Sacarosa

La sacarosa o sucrosa (azúcar corriente), un disacárido, es un azúcar compuesto por subunidades de glucosa y fructosa. Se produce naturalmente en las plantas y es el componente principal del azúcar blanco. Tiene la fórmula molecular C₁₂H₂₂O₁₁.

Para el consumo humano, la sacarosa se extrae y refina de la caña de azúcar o de la remolacha azucarera. Los ingenios azucareros, generalmente ubicados en regiones tropicales cerca de donde se cultiva la caña de azúcar, trituran la caña y producen azúcar sin refinar que se envía a otras fábricas para refinarla en sacarosa pura. Las fábricas de remolacha azucarera están ubicadas en climas templados donde se cultiva la remolacha y procesan las remolachas directamente en azúcar refinada. El proceso de refinado del azúcar consiste en lavar los cristales de azúcar en bruto antes de disolverlos en un jarabe de azúcar que se filtra y luego se pasa sobre carbón para eliminar cualquier color residual. Luego, el jarabe de azúcar se concentra hirviéndolo al vacío y se cristaliza como proceso de purificación final para producir cristales de sacarosa pura que son transparentes, inodoros y dulces.

El azúcar es a menudo un ingrediente añadido en la producción de alimentos y recetas. En 2017 se produjeron alrededor de 185 millones de toneladas de azúcar en todo el mundo.

La sacarosa es particularmente peligrosa desde el punto de vista de la caries porque la bacteria Streptococcus mutans la convierte en un polisacárido extracelular pegajoso a base de dextrano que les permite cohesionarse y formar placa. La sacarosa es el único azúcar que las bacterias pueden usar para formar este polisacárido pegajoso.

Etimología

La palabra sacarosa fue acuñada en 1857 por el químico inglés William Miller a partir del francés sucre ("azúcar") y el sufijo químico genérico para azúcares -osa. El término abreviado Suc se usa a menudo para sacarosa en la literatura científica.

El nombre sacarosa fue acuñado en 1860 por el químico francés Marcellin Berthelot. La sacarosa es un nombre obsoleto para los azúcares en general, especialmente la sacarosa.

Propiedades físicas y químicas

Estructural O-α- D -glucopiranosil-(1→2)-β- D -fructofuranósido

En la sacarosa, los monómeros glucosa y fructosa están unidos mediante un enlace éter entre C1 en la subunidad glucosilo y C2 en la unidad fructosilo. El enlace se llama enlace glucosídico. La glucosa existe predominantemente como una mezcla de anómeros de "piranosa" α y β, pero la sacarosa tiene solo la forma α. La fructosa existe como una mezcla de cinco tautómeros, pero la sacarosa solo tiene el β- D-forma de fructofuranosa. A diferencia de la mayoría de los disacáridos, el enlace glucosídico de la sacarosa se forma entre los extremos reductores de la glucosa y la fructosa, y no entre el extremo reductor de uno y el extremo no reductor del otro. Este enlace inhibe la unión adicional a otras unidades de sacáridos y evita que la sacarosa reaccione espontáneamente con macromoléculas celulares y circulatorias de la misma manera que lo hacen la glucosa y otros azúcares reductores. Dado que la sacarosa no contiene grupos hidroxilo anoméricos, se clasifica como un azúcar no reductor.

La sacarosa cristaliza en el grupo espacial monoclínico P2 ₁ con parámetros de red a temperatura ambiente a = 1,08631 nm, b = 0,87044 nm, c = 0,77624 nm, β = 102,938°.

La pureza de la sacarosa se mide por polarimetría, a través de la rotación de la luz polarizada plana por una solución de azúcar. La rotación específica a 20 °C (68 °F) con luz amarilla "sodio-D" (589 nm) es de +66,47°. Las muestras comerciales de azúcar se analizan utilizando este parámetro. La sacarosa no se deteriora en condiciones ambientales.

Degradación térmica y oxidativa

La sacarosa no se derrite a altas temperaturas. En cambio, se descompone a 186 °C (367 °F) para formar caramelo. Al igual que otros carbohidratos, se quema a dióxido de carbono y agua. La mezcla de sacarosa con el nitrato de potasio oxidante produce el combustible conocido como caramelo de cohete que se utiliza para propulsar motores de cohetes de aficionados.

C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ + 6 KNO ₃ → 9 CO + 3 N ₂ + 11 H ₂ O + 3 K ₂ CO ₃

Sin embargo, esta reacción está algo simplificada. Parte del carbono se oxida por completo a dióxido de carbono, y también tienen lugar otras reacciones, como la reacción de cambio de agua-gas. Una ecuación teórica más precisa es:

C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ + 6,288 KNO ₃ → 3,796 CO ₂ + 5,205 CO + 7,794 H ₂ O + 3,065 H ₂ + 3,143 N ₂ + 2,988 K ₂ CO ₃ + 0,274 KOH

La sacarosa se quema con ácido clórico, formado por la reacción de ácido clorhídrico y clorato de potasio:

8 HClO ₃ + C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ → 11 H ₂ O + 12 CO ₂ + 8 HCl

La sacarosa se puede deshidratar con ácido sulfúrico para formar un sólido negro rico en carbono, como se indica en la siguiente ecuación idealizada:

H ₂ SO ₄ (catalizador) + C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ → 12 C + 11 H ₂ O + calor (y algo de H ₂ O + SO ₃ como resultado del calor) _.

La fórmula para la descomposición de la sacarosa se puede representar como una reacción de dos pasos: la primera reacción simplificada es la deshidratación de la sacarosa a carbono puro y agua, y luego el carbono se oxida a CO2 con O2 del aire.

C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ + calor → 12 C + 11 H ₂ O

12C + 12 O ₂ → 12 CO ₂

Hidrólisis

La hidrólisis rompe el enlace glucosídico convirtiendo la sacarosa en glucosa y fructosa. Sin embargo, la hidrólisis es tan lenta que las soluciones de sacarosa pueden permanecer durante años con un cambio insignificante. Sin embargo, si se agrega la enzima sacarasa, la reacción procederá rápidamente. La hidrólisis también se puede acelerar con ácidos, como la crema de tártaro o el jugo de limón, ambos ácidos débiles. Asimismo, la acidez gástrica convierte la sacarosa en glucosa y fructosa durante la digestión, siendo el enlace entre ellos un enlace acetal que puede ser roto por un ácido.

Dados los calores de combustión (mayores) de 1349,6 kcal/mol para la sacarosa, 673,0 para la glucosa y 675,6 para la fructosa, la hidrólisis libera alrededor de 1,0 kcal (4,2 kJ) por mol de sacarosa, o alrededor de 3 calorías pequeñas por gramo de producto.

Síntesis y biosíntesis de sacarosa.

La biosíntesis de sacarosa procede a través de los precursores UDP-glucosa y fructosa 6-fosfato, catalizada por la enzima sacarosa-6-fosfato sintasa. La energía para la reacción se obtiene mediante la escisión del difosfato de uridina (UDP). La sacarosa está formada por plantas, algas y cianobacterias pero no por otros organismos. La sacarosa es el producto final de la fotosíntesis y se encuentra naturalmente en muchas plantas alimenticias junto con el monosacárido fructosa. En muchas frutas, como la piña y el albaricoque, la sacarosa es el azúcar principal. En otros, como las uvas y las peras, la fructosa es el azúcar principal.

Síntesis química

Después de numerosos intentos fallidos de otros, Raymond Lemieux y George Huber lograron sintetizar sacarosa a partir de glucosa acetilada y fructosa en 1953.

Fuentes

En la naturaleza, la sacarosa está presente en muchas plantas, y en particular en sus raíces, frutos y néctares, porque sirve como forma de almacenar energía, principalmente a partir de la fotosíntesis. Muchos mamíferos, aves, insectos y bacterias acumulan y se alimentan de la sacarosa de las plantas y para algunos es su principal fuente de alimento. Aunque las abejas consumen sacarosa, la miel que producen consiste principalmente en fructosa y glucosa, con solo pequeñas cantidades de sacarosa.

A medida que las frutas maduran, su contenido de sacarosa generalmente aumenta considerablemente, pero algunas frutas casi no contienen sacarosa. Esto incluye uvas, cerezas, arándanos, moras, higos, granadas, tomates, aguacates, limones y limas.

La sacarosa es un azúcar natural, pero con el advenimiento de la industrialización, se ha refinado y consumido cada vez más en todo tipo de alimentos procesados.

Producción

Historia del refinamiento de sacarosa

La producción de azúcar de mesa tiene una larga historia. Algunos eruditos afirman que los indios descubrieron cómo cristalizar el azúcar durante la dinastía Gupta, alrededor del año 350 d.C.

Otros eruditos apuntan a los antiguos manuscritos de China, que datan del siglo VIII a. C., donde se incluye una de las primeras menciones históricas de la caña de azúcar junto con el hecho de que su conocimiento de la caña de azúcar se derivó de la India. Alrededor del año 500 a. C., los residentes de la India moderna comenzaron a hacer jarabe de azúcar, enfriándolo en grandes tazones planos para producir cristales de azúcar en bruto que eran más fáciles de almacenar y transportar. En el idioma indio local, estos cristales se llamaban khanda (खण्ड), que es el origen de la palabra caramelo.

El ejército de Alejandro Magno se detuvo a orillas del río Indo por la negativa de sus tropas a ir más al este. Vieron a personas en el subcontinente indio cultivando caña de azúcar y haciendo "polvo dulce granulado similar a la sal", localmente llamado sākhar (साखर), pronunciado como sakcharon (ζακχαρον) en griego (griego moderno, zachari, ζάχαρη). En su viaje de regreso, los soldados griegos llevaron algunas de las "juntas melíferas". La caña de azúcar siguió siendo un cultivo limitado durante más de un milenio. El azúcar era un bien escaso y los comerciantes de azúcar se hicieron ricos. Venecia, en el apogeo de su poder financiero, fue el principal centro distribuidor de azúcar de Europa.Los árabes comenzaron a producirlo en Sicilia y España. Solo después de las Cruzadas comenzó a rivalizar con la miel como edulcorante en Europa. Los españoles comenzaron a cultivar caña de azúcar en las Indias Occidentales en 1506 (Cuba en 1523). Los portugueses cultivaron caña de azúcar por primera vez en Brasil en 1532.

El azúcar siguió siendo un lujo en gran parte del mundo hasta el siglo XVIII. Sólo los ricos podían permitírselo. En el siglo XVIII, la demanda de azúcar de mesa se disparó en Europa y en el siglo XIX se consideraba una necesidad humana. El uso del azúcar creció desde su uso en el té hasta pasteles, confitería y chocolates. Los proveedores comercializaban azúcar en formas novedosas, como conos sólidos, que requerían que los consumidores usaran una pinza para azúcar, una herramienta similar a unas tenazas, para romper los pedazos.

La demanda de azúcar de mesa más barata impulsó, en parte, la colonización de islas y naciones tropicales donde podían prosperar las plantaciones de caña de azúcar con mano de obra intensiva y la fabricación de azúcar de mesa. Cultivar caña de azúcar en climas cálidos y húmedos y producir azúcar de mesa en ingenios azucareros de alta temperatura era un trabajo duro e inhumano. La demanda de mano de obra barata para este trabajo, en parte, primero impulsó el comercio de esclavos de África (en particular, África Occidental), seguido por el comercio de mano de obra servidumbre del sur de Asia (en particular, India). Millones de esclavos, seguidos de millones de trabajadores contratados, fueron llevados al Caribe, el Océano Índico, las Islas del Pacífico, África Oriental, Natal, las partes norte y este de América del Sur y el sudeste asiático. La mezcla étnica moderna de muchas naciones, establecidas en los últimos dos siglos, ha sido influenciada por el azúcar de mesa.

A partir de finales del siglo XVIII, la producción de azúcar se mecanizó cada vez más. La máquina de vapor impulsó por primera vez un ingenio azucarero en Jamaica en 1768 y, poco después, el vapor reemplazó a la combustión directa como fuente de calor de proceso. Durante el mismo siglo, los europeos comenzaron a experimentar con la producción de azúcar a partir de otros cultivos. Andreas Marggraf identificó la sacarosa en la raíz de remolacha y su alumno Franz Achard construyó una fábrica de procesamiento de remolacha azucarera en Silesia (Prusia). La industria del azúcar de remolacha despegó durante las guerras napoleónicas, cuando Francia y el continente quedaron aislados del azúcar del Caribe. En 2009, alrededor del 20 por ciento del azúcar del mundo se produjo a partir de la remolacha.

Hoy en día, una gran refinería de remolacha que produce unas 1.500 toneladas de azúcar al día necesita una mano de obra permanente de unas 150 personas para una producción de 24 horas.

Tendencias

El azúcar de mesa (sacarosa) proviene de fuentes vegetales. Predominan dos importantes cultivos azucareros: la caña de azúcar (Saccharum spp.) y la remolacha azucarera (Beta vulgaris), en los que el azúcar puede representar del 12% al 20% del peso seco de la planta. Los cultivos de azúcar comerciales menores incluyen la palmera datilera (Phoenix dactylifera), el sorgo (Sorghum vulgare) y el arce azucarero (Acer saccharum). La sacarosa se obtiene por extracción de estos cultivos con agua caliente; la concentración del extracto da jarabes, a partir de los cuales se puede cristalizar sacarosa sólida. En 2017, la producción mundial de azúcar de mesa ascendió a 185 millones de toneladas.

La mayor parte del azúcar de caña proviene de países con climas cálidos, porque la caña de azúcar no tolera las heladas. La remolacha azucarera, por otro lado, crece solo en regiones templadas más frías y no tolera el calor extremo. Alrededor del 80 por ciento de la sacarosa se deriva de la caña de azúcar, el resto casi todo de la remolacha azucarera.

A mediados de 2018, India y Brasil tenían aproximadamente la misma producción de azúcar (34 millones de toneladas), seguidos por la Unión Europea, Tailandia y China como los principales productores. India, la Unión Europea y China fueron los principales consumidores nacionales de azúcar en 2018.

El azúcar de remolacha proviene de regiones con climas más fríos: el noroeste y el este de Europa, el norte de Japón y algunas áreas de los Estados Unidos (incluida California). En el hemisferio norte, la temporada de crecimiento de la remolacha termina con el inicio de la cosecha alrededor de septiembre. La cosecha y el procesamiento continúan hasta marzo en algunos casos. La disponibilidad de la capacidad de la planta de procesamiento y el clima influyen en la duración de la cosecha y el procesamiento: la industria puede almacenar remolachas cosechadas hasta que se procesen, pero una remolacha dañada por las heladas se vuelve imposible de procesar.

Estados Unidos establece altos precios del azúcar para apoyar a sus productores, con el efecto de que muchos antiguos compradores de azúcar se han pasado al jarabe de maíz (fabricantes de bebidas) o se han mudado fuera del país (fabricantes de dulces).

Los bajos precios de los jarabes de glucosa producidos a partir de trigo y maíz (maíz) amenazan el mercado tradicional del azúcar. Usados ​​en combinación con edulcorantes artificiales, pueden permitir que los fabricantes de bebidas produzcan productos de muy bajo costo.

Jarabe de maíz con alta fructuosa

El jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) es significativamente más barato como edulcorante para la fabricación de alimentos y bebidas que la sacarosa refinada. Esto ha llevado a que la sacarosa sea parcialmente desplazada en la producción industrial de alimentos de EE. UU. por JMAF y otros edulcorantes naturales distintos de la sacarosa.

Los informes en los medios públicos han considerado que el JMAF es menos seguro que la sacarosa. Sin embargo, las formas más comunes de JMAF contienen un 42 % de fructosa, que se usa principalmente en alimentos procesados, o un 55 % de fructosa, que se usa principalmente en refrescos, en comparación con la sacarosa, que es un 50 % de fructosa. Dado un contenido de glucosa y fructosa aproximadamente igual, no parece haber una diferencia significativa en la seguridad. Dicho esto, los dietistas clínicos, los profesionales médicos y la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. (FDA) están de acuerdo en que los azúcares dietéticos son una fuente de calorías vacías asociadas con ciertos problemas de salud y recomiendan limitar el consumo general de edulcorantes a base de azúcar.

Tipos

Caña

Desde el siglo VI aC, los productores de caña de azúcar han triturado el material vegetal cosechado de la caña de azúcar para recolectar y filtrar el jugo. Luego tratan el líquido, a menudo con cal (óxido de calcio), para eliminar las impurezas y luego neutralizarlo. Hervir el jugo permite que el sedimento se asiente en el fondo para dragarlo, mientras que la escoria sube a la superficie para desnatar. Al enfriarse, el líquido cristaliza, generalmente en el proceso de agitación, para producir cristales de azúcar. Las centrífugas suelen eliminar el jarabe no cristalizado. Luego, los productores pueden vender el producto de azúcar para su uso tal como está o procesarlo más para producir grados más ligeros. El procesamiento posterior puede tener lugar en otra fábrica en otro país.

La caña de azúcar es un componente importante de la agricultura brasileña; el país es el mayor productor mundial de caña de azúcar y sus productos derivados, como azúcar cristalizada y etanol (etanol combustible).

Remolacha

Los productores de azúcar de remolacha cortan las remolachas lavadas, luego extraen el azúcar con agua caliente en un "difusor". Una solución alcalina ("lechada de cal" y dióxido de carbono del horno de cal) sirve para precipitar las impurezas (ver carbonatación). Después de la filtración, la evaporación concentra el jugo a un contenido de aproximadamente 70% de sólidos y la cristalización controlada extrae el azúcar. Una centrífuga elimina los cristales de azúcar del líquido, que se recicla en las etapas del cristalizador. Cuando las restricciones económicas impiden la eliminación de más azúcar, el fabricante descarta el líquido restante, ahora conocido como melaza, o lo vende a los productores de alimentos para animales.

El tamizado del azúcar blanco resultante produce diferentes grados para la venta.

Caña versus remolacha

Es difícil distinguir entre el azúcar completamente refinado producido a partir de la remolacha y la caña. Una forma es mediante el análisis de isótopos de carbono. La caña utiliza la fijación de carbono C4 y la remolacha utiliza la fijación de carbono C3, lo que da como resultado una proporción diferente de isótopos C y C en la sacarosa. Las pruebas se utilizan para detectar el abuso fraudulento de los subsidios de la Unión Europea o para ayudar en la detección de jugo de fruta adulterado.

La caña de azúcar tolera mejor los climas cálidos, pero la producción de caña de azúcar necesita aproximadamente cuatro veces más agua que la producción de remolacha azucarera. Como resultado, algunos países que tradicionalmente producían azúcar de caña (como Egipto) han construido nuevas fábricas de azúcar de remolacha desde aproximadamente 2008. Algunas fábricas de azúcar procesan caña de azúcar y remolacha azucarera y extienden su período de procesamiento de esa manera.

La producción de azúcar deja residuos que difieren sustancialmente según las materias primas utilizadas y el lugar de producción. Si bien la melaza de caña se usa a menudo en la preparación de alimentos, los humanos encuentran desagradable la melaza de la remolacha azucarera y, en consecuencia, termina principalmente como materia prima de fermentación industrial (por ejemplo, en destilerías de alcohol) o como alimento para animales. Una vez seca, cualquier tipo de melaza puede servir como combustible para quemar.

El azúcar de remolacha pura es difícil de encontrar, así etiquetada, en el mercado. Aunque algunos fabricantes etiquetan su producto claramente como "azúcar de caña pura", el azúcar de remolacha casi siempre se etiqueta simplemente como azúcar o azúcar pura. Las entrevistas con las 5 principales empresas productoras de azúcar de remolacha revelaron que muchas marcas de tiendas o productos de azúcar de "etiqueta privada" son azúcar de remolacha pura. El código de lote se puede utilizar para identificar la empresa y la planta de donde proviene el azúcar, lo que permite identificar el azúcar de remolacha si se conocen los códigos.

Azúcares culinarios

Molino blanco

El blanco de molienda, también llamado blanco de plantación, azúcar cristal o azúcar superior se produce a partir del azúcar en bruto. Se expone al dióxido de azufre durante la producción para reducir la concentración de compuestos de color y ayuda a prevenir un mayor desarrollo del color durante el proceso de cristalización. Aunque es común en las áreas de cultivo de caña de azúcar, este producto no se almacena ni se envía bien. Después de algunas semanas, sus impurezas tienden a promover la decoloración y la formación de grumos; por lo tanto, este tipo de azúcar generalmente se limita al consumo local.

Blanco directo

El blanco directo, un azúcar blanco común en India y otros países del sur de Asia, se produce precipitando muchas impurezas del jugo de caña usando ácido fosfórico e hidróxido de calcio, similar a la técnica de carbonatación que se usa en la refinación de azúcar de remolacha. El blanco directo es más puro que el azúcar blanco de molino, pero menos puro que el blanco refinado.

Blanco refinado

Blanco refinado es la forma más común de azúcar en América del Norte y Europa. El azúcar refinada se elabora disolviendo y purificando azúcar sin refinar usando ácido fosfórico similar al método usado para el blanco directo, un proceso de carbonatación que involucra hidróxido de calcio y dióxido de carbono, o mediante varias estrategias de filtración. Luego se purifica aún más por filtración a través de un lecho de carbón activado o hueso carbonizado. Las refinerías de azúcar de remolacha producen azúcar blanco refinado directamente sin una etapa cruda intermedia.

El azúcar blanca refinada generalmente se vende como azúcar granulada, que se ha secado para evitar la formación de grumos y viene en varios tamaños de cristales para uso doméstico e industrial:

• El azúcar de grano grueso, como el azúcar para lijar (también llamado "azúcar perla", "azúcar para decorar", azúcar nibbed o azúcar en polvo) es un azúcar de grano grueso que se usa para agregar brillo y sabor a los productos horneados y dulces. Sus grandes cristales reflectantes no se disolverán cuando se sometan al calor.
• Granulado, familiar como el azúcar de mesa, con un tamaño de grano de aproximadamente 0,5 mm de ancho. Los "terrones de azúcar" son terrones de consumo conveniente producidos mezclando azúcar granulada con jarabe de azúcar.
• Caster (0,35 mm), un azúcar muy fino en Gran Bretaña y otros países de la Commonwealth, llamado así porque los granos son lo suficientemente pequeños como para pasar a través de un lanzador de azúcar, que es un recipiente pequeño con una parte superior perforada, desde el cual espolvorear azúcar en la mesa. Comúnmente utilizado para hornear y bebidas mezcladas, se vende como azúcar "superfina" en los Estados Unidos. Por su finura, se disuelve más rápido que el azúcar blanco regular y es especialmente útil en merengues y líquidos fríos. El azúcar glas se puede preparar en casa moliendo azúcar granulada durante un par de minutos en un mortero o procesador de alimentos.
• Azúcar en polvo, 10X, azúcar glas (0,060 mm) o azúcar glas (0,024 mm), producido al moler el azúcar hasta obtener un polvo fino. El fabricante puede agregar una pequeña cantidad de agente antiaglomerante para evitar la formación de grumos, ya sea almidón de maíz (1 % a 3 %) o fosfato tricálcico.

El azúcar moreno proviene de las últimas etapas del refinado del azúcar de caña, cuando el azúcar forma cristales finos con un contenido significativo de melaza, o del recubrimiento del azúcar blanco refinado con un jarabe de melaza de caña (melaza negra). El color y el sabor del azúcar moreno se fortalecen con el aumento del contenido de melaza, al igual que sus propiedades para retener la humedad. Los azúcares morenos también tienden a endurecerse si se exponen a la atmósfera, aunque un manejo adecuado puede revertir esto.

Medición

Contenido de azúcar disuelto

Los científicos y la industria azucarera utilizan los grados Brix (símbolo °Bx), introducidos por Adolf Brix, como unidades de medida de la relación de masa de sustancia disuelta a agua en un líquido. Una solución de sacarosa de 25 °Bx tiene 25 gramos de sacarosa por 100 gramos de líquido; o, dicho de otro modo, en los 100 gramos de solución existen 25 gramos de azúcar sacarosa y 75 gramos de agua.

Los grados Brix se miden mediante un sensor de infrarrojos. Esta medida no equivale a grados Brix de una medida de índice de refracción o densidad, porque medirá específicamente la concentración de azúcar disuelta en lugar de todos los sólidos disueltos. Cuando se usa un refractómetro, se debe informar el resultado como "sustancia seca refractométrica" ​​(RDS). Se podría hablar de un líquido con 20 °Bx RDS. Esto se refiere a una medida de porcentaje en peso del totalsólidos secos y, aunque técnicamente no es lo mismo que los grados Brix determinados a través de un método infrarrojo, brinda una medición precisa del contenido de sacarosa, ya que la sacarosa de hecho forma la mayoría de los sólidos secos. La llegada de los sensores de medición Brix infrarrojos en línea ha hecho que la medición de la cantidad de azúcar disuelta en los productos sea económica mediante una medición directa.

Consumo

El azúcar refinada era un lujo antes del siglo XVIII. Se hizo muy popular en el siglo XVIII, luego se convirtió en un alimento necesario en el siglo XIX. Esta evolución del gusto y la demanda del azúcar como ingrediente alimentario esencial desencadenó importantes cambios económicos y sociales. Con el tiempo, el azúcar de mesa se volvió lo suficientemente barato y común como para influir en la cocina estándar y en las bebidas saborizadas.

La sacarosa forma un elemento importante en la confitería y los postres. Los cocineros lo usan para endulzar. También puede actuar como conservante de alimentos cuando se usa en concentraciones suficientes. La sacarosa es importante para la estructura de muchos alimentos, incluidos los bizcochos y las galletas, los pasteles y las tartas, los dulces, los helados y los sorbetes. Es un ingrediente común en muchos alimentos procesados ​​y en los llamados "comida chatarra".

Información nutricional

El azúcar totalmente refinada tiene un 99,9 % de sacarosa, por lo que solo proporciona carbohidratos como nutriente dietético y 390 kilocalorías por porción de 100 g (datos del USDA, tabla de la derecha). No hay micronutrientes de importancia en el azúcar totalmente refinada (tabla de la derecha).

Metabolismo de la sacarosa

En humanos y otros mamíferos, la sacarosa se descompone en sus monosacáridos constituyentes, glucosa y fructosa, por sacarasa o isomaltasa glucósido hidrolasas, que se encuentran en la membrana de las microvellosidades que recubren el duodeno. Las moléculas de glucosa y fructosa resultantes se absorben rápidamente en el torrente sanguíneo. En bacterias y algunos animales, la sacarosa es digerida por la enzima invertasa. La sacarosa es un macronutriente de fácil asimilación que proporciona una fuente rápida de energía, provocando un rápido aumento de la glucosa en sangre al ingerirlo. La sacarosa, como carbohidrato puro, tiene un contenido energético de 3,94 kilocalorías por gramo (o 17 kilojulios por gramo).

Si se consume en exceso, la sacarosa puede contribuir al desarrollo del síndrome metabólico, incluido un mayor riesgo de diabetes tipo 2, aumento de peso y obesidad en adultos y niños.

Caries dental

La caries dental (caries dental) se ha convertido en un riesgo para la salud pronunciado asociado con el consumo de azúcares, especialmente sacarosa. Las bacterias orales como Streptococcus mutans viven en la placa dental y metabolizan los azúcares libres (no solo sacarosa, sino también glucosa, lactosa, fructosa y almidones cocidos) en ácido láctico. El ácido láctico resultante reduce el pH de la superficie del diente, despojándolo de minerales en el proceso conocido como caries.

Todos los azúcares de 6 carbonos y los disacáridos basados ​​en azúcares de 6 carbonos pueden ser convertidos por las bacterias de la placa dental en ácido que desmineraliza los dientes, pero la sacarosa puede ser especialmente útil para Streptococcus sanguinis (anteriormente Streptococcus sanguis) y Streptococcus mutans. La sacarosa es el único azúcar dietético que se puede convertir en glucanos pegajosos (polisacáridos similares al dextrano) mediante enzimas extracelulares. Estos glucanos permiten que las bacterias se adhieran a la superficie del diente y acumulen capas gruesas de placa. Las condiciones anaeróbicas profundas en la placa fomentan la formación de ácidos, lo que conduce a lesiones cariosas. Por lo tanto, la sacarosa podría permitir que S. mutans, S. sanguinisy muchas otras especies de bacterias se adhieren fuertemente y resisten la eliminación natural, por ejemplo, por el flujo de saliva, aunque se eliminan fácilmente con el cepillado. Los glucanos y levanos (polisacáridos de fructosa) producidos por las bacterias de la placa también actúan como fuente de alimento de reserva para las bacterias. Este papel especial de la sacarosa en la formación de caries dental es mucho más significativo a la luz del uso casi universal de la sacarosa como el agente edulcorante más deseable. El reemplazo generalizado de la sacarosa por jarabe de maíz con alto contenido de fructosa (JMAF) no ha disminuido el peligro de la sacarosa. Si hay cantidades más pequeñas de sacarosa en la dieta, seguirán siendo suficientes para el desarrollo de una placa anaeróbica gruesa y las bacterias de la placa metabolizarán otros azúcares en la dieta, como la glucosa y la fructosa en el JMAF.

Nivel de glucosa

La sacarosa es un disacárido compuesto por un 50 % de glucosa y un 50 % de fructosa y tiene un índice glucémico de 65. La sacarosa se digiere rápidamente, pero tiene un índice glucémico relativamente bajo debido a su contenido de fructosa, que tiene un efecto mínimo sobre la glucosa en sangre.

Al igual que con otros azúcares, la sacarosa se digiere en sus componentes a través de la enzima sacarasa a glucosa (azúcar en la sangre). El componente de glucosa se transporta a la sangre donde satisface las demandas metabólicas inmediatas, o se convierte y se reserva en el hígado como glucógeno.

Gota

La aparición de gota está relacionada con un exceso de producción de ácido úrico. Una dieta rica en sacarosa puede provocar gota, ya que eleva el nivel de insulina, lo que impide la excreción de ácido úrico del cuerpo. A medida que aumenta la concentración de ácido úrico en el cuerpo, también aumenta la concentración de ácido úrico en el líquido de las articulaciones y más allá de una concentración crítica, el ácido úrico comienza a precipitarse en cristales. Los investigadores han implicado a las bebidas azucaradas con alto contenido de fructosa en un aumento de los casos de gota.

Intolerancia a la sacarosa

Recomendación dietética de la ONU

En 2015, la Organización Mundial de la Salud publicó una nueva guía sobre la ingesta de azúcares para adultos y niños, como resultado de una extensa revisión de la evidencia científica disponible por parte de un grupo multidisciplinario de expertos. La guía recomienda que tanto los adultos como los niños se aseguren de que su consumo de azúcares libres (monosacáridos y disacáridos añadidos a los alimentos y bebidas por el fabricante, el cocinero o el consumidor, y azúcares presentes de forma natural en la miel, jarabes, zumos de frutas y concentrados de zumos de frutas) sea inferior a 10% de la ingesta total de energía. Un nivel por debajo del 5% de la ingesta total de energía aporta beneficios adicionales para la salud, especialmente en lo que respecta a la caries dental.

Preocupaciones religiosas

La industria de refinación de azúcar a menudo utiliza carbón de hueso (huesos de animales calcinados) para decolorar. Aproximadamente el 25 % del azúcar producido en los EE. UU. se procesa utilizando hueso carbonizado como filtro, y el resto se procesa con carbón activado. Como el carbón de huesos no parece permanecer en el azúcar terminado, los líderes religiosos judíos consideran que el azúcar filtrado a través de él es parve, lo que significa que no es ni carne ni lácteos y puede usarse con cualquier tipo de alimento. Sin embargo, el hueso carbonizado debe provenir de un animal kosher (p. ej., vaca, oveja) para que el azúcar sea kosher.

Comercio y economia

Uno de los productos básicos más comercializados en el mundo a lo largo de la historia, el azúcar representa alrededor del 2% del mercado mundial de carga seca. Los precios internacionales del azúcar muestran una gran volatilidad, oscilando entre alrededor de 3 y más de 60 centavos por libra en los últimos 50 años. Alrededor de 100 de los 180 países del mundo producen azúcar a partir de remolacha o caña, algunos más refinan azúcar sin refinar para producir azúcar blanca y todos los países consumen azúcar. El consumo de azúcar oscila entre unos 3 kilogramos por persona al año en Etiopía y unos 40 kg/persona/año en Bélgica. El consumo per cápita aumenta con el ingreso per cápita hasta que alcanza una meseta de alrededor de 35 kg por persona por año en los países de ingresos medios.

Muchos países subvencionan fuertemente la producción de azúcar. La Unión Europea, Estados Unidos, Japón y muchos países en desarrollo subvencionan la producción nacional y mantienen altos aranceles sobre las importaciones. Los precios del azúcar en estos países a menudo han superado los precios en el mercado internacional hasta tres veces; Hoy en día, con los precios de futuros de azúcar en el mercado mundial actualmente fuertes, dichos precios suelen superar los precios mundiales dos veces.

Precio mundial del azúcar sin refinar de 1960 a 2014

Dentro de los organismos de comercio internacional, especialmente en la Organización Mundial del Comercio (OMC), los países del "G20" encabezados por Brasil han argumentado durante mucho tiempo que, debido a que estos mercados de azúcar en esencia excluyen las importaciones de azúcar de caña, los productores de azúcar del G20 reciben precios más bajos de lo que recibirían bajo libre comercio. Si bien tanto la Unión Europea como los Estados Unidos mantienen acuerdos comerciales mediante los cuales ciertos países en desarrollo y menos adelantados (PMA) pueden vender ciertas cantidades de azúcar en sus mercados, libres de los aranceles de importación habituales, los países fuera de estos regímenes comerciales preferidos se han quejado de que estos acuerdos violan el principio de "nación más favorecida" del comercio internacional. Esto ha dado lugar a numerosos aranceles y gravámenes en el pasado.

En 2004, la OMC se puso del lado de un grupo de países exportadores de azúcar de caña (encabezados por Brasil y Australia) y gobernó el régimen azucarero de la UE y el Protocolo del Azúcar ACP-UE que lo acompaña (mediante el cual un grupo de países de África, el Caribe y el Pacífico reciben acceso al mercado europeo del azúcar) ilegal. En respuesta a esta y otras sentencias de la OMC, y debido a las presiones internas sobre el régimen azucarero de la UE, la Comisión Europea propuso el 22 de junio de 2005 una reforma radical del régimen azucarero de la UE, reduciendo los precios en un 39 % y eliminando todos los Exportaciones de azúcar de la UE. Los exportadores de azúcar de África, el Caribe, el Pacífico y los PMA reaccionaron consternados ante las propuestas azucareras de la UE. El 25 de noviembre de 2005, el Consejo de la UE acordó reducir los precios del azúcar en la UE en un 36 % a partir de 2009. En 2007, parecía que el Programa del Azúcar de los Estados Unidos podría convertirse en el próximo objetivo de la reforma. Sin embargo, algunos comentaristas esperaban un fuerte cabildeo de la industria azucarera estadounidense, que donó 2,7 millones de dólares a los titulares de la Cámara y el Senado estadounidenses en las elecciones estadounidenses de 2006, más que cualquier otro grupo de cultivadores de alimentos estadounidenses. Los cabilderos especialmente destacados incluyen a los hermanos Fanjul, los llamados "barones del azúcar" que hicieron las mayores contribuciones individuales individuales de dinero blando a los partidos demócrata y republicano en el sistema político de los Estados Unidos de América.

Pequeñas cantidades de azúcar, especialmente grados especiales de azúcar, llegan al mercado como productos de 'comercio justo'; el sistema de comercio justo produce y vende estos productos con el entendimiento de que una fracción mayor de lo habitual de los ingresos apoyará a los pequeños agricultores en el mundo en desarrollo. Sin embargo, mientras que la Fundación Fairtrade ofrece una prima de $60,00 por tonelada a los pequeños agricultores por el azúcar con la marca "Fairtrade", los esquemas gubernamentales como el Programa del Azúcar de EE. UU. y el Protocolo del Azúcar ACP ofrecen primas de alrededor de $400,00 por tonelada por encima de los precios del mercado mundial. Sin embargo, la UE anunció el 14 de septiembre de 2007 que había ofrecido "eliminar todos los aranceles y cuotas sobre la importación de azúcar en la UE".

La US Sugar Association ha lanzado una campaña para promover el azúcar sobre los sustitutos artificiales. La Asociación ahora desafía agresivamente muchas creencias comunes sobre los efectos secundarios negativos del consumo de azúcar. La campaña emitió un comercial de televisión de alto perfil durante los premios Primetime Emmy de 2007 en FOX Television. La Asociación Azucarera utiliza el eslogan de la marca registrada "Azúcar: dulce por naturaleza".