Îáçîð ðûíêà çàìåíèòåëåé ñàõàðà, âûïóñêàåìûõ îòå÷åñòâåííîé ïðîìûøëåííîñòüþ è ïîñòóïàþùèõ ïî èìïîðòó è ðàçðàáîòêà ðåêîìåíäàöèé ïî èõ ïðèìåíåíèþ
Ñ6Í12Î6 — Í2Î = Ñ6Í10Î5,
àìîðôíîå âåùåñòâî, êîòîðîå â âîäíîì ðàñòâîðå ñíîâà ïåðåõîäèò â ãëþêîçó. Ãëþêîíîâàÿ êèñëîòà (2 ïðè n = 4), ëàêòîí êîòîðîé C6H10O6 ïëàâèòñÿ ïðè 130° — 135° è âðàùàåò ï. ï. âïðàâî [ α ]D = + 68,2; â âèäå ëàêòîíîêèñëîòû ïëàâèòñÿ ïðè 130° — 132° à âðàùàåò âïðàâî, [ α ]D = 225°; ñàõàðíàÿ êèñëîòà (3); ïðè ðåäóêöèè ãëþêîçû ïîëó÷àåòñÿ øåñòèàòîìíûé ñïèðò ñîðáèò (Meunier), ñòåðåîèçîìåð ìàííèòà; ñîðáèò ïðè îêèñëåíèè äàåò ñíîâà ãëþêîçó (Vincent è Delachanal). Ãèäðàçîí ãëþêîçû, áåñöâåòíûå èãëû, ïëàâèòñÿ ïðè 144° — 145°; îçàçîí, æåëòûå èãëû, ïëàâÿòñÿ ïðè 204° — 205°.
Ôðóêòîçà (ëåâóëîçà) âñòðå÷àåòñÿ â ìåäå è âî ìíîãèõ ïëîäàõ; îáðàçóåòñÿ ïðè îêèñëåíèè ìàííèòà õàìåëåîíîì èëè âîçäóõîì â ïðèñóòñòâèè ïëàòèíîâîé ÷åðíè âìåñòå ñ ìàííîçîé (Ãîðóï Áåçàíåö, êîòîðûé íàçâàë ïîëó÷åííóþ ñìåñü ìàííèòîçîé). Äëÿ ïîëó÷åíèÿ ÷èñòîé ôðóêòîçû îáûêíîâåííî ïîëüçóþòñÿ èíóëèíîì, êîòîðûé ïðè êèïÿ÷åíèè ñ ñëàáîé ñåðíîé êèñëîòîé, è äàæå ïðîñòî âîäíîãî ðàñòâîðà, öåëèêîì ïåðåõîäèò â ôðóêòîçó. Ïðè èñïàðåíèè âîäíîãî ðàñòâîðà â ïóñòîòå íàä ñåðíîé êèñëîòîé ïîëó÷àåòñÿ ñèðîï, êîòîðûé, ïîñëå ïðîìûâàíèÿ àáñîëþòíûì ñïèðòîì, ïðåâðàùàåòñÿ â êðèñòàëëè÷åñêóþ ìàññó; ôðóêòîçà ïëàâèòñÿ ïðè 95° è íà÷èíàåò ðàçëàãàòüñÿ ïðè 100°. Èç ñïèðòîâîãî ðàñòâîðà, ïîëó÷àþùåãîñÿ ïðè îáðàáîòêå èíâåðòèðîâàííîãî òðîñòíèêîâîãî ñàõàðà íà ãëþêîçó, ôðóêòîçà ìîæåò áûòü âûäåëåíà ïîñðåäñòâîì ïîðîøêà ãàøåíîé èçâåñòè, ñ êîòîðîé îíà îáðàçóåò òðóäíîðàñòâîðèìîå ñîåäèíåíèå Ñ6Í12Î6.Ñà(ÎÍ)2; ïîñëåäíåå, ïîñëå ïðîìûâêè, ðàçëàãàþò ùàâåëåâîé êèñëîòîé èëè óãëåêèñëîòîé. Ôðóêòîçà ñëàùå ãëþêîçó, áðîäèò òðóäíåå åå, âîññòàíîâëÿåò Ôåëèíãîâó æèäêîñòü ñëàáåå; âðàùàåò ï. ï. âëåâî; âåëè÷èíà âðàùåíèÿ ñèëüíî ìåíÿåòñÿ ñ òåìïåðàòóðîé: [ α ]D (0°) = — 108,5°, [ α ]D (20°) = — 95,7°; ýòèì ïîëüçóþòñÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ êîëè÷åñòâà ôðóêòîçû â ñìåñÿõ ñ äðóãèìè ñàõàðàìè, ïîòîìó ÷òî ïîñëåäíèå íå îáíàðóæèâàþò òàêîé èçìåí÷èâîñòè îò òåìïåðàòóðû. Ôðóêòîçà, âðàùàþùàÿ âëåâî, ïîëó÷àåòñÿ èç d-ãëþêîçû. è d -ìàííèòà è ïðè âîññòàíîâëåíèè äàåò d- ìàííèò âìåñòå ñ d -ñîðáèòîì; îíà ïðèíàäëåæèò ê ãðóïïå d -ñîåäèíåíèé, à ïîòîìó Ý. Ôèøåð íàçûâàåò åå d -ôðóêòîçîé, ÷òî ïðîòèâîðå÷èò íàïðàâëåíèþ åå îïòè÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè; ôðóêòîçó ìîæíî ñ÷èòàòü ïðîèçâîäíûì ñàõàðîì îò d- ãëþêîçû, à òàêæå îò d- ìàííîçû, à âñå ïðîèçâîäíûå íåîáõîäèìî îáîçíà÷àòü çíà÷êîì èñõîäíîãî ñàõàðà; îïòè÷åñêàÿ äåÿòåëüíîñòü è äðóãèõ ïðîèçâîäíûõ àëüäîç íåðåäêî îáðàòíà ïî íàïðàâëåíèþ ñ îïòè÷åñêîþ äåÿòåëüíîñòüþ èñõîäíîé àëüäîçû; ýòî èìååò ìåñòî ïðè îçàçîíàõ, àíèëèäàõ è ïð. Áûòü ìîæåò, óäîáíî áûëî áû ñ÷èòàòü àëüäîçû âîîáùå îñíîâíûìè ñàõàðàìè, à êåòîçû ïðîèçâîäíûìè. Ôðóêòîçà, êàê âûøå ïîêàçàíî, åñòü êåòîçà; äðóãàÿ âñòðå÷àþùàÿñÿ â ïðèðîäå êåòîçà — ñîðáèíîçà.
Ñîðáèíîçà (Øåéáëåð, ðàíüøå íàçûâàëàñü ñîðáèíîì) ïîëó÷àåòñÿ èç ÿãîä ðÿáèíû (Sorbus); îíà îáëàäàåò î÷åíü ñëàäêèì âêóñîì, õîðîøî êðèñòàëëèçóåòñÿ â âèäå ðîìáè÷åñêèõ ïëîòíûõ êðèñòàëëîâ ñîñòàâà Ñ6Í12Î6 + 1/2Í2Î; âðàùàåò ï. ï. âëåâî, [ α ]D = — 43,4°; ïî âñåì ðåàêöèÿì ýòî îäíà èç ãëþêîç, íî íå áðîäèò. Åå äîëæíî ñ÷èòàòü ñòåðåîèçîìåðîì d -ôðóêòîçû. Ïðè âîññòàíîâëåíèè äàåò ñîðáèò, êîòîðûé ïðè îêèñëåíèè äàåò Ã. Îçàçîí ïëàâèòñÿ ïðè 164°.
 ïîñëåäíèå äåñÿòèëåòèÿ â êà÷åñòâå çàìåíèòåëåé ñàõàðà øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ êðàõìàëüíûå ñèðîïû è ïàòîêè.
Ïóòåì ôåðìåíòàòèâíîãî ãèäðîëèçà êðàõìàë â êðàõìàëîñîäåðæàùåì ñûðüå (êàðòîôåëü, êóêóðóçà, ïøåíèöà, ñîðãî, ÿ÷ìåíü, ðèñ è ò.ä.) ïîñòàäèéíî ïðåâðàùàåòñÿ âíà÷àëå â ãëþêîçó, à çàòåì â ñìåñü ãëþêîçû è ôðóêòîçû. Ïðîöåññ ìîæåò áûòü ïðåêðàùåí íà ðàçíûõ ñòàäèÿõ è ïîýòîìó ìîæíî ïîëó÷àòü ãëþêîçíî-ôðóêòîçíûå ñèðîïû (ÃÔÑ) ñ ðàçëè÷íûì ñîîòíîøåíèåì ãëþêîçû è ôðóêòîçû. Ïðè ñîäåðæàíèè â ñèðîïå 42 % ôðóêòîçû - ïîëó÷àåòñÿ îáû÷íûé ÃÔÑ, ïðè ïîâûøåíèè ñîäåðæàíèÿ ôðóêòîçû äî 55-60 % - îáîãàùåííûé, èëè ÎÃÔÑ (ñèðîï 2-ãî ïîêîëåíèÿ), âûñîêîôðóêòîçíûé ñèðîï 3-ãî ïîêîëåíèÿ ñîäåðæèò 90-95 % ôðóêòîçû.
 ñâÿçè ñ òåì, ÷òî òàêîé ñèðîï ñëàùå ñàõàðà, îí çà ðóáåæîì ïîñòåïåííî âûòåñíÿåò ïîñëåäíèé ïðè ïðèìåíåíèè â êîíäèòåðñêîé, õëåáîïåêàðíîé è äðóãèõ îòðàñëÿõ ïèùåâîé ïðîìûøëåííîñòè, ïðè ïðîèçâîäñòâå íàïèòêîâ. Ìèðîâîé îïûò ïîêàçûâàåò, ÷òî ÃÔÑ ìîæåò çàìåíèòü ñàõàð: â êîíäèòåðñêèõ èçäåëèÿõ - îêîëî 20 %, â ïðîèçâîäñòâå ìîðîæåíîãî - îêîëî 50 %, ïðè âûðàáîòêå õëåáîáóëî÷íûõ èçäåëèé, ïëîäîîâîùíûõ êîíñåðâîâ, áåçàëêîãîëüíûõ íàïèòêîâ è âèíîãðàäíûõ âèí, ñãóùåííîãî ìîëîêà - äî 100 %.
Òàê, êóêóðóçíûå ñèðîïû ñ âûñîêèì ñîäåðæàíèåì ôðóêòîçû ìîæíî èñïîëüçîâàòü ïðè ïðîèçâîäñòâå ïøåíè÷íîãî õëåáà, ïðè ýòîì õëåá äîëüøå íå ÷åðñòâååò è íå îòëè÷àåòñÿ îò îáû÷íî ïðèãîòîâëåííîãî ïî âêóñó, îäíîðîäíîñòè è öâåòó ìÿêèøà. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ÃÔÑ äîëãî ñîõðàíÿåòñÿ ñâåæåñòü êîíäèòåðñêèõ èçäåëèé, â ÷àñòíîñòè, ìÿãêèõ êîíôåò, ïîìàäû, çåôèðà. Ïðè âíåñåíèè â ñîêè ñ ìÿêîòüþ 3-7 % ÃÔÑ ïîâûøàåòñÿ áèîëîãè÷åñêàÿ öåííîñòü ñîêîâ ïðè ñíèæåíèè ðàñõîäà ñàõàðà íà èõ ïðîèçâîäñòâî. Ïðèìåíåíèå âûñîêîôðóêòîçíîãî ñèðîïà ïðè ïðîèçâîäñòâå õëåáîáóëî÷íûõ èçäåëèé, ñóõèõ êðóï è ïðèïðàâ ê ñàëàòàì ñïîñîáñòâóåò ñíèæåíèþ êàëîðèéíîñòè ýòèõ ïðîäóêòîâ.
Âûñîêàÿ ñëàäîñòü è ðàñòâîðèìîñòü ÃÔÑ 3-ãî ïîêîëåíèÿ ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü àðîìàòèçèðîâàííûå êîíöåíòðèðîâàííûå ñèðîïû ñ áîëåå âûñîêèì êîýôôèöèåíòîì ðàçáàâëåíèÿ, ÷òî ïîâûøàåò âûõîä ïðîäóêòà, ñòîéêîñòü åãî ïðè õðàíåíèè è óìåíüøàåò ñòîèìîñòü òðàíñïîðòèðîâêè.
Ãëþêîçíî-ôðóêòîçíûå ñèðîïû ìîæíî ïîëó÷àòü è èç îòõîäîâ ïåðåðàáîòêè ïëîäîâ è îâîùåé, îñîáåííî ýôôåêòèâíûì ñûðüåì ñëóæàò âèíîãðàäíûå âûæèìêè, ñîäåðæàùèå çíà÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî ñàõàðîâ - 9-11% . Ïóòåì ýêñòðàêöèè è ïîñëåäóþùåé êîíöåíòðàöèè ìîæíî ïîëó÷àòü ÃÔÑ, îáîãàùåííûå áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûìè âåùåñòâàìè, â òîì ÷èñëå âèòàìèíàìè: òèàìèíîì è ðèáîôëàâèíîì.
Òàáëèöà 1.
Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ ãëþêîçíîãî ñèðîïà (ÃÑ), ïîëó÷åííîãî èç çåðíîâîãî ñûðüÿ.
Ïîêàçàòåëü |
Ìàññîâàÿ äîëÿ ê àáñ. ñóõîìó âåùåñòâó, % |
Ãëþêîçà |
94,62 |
Îëèãîñàõàðèäû |
2,66 |
Áåëîê |
1,13 |
Æèð |
0,75 |
Çîëà |
0,51 |
Âèòàìèíû, ìã/êã: òèàìèí (B1) |
2,72 |
ðèáîôëàâèí (B2) |
16,18 |
íèêîòèíîâàÿ êèñëîòà (ÐÐ) |
4,25 |
òîêîôåðîë (Å) |
3,74 |
Ìàëüòîçíàÿ è ãëþêîçíî-ìàëüòîçíàÿ ïàòîêè ÿâëÿþòñÿ íîâûìè âèäàìè ñàõàðèñòûõ ïðîäóêòîâ èç êðàõìàëà. Áëàãîäàðÿ íèçêîìó ñîäåðæàíèþ ãëþêîçû, ìàëüòîçíàÿ ïàòîêà íå êðèñòàëëèçóåòñÿ â ïðîöåññå õðàíåíèÿ, îíà ìàëîãèãðîñêîïè÷íà, ÷òî âàæíî äëÿ êîíäèòåðñêîé ïðîìûøëåííîñòè, òàê êàê òðåáóåò ìåíüøåãî êîëè÷åñòâà äîáàâëÿåìîãî ñàõàðà. Ìàëüòîçíàÿ ïàòîêà îòâå÷àåò òðåáîâàíèÿì, ïðåäúÿâëÿåìûì ê çàìåíèòåëÿì ñàõàðà ïðè ïðîèçâîäñòâå ïðîäóêòîâ äåòñêîãî ïèòàíèÿ, òàê êàê ñàõàðîçà è ãëþêîçà ìîãóò ÿâëÿòüñÿ àëëåðãåíàìè. Íèçêîîñàõàðåííàÿ ïàòîêà øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ ïðè ïðîèçâîäñòâå çàìîðîæåííûõ ìîëî÷íûõ èçäåëèé, ìàðìåëàäîâ, à âûñîêîîñàõàðåííàÿ - â êîíäèòåðñêîé, êîíñåðâíîé è äðóãèõ îòðàñëÿõ.