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Sacarosa
Fórmula esquelética de sacarosa
Modelo de sacarosa de bola y palo
Animación 3D de sacarosa
Nombres
Nombre IUPAC
β- D -Fructofuranosil α- D -glucopiranósido
Nombre IUPAC preferido
(2 R , 3 R , 4 S , 5 S , 6 R ) -2 - {[(2 S , 3 S , 4 S , 5 R ) -3,4-Dihidroxi-2,5-bis (hidroximetil) oxolan -2-il] oxi} -6- (hidroximetil) oxano-3,4,5-triol
Otros nombres
  • Azúcar;
  • Sacarosa;
  • α- D- glucopiranosil- (1 → 2) -β- D -fructofuranósido;
  • β- D -fructofuranosil- (2 → 1) -α- D- glucopiranósido;
  • β- (2 S , 3 S , 4 S , 5 R ) -fructofuranosil-α- (1 R , 2 R , 3 S , 4 S , 5 R ) -glucopiranósido;
  • α- (1 R , 2 R , 3 S , 4 S , 5 R ) glucopiranosil-β- (2 S , 3 S , 4 S , 5 R ) -fructofuranoside;
  • Monodecahidrato de dodecacarbono;
  • ((2R, 3R, 4S, 5S, 6R) -2 - [(2S, 3S, 4S, 5R) -3,4-dihidroxi-2,5-bis (hidroximetil) oxapent-2-il] oxi-6- (hidroximetil) oxahexano-3,4,5-triol)
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
CHEBI
CHEMBL
ChemSpider
DrugBank
Tarjeta de información ECHA100.000.304 Edita esto en Wikidata
Número CE
  • 200-334-9
Número RTECS
  • WN6500000
UNII
  • EnChI = 1S / C12H22O11 / c13-1-4-6 (16) 8 (18) 9 (19) 11 (21-4) 23-12 (3-15) 10 (20) 7 (17) 5 (2- 14) 22-12 / h4-11,13-20H, 1-3H2 / t4-, 5-, 6-, 7-, 8 +, 9-, 10 +, 11-, 12 + / m1 / s1 chequeY
    Clave: CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N chequeY
  • InChI = 1 / C12H22O11 / c13-1-4-6 (16) 8 (18) 9 (264115619) 11 (21-4) 23-12 (3-15) 10 (20) 7 (17) 5 (2- 14) 22-12 / h4-11,13-20H, 1-3H2 / t4-, 5-, 6-, 7-, 8 +, 9-, 10 +, 11-, 12 + / m1 / s1
  • O1 [C @ H] (CO) [C @@ H] (O) [C @ H] (O) [C @@ H] (O) [C @ H] 1O [C @@] 2 (O [ C @@ H] ([C @@ H] (O) [C @@ H] 2O) CO) CO
Propiedades [1]
C 12 H 22 O 11
Masa molar342,30 g / mol
AparienciaBlanco sólido
Densidad1,587 g / cm 3 , sólido
Punto de fusionNinguno; se descompone a 186 ° C (367 ° F; 459 K)
~ 200 g / dL (25 ° C) (consulte la tabla a continuación para conocer otras temperaturas)
log P−3,76
Estructura
Monoclínico
P2 1
Termoquímica
Entalpía
estándar de combustión (Δ c H ⦵ 298 )
1.349,6 kcal / mol (5.647 kJ / mol) [2] ( Poder calorífico superior )
Peligros
Ficha de datos de seguridadICSC 1507
NFPA 704 (diamante de fuego)
0
1
0
Dosis o concentración letal (LD, LC):
LD 50 ( dosis mediana )
29700 mg / kg (oral, rata) [4]
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.):
PEL (permitido)
TWA 15 mg / m 3 (total) TWA 5 mg / m 3 (resp) [3]
REL (recomendado)
TWA 10 mg / m 3 (total) TWA 5 mg / m 3 (resp) [3]
IDLH (peligro inmediato)
ND [3]
Compuestos relacionados
Compuestos relacionados
Lactosa
maltosa
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referencias de Infobox

La sacarosa es azúcar común . Es un disacárido , una molécula compuesta por dos monosacáridos : glucosa y fructosa . La sacarosa se produce de forma natural en las plantas, a partir de las cuales se refina el azúcar de mesa . Tiene la fórmula molecular C 12 H 22 O 11 .

Para el consumo humano, la sacarosa se extrae y refina de la caña de azúcar o de la remolacha azucarera . Los ingenios azucareros , típicamente ubicados en regiones tropicales cerca de donde se cultiva la caña de azúcar, trituran la caña y producen azúcar en bruto que se envía a otras fábricas para su refinación en sacarosa pura. Las fábricas de remolacha azucarera están ubicadas en climas templadosdonde se cultiva la remolacha, y procese las remolachas directamente en azúcar refinada. El proceso de refinado de azúcar implica lavar los cristales de azúcar en bruto antes de disolverlos en un jarabe de azúcar que se filtra y luego se pasa sobre carbón para eliminar cualquier color residual. Luego, el jarabe de azúcar se concentra hirviéndolo al vacío y se cristaliza como el proceso de purificación final para producir cristales de sacarosa pura que son transparentes, inodoros y dulces.

El azúcar es a menudo un ingrediente agregado en la producción de alimentos y recetas de alimentos . En 2017 se produjeron en todo el mundo alrededor de 185 millones de toneladas de azúcar [5].

La sacarosa es particularmente peligrosa desde el punto de vista de la caries dental porque las bacterias Streptococcus mutans la convierten en un polisacárido pegajoso, extracelular, basado en dextrano que les permite cohesionarse, formando placa. La sacarosa es el único azúcar que las bacterias pueden usar para formar este polisacárido pegajoso. [6]

Etimología [ editar ]

La palabra sacarosa fue acuñada en 1857 por el químico inglés William Miller [7] del francés sucre ("azúcar") y el sufijo químico genérico para azúcares -osa . El término abreviado Suc se usa a menudo para la sacarosa en la literatura científica.

El nombre de sacarosa fue acuñado en 1860 por el químico francés Marcellin Berthelot . [8] La sacarosa es un nombre obsoleto para los azúcares en general, especialmente la sacarosa.

Propiedades físicas y químicas [ editar ]

O-α- D -glucopiranosil- (1 → 2) -β- D -fructofuranósido estructural [ editar ]

En la sacarosa, los monómeros glucosa y fructosa se unen mediante un enlace éter entre C1 en la subunidad glucosilo y C2 en la unidad fructosilo. El enlace se llama enlace glicosídico . La glucosa existe predominantemente como una mezcla de anómeros de "piranosa" α y β , pero la sacarosa sólo tiene la forma α. La fructosa existe como una mezcla de cinco tautómeros, pero la sacarosa solo tiene la β- D-forma de fructofuranosa. A diferencia de la mayoría de los disacáridos, el enlace glicosídico en la sacarosa se forma entre los extremos reductores de glucosa y fructosa, y no entre el extremo reductor de uno y el extremo no reductor del otro. Esta unión inhibe la unión adicional a otras unidades de sacáridos y evita que la sacarosa reaccione espontáneamente con macromoléculas celulares y circulatorias de la manera que lo hacen la glucosa y otros azúcares reductores. Dado que la sacarosa no contiene grupos hidroxilo anoméricos, se clasifica como azúcar no reductor .

La sacarosa cristaliza en el grupo espacial monoclínico P2 1 con parámetros reticulares a temperatura ambiente a = 1.08631 nm, b = 0.87044 nm, c = 0.77624 nm, β = 102.938 °. [9] [10]

La pureza de la sacarosa se mide por polarimetría , mediante la rotación de la luz polarizada en el plano mediante una solución de azúcar. La rotación específica a 20 ° C usando luz amarilla "sodio-D" (589 nm) es + 66,47 °. Las muestras comerciales de azúcar se analizan utilizando este parámetro. La sacarosa no se deteriora en condiciones ambientales.

Degradación térmica y oxidativa [ editar ]

Solubilidad de sacarosa en agua frente a temperatura
T (° C)S (g / dL)
50259
55273
60289
sesenta y cinco306
70325
75346
80369
85394
90420

La sacarosa no se funde a altas temperaturas. En cambio, se descompone a 186 ° C (367 ° F) para formar caramelo . Como otros carbohidratos , se quema en dióxido de carbono y agua. La mezcla de sacarosa con nitrato de potasio oxidante produce el combustible conocido como cohete dulce que se utiliza para propulsar motores de cohetes de aficionados. [11]

C 12 H 22 O 11 + 6 KNO 3 → 9 CO + 3 N 2 + 11 H 2 O + 3 K 2 CO 3

Sin embargo, esta reacción está algo simplificada. Parte del carbono se oxida completamente a dióxido de carbono, y también tienen lugar otras reacciones, como la reacción de cambio de agua-gas . Una ecuación teórica más precisa es:

C 12 H 22 O 11 + 6.288 KNO 3 → 3.796 CO 2 + 5.205 CO + 7.794 H 2 O + 3.065 H 2 + 3.143 N 2 + 2.998 K 2 CO 3 + 0.274 KOH [12]

La sacarosa se quema con ácido clorhídrico , formado por la reacción de ácido clorhídrico y clorato de potasio :

8 HClO 3 + C 12 H 22 O 11 → 11 H 2 O + 12 CO 2 + 8 HCl

La sacarosa se puede deshidratar con ácido sulfúrico para formar un sólido negro rico en carbono , como se indica en la siguiente ecuación idealizada:

H 2 SO 4 (catalizador) + C 12 H 22 O 11 → 12 C + 11 H 2 O + Calor (y algo de H 2 O + SO 3 como resultado del calor).

La fórmula para la descomposición de la sacarosa se puede representar como una reacción de dos pasos: la primera reacción simplificada es la deshidratación de la sacarosa a carbono puro y agua, y luego el carbono se oxida a CO 2 con O 2 del aire.

C 12 H 22 O 11 + calor → 12 C + 11 H 2 O
12 C + 12 O 2 → 12 CO 2

Hidrólisis [ editar ]

La hidrólisis rompe el enlace glicosídico convirtiendo la sacarosa en glucosa y fructosa . Sin embargo, la hidrólisis es tan lenta que las soluciones de sacarosa pueden permanecer durante años con cambios insignificantes. Sin embargo, si se agrega la enzima sacarasa , la reacción procederá rápidamente. [13] La hidrólisis también se puede acelerar con ácidos, como el crémor tártaro o el jugo de limón, ambos ácidos débiles. Asimismo, la acidez gástrica convierte la sacarosa en glucosa y fructosa durante la digestión, siendo el enlace entre ellas un enlace acetal que puede romperse con un ácido.

Dados los calores de combustión (más altos) de 1349,6 kcal / mol para la sacarosa, 673,0 para la glucosa y 675,6 para la fructosa, [14] la hidrólisis libera aproximadamente 1,0 kcal (4,2 kJ) por mol de sacarosa, o aproximadamente 3 pequeñas calorías por gramo de producto. .

Síntesis y biosíntesis de sacarosa [ editar ]

La biosíntesis de sacarosa procede a través de los precursores UDP-glucosa y fructosa 6-fosfato , catalizada por la enzima sacarosa-6-fosfato sintasa . La energía para la reacción se obtiene mediante la escisión del difosfato de uridina (UDP). La sacarosa está formada por plantas, algas y cianobacterias, pero no por otros organismos . La sacarosa es el producto final de la fotosíntesis y se encuentra naturalmente en muchas plantas alimenticias junto con el monosacárido fructosa . En muchas frutas, como la piña y el albaricoque , la sacarosa es el azúcar principal. En otros, comouvas y peras , la fructosa es el azúcar principal.

Síntesis química [ editar ]

Después de numerosos intentos fallidos de otros, Raymond Lemieux y George Huber lograron sintetizar sacarosa a partir de glucosa acetilada y fructosa en 1953. [15]

Fuentes [ editar ]

En la naturaleza, la sacarosa está presente en muchas plantas, y en particular en sus raíces, frutos y néctares , porque sirve como una forma de almacenar energía, principalmente de la fotosíntesis . [16] [17] Muchos mamíferos, aves, insectos y bacterias se acumulan y se alimentan de la sacarosa de las plantas y, para algunos, es su principal fuente de alimento. Aunque las abejas consumen sacarosa, la miel que producen se compone principalmente de fructosa y glucosa , con solo trazas de sacarosa. [18]

A medida que las frutas maduran, su contenido de sacarosa generalmente aumenta drásticamente, pero algunas frutas casi no contienen sacarosa. Esto incluye uvas, cerezas, arándanos, moras, higos, granadas, tomates, aguacates, limones y limas.

La sacarosa es un azúcar natural, pero con el advenimiento de la industrialización , se ha refinado y consumido cada vez más en todo tipo de alimentos procesados.

Producción [ editar ]

Historia del refinamiento de sacarosa [ editar ]

Producción de azúcar de mesa en el siglo XIX. Las plantaciones de caña de azúcar (imagen superior) empleaban trabajadores esclavos o contratados. La imagen muestra a los trabajadores cosechando caña, cargándola en un bote para transportarla a la planta, mientras un supervisor europeo observa en la parte inferior derecha. La imagen inferior muestra una planta de azúcar con dos chimeneas de horno. Las plantas y plantaciones de azúcar eran un trabajo duro e inhumano. [19]
Un pan de azúcar fue una forma tradicional de azúcar de los siglos XVII al XIX. Se necesitaban trozos de azúcar para romper los pedazos.
Artículo principal: Historia del azúcar

La producción de azúcar de mesa tiene una larga historia. Algunos eruditos afirman que los indios descubrieron cómo cristalizar el azúcar durante la dinastía Gupta , alrededor del 350 d. C. [20]

Otros estudiosos señalan los manuscritos antiguos de China, que datan del siglo VIII a. C., donde se incluye una de las primeras menciones históricas de la caña de azúcar junto con el hecho de que su conocimiento de la caña de azúcar se deriva de la India. [21] Además, parece que alrededor del año 500 a. C., los residentes de la India actual comenzaron a fabricar jarabe de azúcar y enfriarlo en grandes cuencos planos para hacer cristales de azúcar de mesa en bruto que eran más fáciles de almacenar y transportar. En el idioma indio local, estos cristales se llamaban khanda (खण्ड), que es la fuente de la palabra caramelo . [22]

El ejército de Alejandro Magno fue detenido a orillas del río Indo por la negativa de sus tropas a ir más al este. Vieron a personas en el subcontinente indio cultivando caña de azúcar y haciendo polvo dulce granulado similar a la sal , llamado localmente sākhar (साखर), pronunciado como sakcharon (ζακχαρον) en griego (griego moderno, zachari ζάχαρη). En su viaje de regreso, los soldados griegos se llevaron algunas de las "cañas que producen miel". La caña de azúcar siguió siendo un cultivo limitado durante más de un milenio. El azúcar era un bien escaso y los comerciantes de azúcar se hicieron ricos. Venecia, en el apogeo de su poder financiero, era el principal centro de distribución de azúcar de Europa. [21] Los árabes comenzaron a producirlo enSicilia y España . Solo después de las Cruzadas comenzó a rivalizar con la miel como edulcorante en Europa. Los españoles comenzaron a cultivar caña de azúcar en las Indias Occidentales en 1506 ( Cuba en 1523). Los portugueses cultivaron por primera vez caña de azúcar en Brasil en 1532.

El azúcar siguió siendo un lujo en gran parte del mundo hasta el siglo XVIII. Solo los ricos podían permitírselo. En el siglo XVIII, la demanda de azúcar de mesa se disparó en Europa y en el siglo XIX se había convertido en una necesidad humana. [23] El uso del azúcar pasó del uso en té a pasteles , confitería y chocolates . Los proveedores comercializaban el azúcar en formas novedosas, como conos sólidos, que requerían que los consumidores usaran una punta de azúcar , una herramienta similar a un alicate, para romper los pedazos.

La demanda de azúcar de mesa más barata impulsó, en parte, la colonización de islas y naciones tropicales donde podían prosperar las plantaciones de caña de azúcar de mano de obra intensiva y la fabricación de azúcar de mesa. Cultivar caña de azúcar en climas cálidos y húmedos y producir azúcar de mesa en ingenios azucareros de alta temperatura era un trabajo duro e inhumano. La demanda de mano de obra barata y dócil para este trabajo, en parte, impulsó primero el comercio de esclavos de África (en particular, África Occidental), seguido del comercio de mano de obra contratada del sur de Asia (en particular la India). [19] [24] [25]Millones de esclavos, seguidos por millones de trabajadores contratados, fueron llevados al Caribe, Océano Índico, Islas del Pacífico, África Oriental, Natal, norte y este de América del Sur y el sureste de Asia. La mezcla étnica moderna de muchas naciones, asentada en los últimos dos siglos, ha sido influenciada por el azúcar de mesa. [26] [27] [28]

A partir de finales del siglo XVIII, la producción de azúcar se mecanizó cada vez más. La máquina de vapor accionó por primera vez un ingenio azucarero en Jamaica en 1768 y, poco después, el vapor reemplazó a la combustión directa como fuente de calor del proceso. Durante el mismo siglo, los europeos comenzaron a experimentar con la producción de azúcar a partir de otros cultivos. Andreas Marggraf identificó sacarosa en la raíz de remolacha [29] y su alumno Franz Achard construyó una fábrica de procesamiento de remolacha azucarera en Silesia (Prusia). La industria del azúcar de remolacha despegó durante las guerras napoleónicas , cuando Francia y el continente quedaron aislados del azúcar caribeño. En 2010, alrededor del 20 por ciento del azúcar mundial se produjo a partir de la remolacha.[30]

Hoy en día, una gran refinería de remolacha que produce alrededor de 1.500 toneladas de azúcar al día necesita una fuerza laboral permanente de alrededor de 150 para una producción de 24 horas. [ cita requerida ]

Tendencias [ editar ]

Una fábrica de azúcar de mesa en Inglaterra. Los difusores altos son visibles en el centro a la izquierda, donde la cosecha se transforma en un jarabe de azúcar. La caldera y el horno están en el centro, donde se forman los cristales de azúcar de mesa. Una vía rápida para el transporte es visible en la parte inferior izquierda.

El azúcar de mesa (sacarosa) proviene de fuentes vegetales. Predominan dos importantes cultivos azucareros: la caña de azúcar ( Saccharum spp. ) Y la remolacha azucarera ( Beta vulgaris ), en los que el azúcar puede representar del 12% al 20% del peso seco de la planta. Los cultivos de azúcar comerciales menores incluyen la palmera datilera ( Phoenix dactylifera ), el sorgo ( Sorghum vulgare ) y el arce azucarero ( Acer saccharum ). La sacarosa se obtiene por extracción de estos cultivos con agua caliente; La concentración del extracto da jarabes, a partir de los cuales se puede cristalizar sacarosa sólida. En 2017, la producción mundial de azúcar de mesa ascendió a 185 millones de toneladas.[5]

La mayor parte del azúcar de caña proviene de países con climas cálidos, porque la caña de azúcar no tolera las heladas. La remolacha azucarera, por otro lado, crece solo en regiones templadas más frías y no tolera el calor extremo. Aproximadamente el 80 por ciento de la sacarosa se deriva de la caña de azúcar, el resto casi todo de la remolacha azucarera.

A mediados de 2018, India y Brasil tenían aproximadamente la misma producción de azúcar (34 millones de toneladas), seguidos por la Unión Europea , Tailandia y China como los principales productores. [31] La India, la Unión Europea y China fueron los principales consumidores nacionales de azúcar en 2018. [31]

El azúcar de remolacha proviene de regiones con climas más fríos: el noroeste y este de Europa, el norte de Japón y algunas áreas de los Estados Unidos (incluida California). En el hemisferio norte, la temporada de cultivo de la remolacha termina con el inicio de la cosecha alrededor de septiembre. La recolección y el procesamiento continúan hasta marzo en algunos casos. La disponibilidad de la capacidad de la planta de procesamiento y el clima influyen en la duración de la cosecha y el procesamiento: la industria puede almacenar remolacha cosechada hasta que se procese, pero una remolacha dañada por las heladas se vuelve efectivamente no procesable.

Estados Unidos fija altos precios del azúcar para apoyar a sus productores, con el efecto de que muchos antiguos compradores de azúcar se han cambiado al jarabe de maíz (fabricantes de bebidas) o se han mudado fuera del país (fabricantes de dulces).

Los bajos precios de los jarabes de glucosa producidos a partir de trigo y maíz ( maíz ) amenazan el mercado tradicional del azúcar. Utilizados en combinación con edulcorantes artificiales , pueden permitir a los fabricantes de bebidas producir productos de muy bajo costo.

Jarabe de maíz con alto contenido de fructosa [ editar ]

Artículo principal: jarabe de maíz con alto contenido de fructosa

El jarabe de maíz con alto contenido de fructosa (JMAF) es significativamente más barato como edulcorante para la fabricación de alimentos y bebidas que la sacarosa refinada. [32] Esto ha llevado a que la sacarosa sea parcialmente desplazada en la producción industrial de alimentos de los Estados Unidos por el JMAF y otros edulcorantes naturales distintos de la sacarosa. [32] [33]

Los informes en los medios públicos han considerado al JMAF menos seguro que la sacarosa. [32] [33] Sin embargo, las formas más comunes de JMAF contienen 42 por ciento de fructosa, que se usa principalmente en alimentos procesados, o 55 por ciento de fructosa, que se usa principalmente en refrescos, en comparación con la sacarosa, que es 50 por ciento de fructosa. Dado un contenido de glucosa y fructosa aproximadamente igual, no parece haber una diferencia significativa en la seguridad. [32] [34] Dicho esto, los dietistas clínicos , los profesionales médicos y la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) están de acuerdo en que los azúcares en la dieta son una fuente de calorías vacías.asociados con ciertos problemas de salud, y recomiendan limitar el consumo general de edulcorantes a base de azúcar. [32] [33] [34]

Tipos [ editar ]

Bastón [ editar ]

Artículo principal: Caña de azúcar
Caña de azúcar cosechada de Venezuela lista para procesar

Desde el siglo VI a. C., los productores de azúcar de caña han triturado el material vegetal cosechado de la caña de azúcar para recolectar y filtrar el jugo. Luego tratan el líquido (a menudo con cal (óxido de calcio) ) para eliminar las impurezas y luego neutralizarlo. Hervir el jugo luego permite que el sedimento se asiente en el fondo para dragarlo, mientras que la espuma sube a la superficie para quitarla. Al enfriarse, el líquido cristaliza, generalmente en el proceso de agitación, para producir cristales de azúcar. Las centrífugas generalmente eliminan el jarabe no cristalizado. Los productores pueden vender el producto de azúcar para usarlo tal cual o procesarlo más para producir grados más ligeros. El procesamiento posterior puede tener lugar en otra fábrica de otro país.

La caña de azúcar es un componente importante de la agricultura brasileña; el país es el mayor productor mundial de caña de azúcar y sus productos derivados, como el azúcar cristalizado y el etanol ( combustible de etanol ). [35]

Remolacha [ editar ]

Remolacha azucarera
Artículo principal: remolacha azucarera

Los productores de azúcar de remolacha cortan las remolachas lavadas y luego extraen el azúcar con agua caliente en un " difusor ". Una solución alcalina (" lechada de cal " y dióxido de carbono del horno de cal) sirve para precipitar las impurezas (ver carbonatación ). Después de la filtración, la evaporación [se necesita clarificación ] concentra el jugo hasta un contenido de aproximadamente 70% de sólidos, y la cristalización controlada extrae el azúcar. Una centrífuga elimina los cristales de azúcar del líquido, que se recicla en las etapas del cristalizador. Cuando las limitaciones económicas impiden la eliminación de más azúcar, el fabricante descarta el líquido restante, ahora conocido como melaza.o lo vende a productores de alimentos para animales.

El tamizado del azúcar blanco resultante produce diferentes grados para la venta.

Caña versus remolacha [ editar ]

Es difícil distinguir entre el azúcar totalmente refinado producido a partir de la remolacha y la caña. Una forma es mediante el análisis de isótopos de carbono. La caña utiliza la fijación de carbono C4 y la remolacha utiliza la fijación de carbono C3 , lo que da como resultado una proporción diferente de isótopos de 13 C y 12 C en la sacarosa. Las pruebas se utilizan para detectar el abuso fraudulento de las subvenciones de la Unión Europea o para ayudar en la detección de zumos de frutas adulterados .

La caña de azúcar tolera mejor los climas cálidos, pero la producción de caña de azúcar necesita aproximadamente cuatro veces más agua que la producción de remolacha azucarera. Como resultado, algunos países que tradicionalmente producían azúcar de caña (como Egipto ) han construido nuevas fábricas de azúcar de remolacha desde aproximadamente 2008. Algunas fábricas de azúcar procesan tanto la caña de azúcar como la remolacha azucarera y extienden su período de procesamiento de esa manera.

La producción de azúcar deja residuos que difieren sustancialmente según las materias primas utilizadas y el lugar de producción. Si bien la melaza de caña se usa a menudo en la preparación de alimentos, los humanos encuentran desagradable la melaza de la remolacha azucarera y, en consecuencia, termina principalmente como materia prima de fermentación industrial (por ejemplo, en destilerías de alcohol ) o como alimento para animales . Una vez secas, cualquier tipo de melaza puede servir como combustible para quemar.

El azúcar puro de remolacha es difícil de encontrar, así etiquetado, en el mercado. Aunque algunos fabricantes etiquetan su producto claramente como "azúcar de caña pura", el azúcar de remolacha casi siempre se etiqueta simplemente como azúcar o azúcar pura. Las entrevistas con las 5 principales empresas productoras de azúcar de remolacha revelaron que muchas marcas de tiendas o productos de azúcar de "marca privada" son azúcar de remolacha pura. El código de lote se puede utilizar para identificar la empresa y la planta de la que procede el azúcar, lo que permite identificar el azúcar de remolacha si se conocen los códigos. [36]

Azúcares culinarios [ editar ]

Azúcar en bruto granulado
Blanco molino [ editar ]

El azúcar blanco de molino, también llamado blanco de plantación, el azúcar cristal o azúcar superior se produce a partir del azúcar en bruto. Se expone al dióxido de azufre durante la producción para reducir la concentración de compuestos de color y ayuda a prevenir un mayor desarrollo de color durante el proceso de cristalización. Aunque es común en las áreas de cultivo de caña de azúcar, este producto no se almacena ni se envía bien. Después de unas semanas, sus impurezas tienden a promover la decoloración y la formación de grumos; por lo tanto, este tipo de azúcar se limita generalmente al consumo local. [37]

Blanco directo [ editar ]

El blanco directo, un azúcar blanco común en la India y otros países del sur de Asia, se produce precipitando muchas impurezas del jugo de caña utilizando ácido fosfórico e hidróxido de calcio , similar a la técnica de carbonatación utilizada en el refinado del azúcar de remolacha. El blanco directo es más puro que el azúcar blanco molido, pero menos puro que el blanco refinado.

Blanco refinado [ editar ]
Ver también: azúcar blanco

El blanco refinado es la forma más común de azúcar en América del Norte y Europa. El azúcar refinado se elabora disolviendo y purificando azúcar en bruto utilizando ácido fosfórico similar al método utilizado para el blanco directo, un proceso de carbonatación que involucra hidróxido de calcio y dióxido de carbono, o mediante diversas estrategias de filtración. Luego se purifica aún más mediante filtración a través de un lecho de carbón activado o carbón de huesos . Las refinerías de azúcar de remolacha producen azúcar blanco refinado directamente sin una etapa cruda intermedia. [ aclaración necesaria ]

El azúcar blanco refinado se vende típicamente como azúcar granulada, que se ha secado para evitar que se aglutine y viene en varios tamaños de cristales para uso doméstico e industrial:

Azúcares; en el sentido de las agujas del reloj desde la parte superior izquierda: caña refinada, sin refinar, marrón, sin procesar
  • El azúcar de grano grueso , como el azúcar de lijado (también llamado "azúcar perlado", "azúcar de decoración", azúcar picado o puntas de azúcar ) es un azúcar de grano grueso que se usa para agregar brillo y sabor a los productos horneados y dulces. Sus grandes cristales reflectantes no se disuelven cuando se someten al calor.
  • Granulado , familiar como el azúcar de mesa, con un tamaño de grano de aproximadamente 0,5 mm de ancho. [38] Los "terrones de azúcar" son terrones para consumo conveniente producidos mezclando azúcar granulada con jarabe de azúcar.
  • Caster (0,35 mm), [38] un azúcar muy fino en Gran Bretaña y otros países de la Commonwealth, llamado así porque los granos son lo suficientemente pequeños como para pasar por un caster de azúcar, que es un recipiente pequeño con una parte superior perforada, desde el cual se espolvorea el azúcar. en la mesa. [39] Comúnmente utilizado en repostería y bebidas mezcladas, se vende como azúcar "superfina" en los Estados Unidos. Debido a su finura, se disuelve más rápido que el azúcar blanco normal y es especialmente útil en merengues y líquidos fríos. El azúcar en polvo se puede preparar en casa moliendo azúcar granulada durante un par de minutos en un mortero o procesador de alimentos.
  • Azúcar en polvo , 10X , azúcar de repostería (0,060 mm) o azúcar glas (0,024 mm), producido moliendo azúcar hasta obtener un polvo fino. El fabricante puede agregar una pequeña cantidad de agente antiaglutinante para evitar la formación de grumos, ya sea almidón de maíz (1% a 3%) o fosfato tricálcico.
Cristales de azúcar morena

El azúcar moreno proviene de las últimas etapas del refinado del azúcar de caña, cuando el azúcar forma cristales finos con uncontenidosignificativo de melaza , o de recubrir azúcar refinada blanca con un jarabe de melaza de caña (melaza negra). El color y el sabor del azúcar moreno se vuelven más fuertes al aumentar el contenido de melaza, al igual que sus propiedades de retención de humedad. El azúcar moreno también tiende a endurecerse si se expone a la atmósfera, aunque el manejo adecuado puede revertirlo.

Medida [ editar ]

Contenido de azúcar disuelto [ editar ]

Los científicos y la industria azucarera utilizan grados Brix (símbolo ° Bx), introducidos por Adolf Brix , como unidades de medida de la relación de masa de sustancia disuelta a agua en un líquido. Una solución de sacarosa a 25 ° Bx tiene 25 gramos de sacarosa por 100 gramos de líquido; o, para decirlo de otra manera, existen 25 gramos de azúcar sacarosa y 75 gramos de agua en los 100 gramos de solución.

Los grados Brix se miden mediante un sensor de infrarrojos. Esta medición no equivale a los grados Brix de una medición de densidad o índice de refracción, porque medirá específicamente la concentración de azúcar disuelto en lugar de todos los sólidos disueltos. Cuando se usa un refractómetro, se debe informar el resultado como " sustancia seca refractométrica " (RDS). Se podría decir que un líquido tiene 20 ° Bx RDS. Esto se refiere a una medida de porcentaje en peso del totalsólidos secos y, aunque técnicamente no son los mismos que los grados Brix determinados mediante un método de infrarrojos, proporciona una medición precisa del contenido de sacarosa, ya que la sacarosa de hecho forma la mayoría de los sólidos secos. El advenimiento de los sensores de medición Brix infrarrojos en línea ha hecho que la medición de la cantidad de azúcar disuelta en productos sea económica utilizando una medición directa.

Consumo [ editar ]

Artículo principal: Historia del azúcar

El azúcar refinado era un lujo antes del siglo XVIII. Se hizo muy popular en el siglo XVIII, luego se graduó hasta convertirse en un alimento necesario en el siglo XIX. Esta evolución del gusto y la demanda de azúcar como ingrediente alimentario esencial desencadenó importantes cambios económicos y sociales. [23] Con el tiempo, el azúcar de mesa se volvió lo suficientemente barato y común como para influir en la cocina estándar y las bebidas aromatizadas.

La sacarosa forma un elemento importante en repostería y postres . Los cocineros lo usan para endulzar: su componente de fructosa, que tiene casi el doble de dulzor que la glucosa, hace que la sacarosa sea distintivamente dulce en comparación con otros carbohidratos. [40] [ aclaración necesaria ] También puede actuar como conservante de alimentos cuando se utiliza en concentraciones suficientes. La sacarosa es importante para la estructura de muchos alimentos, incluidos bizcochos y galletas, pasteles y tartas, dulces y helados y sorbetes. Es un ingrediente común en muchos procesados ​​y los llamados " alimentos chatarra ".

Información nutricional [ editar ]

Azúcares granulados [sacarosa]
Valor nutricional por 100 g (3,5 oz)
Energía1.620 kJ (390 kcal)
Carbohidratos
100 gramos
gordo
0 g
Proteína
0 g
VitaminasCantidad % DV †
Tiamina (B 1 )
0%
0 mg
Riboflavina (B 2 )
0%
0 mg
Niacina (B 3 )
0%
0 mg
Vitamina C
0%
0 mg
MineralesCantidad % DV †
Hierro
0%
0 mg
Fósforo
0%
0 mg
Potasio
0%
2,0 mg
Selenio
1%
0,6 μg
Enlace a la entrada de la base de datos del USDA
  • Unidades
  • μg = microgramos  • mg = miligramos
  • UI = Unidades internacionales
† Los porcentajes se aproximan aproximadamente utilizando las recomendaciones de EE . UU. Para adultos.
Fuente: USDA FoodData Central

El azúcar completamente refinado es 99,9% de sacarosa, por lo que solo proporciona carbohidratos como nutriente dietético y 390 kilocalorías por porción de 100 g ( datos del USDA , tabla de la derecha). [41] No hay micronutrientes de importancia en el azúcar totalmente refinado (tabla de la derecha). [41]

Metabolismo de la sacarosa [ editar ]

Sacarosa granulada

En los seres humanos y otros mamíferos, la sacarosa se descompone en sus monosacáridos constituyentes , glucosa y fructosa , mediante sacarasa o glucósido hidrolasas isomaltasa , que se encuentran en la membrana de las microvellosidades que recubren el duodeno . [42] [43] Las moléculas de glucosa y fructosa resultantes luego se absorben rápidamente en el torrente sanguíneo. En bacterias y algunos animales, la sacarosa es digerida por la enzima invertasa . La sacarosa es un macronutriente de fácil asimilación.que proporciona una fuente rápida de energía, provocando un rápido aumento de la glucosa en sangre al ingerirla. La sacarosa, como carbohidrato puro , tiene un contenido energético de 3,94  kilocalorías por gramo (o 17  kilojulios por gramo).

Si se consume en exceso, la sacarosa puede contribuir al desarrollo del síndrome metabólico , incluido un mayor riesgo de diabetes tipo 2 , aumento de peso y obesidad en adultos y niños. [44] [45]

Caries dental [ editar ]

La caries dental (caries dental) se ha convertido en un peligro para la salud pronunciado asociado con el consumo de azúcares, especialmente sacarosa. Las bacterias orales tales como Streptococcus mutans viven en la placa dental y metabolizan cualquier azúcares libres (no sólo de sacarosa, pero también glucosa , lactosa , fructosa , y cocidas almidones [46] ) en ácido láctico . El ácido láctico resultante reduce el pH de la superficie del diente, despojándolo de minerales en el proceso conocido como caries. [47] [48]

Todos los azúcares de 6 carbonos y disacáridos basados ​​en azúcares de 6 carbonos pueden ser convertidos por las bacterias de la placa dental en ácido que desmineraliza los dientes, pero la sacarosa puede ser especialmente útil para Streptococcus sanguinis (antes Streptococcus sanguis ) y Streptococcus mutans . [49] [50] La sacarosa es el único azúcar de la dieta que se puede convertir en glucanos pegajosos (polisacáridos similares al dextrano) mediante enzimas extracelulares. Estos glucanos permiten que las bacterias se adhieran a la superficie del diente y acumulen gruesas capas de placa. Las condiciones anaeróbicas en las profundidades de la placa fomentan la formación de ácidos, lo que conduce a lesiones cariosas. Por tanto, la sacarosa podría permitir que S. mutans , S. sanguinisy muchas otras especies de bacterias que se adhieren fuertemente y resisten la eliminación natural, por ejemplo, mediante el flujo de saliva, aunque se eliminan fácilmente con el cepillado. Los glucanos y levanos (polisacáridos de fructosa) producidos por la placa bacteriana también actúan como reserva de alimento para las bacterias. Un papel tan especial de la sacarosa en la formación de caries es mucho más significativo a la luz del uso casi universal de la sacarosa como el agente edulcorante más deseable. La sustitución generalizada de la sacarosa por jarabe de maíz con alto contenido de fructosa (JMAF) no ha disminuido el peligro de la sacarosa. Si hay cantidades más pequeñas de sacarosa presentes en la dieta, aún serán suficientes para el desarrollo de placa anaeróbica espesa y la placa bacteriana metabolizará otros azúcares en la dieta, [50] como la glucosa y la fructosa en JMAF.

Índice glucémico [ editar ]

La sacarosa es un disacárido compuesto de 50% de glucosa y 50% de fructosa y tiene un índice glucémico de 65. [51] La sacarosa se digiere rápidamente, [52] [53] pero tiene un índice glucémico relativamente bajo debido a su contenido de fructosa, que tiene un efecto mínimo sobre la glucosa en sangre. [52]

Al igual que con otros azúcares, la sacarosa se digiere en sus componentes a través de la enzima sacarasa a glucosa (azúcar en sangre). El componente de glucosa se transporta a la sangre donde satisface las demandas metabólicas inmediatas, o se convierte y se reserva en el hígado como glucógeno . [53]

Gota [ editar ]

La aparición de gota está relacionada con un exceso de producción de ácido úrico. Una dieta rica en sacarosa puede provocar gota, ya que eleva el nivel de insulina, lo que evita la excreción de ácido úrico del cuerpo. A medida que aumenta la concentración de ácido úrico en el cuerpo, también lo hace la concentración de ácido úrico en el líquido articular y, más allá de una concentración crítica, el ácido úrico comienza a precipitarse en cristales. Los investigadores han implicado a las bebidas azucaradas con alto contenido de fructosa en un aumento de los casos de gota. [54] [55]

Intolerancia a la sacarosa [ editar ]

Artículo principal: intolerancia a la sacarosa

Recomendación dietética de la ONU [ editar ]

En 2015, la Organización Mundial de la Salud (OMS) publicó una nueva guía sobre la ingesta de azúcares para adultos y niños, como resultado de una extensa revisión de la evidencia científica disponible por parte de un grupo multidisciplinario de expertos. La guía recomienda que tanto los adultos como los niños se aseguren de que su ingesta de azúcares libres (monosacáridos y disacáridos añadidos a los alimentos y bebidas por el fabricante, cocinero o consumidor, y azúcares presentes naturalmente en la miel, jarabes, jugos de frutas y concentrados de jugos de frutas) sea menor que 10% de la ingesta energética total. Un nivel por debajo del 5% de la ingesta total de energía aporta beneficios adicionales para la salud, especialmente en lo que respecta a la caries dental.[56]

Preocupaciones religiosas [ editar ]

La industria del refino de azúcar a menudo utiliza carbón de huesos ( huesos de animales calcinados ) para decolorar. [57] [58] Aproximadamente el 25% del azúcar producido en los EE. UU. Se procesa utilizando carbón vegetal como filtro, y el resto se procesa con carbón activado . Como el carbón vegetal no parece permanecer en el azúcar terminado, los líderes religiosos judíos consideran que el azúcar filtrado a través de él es pareve , lo que significa que no es carne ni lácteos y puede usarse con cualquier tipo de alimento. Sin embargo, el carbón de hueso debe provenir de un animal kosher (por ejemplo, vaca, oveja) para que el azúcar sea kosher . [58]

Comercio y economía [ editar ]

Uno de los productos básicos más comercializados en el mundo a lo largo de la historia, el azúcar representa alrededor del 2% del mercado mundial de carga seca. [ cita requerida ] Los precios internacionales del azúcar muestran una gran volatilidad, desde alrededor de 3 a más de 60 centavos por libra en los últimos 50 años. Aproximadamente 100 de los 180 países del mundo producen azúcar de remolacha o caña, algunos más refinan el azúcar sin refinar para producir azúcar blanca y todos los países consumen azúcar. El consumo de azúcar oscila entre alrededor de 3 kilogramos por persona al año en Etiopía y alrededor de 40 kg / persona / año en Bélgica. [ cita requerida ] El consumo per cápita aumenta con el ingreso per cápita hasta que alcanza una meseta de alrededor de 35 kg por persona por año en los países de ingresos medios.

Muchos países subvencionan fuertemente la producción de azúcar. La Unión Europea, Estados Unidos, Japón y muchos países en desarrollo subsidian la producción nacional y mantienen altos aranceles a las importaciones. Los precios del azúcar en estos países a menudo han superado los precios en el mercado internacional hasta tres veces; Hoy en día , con los precios de los futuros del azúcar del mercado mundial fuertes, estos precios suelen superar los precios mundiales en dos veces.

Precio mundial del azúcar en bruto de 1960 a 2014

Dentro de los organismos de comercio internacional, especialmente en la Organización Mundial del Comercio , los países del " G20 " liderados por Brasil han argumentado durante mucho tiempo que, debido a que estos mercados de azúcar en esencia excluyen las importaciones de azúcar de caña, los productores de azúcar del G20 reciben precios más bajos de lo que recibirían en el libre comercio . Si bien tanto la Unión Europea como los Estados Unidos mantienen acuerdos comerciales mediante los cuales ciertos países en desarrollo y menos desarrollados (PMA) pueden vender ciertas cantidades de azúcar en sus mercados, libres de los aranceles de importación habituales, los países fuera de estos regímenes comerciales preferidos se han quejado de que estos acuerdos violan la " nación más favorecida"principio del comercio internacional. Esto ha dado lugar a numerosos aranceles y gravámenes en el pasado.

En 2004, la OMC se puso del lado de un grupo de países exportadores de azúcar de caña (liderados por Brasil y Australia) y gobernó el régimen azucarero de la UE y el Protocolo del Azúcar ACP-UE que lo acompaña (por el cual un grupo de países africanos, caribeños y del Pacífico reciben beneficios preferenciales). acceso al mercado europeo del azúcar) ilegal. [59] En respuesta a esta y a otras resoluciones de la OMC, y debido a las presiones internas sobre el régimen del azúcar de la UE, la Comisión Europea propuso el 22 de junio de 2005 una reforma radical del régimen del azúcar de la UE, reduciendo los precios en un 39%. y eliminar todas las exportaciones de azúcar de la UE. [60] Los exportadores de azúcar de África, el Caribe, el Pacífico y los países menos adelantados reaccionaron con consternación a las propuestas de azúcar de la UE. [61]El 25 de noviembre de 2005, el Consejo de la UE acordó reducir los precios del azúcar en la UE en un 36% a partir de 2009. En 2007, parecía [62] que el Programa Azucarero de EE. UU. Podría convertirse en el próximo objetivo de reforma. Sin embargo, algunos comentaristas esperaban un fuerte cabildeo por parte de la industria azucarera estadounidense, que donó 2,7 millones de dólares a los titulares de la Cámara y el Senado de los Estados Unidos en las elecciones estadounidenses de 2006, más que cualquier otro grupo de productores de alimentos estadounidenses. [63] Entre los grupos de presión especialmente prominentes se incluyen los hermanos Fanjul , los llamados "barones del azúcar" que hicieron las contribuciones individuales más grandes de dinero blando a los partidos demócrata y republicano en el sistema político de los Estados Unidos de América. [64] [65]

Pequeñas cantidades de azúcar, especialmente de calidad especial, llegan al mercado como productos básicos de " comercio justo "; el sistema de comercio justo produce y vende estos productos en el entendimiento de que una fracción de los ingresos mayor de lo habitual apoyará a los pequeños agricultores del mundo en desarrollo. Sin embargo, mientras que la Fundación Fairtrade ofrece una prima de $ 60.00 por tonelada a los pequeños agricultores por el azúcar de marca "Fairtrade", [66] esquemas gubernamentales como el Programa del Azúcar de los Estados Unidos y el Protocolo del Azúcar ACP ofrecen primas de alrededor de $ 400.00 por tonelada por encima del mercado mundial. precios. Sin embargo, la UE anunció el 14 de septiembre de 2007 que había ofrecido "eliminar todos los derechos y cuotas sobre la importación de azúcar en la UE". [67]

La Asociación del Azúcar de EE. UU. Ha lanzado una campaña para promover el azúcar sobre los sustitutos artificiales. La Asociación ahora desafía enérgicamente muchas creencias comunes con respecto a los efectos secundarios negativos del consumo de azúcar. La campaña emitió un comercial de televisión de alto perfil durante los Premios Primetime Emmy 2007 en FOX Television. La Asociación del Azúcar utiliza el lema de marca registrada "Azúcar: dulce por naturaleza". [68]

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  68. ^ Sugar Association Archivado el 31 de agosto de 2009 en la Wayback Machine . Sugar.org. Consultado el 18 de noviembre de 2011.

Lectura adicional [ editar ]

  • Yudkin, J .; Edelman, J .; Hough, L. (1973). Azúcar: aspectos químicos, biológicos y nutricionales de la sacarosa . Butterworth. ISBN 978-0-408-70172-3.

Enlaces externos [ editar ]

  • Imágenes 3D de sacarosa
  • CDC - Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos