Сахароза – найбільш відомий цукор, який широко використовується в споживанні та харчовій промисловості. Міститься в листях, стовбурах, насінні, плодах, коренях. В цукровому буряці від 15 до 22 % сахарози, цукровому тросниці 12 – 15 %. Це основні джерела її отримання, звідси вона і отримала свої назви – тросниковий або буряковий цукор. Сахароза кристалізується без води в виді великих моноклінічних кристалів. Гідроліз сахарози отримав назву інверсії, а суміш утворюваних різних кількостей глюкози та фруктози – інвертним цукром. Сахароза зброджується дріжджами (після гідролізу), а при нагріванні вище температури плавлення (160-186 ºС) карамелізується, тобто перетворюється в суміш складних продуктів (карамельна С24Н36О18, карамелена С36Н50О25 та інших), втрачаючи при цьому воду. Ці продукти під назвою “колер” використовують при виготовленні напоїв та коньячному виробництві для забарвлення готової продукції. Лактоза (молочний цукор). Молекула лактози складається із залишків галактози та глюкози та має відновлюючі властивості:
Лактозу отримують із молочної сироватки (відходи при виробництві масла та сиру). В коров’ячім молоці знаходиться 4 – 6% лактози. Звідси й виникла її назва (від лат. lactium – молоко). Лактоза не гігроскопічна. Не бере участі в спиртовому бродінні, під впливом молочнокислих дріжджів гідролізується з наступним збродженням утворюваних продуктів в молочну кислоту (молочнокисле бродіння).
Високомолекулярні не цукровоподібні полісахариди утворюються з великого числа (до 6-10 тис.) залишків моноз. Вони діляться на гомополісахариди, побудовані із молекул моносахаридів тільки одного виду (крохмаль, глікоген, клітчатка), гетерополісахариди, які складаються із залишків різноманітних моносахаридів [3].
1.2 Вміст вуглеводів у спиртних напоях
1.2.1 Незброджені цукри рослинної сировини [4,5,6]
У процесі спиртового бродіння з глюкози утворюються два головних продукти – етиловий спирт, діоксид вуглецю – а також проміжні вторинні продукти.
Склад та вміст домішок залежить від виду та якості сировини, від прийнятих технологічних режимів її переробки.
Найбільша кількість домішок (0,35-0,45% до кількості етилового спирту) припадає на долю спиртів – метилового, ізопропілового, ізобутилового, пропілового, ізоамілового. Ці спирти, крім метилового, складають основну сивушну фракцію.
Інша частина (0,05-0,1 об %) складається із альдегідів, ефірів, диацетилів, ацетонів. Взагалі визначено 12 альдегідів, які містять від 2 до 12 атомів вуглеводів. Всі ці сполуки впливають на смак та аромат готової продукції. Домішки етилового спирту утворюються, в основному, на стадії бродіння, при перегонці та ректифікації спирту. Кількісний склад домішок залежить від вмісту вуглеводної сировини. Різні цукри зброджуються з різною швидкістю. Найбільш легко бродять глюкоза і фруктоза, повільніше – маноза і галактоза; пентози дріжджами не зброжуються. Сахароза є гарним субстратом спиртового бродіння, але лише після гідролізу на складові моноцукри за допомогою 3-фруктофуранозидази (інвертази), яка завжди присутня у дріжджах.
Дріжджі мають здатність зброджувати дуже високі концентрації цукру – до 60 %. Вони витримують також високі концентрації спирту – до 14-16 % об. При цьому токсична дія спирту збільшується з підвищенням температури. У присутності кисню спиртове бродіння припиняється і дріжджі одержують енергію шляхом кисневого дихання (утворюється 686 ккал тепла). Так як цей процес енергетично більш вигідний, ніж процес бродіння (56 ккал тепла), то дріжджі при бродінні витрачають цукор значно ощадливіше.
С6Н12О6 2С2Н5ОН + 2СО2При спиртовому бродінні одержана піровиноградна кислота піддається розщепленню під дією ферменту піруватдекарбоксилази на вуглекислий газ і оцтовий альдегід, який під дією ферменту алкогольдегідрогенази (коферментом його є НАД) відновлюється в етиловий спирт за рівнянням
СН3-СО-СООН СО2 +СН3СНО СН3-СН2ОНМеханізм утворення вторинних продуктів спиртового бродіння розкритий ще не повністю. Утворення гліцерину може бути пояснене за ІІ формою бродіння Нейберга, що називається гліцеропіровиноградним:
глюкоза → гліцерин → оцтовий альдегід → вуглекислий газ
1.2.2 Використання вуглеводів у рецептурах спиртних напоїв
Підсолоджувачі досить широко використовують при розробці рецептур нових виробів. Серед них слід виділити синтетичні та природні речовини, так звані цукрозамісники, так як з хімічної точки зору вони не є сахаридами. Традиційно в виробництві горілки використовувався дисахарид сахароза, але розвиток асортименту цих напоїв йде за шляхом використання інших цукрів, наприклад фруктози, яка справляє більш сприйнятну дію на обмін речовин людини, ніж сахароза більш високої солодкості. Також використовуються глюкоза („5 капель”, „Цитрон”, „Олімп” та ПЧ „На джерельній воді”), мальтоза („Чарка”), фруктоза (ПЧ „На талій воді”), мед (ПК „Буковинська”, „Київська”, „Вдала”, „Українська з медом”).
Одним з цікавих та важливих напрямків розвитку асортименту горілок є розробка на підприємствах виробів з лактулозою (дисахарид із залишків галактози та фруктози). Лактулоза в 1,5 рази солодша за молочний цукор (лактоза), із одержують шляхом лужної трансформації. Також використовують алкософт.
1.3 Вимоги до вмісту цукрів у спиртних напоях згідно нормативним документам
Вміст спирту та цукру у спирних напоях повинен відповідати затвердженим для кожного найменування вина та горілки кондиціям [5,7]. Відхилення, якщо вони не обговорені спеціально, не повинні перевищувати за вмістом спирту ±0,5 % об., за вмістом цукрів ±0,5 г/100см3. Розбіжність в аналізах зразків вин та горілки виробника і споживача не повинна перевищувати 0,2% за цукром та спиртом. Нижче приведені вимоги до вмісту цукру та спирту для вин та коньяків
Таблиця 1.3.1 Вимоги до коньяків
Таблиця 1.3.2 Вимоги до вин
Згідно ДСТУ кількість цукру в горілці не нормується, а визначається лише рецептурами (Таблиця 1.3.3)
