Zahăr și produse zaharoase

Decembrie 2014

Zahărul

• Producția mondială ≥ 115 milioane tone

• Mai ales în zonele de cultură a materiilor prime: sfecla și trestia de zahăr

• Sortimente de zahăr:

- zahăr cristal (tos) – cristale de zaharoză, diferențiat după gradul de rafinare

- zahăr bucăți – duritate mare sau redusă

- zahăr pudră (farin) – măcinarea zahărului cristalizat și uscat, diferențiat după finețe

- zahăr candel – cristale de zaharoză formate pe centri de cristalizare; poate fi colorat, aromatizat, comercializat ca atare

- zahăr lichid – sirop de zaharoză; materie primă în patiserie, la fabricarea berii, șampaniei, vinurilor spumoase

Zahărul

• Trestie de zahăr – Saccharum officinarum

• Sfecla de zahăr – Beta vulgaris ssp. vulgaris var. altissima

• Alte surse

zahăr din palmier zahăr din arțar zahăr din sorg

Belitz HD et al, 2009

Zahărul

• Compoziția zahărului – controlul calității:

- conținut de apă – maxim 0,1%

- conținut de zaharoză – minim 99,6%

- conținut de substanțe reducătoare – maxim 0,07%

- conținut de substanțe insolubile între 10-300 mg/kg, în funcție de sortiment

- conținut de cenușă – foarte redus

Produse zaharoase (dulciurile)

• Produse de caramelaj

• Drajeuri

• Caramele

• Fondanterie

• Produse gelificate

• Dulciuri orientale

• Produse spumoase

• Ciocolata și specialități de ciocolată

• Produse zaharoase dietetice

Produse zaharoase

• Materii prime de bază – zahăr și glucoza

• Acizi alimentari: citric, tartric, lactic (mai rar)

• Coloranți alimentari – naturali sau sintetici

• Aromatizanți – naturali și de sinteză

– aromatizanți naturali – substanțe ce se extrag din plante întregi, frunze, flori, fructe, tulpini, scoarțe

– extracte alcoolice/nealcoolice de portocale, lămâi, mentă, trandafiri, cuișoare

– de sinteză – mentolul, vanilina

Produse zaharoase

Concordanța dintre culoare și aromă

Culoarea Aroma

galbenă ananas, banane, lămâi, miere

verde anason, eucalipt, fistic, mentă

roșie căpșuni, fragi, zmeură, vișine

roz trandafiri

portocalie portocale, mandarine, caise

albă vanilie, migdale, mentă, lămâie

violetă violete, liliac

Produse de caramelaj

• Alcătuite integral sau parțial din masă de caramel

• Caramelul – obținut din fierberea și concentrarea unui sirop de zahăr și glucoză , până la un conținut de circa 95-98% substanță uscată

• Conținutul caramelului:

- 2-4% apă

- 60% zaharoză

- 20% dextrine

- 20-25% zahăr reducător (glucoză, maltoză, fructoză)

Drajeurile

• Bomboane de formă sferică, ovoidală, lenticulară, cu suprafața lucioasă

• Înveliș - de zahăr, ciocolată, cacao

• Nucleele drajeurilor – pot fi: – fragile – lichior, sirop de zahăr

– fondant

– produse zaharoase gelificate – rahat, jeleu

– fructe confiate

– marțipan

– ciocolată

– stafide

– sâmburi etc.

Caramelele

• Produse zaharoase obținute prin prelucrarea termică a unui amestec de zahăr, sirop de glucoză, lapte, unt sau grăsimi vegetale solidificate

• Adaosuri – cacao, ciocolată, cafea, extract de malț, fructe

• Ambalarea – fiecare bucată separat, hârtie cerată

Produse zaharoase pe bază de fondant (fondanteria)

• Bomboane fondante, șerbeturi, marțipan, alte produse

• Fondant – fierberea și concentrarea amestecului de zahăr, apă și glucoză

• Bomboane fondante – se obțin din nuclee de marțipan (35-40%) acoperite cu fondant

• Șerbet – se obține din sirop de zahăr și glucoză, tehnologie similară cu a fondantului

Jeleuri

• Produse translucide cu o consistență gelatinoasă

• Fabricate din sirop de zahăr și glucoză, arome, coloranți, materiale de gelificare, prin fierbere și concentrare la cald

Produse zaharoase orientale

• Rahat

• Halva

• Halvița

• Sugiuc

Rahat

• Produs cu structură gelatinoasă

• Obținut prin fierberea unui sirop de zahăr și glucoză (sau fructoză) cu amidon (material gelificant)

• Alte ingrediente – unt, cacao, fructe confiate, nuci, alune, migdale, pastă de fructe etc

• După concentrare se acidulează, aromatizează, colorează și se toarnă în tăvi în care se află pudră de amidon și zahăr

• După răcire se taie în bucăți și se acoperă cu pudră de zahăr și amidon

• Consistență – gelatinoasă și moderat elastică

Sugiuc

• Specialitate tipic orientală

• Sub formă de batoane de 300-500 g

• Învelișul – rahat de consistență mai fermă și mai elastică

• Miezul – nuci, alune, fistic, fructe, creme speciale

• Umplutura reprezintă minim 10% din greutatea produsului

Halvița

• Obținută prin concentrarea și baterea în halvițiere a unui sirop de zahăr și glucoză cu extract de ciuin

• În urma baterii – se reduce conținutul de apă la 4-6% și înglobează aer

• Extract de ciuin – fierberea rădăcinilor acestei plante, are proprietăți spumante

• Cu/fără adaos de stafide, alune, nuci etc.

Halvaua

• Produs fabricat din semințe de floarea soarelui, susan, nuci, alune, sirop de zahăr și glucoză, extract de ciuin

• Adaos des folosit – pudra de cacao

• Valoare nutritivă superioară altor produse zaharoase datorită conținutului de zahăr, grăsimi, substanțe proteice, săruri minerale

• Pentru fabricare se folosesc două semifabricate: halvița și tahânul

• Tahânul – obținut din sâmburi grași prin decojire, prăjire, măcinare

• Compoziția halvalei din semințe de floarea soarelui:

- zahăr total 25-43% - lipide 30-32% - proteine 20-25% - substanțe minerale (în cenușă) 2%

Mierea de albine

• Produs alimentar cu valoare nutritivă ridicată

• Valoare energetică 315-325 kcal/100 g

• Rezultă prin prelucrarea de către albine a nectarului florilor sau a manei secretate de o serie de insecte parazitare ori a altor surse de zahăr accesibil

• Nectarul – suc dulce ce conține 70-90% apă în care sunt solubilizate glucoză, fructoză, zaharoză, dextrine, acizi organici, substanțe aromatizante, coloranți etc

Mierea de albine

• Clasificare după origine:

• Miere monofloră – provine integral sau în cea mai mare parte din nectarul florilor unei singure specii de plante

• Miere polifloră – obținută din nectarul provenit de la diferite specii de plante din flora spontană sau de cultură

• Miere de pădure – provine în cea mai mare parte din sucurile dulci de pe alte părți ale plantei decât florile (mana secretată de anumite insecte)

Mierea de albine

• Clasificare în funcție de modul de prelucrare:

• Miere de fagure

• Miere obținută prin scurgere liberă

• Miere obținută prin centrifugare

Mierea de albine

• Clasificare în funcție de calitate:

• Miere superioară – în care se încadrează mierea polifloră, monofloră și de pădure cu însușiri superioare, recoltată de albine din florile de salcâm, tei, zmeură, izmă, etc

• Miere de calitatea I – în care se încadrează mierea polifloră și de mană cu însușiri inferioare

Mierea de albine

• Comercializarea pe piața internațională – obligatoriu menționarea provenienței geografice, a speciilor de flori, a combinațiilor poliflore

• Conținut – 75-85% substanță uscată:

• Proprietăți organoleptice importante în aprecierea calității: – culoarea – mirosul – gustul – consistența

- carbohidrați - substanțe minerale Fe, P, K, Mg (0,35% în mierea de flori, 0,8% în cea de pădure) - enzime (invertază, catalază, amilază) - acizi - vitamine (B1, B2, B6, C, provitamine A și K, acid pantotenic, acid folic)

Mierea de albine

• Soluție apoasă concentrată

• Mixtură complexă de carbohidrați, enzime, aminoacizi și acizi organici, minerale, arome, pigmenți, granule de polen

• Conținutul de apă – ~17% (ar trebui să fie <20%)

• Glucide -

• Enzime -

- fructoza ~38% - glucoza ~31% - >20 di- și oligozaharide identificate – predomină maltoza - compoziția în dizaharide depinde de plantele din care derivă mierea - efectele sezoniere sau geografice - neglijabile

- α glucozidaza, α și β amilaze, glucoz-oxidaza, catalaze, acid fosfataze - majoritatea transferate de la albine în procesul de producție

Belitz HD et al, 2009

Mierea de albine

• Proteine – derivă din plante sau de la albine

• Aminoacizi – aa liberi, cel mai prevalent – prolina 50-85% din cant. de aa

• Acizi organici – principal acid gluconic

• Substanțe aromate - ~300 compuși volatili, influențează mirosul și gustul

• Pigmenți – culoarea specifică pare că se datorează compușilor fenolici și a reacțiilor dintre aa și fructoză

• Compuși toxici – nectar de la specii de rododendron (substanțe relaxante musculare)

Belitz HD et al, 2009

Sirop de porumb

• Bogat în fructoză

• Larg utilizat în industria alimentară

• Consum excesiv – efecte negative:

creștere în greutate creșterea volumului de țesut adipos visceral alterarea profilului lipidic – lipemie postprandială, LDL mic și dens alterarea metabolismului glucidic – scăderea sensibilității la insulină,

creșterea glicemiei bazale

Roman G, 2010

Rippe JM, 2014

Digestia și absorbția mono-, di-, oligo- și polizaharidelor

Rippe JM, 2014

Metabolismul fructozei (1)

• Celulele nu utilizează fructoza ca sursă de energie

• Dirijată imediat către ficat → metabolizată cu ajutorul fructokinazei → consum de ATP și generare de acid lactic și acid uric

• Șuntează conversia G-6-P la F-1,6-P2 controlată de fosfofructokinază → producție necontrolată de glucoză, glicogen, lactat și piruvat

• Determină up-reglarea Glut-5 și fructokinazei

Metabolismul fructozei (2)

• Conversie hepatică la AG → transport (ca AGL sau TG) și stocare

• Stimulează sinteza hepatică de TG

• Suprimă activitatea acil-CoA și acil-carnitinei și stimulează piruvatdehidrogenaza → celulele utilizează glucoza ca substrat energetic și stochează AG

• Nu activează LPL adipocitară

Metabolismul fructozei (3)

• Determină formarea AGE (10 x glucoza) – rezistenți la degradare

• Crește oxidarea LDL-colesterolului

• Nu stimulează / inhibă eliberarea de insulină și leptină

• Induce creșterea rezistenței la insulină și leptină

• Nu inhibă eliberarea de ghrelină

• Reduce senzația de sațietate și crește apetitul

Johnson RJ et al. Endocrine Rev 2009; 30(1): 96-116

Consumul cronic de fructoză și hiperuricemia

Johnson RJ et al. 2013.

Fructoza – metabolizare până

la acid uric

Metabolizarea fructozei – căi lipogenice (clasică și alternativă)

Johnson RJ et al. 2013.

Johnson RJ et al. 2013.

Efecte experimentale ale încărcării cu fructoză

Fructoza induce modificări compatibile cu SM:

Sanchez-Lozada L. Am J Clin Nutr 2008; 88: 1189-1190

Efecte distincte de cele ale glucozei!

Obezitate abdominală

Insulinorezistență

Creșterea TG

Creșterea TA

Inflamație

Stress oxidativ

Disfuncție endotelială

Boală microvasculară

Hiperuricemie / gută

Hipertensiune glomerulară

Steatoză hepatică

Adaptarea metabolică la expunerea cronică la fructoză:

• Creșterea cantitativă a Glut-5

• Creșterea cantitativă a fructokinazei

Rezultanta:

• Cantități reduse de fructoză → perpetuarea anomaliilor metabolice (insulinorezistență, creșterea TG, hiperuricemie etc.)

Efectele clinice ale consumului cronic de fructoză

Excesul de fructoză și SM

Johnson RJ. Endocrine Rev 2009; 30(1): 96-116

Efecte clinice ale consumului cronic de fructoză

Johnson RJ. Endocrine Rev 2009; 30(1): 96-116

Rippe JM, 2014

Rippe JM, 2014

Rippe JM, 2014

Rippe JM, 2014

Consecințe ale creșterii aportului de lichide îndulcite caloric

Bray GA, 2013

Intoleranța ereditară la fructoză – consecințele consumului de alimente cu fructoză

Rippe JM, 2014

Grăsimi alimentare

Decembrie 2014

Grăsimi alimentare

• Aspecte pozitive

- aport de grăsimi nesaturate esențiale

- aport de vitamine liposolubile

- creșterea biodisponibilității anumitor micronutrienți

- asigurarea structurilor celulare

- asigurarea rezervei energetice

Roman G, 2010

Grăsimi alimentare

• Aspecte negative

- aportul de acizi grași saturați

- aportul de acizi grași trans și colesterol

- risc de patologie cardiovasculară aterosclerotică

Roman G, 2010

Grăsimi alimentare

• Surse – vegetale și animale

• Grăsimile animale – mai bogate în acizi grași saturați și trans

• Acizi grași omega-3 (pește) – rol protectiv

• Acizi grași trans:

proceduri de hidrogenare parțială a uleiurilor alterarea profilului lipidic alterarea endoteliului vascular creșterea riscului metabolic surse – alimente intens procesate, prăjite, fast-food, patiseria

Aport recomandat < 1% din aportul caloric zilnic

Roman G, 2010

Acizi grași forma trans

• Surse principale:

• Uleiurile - hidrogenate parțial pentru a putea fi utilizate în producerea de margarină, fabricarea produselor alimentare, coacerea și prăjirea

• Prezența acizilor grași trans:

• Majoritatea acizilor trans din alimente sunt izomeri C18:1

• Izomerul major din sursele industriale – acidul elaidic

• Din sursele naturale (grăsimea animalelor rumegătoare) – acidul vaccenic

• Acizii grași forma trans de origine industrială – cei pentru care s-au demonstrat efectele negative, inclusiv riscul cardiovascular, neoplazic, metabolic

- industrial – hidrogenarea parțială a uleiurilor vegetale - natural – produse de către animalele rumegătoare

grăsimi solide la temperatura camerei termen de garanție mai lung al produselor comerciale stabilitatea uleiurilor la temperaturi înalte

Uleiurile

• Produs fluid, gras, de un galben mai mult sau mai puțin intens, obținut prin procesarea fructelor și a semințelor a numeroase plante

• În comerț - mai multe tipuri:

• Uleiuri omogene – obținute prin procesarea unei singure specii vegetale, care trebuie specificată pe etichetă

• Uleiuri mixte – indică un amestec de diferite uleiuri de semințe; nu trebuie să conțină >5% acid erucic

• Uleiuri dietetice – îmbogățite cu nutrienți, cum sunt unele vitamine; nu sunt adecvate pentru prepararea la cald a mâncărurilor.

Tipuri de uleiuri

• Uleiul de arahide

- din semințe de arahide

- limpede, galben-deschis

- compoziție asemănătoare cu a uleiului de măsline

Tipuri de uleiuri

• Uleiul de porumb

- din germeni de porumb

- limpede, galben-auriu

- gust și miros mai puternice decât cel de arahide

- nu este adecvat pentru prepararea la cald a alimentelor

- foarte sensibil la fenomenele de oxidare

Tipuri de uleiuri

• Uleiul de soia

- din semințe de soia

- uleiul cel mai folosit pe glob

- galben-deschis

- conținut crescut de acizi grași polinesaturați

- condiment crud în mâncăruri

Tipuri de uleiuri

• Uleiul de palmier

- din pulpa fructelor de palmier

- ulei roșcat, miros puternic

- bogat în acizi grași saturați

- stabil la temperaturi ridicate

Tipuri de uleiuri

• Uleiul de susan

- din semințe de susan

- gust de alune

- bogat în acizi grași mononesaturați și polinesaturați

- foarte utilizat în gastronomia asiatică

Tipuri de uleiuri

• Uleiul din sâmburi de struguri

- subprodus al industriei vinurilor

- gust ușor aspru

- conține cel mai mare procent de acizi grași polinesaturați

- utilizat la fabricarea margarinei

Tipuri de uleiuri

• Uleiul de bumbac

- subprodus al industriei textile

- din semințe de bumbac

- conține acizi grași polinesaturați, mononesaturați și saturați

- utilizat la fabricarea margarinei

Tipuri de uleiuri

• Uleiul de cocos

- extras din pulpa nucilor de cocos

- folosit la fabricarea margarinei și în industria dulciurilor

Compoziția uleiurilor

• Uleiul de floarea soarelui

- acid palmitic 4-9%

- acid stearic 1-7%

- acid oleic 10-14%

- acid linoleic 48-74%

- din semințe de floarea soarelui - galben-intens - se utilizează la fabricarea margarinei

Roman G, 2010

Compoziția uleiurilor

• Uleiul de rapiță

- acid oleic 61%

- acid linoleic 21%

- acid alfa-linolenic 11%

- acizi grași saturați 7%

- acid palmitic 4%

- acid stearic 2%

- acizi grași trans 0,4%

- din semințe de rapiță - concentrație crescută acid erucic

Roman G, 2010

Compoziția uleiurilor

• Uleiul de măsline

- acid oleic (mononesaturat omega 6) – 55-83%

- alic linoleic (polinesaturat omega 6) – 3,5-21%

- acid palmitic (saturat) – 7,5-20%

- acid stearic (saturat) – 0,5-5%

- acid linolenic (polinesaturat omega 3) – 0-1,5%

- polifenoli

- 1 lingură de ulei asigură 10% din necesarul zilnic de vitamina E - utilizat în salate dar și la gătit - păstrat în sticle închise la culoare

Roman G, 2010

Uleiul de măsline

• Obținut prin procesarea fructului de măslin (măslinele)

• Fără adăugarea altor substanțe sau uleiuri obținute din alte plante

• Frecvent – Italia, Spania, Grecia

• Procedeul de extragere:

• Clasificare:

- presare - centrifugare - strecurare - filtrare selectivă

- ulei de măsline virgin - ulei de măsline rafinat - ulei de măsline amestec - ulei de măsline nerafinat - ulei din reziduuri de măsline rafinat - ulei din reziduuri de măsline amestec

Ulei de măsline

• Ulei de măsline virgin

- obținut din măsline prin procedee fizice, în condiții termice care să nu le altereze și care nu au suferit nici un tratament în afară de spălare, decantare, centrifugare, filtrare

- clasificare:

- ulei extravirgin – cel mai bun și cel mai digerabil, lipide 100%, AG mononesaturați (acid oleic) și polinesaturați (acid linoleic și linolenic), pigmenți (clorofilă), caroten, vitamine E și A – aroma, aspect și gust caracteristice

- ulei virgin – uzual sau fin

Ulei de măsline

• Ulei de măsline rafinat

- ulei de măsline virgin supus unor procese fizice și chimice pentru a i se corecta aciditatea sau gustul

- obținut prin rafinarea uleiurilor de măsline virgine și cu o concentrație de acid oleic de 0,5%

• Ulei de măsline amestec

- amestec de diverse uleiuri de măsline virgine, altele decât cel fin și cel rafinat, cu o concentrație de acid oleic de 1,5%

Ulei de măsline

• Ulei de măsline nerafinat

- obținut din reziduuri – resturile pulpei de măsline după extragerea uleiurilor virgine prin presare

• Ulei din reziduuri de măsline rafinat

- concentrație de acid oleic 0,5%

• Ulei din reziduuri de măsline amestec

- amestec de ulei rafinat din reziduuri de măsline și uleiuri de măsline virgine, altele decât cel fin

- concentrație de acid oleic 1,5%