Saccarosio: applicazioni alimentari- Chimica

Il saccarosio, noto come zucchero da tavola, ha formula C12H22O11 ha notevoli applicazioni alimentari. E’ estratto dalla canna da zucchero e dalla barbabietola da zucchero che hanno un contenuto naturalmente elevato di saccarosio e sono state sfruttate commercialmente come fonti concentrate di saccarosio sin dal 1600 d.C.

La canna da zucchero è stata coltivata per la prima volta in Papua Nuova Guinea 10000  anni  fa e la pratica si è diffusa gradualmente in altri paesi come Egitto, Arabia  e Giappone.

La barbabietola da zucchero è stata coltivata per la prima volta in Europa 500  anni fa e prima della diffusione di questo tipo di piante il saccarosio era considerato una merce rara e costosa rispetto al miele che era molto più economico.

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struttura

Appartiene alla famiglia dei disaccaridi e si presenta come un solido cristallino molto solubile in acqua stante la presenza di gruppi –OH ed è costituito da glucosio e fruttosio legati tramite legame glicosidico.

Oltre a fornire un sapore dolce, lo zucchero conferisce numerose proprietà funzionali che possono essere classificate in quattro grandi categorie:

  • sensoriali
  • fisiche
  • microbiche  chimiche  rendendolo un ingrediente importante in molti alimenti.

rendendolo un ingrediente importante in molti alimenti.

La percezione della dolcezza dello zucchero dipende da fattori come:

  • temperatura
  • pH
  •  concentrazione
  • presenza di altri ingredienti
  • differenza nella capacità di gusto tra le persone.

Lo zucchero è in grado di aumentare il sapore o di deprimere la percezione di altri sapori degli alimenti. Ad esempio, il saccarosio ha applicazioni alimentari infatti è aggiunto ai prodotti a base di pomodoro per ridurne l’acidità.

Caramellizzazione del saccarosio

Alla temperatura di 160°C il saccarosio dà luogo alla reazione di caramellizzazione che provoca non solo variazioni di colore ma anche di aroma.

La caramellizzazione infatti è una reazione di degradazione termica ed ossidativa degli zuccheri che porta alla formazione di sostanze volatili che conferiscono il tipico aroma e a composti brunastri tipici del caramello e si verifica durante il riscaldamento di prodotti alimentari con una elevata concentrazione di zuccheri.

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canna da zucchero

Il saccarosio è responsabile del colore giallo-marrone tipico dei cibi cotti in quanto dà luogo alla caramellizzazione ed inoltre i prodotti della sua idrolisi ovvero glucosio e fruttosio o danno luogo alla reazione di Maillard.

I prodotti di reazione di Maillard sono noti per avere proprietà antiossidanti nei sistemi alimentari. Per questo motivo, alcune miscele di prodotti di reazione di Maillard sono state impiegate nell’industria alimentare come additivi alimentari.

Lo zucchero contribuisce alla consistenza degli alimenti; nell’ambito delle applicazioni alimentari il saccarosio è usato nei  gelati e si ottiene come risultato la prevenzione della cristallizzazione del lattosio che conferirebbe una consistenza sabbiosa.

Nella produzione di caramelle il controllo della velocità e dell’ammontare della cristallizzazione consente di ottenere caramelle morbide dove la cristallizzazione è ridotta al minimo e caramelle dure dove la cristallizzazione è più elevata.

Funzioni

L’aggiunta della corretta quantità di zucchero ai prodotti da forno consente di ottenere risultati di elasticità dell’impasto ottimali: il saccarosio compete infatti con gli altri ingredienti a legarsi con l’acqua e, stante la sua affinità, ritarda la formazione del glutine che conferisce la morbidezza al prodotto. Una eccessiva formazione di glutine porta infatti a un impasto duro e rigido.

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prodotti da forno

Lo zucchero aggiunto agli alimenti, come, ad esempio, le bevande non solo le rende più dolci ma ne aumenta il grado di viscosità.

Inoltre le soluzioni contenenti zucchero, a causa delle proprietà colligative, portano alla diminuzione della temperatura di congelamento che viene sfruttata nei gelati e nei dessert congelati, e a un aumento della temperatura di ebollizione che consente la solubilizzazione di una maggiore quantità di zucchero con ottenimento di soluzioni più concentrate.

Lo zucchero svolge un ruolo importante nella conservazione di molti prodotti alimentari per le sue capacità disidratanti. L’aggiunta di zucchero a marmellate e gelatine, ad esempio, inibisce la crescita microbica e il successivo deterioramento.

L’interazione tra zucchero e acqua controlla il livello di umidità nei prodotti da forno e l’elevata affinità dello zucchero per l’acqua aiuta a rallentare la perdita di umidità nelle torte e nei biscotti, ad esempio, per prevenire l’essiccazione prolungando così la durata di conservazione.

Panificazione

Lo zucchero è estremamente importante nelle industrie di panificazione. I lieviti usano infatti gli zuccheri come cibo per produrre etanolo, biossido di carbonio e acqua attraverso il processo della fermentazione.

In cottura, lo zucchero aumenta l’efficacia del lievito fornendo una fonte immediata e più utilizzabile di nutrimento per la sua crescita. Questo fenomeno accelera il processo di lievitazione in quanto viene prodotta una maggiore quantità anidride carbonica.  Il volume dell’impasto aumenta così ad un ritmo più veloce e più costante.

Il saccarosio mostra inoltre proprietà antiossidanti che aiutano a prevenire il deterioramento della frutta e dei vegetali in scatola.

Inoltre sembra che i prodotti dell’idrolisi del saccarosio abbiano la capacità di bloccare i siti reattivi di ioni come rame e ferro e, in misura minore, del cobalto. Questa caratteristica dei monosaccaridi aiuta nella conservazione degli alimenti impedendo le reazioni di ossidazione catalitica.

 

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