Цукрова тростина в наших краях не росте. Тому не дивно, що ми звикли саме до бурякового цукру, а назва «тростинний» викликає у нас підозру. Цікаво, що в Америці все було навпаки: на початку століття, коли цукробурякова промисловість в США тільки зароджувалася, багато американців вважали, що рідний тростинний цукор відрізняється від бурякового і, звичайно, краще за нього.
Солодкий сік цукрової тростини був відомий аборигенам Америки за багато століть до нашої ери. В Європі він з'явився з Індії та Єгипту в IX столітті. І тільки в 1747 році німецький хімік Андреас Маргграф вказав на можливість видобувати сахарозу з цукрових буряків.
У Росії перший завод для переробки буряка був побудований в 1802 році в Тульській губернії. Правда, майже весь сік йшов на виробництво спирту. А через сто років в країні працювали вже сотні цукрових заводів, які виробляли близько трьох мільйонів тонн цукру на рік. До сих пір з усіх чистих органічних хімічних сполук, одержуваних людиною, сахароза займає по тоннажу перше місце в світі.
Для хіміка слово «цукор» неоднозначно. Цукрами називають з'єднання, що відносяться до класу вуглеводів, а таких з'єднань безліч. Є, наприклад, виноградний цукор - глюкоза, молочний цукор - лактоза, фруктовий цукор - фруктоза. Декстрин і крохмаль теж відносяться до цукру. Відомий навіть «свинцевий цукор» - отруйний ацетат свинцю, ніякого відношення до цукру не має і названий так за свій солодкий смак (в позаминулому столітті хіміки пробували на смак і не таке).
Цукор, з яким ми п'ємо чай, з хімічної точки зору являє собою дісахарид. Його хімічна назва - сахароза, а точніше - альфа-D-глюкопіраноз-бета-D-фруктофуранозід. У назві відображено зміст в сахарозі залишків двох моносахаридів - глюкози і фруктози, на які сахароза частково і розпадається при варінні варення.
Сахароза широко поширена в рослинному світі. У невеликих дозах вона завжди міститься в листі і насінні рослин; в більшій кількості - в плодах, особливо солодких, таких, як абрикос, персик, груша. Особливо багато сахарози в коренеплодах цукрових буряків - в середньому 16-20%, але буває і до 27%, а також в стеблах цукрової тростини - вміст сахарози в його соку коливається від 14 до 26%.
Закон сталості складу свідчить, що склад індивідуально чистої хімічної сполуки не залежить від того, яким шляхом воно була отримана, тому назви «буряковий цукор» і «тростинний цукор» - синоніми, з хімічної точки зору це одне і те ж з'єднання.
Природно, цукор, отриманий в різний час і на різних заводах, а також зберігався в різних умовах, може відрізнятися за кількістю домішок - головним чином, води (її в цукрі-піску міститься близько 0,14%). Звичайно, ця домішка ніяк не впливає на смакові і хімічні властивості цукру. А вміст шкідливих домішок в харчовому продукті (їх кількість мізерно) жорстко регламентується законом.
І все ж буряковий і тростинний цукор не повністю ідентичні. Але розрізнити їх непросто - для цього необхідний чутливий мас-спектрометр, що дозволяє визначати співвідношення ізотопів вуглецю в зразку. Як відомо, природний вуглець складається з двох стабільних ізотопів - 12С і 13С, вміст яких відповідно дорівнює 99,892 і 1,108%. Це означає, що будь-який зразок буде містити 1,108% більше рідкісного нуклида 13С. Однак при особливо точних вимірах співвідношення 12С : 13С може в різних зразках слабо коливатися. Наприклад, при фотосинтезі рослини віддають перевагу більш легкому нуклідів, тому у всіх живих організмах і продуктах їх розкладання (вугіллі, нафті) зміст 13С трохи знижений.
Яке це має відношення до бурякового і очеретяного цукру? Найбезпосереднішу. І очерет, і буряк використовують для синтезу своєї сахарози вуглекислий газ з повітря. Однак це перетворення, яке проходить у всіх рослинах і називається фотосинтезом, може йти двома шляхами. Перший з них пов'язаний з участю в реакції проміжного з'єднання з трьома атомами вуглецю - фосфату гліцеринової кислоти. Як і наступні його перетворення (всі вони йдуть за участю біологічних каталізаторів - ферментів), включаючи конденсацію двох молекул, дають фруктозу, молекула якої містить шість атомів вуглецю. Частина фруктози изомеризується в глюкозу, а об'єднати молекули глюкози і фруктози в молекулу сахарози для ферментної системи суща дрібниця. Цей шлях синтезу, викладений у всіх підручниках органічної хімії і біохімії, іноді називають С3-шляхом, по числу атомів вуглецю в ключовому проміжному з'єднанні - фосфаті гліцеринової кислоти.
Порівняно недавно вчені знайшли ще один шлях, в якому ключове проміжне з'єднання - дикарбонових кислот - має чотири атома вуглецю. Виявилося, що рослини діляться на два класи, кожен з яких вважає за краще той чи інший механізм фотосинтезу. Відповідно ці класи позначаються як С3 і С4. Було виявлено, що С3-механізм воліє нуклід 12С в дещо більшою мірою, ніж C4-механізм. Значить, в С3 і C4-рослинах ізотопи вуглецю будуть розділятися з різною ефективністю.
Так ось, цукрові буряки належить до С3-рослин, а цукрова тростина - до С4. Значить, якщо взяти зразок цукру, спалити його і досліджувати
утворений вуглекислий газ в мас-спектрометрі на співвідношення ізотопів вуглецю, то можна буде відразу сказати, з якої рослини цей цукор був отриманий.
Більш того, мас-спектрометричний аналіз в деяких випадках може допомогти відрізнити справжній мед від фальсифікованого. Рослини, з яких бджоли збирають нектар, відносяться до С3-рослин, тоді як солодкий кукурудзяний сироп з високим вмістом фруктози (його іноді додають до меду) отримують з С4-рослини. Точно так же за допомогою того ж аналізу можна відрізнити натуральний апельсиновий сік від «синтетики», виготовленої з апельсинової м'якоті, кукурудзяного сиропу і синтетичних добавок, що додають продукту потрібний смак і запах.
Всячина про цукор
Цукор разюче однорідний, але в певних умовах (сире приміщення, перепад температур і так далі) гідролізується, утворюючи спочатку солодку суміш рівних кількостей глюкози і фруктози - інвертний цукор, а потім і небажані продукти їх подальшого розкладання. Про це треба пам'ятати, запасаюча цукор на довгий термін.
Солодкість цукрів неоднакова: якщо сахарозу прийняти за одиницю, то солодкість глюкози 0,7, фруктози - близько 2, а їх суміші - 1,3 Гідроліз сахарози в присутності кислот з утворенням інвертного цукру в якійсь мірі пояснює той факт, що багато заготовки при зберіганні стають тільки смачніше.
У плодах присутні одночасно і сахароза, і глюкоза, і фруктоза. Але помічена така закономірність: у фруктах з кісточками більше глюкози, а з насінням - фруктози. Інформація небезкорисна для схильних до діабету...
Мед, звичайно, дорожче цукру. Але інверт, основа меду, дає відчуття звичної солодощі в меншій, ніж цукор, концентрації. До того ж мед багатий біологічно активними речовинами.
Рецептори, що сприймають солодкий смак, зосереджені на кінчику язика. Це добре розуміли наші предки, які любили «ганяти чаї» з шматочком міцного колотого цукру вприкуску. І задоволення, і економія...
Сірий наліт, яким покривається довго лежавший шоколад, викликає панічні думки про цвілі. Але не поспішайте його викидати - швидше за все це «цукрове посивіння». Коли шоколадка потрапляє з холодильника в тепле приміщення, на її поверхні конденсуються дрібні крапельки вологи, що розчиняють цукор. А потім волога випаровується, залишаючи підозрілий наліт. Товарний вигляд безнадійно зіпсований, але продукт цілком їстівний.
