Die verschiedenen Funktionen
von Zucker
Jede Pflanze, vom kleinsten Grashalm bis zum höchsten Baum, produziert Zucker. Im Gegensatz zu den meisten Pflanzen, die ihren Zucker in Stärke umwandeln, speichern Zuckerrüben und Zuckerrohr Saccharose, den bekannten Haushaltszucker. Saccharose ist eine Zuckerart, die aus einem Glukosemolekül und einem Fruktosemolekül besteht. Es handelt sich um ein Disaccharid, also ein Molekül, das aus zwei Monosacchariden zusammengesetzt ist: Glukose und Fruktose.
Daher sind Weißzucker aus Zuckerrüben und Rohrzucker auf molekularer Ebene identisch und können für die Weiterverarbeitung zu Endprodukten auf dieselbe Weise verwendet werden. Da Zuckerrohr und Zuckerrüben Saccharose in großen Mengen produzieren, sind sie die Hauptquelle der Zuckerproduktion.
Allgemeiner gesagt erfüllt Zucker, unabhängig davon, ob er aus Zuckerrüben oder Zuckerrohr gewonnen wird, eine Vielzahl von Funktionen in Lebensmitteln, Getränken und Nicht-Lebensmittel-Anwendungen.
Zucker (Saccharose) ist ein pflanzlicher Süßstoff, der aus Zuckerrüben oder Zuckerrohr gewonnen wird. Ein wichtiger Unterschied zwischen den beiden Pflanzen besteht in den Regionen und Klimazonen, in denen sie angebaut werden.
Aufgrund seiner Umweltanforderungen wird Zuckerrohr hauptsächlich in tropischen Ländern der südlichen Hemisphäre angebaut. Im Gegensatz dazu wachsen Zuckerrüben in gemäßigten Breitengraden, wie beispielsweise in Europa auf der nördlichen Hemisphäre.
FUNKTIONEN
VON ZUCKER IN LEBENSMITTELN
Bei der industriellen Verarbeitung von Fertiglebensmitteln oder Getränken trägt Zucker eine Reihe technischer Funktionen bei. Ob beim Backen (Brot, Kuchen, Kekse usw.), bei der Herstellung von „ “-Gebäck, Süßwaren, Getränken oder anderen Arten von Fertigprodukten – Zucker ist ein vielseitiger Inhaltsstoff, der nicht nur zur Süße, sondern auch zum gesamten Geschmackserlebnis eines fertigen Lebensmittels beiträgt, darunter unter anderem die Farbe, die Textur und der Geschmack des Lebensmittels sowie dessen physikalische Eigenschaften.
Die Reduzierung des Zuckergehalts in Lebensmitteln ist daher nicht unbedingt eine einfache Angelegenheit, da beispielsweise Zuckerersatzstoffe nicht automatisch dieselben Eigenschaften wie Zucker aufweisen. Die folgenden Eigenschaften sollten daher bei der Produktentwicklung oder -umgestaltung berücksichtigt werden, da sie ebenfalls die Geschmackswahrnehmung und Akzeptanz eines Lebensmittels beim Verbraucher beeinflussen.
Wussten Sie schon? Die allgemeine sensorische Eigenschaft „Süße“ basiert auf Saccharose als Referenzpunkt. Bei der Messung der Süße wird die Süßkraft anderer Süßungsmittel immer im Vergleich zu reinen Zuckerlösungen gemessen. Rübenzucker (Saccharose) wurde mit einem Wert von 1 auf der Skala der relativen Süße als Referenz festgelegt. Dies muss beispielsweise bei der Zuckerreduktion oder beim Zuckerersatz berücksichtigt werden, da andere Süßungsmittel oft wesentlich intensiver sind.
ENERGetische und Ernährungsphysiologische
Funktionen VON ZUCKER
Zucker ist ein Kohlenhydrat, das 17 kJ (4 kcal) pro Gramm liefert. Wie andere Kohlenhydrate trägt er zur Energieversorgung bei und wird vom Körper als Energiequelle verstoffwechselt, unter anderem bei körperlicher Aktivität.
Zucker ist jedoch nicht nur ein Nährstoff für den Menschen. Er ist auch ein Nahrungsbestandteil für Tiere. Honigbienen werden beispielsweise im Winter mit bestimmten zuckerhaltigen Nahrungsmitteln gefüttert, damit die Bienenvölker die kälteren Monate überstehen können. Weitere Informationen zu unserem API-Bienenfutter in flüssiger Form und als Zuckerpaste finden Sie auf unserer Seite „Bienenfutter“.
Darüber hinaus werden unsere Zucker-Nebenprodukte aufgrund ihrer ernährungsphysiologischen Eigenschaften und ihres Energiegehalts in Futtermitteln für Wiederkäuer, Schweine und Pferde verwendet. Hier geht es zu unseren Futtermittel-Seiten.
Voller Geschmack
AROMA UND SÜßE
Eine der wohl bekanntesten Funktionen von Zucker ist sein Beitrag zum Geschmack, wenn er Lebensmitteln zugesetzt wird.
Zucker sorgt in vielen Lebensmitteln und Getränken für Süße, ohne zusätzliche Geschmackseigenschaften beizusteuern.
Darüber hinaus trägt er zum Geschmacksprofil und zu den sensorischen Eigenschaften vieler Lebensmittel bei.
Während der Lagerung trägt Zucker zur Aromastabilität in Produkten wie Obstkonserven und Erfrischungsgetränken bei. Beim Verzehr kann er durch Aromatransfer die Aromawahrnehmung beeinflussen.
Im Gegensatz dazu werden unerwünschte bittere, saure oder salzige Geschmacksnoten durch Zucker gemildert. Daher wird er häufig als Maskierungsmittel in pharmazeutischen Produkten eingesetzt. In Vollkorn-, Kakao- und Kaffeeprodukten oder in Soßen auf Tomaten- und Essigbasis, wie beispielsweise Ketchup, wird Zucker verwendet, um das Geschmacksprofil auszugleichen.
Ein Beispiel hierfür ist die Maillard-Reaktion, bei der bestimmte Zuckerarten bei Erhitzung mit Aminosäuren reagieren und so zur Entstehung von Back-, Röst- und Brataromen beitragen, z. B. in Brot, Kaffee, Fleisch oder Pommes frites.
Durch das Erhitzen von trockenem Zucker trägt die Karamellisierung zur Bildung von karamellartigen Röstaromen in Desserts, Süßwaren und Gebäck bei.
Farbe und Bräunung
durch ZUCKER
Durch die Maillard-Reaktion oder Karamellisierung beeinflusst Zucker auch die Färbung eines Lebensmittels oder Getränks. Die Reaktionen können in Produkten eine goldbraune Farbe erzeugen und deren Aussehen beeinflussen.
Typische Beispiele für diese Funktion von Zucker sind das Braten und Frittieren von Fleisch oder Pommes frites sowie die Krustenfarbe von Backwaren (Brot, Brioche, Gebäck) oder das Erhitzen von Desserts wie Crème brûlée.
Brauner Zucker, Kandiszucker, Zuckerstaub oder Zuckersirup sind Süßungsmittel, die daher auch für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, bei denen eine goldbraune Färbung gewünscht ist, darunter Süßwaren, Kekse, Kuchen, Marinaden, Soßen, aber auch alkoholische Getränke wie Bier.
Aufgrund dieser Eigenschaft kann Zucker zur Entwicklung einer goldbraunen Farbe in Lebensmitteln und Getränken beitragen und je nach Anwendung den Bedarf an zusätzlichen Farbstoffen verringern. Für verschiedene Anwendungen in der Back-, Süßwaren- und Getränkeindustrie steht eine Reihe von Optionen hinsichtlich der Farbintensität zur Verfügung.
TEXTUR UND VOLUMEN
Zucker beim Backen
Zucker dient zudem als Füllstoff. Er trägt zur Textur, Struktur und Konsistenz vieler Lebensmittel bei und beeinflusst das „Mundgefühl“ – beispielsweise bei Backwaren oder Schokolade.
Zucker sorgt nicht nur für die Süße in Backwaren, sondern spielt auch eine Rolle bei der Volumenbildung und der Teegstruktur, zum Beispiel bei Brot und Gebäck.
Er sorgt für einen stabilen, geschmeidigen Teig, eine saftige, feinporige Krume (das Innere) und eine knusprige Kruste. Durch Variieren des Saccharosegehalts oder der verwendeten Zuckerart lassen sich unterschiedliche Effekte erzielen. Die Zugabe von Perlzucker zum Beispiel verleiht der Krume einen knusprigen Biss. Zucker kann zudem dazu beitragen, die Hefe zu aktivieren und den Teig aufgehen zu lassen.
Zucker kann durch seine funktionellen Eigenschaften das Aussehen von Produkten beeinflussen.
Auch viele andere Fertiggerichte verdanken ihre typischen Geschmackseigenschaften dem darin enthaltenen Zucker; so stabilisiert Zucker beispielsweise die durch Proteine verliehene Festigkeit von aufgeschlagenen Lebensmitteln und verbessert das Gelieren von Konfitüren, Gelees und Füllungen.
In Speiseeis senken kleine Zuckermoleküle den Gefrierpunkt und verhindern die Bildung großer Eiskristalle sowie ein grobkörniges oder eisiges Mundgefühl. So behält Speiseeis auch bei niedrigen Temperaturen seine angenehme Schmelzeigenschaft.
Daher muss der Beitrag von Zucker zu Volumen, Textur und Mundgefühl berücksichtigt werden, wenn der Zuckergehalt in einer Rezeptur reduziert wird.
Konservierung UND HALTBARKEIT
VON LEBENSMITTELN
Zucker kann zur Konservierung von Lebensmitteln beitragen und wird in Produkten wie Süßwaren, Konfitüren, Gelees und Marmeladen verwendet.
Zucker kann Wasser in Lebensmitteln binden, das andernfalls für das Wachstum pathogener oder verderbniserregender Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze oder Hefen zur Verfügung stünde.
Die sogenannte Wasseraktivität wird dadurch verringert, was das mikrobielle Wachstum hemmen und zur Haltbarkeit von Lebensmitteln beitragen kann.
Konzentrierte Zuckerlösungen mit einem Trockensubstanzgehalt von mehr als 67 % verhindern das Wachstum der meisten Mikroorganismen. Diese Eigenschaft wird beispielsweise bei der Herstellung von Konfitüren, Soßen oder Backwaren genutzt.
Angesichts der enormen Mengen an Lebensmittelabfällen kann die Konservierung von Obst und Gemüse dazu beitragen, Lebensmittelverschwendung zu vermeiden. Zu diesem Zweck können sogar überreife Früchte verwendet werden, auch in Kombination mit Gemüse.
Angesichts der enormen Mengen an Lebensmittelabfällen kann die Konservierung von Obst und Gemüse dazu beitragen, Lebensmittelverschwendung zu vermeiden. Zu diesem Zweck können sogar überreife Früchte verwendet werden, auch in Kombination mit Gemüse.
Pharmazeutische Anwendungen
die Funktion von Zucker als Hilfsstoff
Hilfsstoffe auf Saccharose-Basis werden aufgrund ihrer Eigenschaften – darunter ihre Reinheit und ihre Eignung für viele gängige Anwendungen wie galenische Flüssigkeiten, Presstabletten, Granulate, Pulver, Lutschtabletten, Überzüge und sogar pharmazeutische Kaugummis – in pharmazeutischen Produkten verwendet.
Sie können verschiedene Funktionen erfüllen, unter anderem als:
- Füllstoff
- Bindemittel
- Beschichtungsmaterial
- Antiklebemittel (zur Verringerung der Klebrigkeit)
Eine Eigenschaft von Saccharose ist ihre Fähigkeit, unangenehme Geschmacksnoten von Wirkstoffen in pharmazeutischen Produkten zu überdecken.
Hilfsstoffe auf Saccharosebasis weisen technische Eigenschaften wie Verarbeitbarkeit, hohe Löslichkeit, Produktstabilität, Fülle, Textur sowie Konservierung und Verlängerung der Haltbarkeit auf und werden als Trägerstoffe zur Verbesserung der Fließfähigkeit eingesetzt.
ZUCKER ALS SUBSTRAT FÜR
MIKROBIOLOGISCHE PROZESSE
Zucker und verdünnte Zuckerlösungen können aufgrund ihrer funktionellen Eigenschaften als Substrate für mikrobiologische Prozesse dienen.
Beim Backen wird Zucker beispielsweise benötigt, um Hefe zu aktivieren und den Teig aufgehen zu lassen. In der Brauindustrie dient er als Substrat für die alkoholische Gärung.
Eigenschaften von Zucker
Zucker löst sich sehr gut in Wasser. Seine Löslichkeit liegt zwischen der von Glukose und Fructose und ist temperaturabhängig.
Sie ist größer bei höheren Temperaturen, das bedeutet, dass die Kristalle sich schneller auflösen. Auch die Größe der Kristalle beeinflusst die Geschwindigkeit, mit der sie sich auflösen.
Kleine Kristalle lösen sich schneller als große, vorausgesetzt, die einzelnen Kristalle agglomerieren nicht und bilden damit schlechter lösliche Klumpen. Dies kann beispielsweise bei Puderzucker der Fall sein.
Bei 20°C hat eine Zuckerlösung, die 66,5% Trockensubstanz enthält, eine Viskosität von ungefähr 200 mPa . s.
Die Viskosität nimmt mit höherer Konzentration und abnehmender Temperatur zu.
Zuckerlösungen weisen beispielsweise eine geringere Viskosität auf als Glukosesirup.
Weißer, kristalliner Zucker schmilzt in einem Temperaturbereich von 185 bis 189°C.
Erhitzt man Zucker über seinen Schmelzbereich hinaus, erhält man gold-gelben bis intensiv-braungefärbten Karamellzucker.
Die Farbe hängt von Höhe der zugeführten Temperatur ab.
Zucker ist nur gering hygroskopisch. Bei 20°C kommt es zu keiner nennenswerten Wasseraufnahme bis die relative Feuchte 65% nicht überschreitet.
So sollten zuckerhaltige Produkte stets unter besonderen Bedingungen gelagert werden, die bestimmte Temperaturen und eine bestimmte Luftfeuchtigkeit nicht überschreiten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Zucker in Lebensmitteln, Getränken und Nicht-Lebensmittel-Anwendungen vielfältige Funktionen erfüllt.
Dank seiner vielfältigen funktionellen Eigenschaften kann Zucker aus Zuckerrüben in einem breiten Spektrum von Anwendungen in der Lebensmittel-, Getränke-, Futtermittel- und Pharmaindustrie eingesetzt werden.
Verschiedene Funktionen von Rübenzucker im Zentrum der Aufmerksamkeit
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