Saccharose - Sucrose

Saccharose
Formule topologique du saccharose
Modèle boule-et-bâton de saccharose
animation 3D de saccharose
Noms
Nom IUPAC
β- D -Fructofuranosyl α- D -glucopyranoside
Nom IUPAC préféré
(2 R ,3 R ,4 S ,5 S ,6 R )-2-{[(2 S ,3 S ,4 S ,5 R )-3,4-Dihydroxy-2,5-bis(hydroxyméthyl)oxolane -2-yl]oxy}-6-(hydroxyméthyl)oxane-3,4,5-triol
Autres noms
Identifiants
Modèle 3D ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
Banque de médicaments
Carte d'information de l'ECHA 100.000.304 Modifiez ceci sur Wikidata
Numéro CE
CID PubChem
Numéro RTECS
UNII
  • InChI=1S/C12H22O11/c13-1-4-6(16)8(18)9(19)11(21-4)23-12(3-15)10(20)7(17)5(2- 14)22-12/h4-11,13-20H,1-3H2/t4-,5-,6-,7-,8+,9-,10+,11-,12+/m1/s1 ChèqueOui
    Clé : CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N ChèqueOui
  • InChI=1/C12H22O11/c13-1-4-6(16)8(18)9(264115619)11(21-4)23-12(3-15)10(20)7(17)5(2- 14)22-12/h4-11,13-20H,1-3H2/t4-,5-,6-,7-,8+,9-,10+,11-,12+/m1/s1
  • O1[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O[C@@]2(O[ C@@H]([C@@H](O)[C@@H]2O)CO)CO
Propriétés
C 12 H 22 O 11
Masse molaire 342,30 g/mol
Apparence solide blanc
Densité 1,587 g/cm 3 , solide
Point de fusion Rien; se décompose à 186 °C (367 °F; 459 K)
~200 g/dL (25 °C) (voir tableau ci - dessous pour les autres températures)
log P −3,76
Structure
Monoclinique
P2 1
Thermochimie
Std enthalpie de
combustion
c H 298 )
1 349,6 kcal/mol (5 647 kJ/mol) ( Pouvoir calorifique supérieur )
Dangers
Fiche de données de sécurité ICSC 1507
NFPA 704 (diamant de feu)
0
1
0
Dose ou concentration létale (LD, LC) :
DL 50 ( dose médiane )
29700 mg/kg (orale, rat)
NIOSH (limites d'exposition pour la santé aux États-Unis) :
PEL (Autorisé)
TWA 15 mg/m 3 (total) TWA 5 mg/m 3 (resp)
REL (recommandé)
TWA 10 mg/m 3 (total) TWA 5 mg/m 3 (resp)
IDLH (Danger immédiat)
ND
Composés apparentés
Composés apparentés
Lactose
Maltose
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa).
ChèqueOui vérifier  ( qu'est-ce que c'est   ?) ChèqueOui??N
Références de l'infobox

Le saccharose est composé d'une molécule de glucose et d'une molécule de fructose réunies. C'est un disaccharide , une molécule composée de deux monosaccharides : le glucose et le fructose. Le saccharose est produit naturellement dans les plantes, à partir desquelles le sucre de table est raffiné. Il a pour formule moléculaire C 12 H 22 O 11 .

Pour la consommation humaine, le saccharose est extrait et raffiné de la canne à sucre ou de la betterave sucrière . Les moulins à sucre - généralement situés dans les régions tropicales près des endroits où la canne à sucre est cultivée - écrasent la canne et produisent du sucre brut qui est expédié vers d'autres usines pour être raffiné en saccharose pur. Les usines de betterave sucrière sont situées dans des climats tempérés où la betterave est cultivée et transforment les betteraves directement en sucre raffiné. Le processus de raffinage du sucre consiste à laver les cristaux de sucre brut avant de les dissoudre dans un sirop de sucre qui est filtré puis passé sur du charbon pour éliminer toute couleur résiduelle. Le sirop de sucre est ensuite concentré par ébullition sous vide et cristallisé lors du processus de purification final pour produire des cristaux de saccharose pur qui sont clairs, inodores et sucrés.

Le sucre est souvent un ingrédient ajouté dans la production alimentaire et les recettes alimentaires . Environ 185 millions de tonnes de sucre ont été produites dans le monde en 2017.

Le saccharose est particulièrement dangereux du point de vue de la carie dentaire car la bactérie Streptococcus mutans le convertit en un polysaccharide collant, extracellulaire, à base de dextran qui leur permet de s'unir, formant la plaque. Le saccharose est le seul sucre que les bactéries peuvent utiliser pour former ce polysaccharide collant.

Étymologie

Le mot saccharose a été inventé en 1857 par le chimiste anglais William Miller à partir du français sucre ("sucre") et du suffixe chimique générique pour les sucres -ose . Le terme abrégé Suc est souvent utilisé pour le saccharose dans la littérature scientifique.

Le nom saccharose a été inventé en 1860 par le chimiste français Marcellin Berthelot . Le saccharose est un nom obsolète pour les sucres en général, en particulier le saccharose.

Proprietes physiques et chimiques

Structurel O-α- D -glucopyranosyl-(1→2)-β- D -fructofuranoside

Dans le saccharose, les monomères glucose et fructose sont liés par une liaison éther entre C1 sur la sous-unité glucosyle et C2 sur l' unité fructosyle . La liaison est appelée liaison glycosidique . Le glucose existe principalement sous la forme d'un mélange d' anomères "pyranose" et , mais le saccharose n'a que la forme . Le fructose existe sous la forme d'un mélange de cinq tautomères mais le saccharose n'a que la forme β- D- fructofuranose. Contrairement à la plupart des disaccharides, la liaison glycosidique du saccharose est formée entre les extrémités réductrices du glucose et du fructose, et non entre l'extrémité réductrice de l'un et l'extrémité non réductrice de l'autre. Cette liaison inhibe davantage la liaison à d'autres unités saccharidiques et empêche le saccharose de réagir spontanément avec les macromolécules cellulaires et circulatoires de la même manière que le glucose et d'autres sucres réducteurs. Étant donné que le saccharose ne contient aucun groupe hydroxyle anomérique, il est classé comme sucre non réducteur .

Le saccharose cristallise dans le groupe d'espace monoclinique P2 1 avec des paramètres de maille à température ambiante a = 1,08631 nm, b = 0,87044 nm, c = 0,77624 nm, = 102,938°.

La pureté du saccharose est mesurée par polarimétrie , grâce à la rotation de la lumière polarisée dans le plan par une solution de sucre. La rotation spécifique à 20 °C en utilisant la lumière jaune "sodium-D" (589 nm) est de +66,47°. Des échantillons commerciaux de sucre sont dosés à l'aide de ce paramètre. Le saccharose ne se détériore pas dans les conditions ambiantes.

Dégradation thermique et oxydative

Solubilité du saccharose dans l'eau en fonction de la température
T (°C) S (g/dL)
50 259
55 273
60 289
65 306
70 325
75 346
80 369
85 394
90 420

Le saccharose ne fond pas à haute température. Au lieu de cela, il se décompose à 186 °C (367 °F) pour former du caramel . Comme les autres glucides , il se transforme en dioxyde de carbone et en eau. Le mélange de saccharose avec l'oxydant nitrate de potassium produit le carburant connu sous le nom de bonbon de fusée qui est utilisé pour propulser les moteurs de fusée amateurs.

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

Cette réaction est cependant quelque peu simplifiée. Une partie du carbone est complètement oxydée en dioxyde de carbone, et d'autres réactions, telles que la réaction de conversion eau-gaz, ont également lieu. Une équation théorique plus précise est :

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 + 2,998 K 2 CO 3 + 0,274 KOH

Le saccharose brûle avec l' acide chlorique , formé par la réaction de l' acide chlorhydrique et du chlorate de potassium :

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

Le saccharose peut être déshydraté avec de l'acide sulfurique pour former un solide noir riche en carbone , comme indiqué dans l'équation idéalisée suivante :

H 2 SO 4 (catalyseur) + C 12 H 22 O 11 → 12 C + 11 H 2 O + Chaleur (et un peu de H 2 O + SO 3 sous l'effet de la chaleur).

La formule de décomposition du saccharose peut être représentée comme une réaction en deux étapes : la première réaction simplifiée est la déshydratation du saccharose en carbone pur et en eau, puis le carbone s'oxyde en CO 2 avec l'O 2 de l'air.

C 12 H 22 O 11 + chaleur → 12 C + 11 H 2 O
12C + 12 O 2 → 12 CO 2

Hydrolyse

L'hydrolyse rompt la liaison glycosidique en convertissant le saccharose en glucose et en fructose . L'hydrolyse est cependant si lente que les solutions de saccharose peuvent reposer pendant des années avec un changement négligeable. Si l' enzyme sucrase est ajoutée, cependant, la réaction se déroulera rapidement. L'hydrolyse peut également être accélérée avec des acides, tels que la crème de tartre ou le jus de citron, tous deux acides faibles. De même, l'acidité gastrique convertit le saccharose en glucose et en fructose au cours de la digestion, la liaison entre eux étant une liaison acétal qui peut être rompue par un acide.

Étant donné des chaleurs de combustion (plus élevées) de 1349,6 kcal/mol pour le saccharose, 673,0 pour le glucose et 675,6 pour le fructose, l'hydrolyse libère environ 1,0 kcal (4,2 kJ) par mole de saccharose, soit environ 3 petites calories par gramme de produit.

Synthèse et biosynthèse du saccharose

La biosynthèse du saccharose s'effectue via les précurseurs UDP-glucose et fructose 6-phosphate , catalysés par l'enzyme saccharose-6-phosphate synthase . L'énergie pour la réaction est gagnée par le clivage de l' uridine diphosphate (UDP). Le saccharose est formé par les plantes, les algues et les cyanobactéries mais pas par d'autres organismes . Le saccharose est le produit final de la photosynthèse et se trouve naturellement dans de nombreuses plantes alimentaires avec le fructose monosaccharide . Dans de nombreux fruits, comme l' ananas et l' abricot , le saccharose est le sucre principal. Dans d'autres, comme les raisins et les poires , le fructose est le sucre principal.

Synthèse chimique

Après de nombreuses tentatives infructueuses par d'autres, Raymond Lemieux et George Huber ont réussi à synthétiser du saccharose à partir de glucose et de fructose acétylés en 1953.

Sources

Dans la nature, le saccharose est présent dans de nombreuses plantes, et en particulier leurs racines, fruits et nectars , car il sert de moyen de stocker de l'énergie, principalement issue de la photosynthèse . De nombreux mammifères, oiseaux, insectes et bactéries s'accumulent et se nourrissent du saccharose dans les plantes et pour certains, c'est leur principale source de nourriture. Bien que les abeilles consomment du saccharose, le miel qu'elles produisent se compose principalement de fructose et de glucose , avec seulement des traces de saccharose.

À mesure que les fruits mûrissent, leur teneur en saccharose augmente généralement fortement, mais certains fruits ne contiennent presque pas de saccharose. Cela comprend les raisins, les cerises, les myrtilles, les mûres, les figues, les grenades, les tomates, les avocats, les citrons et les limes.

Le saccharose est un sucre naturel, mais avec l'avènement de l' industrialisation , il a été de plus en plus raffiné et consommé dans toutes sortes d'aliments transformés.

Production

Histoire du raffinement du saccharose

Production de sucre de table au XIXe siècle. Les plantations de canne à sucre (image du haut) employaient des esclaves ou des travailleurs sous contrat. La photo montre des ouvriers récoltant de la canne, la chargeant sur un bateau pour la transporter jusqu'à l'usine, tandis qu'un surveillant européen regarde en bas à droite. L'image du bas montre une sucrerie avec deux cheminées de four. Les usines de sucre et les plantations étaient un travail dur et inhumain.
Le pain de sucre était une forme traditionnelle du sucre du 17e au 19e siècle. Des pinces à sucre étaient nécessaires pour casser les morceaux.

La production de sucre de table a une longue histoire. Certains érudits prétendent que les Indiens ont découvert comment cristalliser le sucre pendant la dynastie Gupta , vers 350 après JC.

D' autres chercheurs soulignent les anciens manuscrits de la Chine, en date du 8 e siècle avant notre ère, où l' une des premières mentions historiques de la canne à sucre est inclus ainsi que le fait que leur connaissance de la canne à sucre a été dérivé de l' Inde. De plus, il semble que vers 500 av. Dans la langue indienne locale, ces cristaux étaient appelés khanda (खण्ड), qui est à l'origine du mot bonbon .

L'armée d'Alexandre le Grand fut arrêtée sur les rives de l' Indus par le refus de ses troupes d'aller plus à l'est. Ils ont vu des habitants du sous-continent indien cultiver de la canne à sucre et fabriquer de la poudre sucrée granulée ressemblant à du sel , appelée localement sakhar (साखर), prononcée sakcharon (ζακχαρον) en grec (grec moderne, zachari ζάχαρη). Lors de leur voyage de retour, les soldats grecs emportèrent quelques-uns des « roseaux miellés ». La canne à sucre est restée une culture limitée pendant plus d'un millénaire. Le sucre était une denrée rare et les commerçants de sucre sont devenus riches. Venise, au sommet de sa puissance financière, était le principal centre de distribution de sucre de l'Europe. Les Arabes ont commencé à le produire en Sicile et en Espagne . Ce n'est qu'après les croisades qu'il a commencé à rivaliser avec le miel comme édulcorant en Europe. Les Espagnols ont commencé à cultiver la canne à sucre aux Antilles en 1506 ( Cuba en 1523). Les Portugais ont cultivé la canne à sucre pour la première fois au Brésil en 1532.

Le sucre est resté un luxe dans une grande partie du monde jusqu'au 18ème siècle. Seuls les riches pouvaient se le permettre. Au 18ème siècle, la demande de sucre de table a explosé en Europe et au 19ème siècle, il était devenu considéré comme une nécessité humaine. L'utilisation du sucre est passée de l'utilisation dans le thé aux gâteaux , aux confiseries et aux chocolats . Les fournisseurs commercialisaient du sucre sous de nouvelles formes, telles que des cônes solides, qui obligeaient les consommateurs à utiliser une pince à sucre , un outil semblable à une pince, afin de casser les morceaux.

La demande de sucre de table moins cher a entraîné, en partie, la colonisation des îles tropicales et des nations où les plantations de canne à sucre à forte intensité de main-d'œuvre et la fabrication de sucre de table pouvaient prospérer. Cultiver la canne à sucre dans des climats chauds et humides et produire du sucre de table dans des sucreries à haute température était un travail dur et inhumain. La demande de main-d'œuvre bon marché et docile pour ce travail, en partie, a d'abord poussé le commerce des esclaves depuis l'Afrique (en particulier l'Afrique de l'Ouest), suivi du commerce de la main-d'œuvre sous contrat depuis l'Asie du Sud (en particulier l'Inde). Des millions d'esclaves, suivis de millions de travailleurs sous contrat, ont été amenés dans les Caraïbes, l'océan Indien, les îles du Pacifique, l'Afrique de l'Est, le Natal, le nord et l'est de l'Amérique du Sud et l'Asie du Sud-Est. Le mélange ethnique moderne de nombreuses nations, établies au cours des deux derniers siècles, a été influencé par le sucre de table.

À partir de la fin du XVIIIe siècle, la production de sucre se mécanise de plus en plus. La machine à vapeur a d' abord alimenté un moulin à sucre en Jamaïque en 1768 et, peu de temps après, la vapeur a remplacé la cuisson directe comme source de chaleur de traitement. Au cours du même siècle, les Européens ont commencé à expérimenter la production de sucre à partir d'autres cultures. Andreas Marggraf a identifié le saccharose dans la racine de betterave et son élève Franz Achard a construit une usine de transformation de betteraves sucrières en Silésie (Prusse). L'industrie du sucre de betterave prend son essor pendant les guerres napoléoniennes , lorsque la France et le continent sont coupés du sucre des Caraïbes. En 2009, environ 20 pour cent du sucre mondial était produit à partir de betteraves.

Aujourd'hui, une grande raffinerie de betteraves produisant environ 1 500 tonnes de sucre par jour a besoin d'un effectif permanent d'environ 150 personnes pour une production 24h/24.

Les tendances

Une sucrerie de table en Angleterre. Les grands diffuseurs sont visibles au milieu à gauche où la récolte se transforme en sirop de sucre. La chaudière et le four sont au centre, là où se forment des cristaux de sucre de table. Une voie rapide pour les transports est visible en bas à gauche.

Le sucre de table (saccharose) provient de sources végétales. Deux cultures sucrières importantes prédominent : la canne à sucre ( Saccharum spp. ) et la betterave sucrière ( Beta vulgaris ), dans lesquelles le sucre peut représenter 12 à 20 % du poids sec de la plante. Les cultures sucrières commerciales mineures comprennent le palmier dattier ( Phoenix dactylifera ), le sorgho ( Sorghum vulgare ) et l' érable à sucre ( Acer saccharum ). Le saccharose est obtenu par extraction de ces cultures à l'eau chaude ; la concentration de l'extrait donne des sirops, à partir desquels le saccharose solide peut être cristallisé. En 2017, la production mondiale de sucre de table s'élevait à 185 millions de tonnes.

La plupart du sucre de canne provient de pays au climat chaud, car la canne à sucre ne tolère pas le gel. Les betteraves sucrières, en revanche, ne poussent que dans les régions tempérées plus froides et ne tolèrent pas la chaleur extrême . Environ 80 pour cent du saccharose est dérivé de la canne à sucre, le reste presque entièrement de la betterave à sucre.

À la mi-2018, l'Inde et le Brésil avaient à peu près la même production de sucre – 34 millions de tonnes – suivis de l' Union européenne , de la Thaïlande et de la Chine en tant que principaux producteurs. L'Inde, l'Union européenne et la Chine étaient les principaux consommateurs nationaux de sucre en 2018.

Le sucre de betterave provient de régions au climat plus frais : Europe du nord-ouest et de l'est, nord du Japon, ainsi que certaines régions des États-Unis (dont la Californie). Dans l'hémisphère nord, la saison betteravière se termine avec le début des récoltes vers septembre. La récolte et la transformation se poursuivent jusqu'en mars dans certains cas. La disponibilité de la capacité de l'usine de transformation et les conditions météorologiques influencent toutes deux la durée de la récolte et de la transformation - l'industrie peut stocker les betteraves récoltées jusqu'à ce qu'elles soient transformées, mais une betterave endommagée par le gel devient effectivement non transformable.

Les États-Unis fixent des prix du sucre élevés pour soutenir leurs producteurs, de sorte que de nombreux anciens acheteurs de sucre sont passés au sirop de maïs (fabricants de boissons) ou ont quitté le pays (fabricants de bonbons).

Les bas prix des sirops de glucose produits à partir de blé et de maïs ( maïs ) menacent le marché traditionnel du sucre. Utilisés en combinaison avec des édulcorants artificiels , ils peuvent permettre aux fabricants de boissons de produire des produits à très bas prix.

Sirop de maïs riche en fructose

Le sirop de maïs à haute teneur en fructose (HFCS) est nettement moins cher comme édulcorant pour la fabrication d'aliments et de boissons que le saccharose raffiné. Cela a conduit à la suppression partielle du saccharose dans la production alimentaire industrielle américaine par le HFCS et d'autres édulcorants naturels sans saccharose.

Les rapports dans les médias publics ont considéré le HFCS comme moins sûr que le saccharose. Cependant, les formes les plus courantes de SHTF contiennent soit 42 pour cent de fructose, principalement utilisé dans les aliments transformés, soit 55 pour cent de fructose, principalement utilisé dans les boissons gazeuses, par rapport au saccharose, qui contient 50 pour cent de fructose. Étant donné une teneur en glucose et en fructose approximativement égale, il ne semble pas y avoir de différence significative en termes de sécurité. Cela dit, les diététiciens cliniciens , les professionnels de la santé et la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis conviennent que les sucres alimentaires sont une source de calories vides associées à certains problèmes de santé et recommandent de limiter la consommation globale d'édulcorants à base de sucre.

Les types

Canne

Canne à sucre récoltée du Venezuela prête à être transformée

Depuis le 6ème siècle avant JC, les producteurs de sucre de canne ont broyé la matière végétale récoltée de la canne à sucre afin de recueillir et de filtrer le jus. Ils traitent ensuite le liquide (souvent avec de la chaux (oxyde de calcium) ) pour éliminer les impuretés puis le neutraliser. Faire bouillir le jus permet ensuite aux sédiments de se déposer au fond pour le dragage, tandis que l'écume remonte à la surface pour écumer. Lors du refroidissement, le liquide cristallise, généralement en cours d'agitation, pour produire des cristaux de sucre. Les centrifugeuses retirent généralement le sirop non cristallisé. Les producteurs peuvent alors soit vendre le produit à base de sucre pour l'utiliser tel quel, soit le transformer davantage pour produire des qualités plus légères. La transformation ultérieure peut avoir lieu dans une autre usine d'un autre pays.

La canne à sucre est une composante majeure de l'agriculture brésilienne; le pays est le premier producteur mondial de canne à sucre et de ses produits dérivés, tels que le sucre cristallisé et l' éthanol ( éthanol carburant ).

Betterave

La betterave à sucre

Les producteurs de sucre de betterave tranchent les betteraves lavées, puis extraient le sucre à l'eau chaude dans un " diffuseur ". Une solution alcaline (" lait de chaux " et gaz carbonique du four à chaux) sert alors à précipiter les impuretés (voir carbonatation ). Après filtration, l'évaporation concentre le jus à environ 70 % de matière sèche et une cristallisation contrôlée extrait le sucre. Une centrifugeuse retire les cristaux de sucre du liquide, qui sont recyclés dans les étages de cristallisation. Lorsque les contraintes économiques empêchent l'élimination de plus de sucre, le fabricant jette le liquide restant, maintenant connu sous le nom de mélasse , ou le revend aux producteurs d'aliments pour animaux.

Le tamisage du sucre blanc obtenu produit différentes qualités pour la vente.

Canne contre betterave

Il est difficile de faire la distinction entre le sucre entièrement raffiné produit à partir de betterave et de canne. L'un des moyens est l' analyse isotopique du carbone. La canne utilise la fixation du carbone C4 et la betterave utilise la fixation du carbone C3 , ce qui entraîne un rapport différent des isotopes 13 C et 12 C dans le saccharose. Les tests sont utilisés pour détecter les abus frauduleux des subventions de l'Union européenne ou pour aider à la détection des jus de fruits frelatés .

La canne à sucre tolère mieux les climats chauds, mais la production de canne à sucre nécessite environ quatre fois plus d'eau que la production de betterave sucrière. En conséquence, certains pays qui produisaient traditionnellement du sucre de canne (comme l' Égypte ) ont construit de nouvelles usines de sucre de betterave depuis environ 2008. Certaines usines de sucre transforment à la fois la canne à sucre et les betteraves sucrières et prolongent ainsi leur période de transformation.

La production de sucre laisse des résidus très différents selon les matières premières utilisées et le lieu de production. Alors que la mélasse de canne est souvent utilisée dans la préparation des aliments, les humains trouvent la mélasse des betteraves sucrières désagréable, et elle finit par conséquent principalement comme matière première de fermentation industrielle (par exemple dans les distilleries d' alcool ) ou comme aliments pour animaux . Une fois séché, l'un ou l'autre type de mélasse peut servir de combustible pour la combustion.

Le sucre de betterave pur est difficile à trouver, ainsi étiqueté, sur le marché. Bien que certains fabricants étiquettent clairement leur produit comme "pur sucre de canne", le sucre de betterave est presque toujours étiqueté simplement comme sucre ou sucre pur. Des entretiens avec les 5 principales sociétés productrices de sucre de betterave ont révélé que de nombreuses marques de distributeur ou produits de sucre « de marque privée » sont du sucre de betterave pur. Le code de lot permet d'identifier l'entreprise et l'usine d'où provient le sucre, permettant d'identifier le sucre de betterave si les codes sont connus.

Sucres culinaires

Sucre brut granuleux
Moulin blanc

Le blanc de moulin, également appelé blanc de plantation, sucre cristal ou sucre supérieur est produit à partir de sucre brut. Il est exposé au dioxyde de soufre pendant la production pour réduire la concentration de composés colorés et aide à prévenir le développement ultérieur de la couleur pendant le processus de cristallisation. Bien que commun aux zones de culture de la canne à sucre, ce produit ne se conserve pas et ne se transporte pas bien. Après quelques semaines, ses impuretés ont tendance à favoriser la décoloration et l'agglutination ; ce type de sucre est donc généralement limité à la consommation locale.

Blanco directeur

Le blanco directo, un sucre blanc commun en Inde et dans d'autres pays d'Asie du Sud, est produit en précipitant de nombreuses impuretés du jus de canne à l' aide d' acide phosphorique et d' hydroxyde de calcium , similaire à la technique de carbonatation utilisée dans le raffinage du sucre de betterave. Le blanco directo est plus pur que le sucre blanc de moulin, mais moins pur que le blanc raffiné.

Blanc raffiné

Le blanc raffiné est la forme de sucre la plus courante en Amérique du Nord et en Europe. Le sucre raffiné est fabriqué en dissolvant et en purifiant le sucre brut à l'aide d' acide phosphorique similaire à la méthode utilisée pour le blanco directo, un processus de carbonatation impliquant de l'hydroxyde de calcium et du dioxyde de carbone, ou par diverses stratégies de filtration. Il est ensuite purifié davantage par filtration à travers un lit de charbon actif ou de charbon d'os . Les raffineries de sucre de betterave produisent directement du sucre blanc raffiné sans étape intermédiaire brute.

Le sucre raffiné blanc est généralement vendu sous forme de sucre cristallisé , qui a été séché pour éviter la formation de grumeaux et se présente sous différentes tailles de cristaux pour un usage domestique et industriel :

Sucres; dans le sens des aiguilles d'une montre à partir du haut à gauche : canne raffinée, non raffinée, brune, non transformée
  • Les gros grains , tels que le sucre à poncer (également appelé "sucre perlé", "sucre de décoration", sucre nibbed ou sucre à grains) est un sucre à grains grossiers utilisé pour ajouter de l'éclat et de la saveur aux produits de boulangerie et aux bonbons. Ses gros cristaux réfléchissants ne se dissolvent pas lorsqu'ils sont soumis à la chaleur.
  • Granulé , connu sous le nom de sucre de table, avec une granulométrie d'environ 0,5 mm de diamètre. Les "cubes de sucre" sont des morceaux pour une consommation pratique produits en mélangeant du sucre cristallisé avec du sirop de sucre.
  • Caster (0,35 mm), un sucre très fin en Grande-Bretagne et dans d'autres pays du Commonwealth, ainsi nommé parce que les grains sont assez petits pour passer à travers un sucrier qui est un petit récipient avec un dessus perforé, à partir duquel saupoudrer de sucre à table. Couramment utilisé dans la pâtisserie et les boissons mélangées, il est vendu sous le nom de sucre « superfin » aux États-Unis. En raison de sa finesse, il se dissout plus rapidement que le sucre blanc ordinaire et est particulièrement utile dans les meringues et les liquides froids. Le sucre en poudre peut être préparé à la maison en broyant du sucre cristallisé pendant quelques minutes dans un mortier ou un robot culinaire.
  • Sucre en poudre , 10X, sucre glace (0,060 mm) ou sucre glace (0,024 mm), produit en broyant du sucre en une poudre fine. Le fabricant peut ajouter une petite quantité d' agent antiagglomérant pour éviter l'agglutination — soit de la fécule de maïs (1% à 3%) soit du phosphate tricalcique .
Cristaux de cassonade

Le sucre brun provient soit des dernières étapes du raffinage du sucre de canne, lorsque le sucre forme de fins cristaux avec uneteneurimportante en mélasse , soit de l'enrobage du sucre blanc raffiné avec un sirop de mélasse de canne (mélasse noire). La couleur et le goût du sucre brun deviennent plus forts avec l'augmentation de la teneur en mélasse, tout comme ses propriétés de rétention d'humidité. Les sucres bruns ont également tendance à durcir s'ils sont exposés à l'atmosphère, bien qu'une manipulation appropriée puisse inverser cette tendance.

La mesure

Teneur en sucre dissous

Les scientifiques et l' industrie sucrière utilisent les degrés Brix (symbole °Bx), introduits par Adolf Brix , comme unités de mesure du rapport massique de la substance dissoute à l'eau dans un liquide. Une solution de saccharose à 25 °Bx contient 25 grammes de saccharose pour 100 grammes de liquide ; ou, pour le dire autrement, 25 grammes de sucre saccharose et 75 grammes d'eau existent dans les 100 grammes de solution.

Les degrés Brix sont mesurés à l'aide d'un capteur infrarouge. Cette mesure n'équivaut pas aux degrés Brix d'une mesure de densité ou d'indice de réfraction, car elle mesurera spécifiquement la concentration de sucre dissous au lieu de tous les solides dissous. Lors de l'utilisation d'un réfractomètre, il convient de rapporter le résultat en tant que " substance séchée réfractométrique " (RDS). On pourrait parler d'un liquide comme ayant 20 °Bx RDS. Cela fait référence à une mesure du pourcentage en poids du total des solides séchés et, bien que techniquement différent des degrés Brix déterminés par une méthode infrarouge, donne une mesure précise de la teneur en saccharose, puisque le saccharose constitue en fait la majorité des solides séchés. L'avènement des capteurs de mesure Brix infrarouges en ligne a rendu la mesure de la quantité de sucre dissous dans les produits économique à l'aide d'une mesure directe.

Consommation

Le sucre raffiné était un luxe avant le XVIIIe siècle. Il est devenu très populaire au XVIIIe siècle, puis est devenu un aliment indispensable au XIXe siècle. Cette évolution du goût et de la demande pour le sucre comme ingrédient alimentaire essentiel a déclenché des changements économiques et sociaux majeurs. Finalement, le sucre de table est devenu suffisamment bon marché et assez courant pour influencer la cuisine standard et les boissons aromatisées.

Le saccharose constitue un élément majeur de la confiserie et des desserts . Les cuisiniers l'utilisent pour sucrer. Il peut également agir comme conservateur alimentaire lorsqu'il est utilisé à des concentrations suffisantes. Le saccharose est important pour la structure de nombreux aliments, y compris les biscuits et les biscuits, les gâteaux et les tartes, les bonbons, les glaces et les sorbets. C'est un ingrédient commun dans de nombreux aliments transformés et soi-disant « malbouffe ».

Information nutritionnelle

Sucres granulés [saccharose]
Valeur nutritionnelle pour 100 g (3,5 oz)
Énergie 1 620 kJ (390 kcal)
100g
0 g
0 g
Vitamines Quantité
%VQ
Thiamine (B 1 )
0%
0 mg
Riboflavine (B 2 )
0%
0 mg
Niacine (B 3 )
0%
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Vitamine C
0%
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Minéraux Quantité
%VQ
Le fer
0%
0 mg
Phosphore
0%
0 mg
Potassium
0%
2,0 mg
Sélénium
1%
0,6 g

† Les pourcentages sont approximés à l'aide des recommandations américaines pour les adultes.
Source : USDA FoodData Central

Le sucre entièrement raffiné contient 99,9% de saccharose, fournissant ainsi uniquement des glucides comme nutriment alimentaire et 390 kilocalories par portion de 100 g ( données USDA , tableau de droite). Il n'y a pas de micronutriments importants dans le sucre entièrement raffiné (tableau de droite).

Métabolisme du saccharose

Saccharose granulé

Chez l'homme et d'autres mammifères, le saccharose est décomposé en ses monosaccharides constitutifs , le glucose et le fructose , par des hydrolases de sucrase ou d' isomaltase glycoside , qui sont situées dans la membrane des microvillosités qui tapissent le duodénum . Les molécules de glucose et de fructose qui en résultent sont ensuite rapidement absorbées dans la circulation sanguine. Chez les bactéries et certains animaux, le saccharose est digéré par l'enzyme invertase . Le saccharose est un macronutriment facilement assimilable qui fournit une source d'énergie rapide, provoquant une augmentation rapide de la glycémie lors de l'ingestion. Le saccharose, en tant que glucide pur , a une teneur énergétique de 3,94  kilocalories par gramme (ou 17  kilojoules par gramme).

S'il est consommé de manière excessive, le saccharose peut contribuer au développement du syndrome métabolique , y compris un risque accru de diabète de type 2 , de prise de poids et d' obésité chez les adultes et les enfants.

Carie

La carie dentaire (caries dentaires) est devenue un risque sanitaire prononcé associé à la consommation de sucres, en particulier de saccharose. Les bactéries buccales telles que Streptococcus mutans vivent dans la plaque dentaire et métabolisent tous les sucres libres (pas seulement le saccharose, mais aussi le glucose , le lactose , le fructose et les amidons cuits ) en acide lactique . L'acide lactique résultant abaisse le pH de la surface de la dent, la dépouillant de minéraux dans le processus connu sous le nom de carie dentaire.

Tous les sucres à 6 carbones et disaccharides à base de sucres à 6 carbones peuvent être convertis par les bactéries de la plaque dentaire en acide qui déminéralise les dents, mais le saccharose peut être particulièrement utile pour Streptococcus sanguinis (anciennement Streptococcus sanguis ) et Streptococcus mutans . Le saccharose est le seul sucre alimentaire qui peut être converti en glucanes collants (polysaccharides de type dextrane) par des enzymes extracellulaires. Ces glucanes permettent aux bactéries d'adhérer à la surface de la dent et de former d'épaisses couches de plaque. Les conditions anaérobies en profondeur dans la plaque favorisent la formation d'acides, ce qui conduit à des lésions carieuses. Ainsi, le saccharose pourrait permettre à S. mutans , S. sanguinis et à de nombreuses autres espèces de bactéries d'adhérer fortement et de résister à l'élimination naturelle, par exemple par flux de salive, bien qu'elles soient facilement éliminées par brossage. Les glucanes et les lévanes (fructose polysaccharides) produits par les bactéries de la plaque agissent également comme une réserve alimentaire pour les bactéries. Un tel rôle spécial du saccharose dans la formation de la carie dentaire est beaucoup plus important à la lumière de l'utilisation presque universelle du saccharose comme agent édulcorant le plus souhaitable. Le remplacement généralisé du saccharose par du sirop de maïs à haute teneur en fructose (HFCS) n'a pas diminué le danger du saccharose. Si de plus petites quantités de saccharose sont présentes dans l'alimentation, elles seront toujours suffisantes pour le développement d'une plaque épaisse et anaérobie et les bactéries de la plaque métaboliseront d'autres sucres dans l'alimentation, tels que le glucose et le fructose dans le HFCS.

Index glycémique

Le saccharose est un disaccharide composé de 50 % de glucose et de 50 % de fructose et a un index glycémique de 65. Le saccharose est digéré rapidement, mais a un index glycémique relativement bas en raison de sa teneur en fructose, qui a un effet minime sur la glycémie.

Comme pour les autres sucres, le saccharose est digéré en ses composants via l'enzyme sucrase en glucose (sucre dans le sang). Le composant glucose est transporté dans le sang où il répond aux besoins métaboliques immédiats, ou est converti et réservé dans le foie sous forme de glycogène .

Goutte

L'apparition de la goutte est liée à une production excessive d'acide urique. Une alimentation riche en saccharose peut entraîner la goutte car elle augmente le niveau d'insuline, ce qui empêche l'excrétion d'acide urique du corps. À mesure que la concentration d'acide urique dans le corps augmente, la concentration d'acide urique dans le liquide articulaire augmente également et au-delà d'une concentration critique, l'acide urique commence à précipiter en cristaux. Les chercheurs ont impliqué les boissons sucrées riches en fructose dans une augmentation des cas de goutte.

Intolérance au saccharose

Recommandation diététique de l'ONU

En 2015, l' Organisation mondiale de la santé (OMS) a publié une nouvelle directive sur l'apport en sucres pour les adultes et les enfants, à la suite d'un examen approfondi des preuves scientifiques disponibles par un groupe d'experts multidisciplinaire. La ligne directrice recommande aux adultes comme aux enfants de s'assurer que leur apport en sucres libres (monosaccharides et disaccharides ajoutés aux aliments et boissons par le fabricant, le cuisinier ou le consommateur, et sucres naturellement présents dans le miel, les sirops, les jus de fruits et les concentrés de jus de fruits) est inférieur à 10% de l'apport énergétique total. Un niveau inférieur à 5% de l'apport énergétique total apporte des avantages supplémentaires pour la santé, notamment en ce qui concerne les caries dentaires.

Préoccupations religieuses

L'industrie du raffinage du sucre utilise souvent le noir d'os ( calcinés des os d'animaux) pour décolorer. Environ 25 % du sucre produit aux États-Unis est traité en utilisant du charbon d'os comme filtre, le reste étant traité avec du charbon actif . Comme l'omble d'os ne semble pas rester dans le sucre fini, les chefs religieux juifs considèrent que le sucre filtré à travers lui est pareve , ce qui signifie qu'il ne s'agit ni de viande ni de produit laitier et qu'il peut être utilisé avec l'un ou l'autre type d'aliment. Cependant, l'omble d'os doit provenir d'un animal casher (par exemple, une vache, un mouton) pour que le sucre soit casher .

Commerce et économie

L'une des matières premières les plus échangées au monde à travers l'histoire, le sucre représente environ 2% du marché mondial des cargaisons sèches. Les prix internationaux du sucre montrent une grande volatilité, allant d'environ 3 à plus de 60 cents la livre au cours des 50 dernières années. Environ 100 des 180 pays du monde produisent du sucre à partir de betterave ou de canne, quelques autres raffinent du sucre brut pour produire du sucre blanc, et tous les pays consomment du sucre. La consommation de sucre varie d'environ 3 kilogrammes par personne et par an en Éthiopie à environ 40 kg/personne/an en Belgique. La consommation par habitant augmente avec le revenu par habitant jusqu'à atteindre un plateau d'environ 35 kg par personne et par an dans les pays à revenu intermédiaire.

De nombreux pays subventionnent fortement la production de sucre. L'Union européenne, les États-Unis, le Japon et de nombreux pays en développement subventionnent la production nationale et maintiennent des tarifs élevés sur les importations. Les prix du sucre dans ces pays ont souvent dépassé les prix sur le marché international jusqu'à trois fois ; aujourd'hui, les prix à terme du sucre sur le marché mondial étant actuellement élevés, ces prix dépassent généralement les prix mondiaux de deux fois.

Prix ​​mondial du sucre brut de 1960 à 2014
Prix ​​mondial du sucre brut de 1960 à 2014

Au sein des organismes commerciaux internationaux, en particulier au sein de l' Organisation mondiale du commerce , les pays du " G20 " dirigés par le Brésil ont longtemps soutenu que, parce que ces marchés du sucre excluaient essentiellement les importations de sucre de canne, les producteurs de sucre du G20 recevaient des prix inférieurs à ceux du libre-échange . Alors que l' Union européenne et les États-Unis maintiennent des accords commerciaux en vertu desquels certains pays en développement et pays moins développés (PMA) peuvent vendre certaines quantités de sucre sur leurs marchés, sans les tarifs d'importation habituels, des pays en dehors de ces régimes commerciaux préférentiels se sont plaints que ces accords violent le principe de la « nation la plus favorisée » du commerce international. Cela a conduit à de nombreux tarifs et prélèvements dans le passé.

En 2004, l' OMC s'est rangée du côté d'un groupe de pays exportateurs de sucre de canne (dirigé par le Brésil et l'Australie) et a statué sur le régime sucrier de l'UE et le protocole ACP-UE sur le sucre qui l'accompagne (par lequel un groupe de pays d'Afrique, des Caraïbes et du Pacifique accès au marché européen du sucre) illégales. En réponse à cette décision et à d'autres décisions de l'OMC, et en raison des pressions internes exercées sur le régime sucrier de l'UE, la Commission européenne a proposé le 22 juin 2005 une réforme radicale du régime sucrier de l'UE, réduisant les prix de 39 % et éliminant tous les Exportations de sucre de l'UE. Les exportateurs de sucre d' Afrique, des Caraïbes, du Pacifique et des pays les moins avancés ont réagi avec consternation aux propositions de l'UE sur le sucre. Le 25 novembre 2005, le Conseil de l'UE a accepté de réduire les prix du sucre de l'UE de 36 % à partir de 2009. En 2007, il semblait que le programme américain pour le sucre pourrait devenir le prochain objectif de réforme. Cependant, certains commentateurs s'attendaient à un lobbying intense de la part de l'industrie sucrière américaine, qui a fait don de 2,7 millions de dollars aux titulaires de la Chambre et du Sénat américains lors des élections américaines de 2006, plus que tout autre groupe de producteurs agroalimentaires américains. Parmi les lobbyistes particulièrement importants, citons les Fanjul Brothers , les soi-disant « barons du sucre » qui ont fait les plus grandes contributions individuelles d' argent doux aux partis démocrate et républicain dans le système politique des États-Unis d'Amérique.

De petites quantités de sucre, en particulier des sucres de spécialité, arrivent sur le marché en tant que produits de « commerce équitable » ; le système du commerce équitable produit et vend ces produits, étant entendu qu'une fraction plus importante que d'habitude des revenus soutiendra les petits agriculteurs du monde en développement. Cependant, alors que la Fairtrade Foundation offre une prime de 60,00 $ par tonne aux petits agriculteurs pour le sucre de marque « Fairtrade », les programmes gouvernementaux tels que le programme américain du sucre et le protocole ACP sur le sucre offrent des primes d'environ 400,00 $ par tonne au-dessus des prix du marché mondial. Cependant, l'UE a annoncé le 14 septembre 2007 qu'elle avait proposé « d'éliminer tous les droits et quotas sur l'importation de sucre dans l'UE ».

La US Sugar Association a lancé une campagne pour promouvoir le sucre par rapport aux substituts artificiels. L'Association remet maintenant agressivement en question de nombreuses croyances courantes concernant les effets secondaires négatifs de la consommation de sucre. La campagne a diffusé une publicité télévisée très médiatisée lors des Primetime Emmy Awards 2007 sur FOX Television. La Sugar Association utilise le slogan de la marque "Sucre: sweet by nature".

Les références

Lectures complémentaires

  • Yudkin, J.; Edelman, J.; Hough, L. (1973). Sucre : Aspects chimiques, biologiques et nutritionnels du saccharose . Butterworth. ISBN 978-0-408-70172-3.

Liens externes