркировки, отбор проб и их идентификацию, определение органолептических и физико химических показателей, контроль показателей безопасности. Кусковой прессованный сахар-рафинад вырабатывается в виде отдельных кусочков, имеющих форму параллелепипеда. Толщина кусочка сахара рафинада прессованного колотого может быть 11 и 22 мм. Рафинированный сахар-песок вырабатывают со следующими раз мерами кристаллов (мм): 0, 2. . . 0, 8 — мелкий; 0, 5. . . 1, 2 — средний; 1. . . 2, 5 — крупный. Сахарозу для шампанского получают в виде кристаллов размерами от 1 до 2, 5 мм. Рафинадная пудра представляет собой измельченные кристаллы сахара рафинада размером не более 0, 2 мм.
Схема производства сахара-рафинада Вода Активированный уголь Растворение сахара песка Очистка Уваривание и кристаллизация Производство литого рафинада Утфель ра ст щ вор енны сах й ар а Центрифугирование и пробеливание Розлив утфеля в формы Пробеливание Производство прессо. На сы ванного рафинада Насыщенный раствор сахара Сушка Распилка, колка и упаковывание Прессование
Хранение сахара n Хранят упакованный сахар песок и сахар рафинад в чистых, хорошо проветриваемых помещениях при постоянных температурах. n Сахар хорошо сохраняет качество при постоянных, как при низких – до 0, так и при высоких – до 40 о. С. n Относительная влажность воздуха должна быть не выше 70% для сахара песка и 75% – для сахара рафинада. Сроки хранения сахара песка: в отапливаемых складах – до 8 лет; в неотапливаемых складах – 1, 5 – 4 года. сахара рафинада: в отапливаемых складах – до 8 лет; в неотапливаемых складах – до 5 лет. n
Дефекты сахара n n Увлажненная липкая поверхность кускового сахара и потеря сыпучести сахара песка возникают при повышенной относительной влажности воздуха и резких колебаний температуры при хранении. Появление белых бугорков ( «оспы» ) на поверхности сахара рафинада возникает при колебаниях температуры и хранении ниже 0 о. С. Желтоватый цвет, наличие комков непробеленного сахара и посторонние примеси появляются при нарушении технологии производства. Посторонние запахи и привкусы являются следствием нарушения технологии производства и несоблюдения товарного соседства.
Маркировка сахара песка и сахара рафинада n n n n n наименование продукта; наименование и местонахождение изготовителя (юридический адрес, включая страну, и, при несовпадении с юридическим адресом, адрес(а) производств(а)) и организации в Российской Федерации, уполномочен ной изготовителем на принятие претензий от потребителей на ее территории (при наличии); масса нетто; товарный знак изготовителя (при наличии); пищевая ценность; год изготовления; условия хранения; обозначение документа в соответствии с которым изготовлен и может быть идентифицирован продукт; информация о подтверждении соответствия. Такую же информацию наносят на ярлыки, прикрепленные к мешкам На пакетиках сахара-рафинада и рафинированного сахара-песка массой нетто 5 – 20 г указывают следующую информацию: n наименование и товарный знак изготовителя; n наименование продукта; n масса нетто, г; n обозначение документа в соответствии с которым изготовлен и может быть идентифицирован продукт.
Неочищенный сахар n Неочищенный сахар состоит из кристаллов сахара, покрытых паточным сиропом с естественным цветом и ароматом. n Он имеет в диапазоне цвет от желтого до темно коричневого из за содержащейся в нем патоки. Разные виды такого сахара содержат: 88, 5 99% сахарозы, 0, 3 4, 0 инвертного сахара, 0, 2 2% золы, 0, 3 3, 6% несахаров, 0, 2 3, 3% влаги. n n Такие сахара используются непосредственно в пищу, а также при производстве кондитерских изделий. n Разновидности неочищенного сахара различаются между собой по количеству патоки.
Способы получения неочищенного сахара n n Желтый сахар может вырабатываться во втором и третьих циклах кристаллизации в процессе сахарного производства. Желтый сахар помимо сахарозы содержит инвертный сахар (глюкозу и фруктозу), минеральные элементы (хром, марганец и др. ), органические кислоты, т. е. комплекс биологически активных веществ. Коричневый сахар имеет более интенсивный цвет и более сильный аромат – продукт неполной очистки, получаемый в процессе производства сахара сырца. За счет оставшихся в сахаре мельчайших частиц организм получает клетчатку, которая препятствует отложению жира.
Заменители сахара n Термин «сахар» (в пищевом смысле) относится только к сахарозе, которая является стандартом чистоты вкуса и сладости – коэффициент сладости (Ксл=1). n Все другие вещества, обладающие сладким вкусом, называют сахарозаменителями или интенсивными подсластителями (sweeteners). n Многие из этих веществ в десятки, сотни и тысячи раз слаще сахарозы. Они используются для производства низкокалорийных продуктов, продуктов для людей, страдающих рядом заболеваний, прежде всего сахарным диабетом.
Классификация заменителей сахара по хим. составу Заменители сахара Углеводы Полисахариды Инвертный сироп Патоки Глюкозофруктозные сиропы Полиолы Дисахариды Лактоза (Ксл=0, 16) Мальтоза Лактулоза (Ксл=0, 55) Моносахариды Глюкоза (Ксл=0, 74) Фруктоза (Ксл=1, 73) Галактоза Сорбит (Ксл=0, 6) Ксилит (Ксл=0, 85) Лактит (Ксл=0, 4) Сладкие спирты Подсластители Синтетические Сахарин (Ксл=300 -500) Цикламат (Ксл=30) Аспартам (Ксл=200) Ацесульфам К (Ксл=200) Природные Монелин (Ксл=1500 -3000) Стевиозид (Ксл=300) Цитроза (Ксл=1800 -2000)
Патока n n n Патока – продукт неполного кислотного или ферментативного гидролиза крахмала или их комбинации. Патока является одним из основных видов сырья в кондитерской промышленности, путем введения которой можно изменить гигроскопичность кондитерский изделий. В зависимости от назначения вырабатывают патоку различной степени осахаривания и с разным соотношением углеводов (глюкозы, мальтозы, декстринов). Свойства крахмальной патоки – вкус, сладость, вязкость, гигроскопичность – зависят от соотношения трех основных компонентов и в целом от степени гидролиза крахмала, характеризующейся содержанием редуцирующих веществ (РВ), а также способа гидролиза крахмала. От содержания глюкозы зависит сладость патоки и ее гигроскопичность. Чем больше в патоке декстринов, тем выше ее вязкость и способность задерживать кристаллизацию сахаров.
Оценка качества патоки n n Крахмальная патока представляет собой сладкий, вязкий, прозрачный сироп, без посторонних привкусов и запахов. В патоке, кроме массовой доли редуцирующих веществ нормируются влажность, кислотность, зольность, температура карамельной пробы, цветность, прозрачность.