Сахара: Введение

[Познышев Вадим]

Сахара являются углеводами, т. е. в состав их молекул входят углерод, водород и кислород.
Они используются при изготовлении мясных продуктов, поскольку влияют на вкус и аромат, способствуют формированию коричневого цвета продукта в процессе жарки, а также способны скрывать высокое содержание соли в мясном продукте.2010Ф36
В сырые ферментированные салями сахара вводят в качестве питательной среды дяя стартовых культур, которые в процессе ферментации превращают сахара преимущественно в молочную кислоту. Именно в результате этого процесса в первую очередь происходит снижение рН салями в процессе ферментации.

Сахара можно разделить на моно-, ди- и олигосахариды.
Все эти вещества называются сахарами, поскольку все они имеют сладкий вкус.
Полисахариды, например, крахмал, не обладают сладким вкусом, и поэтому не являются сахарами.
Мышечный углевод гликоген иногда называют сахаром, хотя на самом деле он является полисахаридом.
Моносахариды — самые простые сахара, они содержат от трех до семи атомов углерода в молекуле.
Пентозы, например, рибоза, ксилоза и рибулоза, являются моносахаридами с пятью атомами углерода в молекуле.
Гексозы, в частности, фруктоза, галактоза, глюкоза, манноза содержат шесть атомов углерода в каждой молекуле.

Практически все моносахариды и их производные, имеющие в структуре молекулы альдегидную или кетонную группу, обладают восстанавливающими свойствами (существует несколько исключений, например, производные альдоновой кислоты). Эти восстанавливающие сахара химически очень активны, реагируют с аминокислотами и белками при нагревании и в основном именно они участвуют в реакции Майяра. В молекуле альдозы (полигидроксиальдегида) карбоксильная группа (>С=0) находится у концевого атома углерода, поэтому она образует альдегидную группу (—СНО). Если же карбоксильная группа соединена с атомом углерода, находящимся внутри углеродной цепочки, как правило, со вторым (С2), то она образует кето-группу, и такой углевод называется кетозой (полигидроксикетоном).

Молекулы большинства моносахаридов могут существовать в линейной форме или в виде кольца, но в основном находятся в кольцевой форме, возникающей в результате внутримолекулярной перестройки. Пятичленное кольцо, например, рибозы, называется фуранозой, в то время как шестичленное кольцо, например, глюкозы, — пиранозой.

Моносахариды могут существовать в виде L- и D-изомеров в зависимости от расположения ОН-групп у несимметричного атома углерода, наиболее удаленного от карбонильной группы. Стандартным веществом для определения L- и D-форм моносахаридов является D-глицеральдегид. При расположении группы —ОН справа (как в случае D-глицеральдегида) вещество считается находящимся в D-форме (D происходит от латинского слова «dexter», что значит «правая сторона»), Если же ОН-группа расположена слева, моносахарид находится в L-форме.

Многие сахара различаются только ориентацией гидроксильных групп (-ОН) в молекулах, но это небольшое изменение обусловливает существенные отличия вкуса, температуры плавления и биохимических свойств. Например, в таком сахаре, как D-глюкоза (выше) различают α- и β-глюкозу в зависимости от расположения гидроксильной группы (-ОН) при первом атоме углерода относительно первой спиртовой группы (—СН2ОН), связанной с пятым атомом углерода. В α-D-глюкозе группа -ОН первого углеродного атома находится на противоположной стороне относительно группы —СН2ОН, в то время как в молекуле β-D-глюкозы группа -ОН располагается на той же стороне, что и —СН2ОН в кольцевой молекуле.

К моносахаридам, молекулы которых содержат шесть атомов углерода, т. е. к гексозам, относятся следующие вещества:
1. Фруктоза, присутствующая в основном во фруктах и в меде, также является компонентом сахарозы (свекловичного или тростникового сахара). Фруктоза, как правило, не используется при изготовлении мясных продуктов в связи с высокой сладостью.
2. Галактоза, являющаяся частью лактозы (молочного сахара).

3. Глюкоза (декстроза) — структурное звено крахмала и гликогена, а также часть сахарозы. В процессе переваривания крахмал распадается до глюкозы, которая частично переходит в кровь. В организме человека глюкоза запасается в виде гликогена (полисахарида), ее высокие концентрации обнаруживаются в печени и мышечной ткани. Глюкозу достаточно часто применяют при изготовлении мясных продуктов для получения законченного вкуса и аромата. Другой причиной ее использования является то, что она позволяет добиться гораздо большего осмотического давления в растворе, чем, например, сахароза, таким образом снижая aw.
Глюкоза намного менее сладкая, чем сахароза, и поэтому может быть добавлена в большей концентрации без придания продукту сладкого вкуса. Как правило, концентрация глюкозы в готовом продукте составляет до 2%. Также глюкоза может напрямую сбраживаться большинством видов стартовых культур, используемых при производстве сырых ферментированных салями.

4. Манноза — еще один представитель моносахаридов-гексоз. Встречается, например, в кожуре апельсинов.

К моносахаридам, молекулы которых содержат пять атомов углерода, т. е. к пентозам, относятся следующие вещества:
рибоза — компонент ДНК человека;
арабиноза — часть гемицеллюлозы;
ксилоза — сырье для производства подсластителя ксилита.

К дисахаридам, которые представляют собой комбинацию двух отдельных моносахаридов, связанных вместе гликозидными связями, относятся следующие вещества:
1. Лактоза — является дисахаридом, состоящим из единиц D-глюкозы и D-галактозы. Коровье молоко содержит около 4-5% лактозы, женское грудное молоко — около 5,5-7,5%. Этот дисахарид используют при изготовлении мясных продуктов в основном благодаря сочетаемости с ароматом мяса, кроме того, его добавляют при изготовлении салями. Лактоза плохо растворяется в холодной воде.

2. Мальтоза — состоит из двух единиц D-глюкозы. Этот дисахарид, продукт гидролиза крахмала, прекрасно растворяется в воде, но обычно его не используют в мясной промышленности.

3. Сахароза — невосстанавливающий сахар; состоит из одной единицы D-глюкозы и одной единицы D-фруктозы. Обычный столовый сахар — это сахароза, но этот дисахарид также присутствует в сыром сахаре, сиропе, кленовом сиропе, многих фруктах и в меде. Сахарозу получают из сахаросодержащих корнеплодов, содержащих до 22% этого дисахарида, и из сахарного тростника, в котором ее концентрация составляет около 20%. Иногда для предотвращения слеживания сахарозы к ней добавляют около 2% крахмала. Сахарозу в дозировках от 0,5 до 1,0% довольно часто используют при изготовлении ветчинных продуктов для снижения aw продукта в связи с ее воздействием на вкус и аромат и для того, чтобы замаскировать повышенное содержание соли.
Дозировки, превышающие 1,0%, обычно приводят к излишне сладкому вкусу продукта. При нагревании сахарозы выше температуры ее плавления происходит карамелизация. Кроме того, при нагревании образуется множество побочных продуктов сахарозы, способствующих формированию характерного цвета, внешнего вида, вкуса и запаха мясного продукта.

4. Трегалоза — так же, как и мальтоза, состоит из двух остатков D-глюкозы, но в молекуле трегалозы они соединены иначе, чем в молекуле мальтозы.

5. Полиолы (маннитол и сорбитол) являются производными моносахаридов, а не дисахаридами, но их свойства очень сходны со свойствами дисахаридов.
Сахароза может использоваться как в сухом (кристаллическом) виде, так и в виде сиропов различной концентрации. Одной из широко используемых форм сахарозы является инвертный сахар, жидкий при комнатной температуре. Он представляет собой сироп, в котором половина сахарозы превращена (инвертирована) в смесь составляющих ее веществ, т. е. глюкозы и фруктозы. Инвертный сахар имеет более сладкий вкус, чем сироп сахарозы. Кроме того, на рынке присутствует коричневый сахар — разновидность сахарозы, которая получается из мелких кристаллов в слое сиропа мелассы (меласса представляет собой концентрированный сироп свекловичного или тростникового сахара после извлечения из него сахарозы путем кристаллизации). Количество сиропа, обволакивающего мелкие кристаллы и различные параметры производственного процесса определяют цвет коричневого сахара. Повышенное количество мелассы, например, обусловливает более темный цвет. Коричневый сахар придает мясному продукту характерный привкус, и его часто применяют при производстве ветчин и ветчинных продуктов, например, бекона. Для получения продуктов с медовым привкусом или обжаренных в меду продуктов обычно применяют смесь D-фруктозы и D-глюкозы, поскольку эти сахара присутствуют в натуральном меде.

Олигосахариды содержат в молекуле от трех до десяти моносахаридов. Наиболее известными олигосахаридами являются мальтодекстрины, не имеющие сладкого вкуса. К другим олигосахаридам относятся раффиноза, стахиоза и вербаскоза, но обычно их не применяют при производстве мясных продуктов.
Растворимость сахара зависит в основном от температуры раствора, а также от гигроскопичности самого сахара.
Лучше всего в воде растворяется фруктоза, затем следует глюкоза, сахароза и мальтоза. Лактоза плохо растворяется в воде.
В таблице представлены показатели степени сладости различных сахаров по отношению к сахарозе, сладость которой принимается за 100:

Пищевые добавки, относящиеся к группе подсластителей, т.е. заменителей сахара, как правило, редко используются при производстве мясных продуктов, поскольку сахара обычно добавляют к мясным продуктам не для придания им сладости (за исключением некоторых восточно-азиатских продуктов), а скорее в целях удержания воды, создания выраженного вкуса и аромата, а также в определенной степени для маскировки высокого содержания соли. Однако подсластители иногда применяются для приготовления маринадов и соусов, предназначенных для маринования мяса.

Аспартам (Е951) — неусваиваемый подсластитель; не является источником энергии. Он состоит из двух аминокислот (одна из которых — фенилаланин) и примерно в 200 раз слаще сахара, но сладкий вкус теряется при нагревании продукта. Поэтому аспартам в основном используют при производстве холодных продуктов, например, йогуртов, безалкогольных напитков и мороженого. Использование аспартама находится под особым контролем, поскольку он может вызвать нейротоксические расстройства, например, головную боль.

Цикламат (Е952) также не является источником энергии, он в 30 раз слаще сахара. При введении в рацион крыс больших количеств цикламата у животных возникал рак мочевого пузыря, но влияние этой добавки на организм человека до конца не выяснено. Тем не менее в США цикламат не разрешен.

Сахарин (Е954) является еще одним неусваиваемым подсластителем, он примерно в 500 раз слаще, чем сахар. Он был открыт в 1881 г., и испытания на животных показали, что его употребление вызывает рак. В результате сахарин запрещен во многих странах, в то время как в других, например, в США, его применение допускается только при наличии маркировки с предупреждением.

Тагатоза — это подсластитель, сладость которого составляет примерно 90% сладости сахарозы, но при этом он очень низкокалориен. Это моносахарид, получаемый из лактозы, в основном его применяют в хлебопечении.