Требования к качеству, дефекты сахара

В товарном сахаре не допускаются свободные примеси полностью состоять из кристаллов сахарозы. Его состав определяется степенью чистоты кристаллов сахарозы. В условиях свеклосахарного производства сахар кристаллизуется из раствора, содержащего несахара, резко отличающиеся по свойствам от сахарозы. Несахара могут адсорбироваться внутри кристаллов сахарозы, но в основном на их поверхности в виде тонкой пленки. Несмотря на то, что несахара содержатся в сахаре в незначительном количестве, они существенно влияют на его свойства.

Сахароза образует кристаллы моноклинической системы, характеризующаяся осями с неравными отрезками. Две оси расположены под прямыми углами, а третья наклонно. В зависимости от условий роста и состава примесей в сиропе кристаллы могут приобретать неправильную форму - игольчатую или с укороченными гранями, а также образовывать друзы - сросшиеся кристаллы. Сахароза заряжена-слабоположительно, поэтому возможно включение в кристаллическую решетку коллоидных частиц с отрицательным зарядом. Некоторые ионы неорганических солей адсорбируются внутри кристаллов. Такие включения снижают чистоту сахара, повышают цветность, приводят к возникновению трещин и другим дефектам.

Размеры кристаллов и их однородность по величине влияют на свойства сахара, вырабатывают сахар-песок, состоящий в основном из кристаллов размером от 0,55 до 0,95 мм. Стандартом допускаются размеры кристаллов сахара-песка от 0,2 до 2,5 мм. Более мелкие и крупные кристаллы не должны превышать 5 % массы сахара. В производстве не предусматривается разделение сахара-песка на фракции в зависимости от величины кристаллов. Вместе с тем фракции мелких кристаллов с большей относительной поверхностью содержат и больше примесей, отличаются от крупных фракций повышенной цветностью, гигроскопичностью. Сахар-песок, состоящий из неравномерных кристаллов, имеет большую насыпную плотность, так как мелкие кристаллы распределяются между крупными.

Основными компонентами золы свекловичного сахара являются оксиды щелочных металлов, особенно калия. Это одно из отличий свекловичного сахара от тростникового, в золе которого преобладают щелочноземельные металлы. В сахаре присутствуют многие микроэлементы - марганец, медь, бор, кобальт и др.

Больше всего золы на поверхности кристаллов. С повышением зольности возрастает гигроскопичность сахара, снижается температура плавления. Катионы железа, меди, марганца и ряда других микроэлементов способны катализировать реакции разложения редуцирующих веществ и тем повышать оптическую плотность растворов. Катионы калия и кальция уменьшают скорость кристаллизации Сахаров в кондитерских массах.

Органические несахара, остающиеся в сахаре, помимо редуцирующих веществ, представлены коллоидами различной природы - красящими, ароматическими веществами, сапонинами и другими соединениями. Состав их изменяется в зависимости от качества свеклы и ее переработки. Редуцирующие вещества повышают гигроскопичность сахара, способствуют накоплению в нем веществ, катализирующих инверсию сахарозы. Другие несахара нарушают чистоту сладкого вкуса сахарозы, создают неприятные привкусы. В зависимости от количества примесей, их состава сахар-песок имеет более или менее ощутимый привкус патоки. Характерный запах свекловичного сахара создается летучими аминами и азотсодержащими окрашенными несахарами. Сапониноподобные вещества, остающиеся на поверхности кристаллов, способны вызвать помутнение в растворах и их вспенивание.

Дефекты, возникающие при кристаллизации, способствуют включению во внутренние слои кристаллов сахара зольных элементов, красящих и других веществ. Наиболее интенсивно сахар адсорбирует продукты карамелизации сахарозы, сильно влияющие на его цвет. Определение цвета сахара сложно, так как на показатели оптических свойств кристаллов сахара влияют многие факторы. Поэтому сахар характеризуют по цветности его растворов.

Растворы сахара-песка имеют желтый или оранжево-желтый цвет, обусловленный большим поглощением из белого света фиолетовых и синих лучей и меньшим желтых и красных. Цветность сахарных растворов при определении колориметрическим методом выражают в условных единицах, а спектральным.

Определение цветности колориметрическим методом основано на сравнении расуворов сахара желто-оранжевыми стеклами, имеющими установленную степень светопоглощения. Стекла применяют с равной интенсивностью окраски - 1; 0,5; 0,25-нормаль-ные. Если/раствор при выебте слоя 100 мм пропускает свет такой же/интенсивности, как и нормальное стекло, его цветность равна 1 условной единице. Цветность растворов пересчитывают на 100 г сухих веществ сахара. Визуальный колориметрический метод определений' цветности сахара недостаточно точен. При параллельных определениях допускаются расхождения ±10%. Переход к спектральному методу оценки цветности сахара позволяет более объективно оценивать его качество.

Влажность сахара-песка тесно связана с содержанием в нем примесей. Сахароза как кристаллоид не связывает влагу. Часть влаги сахара включена в виде пузырьков в деформированные кристаллы (окклюдированная влага) и освобождается только при их разрушении. Основная часть влаги связывается примесями в пленке, обволакивающей кристаллы. Эта влага при хранении сахара способна переходить в свободную и увеличивать влагосодержание воздуха в емкостях, заполненных сахаром. При появлении свободной влаги в сахаре кристаллы растворяются с поверхности, становятся липкими, утрачивают блеск.

Основной показатель, определяющий чистоту сахара,- массовая доля сахарозы в сухих веществах.

Сахар-песок на сорта не делят. В стандарте указываются требования к качеству сахара-песка и сахара-песка, пригодного только для промышленной переработки,- получения рафинированного сахара и других пищевых продуктов, для которых в стандартах не оговорены требования к сахару как сырью. Такой сахар выпускают в том случае, если на переработку поступает свекла вялая, подмороженная, загнившая.

По физико-химическим показателям сахар-песок должен соответствовать требованиям. Общая сумма примесей (в пересчете на сухое вещество) не должна превышать в стандартном сахаре-песке 0,25 %. Сопоставление требований, предъявляемых к сахару-песку стандартного качества, и сахару-песку, пригодному для промышленной переработки, свидетельствует о том, что увеличение несахаров всего на 0,2 % существенно изменяет его качество. При этом значительно ухудшаются органолептические показатели.

К органолептическим показателям сахара-песка предъявляются следующие требования. Цвет белый с блеском, вкус сладкий, без посторонних привкусов и запахов как в сухом виде, так и в водном растворе. Сахар-песок должен быть сыпучим, без комков, полностью растворимым, раствор - прозрачным, без каких-либо нерастворимых осадков, механических и других посторонних примесей.

Различия в качестве сахара достаточно хорошо устанавливаются путем органолептического анализа, особенно при использовании для сравнения эталонных образцов с установленной цветностью. Повышение влажности сахара-песка органолептически определяется по внешнему виду кристаллов, изменению сыпучести сахара, образованию комков из слипшихся кристаллов. При отклонении этих показателей от требований стандарта прибегают к лабораторному анализу сахара, прежде всего определению его влажности и цветности. Определение содержания сахарозы с точностью, достаточной для установления качества сахара, весьма сложно. Недопустима ошибка в анализе даже на 0,1 %. При определении сахарозы поляриметрическим методом, помимо точности выполнения анализа, на получаемый результат влияет присутствие в сахаре других оптически активных веществ.