Про сахар много и полезно

Типы сахаров

Моносахариды

Фруктоза, известна как фруктовый или плодовый сахар, левулоза и арабино-гексулоза. Основные источники — мед, сироп агавы, различные фрукты, ягоды и корнеплоды. Фруктоза интересна тем, что ее сладость меняется в зависимости от температуры. Молекула фруктозы имеет несколько форм, и в зависимости от температуры, на сладость влияет та или иная форма. При температуре 5 ºC ее сладость примерно в 1,5 выше сладости сахарозы , а при 60 ºС на 20 % ниже, чем у сахарозы.

Глюкоза, иногда называемая декстрозой или виноградным сахаром, — один из самых распространенных источников энергии в живых организмах на планете. Глюкоза — базовый элемент большинства углеводов, в природе встречается в составе многих фруктов, ягод, корнеплодов, зерновых культурах и крахмалистых овощах.

Галактоза (от греческого корня γάλακτ-, «молоко») — моносахарид, входящий в состав лактозы. Ее можно найти в молочных продуктах, авокадо, сахарной свекле. По сладости сравнима с глюкозой.

Дисахариды

Дисахариды — это углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов  (их будем указывать в скобках).

Сахароза (глюкоза + фруктоза) — то, что мы и называем столовым сахаром. Вполне распространенный в природе дисахарид, встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Наибольшее содержание сахарозы можно найти в сахарной свекле и сахарном тростнике, что и делает эти два продукта основными источниками промышленного производства сахара. Если интересуют детали, можно вновь заглянуть в энциклопедию Кольера. Обычно относительную сладость сахарозы в различных сравнительных таблицах принимают за 1, иногда за 100, что делает ее в некотором роде эталоном сладости.

Мальтоза (глюкоза + глюкоза), также известна как солодовый сахар. Содержится в больших количествах в проросших зернах ячменя, ржи и других зерновых. Еще, говорят, обнаружена в томатах, в пыльце и нектаре ряда растений. Широко распространена в Китае и Японии, где её выделяют из риса.

Лактоза (глюкоза + галактоза), основной источник — молоко и молочные продукты. В животном молоке содержится в среднем 4-5 % лактозы (кроме молока оленя, в нем меньше 3% лактозы). И соответственно в сухом и сгущеном молоке содержание лактозы увеличивается, а в ферментированных молочных продуктах — уменьшается за счет преобразования лактобактериями в молочную кислоту.

Стоит упомянуть, что выше представленные сахара — не единственные в природе, а просто наиболее распространенные. Есть еще, например, трегалоза, ксилоза и целлобиоза. Также мы не беремся рассматривать различные полисахариды, которые не относятся к сахару напрямую, но тоже являются углеводами, и в целом барменам друзья (например пектин, крахмал, агар-агар).

Еще нужно понимать, что сладким вкусом обладают не только сахара, но и ряд белков: тауматин, монелин, браззеин и пентадин (оба обнаружены в плодах западно-африканского растения Pentadiplandra brazzeana, и слаще сахара в 2000  и 500 раз соответственно), аспартам и прочие. А также многоатомные спирты — глицерин, сорбит, ксилит, изомальт и т.д. И это далеко не полный список источников сладкого вкуса. А раз уж речь зашла про сладкий вкус, то вот график сравнительной сладости некоторых элементов:

Сладость, представленная в графике, относительна не только в сравнении с сахарозой, но и по другим параметрам. Сладость сахаров зависит от температуры (см. пример с фруктозой выше), pH, физических свойств системы и прочих факторов.

Инвертный сахар

Отдельного упоминания стоит инвертный сахар, который получают из сахарозы, подвергая ее гидролизу, в результате чего она распадается на глюкозу и фруктозу. Кристаллизация сахаров в инвертном сиропе протекает медленно, поэтому он имеет широкое применение в алкогольной и пищевой промышленности. В домашних условиях частично инвертный сироп можно сделать из сахарного сиропа путем его нагревания с добавлением, например, лимонной кислоты. Кстати, просто при длительном кипячении сахарного сиропа также происходит инверсия сахарозы, но процесс этот настолько медленный, что содержание инвертного сахара в сиропе, который вы готовите у себя в баре, ничтожное.

Что такое BRIX и стоит ли его измерять во всех жидкостях в баре?

BRIX — это мера массового отношения растворенной в воде сахарозы к жидкости, измеряется в ºBx. Для его измерения используют различные рефрактометры. Помимо шкалы Брикса существуют ещё три подобные: шкала Боллинга, шкала Плато и шкала Эксле. Плато используется в основном в пивоварении, Боллинг — достаточно устаревшая система, но тем не менее, все еще используется в винодельческой промышленности Южной Африки. Эксле — широко применяется в немецкой, швейцарской и люксембургской винодельческой промышленности.

Проблема в том, что рефрактометр не измеряет количество сахара в растворе напрямую. Он измеряет показатель преломления света в среде. То есть, если в растворе содержится что-то иное, нежели просто сахар и вода, то ºBx будет показывать концентрацию сахара и других частиц в растворе. Например, если вы пытаетесь измерить Brix в смеси сахар/вода/алкоголь, то из этого ничего хорошего не выйдет, так как алкоголь имеет меньшую плотность, чем вода, и это снижает значение Brix. Также на показатель влияет температура: поскольку жидкости при нагревании расширяются, их показатели преломления уменьшаются при повышении температуры (шкала Брикса ссылается к температуре 20ºС). Измерение по шкале Брикса подходит только для фруктовых и овощных соков, сиропов и других б/а напитков (но помним про температуру).

Виды сахаров и сиропов 

Помимо свекловичного сахара, с которым мы работаем чаще всего, есть много других интересных и самодостаточных источников сладости. Рассмотрим здесь те, которые могут представлять интерес в баре (за исключением чистых глюкозы и фруктозы, уже рассмотренных выше).

Мед

Мед был одним из основных источников сладости в Европе вплоть до XVI века, затем его место было оккупировано тростниковым сахаром и другими более нейтральными сахарами. Вкус меда может быть очень разнообразным, и зависит от того, какие источники для нектара использовали пчелы. Основные компоненты меда: 13-20 % вода, 38 % фруктоза, 31 %  глюкоза, 1-1,5 % сахароза, 7-9 % другие сахара, 2 % кислоты и минералы. Также в состав меда входит протеин, он способствует появлению пены при шейке. В редких случаях мед может быть ядовитым, если собран пчелами с растений, содержащих в пыльце и нектаре ядовитые вещества, например, с рододендрона.

Кленовый сироп и пальмовый сахар

Кленовый сироп — сироп, полученный путем длительного выпаривания сока клена примерно в 40 раз. Кленовый сироп был основным источником сахара племен Северной Америки, которые производили его либо нагреванием и выпариванием, либо вымораживанием. На сегодняшний день между Канадой и США урегулированы три градации кленового сиропа: A Grade — имеет 4 разных подкатегории, различающие сироп по цвету и вкусу,  Processing Grade — те, что не попадают в первую категорию, Substandard — самая низкая градация. Содержание сахара 65-67%, из которых около 62 % — сахароза.

Пальмовый сахар добывается и производится сходным с кленовым сиропом методом из сока различных тропических пальм. Источниками чаще всего выступают стволы пальм, иногда  цветы. Сок выпаривают, получая сироп, который еще могут называть пальмовым медом, или кристаллизованную массу (сахар), который в Индии называют gur, а в Америке или Европе — jaggery. Наиболее распространенные пальмы — кокосовая, фиговая, Аренга, пальмировая пальма и Нипа.

Сироп агавы

Сироп агавы производится в основном из нескольких видов агавы, в том числе Agave tequilana and Agave salmiana. Интересно, что два этих вида дают разный состав сахаров. Сироп, полученный из Agave tequilana,состоит в основном из фруктозы (56-60 %), глюкозы (20 %) и незначительного количества сахарозы; другой же содержит больше сахарозы (28-32 %) и в меньших количествах фруктозу и глюкозу. Также различаются методы производства. У Agave tequilana сначала обрезают листья, потом из центральной части (piña) экстрагируют сок, и его уже уваривают до состояния сиропа. Процесс изготовления сиропа из Agave salmiana на начальном этапе схож с процессом изготовления пульке. Когда агава выпускает побег, потенциальные цветы агавы, его извлекают, и на его месте образуется чаша, в которую начинает стекать сок агавы (aguamiel). Если оставить сок на сутки в агаве, он ферментируется и получается пульке. Но для изготовления сиропа его забирают ежедневно, не допуская ферментации, и затем тоже уваривают до состояния сиропа. Еще известен способ получения сиропа без нагревания при помощи энзимного воздействия.

Тростниковые сахара и меласса

Сахарный тростник — один из основных источников промышленной сахарозы. Существует несколько видов тростникового сахара, в зависимости от степени его очистки. Вот некоторые из них:

• Демерара — сахар, полученный после первой стадии кристаллизации сока сахарного тростника, имеет цвет от желтого до светло-коричневого.
• Мусковадо – темно-коричневый тростниковый сахар, который практически не очищен. Содержит достаточно большое количество мелассы, что делает его ярким и насыщенным по вкусу.
• Меласса — побочный продукт производства сахара. Жидкая черно-коричневая субстанция, которая в результате длительной карамелизации и других химических процессов, а также в зависимости от того, на каком из этапов производства сахара она была получена, может иметь широкий диапазон вкусового профиля, от сладкого до горького .
• Piloncillo – в Центральной Америке широко распространен выпаренный сок сахарного тростника, который продается в виде твердых блоков или конусов. В зависимости от страны, он имеет разные названия, например, в Мексике его называют piloncillo или panela. Также варьируется степень карамелизации сахара, что влияет на цвет и вкус.

Кукурузный сироп и патока

Помимо получения сахарных сиропов из соков, содержащих моно- и дисахариды, есть менее очевидный способ — получение сахаров из крахмала. Крахмал — это смесь полисахаридов амилозы и амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза. При действии ферментов или нагревания с кислотами крахмал подвергается гидролизу, в результате чего образуется в том числе и глюкоза. Упрощенно, то же самое происходит и в нашем организме, когда мы едим крахмал. Но промышленно сиропы из крахмалосодержащих продуктов начали производить уже в XIX веке. Два наиболее распространенных представителя — кукурузный сироп и патока.

Кукурузный сироп широко используется в пищевой промышленности и кулинарии. Стандартный кукурузный сироп состоит большей частью из глюкозы, но производят также кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы и с повышенным содержанием мальтозы.

Патокой могут называть кукурузный сироп, матозный сироп, любые другие сиропы, полученные из крахмала, а также  мелассу. В бытовом понимании под патокой могут подразумеваться не только сиропы, полученные в результате гидролиза крахмала.

Сахарный сироп

Сахарный сироп — казалось бы, что же проще? Но здесь достаточно много нюансов, так что было бы неплохо немного разобраться с химией и физикой процессов, прежде чем хвататься за кастрюлю или блендер.

Есть два основных способа сделать «простой» сахарный сироп: смешать сахар с водой в блендере или в сотейнике на плите. Оба способа хороши, главное понимать, что в итоге получатся два разных сиропа.

Сахароза (так же как и фруктоза, глюкоза и мальтоза) водорастворима, и ее растворимость зависит от температуры.

Как видно из графика, при 20 ºС можно растворить 200 г сахара в 100 г воды, а при 100  ºС — почти 500 г. То есть, просто мешая воду комнатной температуры с сахаром, реально сделать сироп 2/1, не нагревая его (или прибегнуть к помощи блендера).  Но стоит учитывать, что эти данные верны только для чистой сахарозы. А например для коричневого сахара коэффициенты немного изменятся.

Какой сахарный сироп лучше — судить вам. Если готовить сироп без нагревания, то несомненный плюс в том, что не надо ждать, пока он остынет. Также, при кипячении испаряется жидкость, что делает сироп менее стабильным по вкусу, так как сложно точно проследить, сколько жидкости испарилось (наилучший вариант — взвесить до и после). А плюс горячего приготовления в том, что при кипячении вы пастеризуете сироп, что, возможно, продлит его срок годности (если конечно не лить сироп в грязную бутылку или смешивать новую порцию со старой, в этих случаях готовьтесь наблюдать разнообразную жизнь в вашем сиропе).

В баре существуют три наиболее распространенных сахарных сиропа, отличные по содержанию сахара. 1/1, 3/2 и 2/1. Существует заблуждение, что сироп 2/1 в два раза слаще сиропа 1/1, на самом деле это не так. Концентрация сахара в сиропе  1/1 — 50%, а в сиропе 2/1 — 66%, что всего на 16% больше, чем в простом сиропе. Нет единственно верного решения в вопросе выбора концентрации сиропа, все зависит от того, какие у вас приоритеты. Я предпочитаю 3/2, поскольку это оптимальное соотношение вязкости сиропа к содержанию в нем воды.

Oleo-saccharum

Раз уж мы начали говорить о сиропах, то нельзя не упомянуть oleo-saccharum и холодный метод приготовления сиропа из фруктов, плодов и ягод. Изначально oleo-saccharum использовался только для ароматизации сахара цедрой апельсина или лимона. Суть его была в том, чтобы смешать апельсиновую или лимонную цедру с сахаром и оставить эту смесь на определенный период времени. Сегодня в баре он используется повсеместно не только для цедры, но и для других продуктов.

Есть альтернативный метод: процесс выдерживания фруктов, ягод или плодов в сахарном сиропе. В основном он используется в промышленности для более эффективного сохранения продукта, или же для приготовления засахаренных фруктов, плодов и ягод, например цукатов.

Физика обоих основана на осмотическом процессе. Если поместить фрукт в концентрированный сахарный раствор, то получится разница между содержанием воды во фруктах и сиропе. В процессе того, как система стремится уравновеситься, вода из фруктов вместе с минералами, витаминами, фруктовыми кислотами, вкусо-ароматическими компонентами и прочим выходит через полупроницаемые клеточные мембраны в сироп, а сахар из сиропа мигрирует во фрукт. Этот процесс называется осмотической дегидратацией. В зависимости от концентрации, типа и температуры сиропа, а также времени его взаимодействия с фруктом, результат может быть разным. Оптимальные параметры: температура сиропа 30-50 ºС (после 50 ºC существенно изменяется вкус и текстура фруктов, ягод и плодов), концентрация сахара 60-70 ºBx.

Можно провести эксперимент и выяснить, какие параметры оптимальны именно для вас. При этом следует помнить, что повышение температуры на 10 ºС ускоряет реакцию в 2-3 раза. То есть, если при постоянной температуре сиропа в  40 ºС можно сделать его за 2 часа, то уже при 20 ºС потребуется минимум 8 часов. Ну и нарезая фрукты и плоды более тонкими кусочками, вы увеличиваете площадь взаимодействия, что тоже делает процесс более эффективным. Кстати, в процессе осмотического обезвоживания может участвовать и алкоголь, частично это происходит, когда вы делаете различные настойки.

И в заключение хочется упомянуть gomme или gum syrup. Это сахарный сироп с добавлением гуммиарабика, который влияет на вязкость сиропа и текстуру напитка, делая его более плотным и объемным. Гуммиарабик — это  высохшая смола различных видов акаций. Этот сироп достаточно просто сделать самостоятельно, если у вас есть гуммиарабик и сахар. Для этого необходимо сначала растворить гуммиарабик в горячей воде (в холодной он растворяется очень плохо), для получения более однородной смеси можно использовать блендер, и желательно процедить после. Затем смешать раствор с горячим сахарным сиропом.

Мир сахара огромен и интересен, и хочется надеяться, что в вашем баре найдется применение знаниям, которые получили. И конечно, есть вера в то, что вы также будете углубляться в эту тему самостоятельно, экспериментировать и делиться найденным с сообществом.