Il saccarosio è uno zucchero semplice, noto come disaccaride perché formato da due singole unità monomeriche, una di glucosio ed una di fruttosio.
Quando si parla di zuccheri, il primo pensiero va subito a quella sostanza granulare bianca che abitualmente usiamo in cucina. Ebbene, il re degli zuccheri ha un preciso nome chimico: saccarosio.
In natura è abbondantissimo ma esistono due piante in particolare che ne forniscono grandi quantità, la canna da zucchero e la barbabietola. La canna da zucchero, dominante in sud America, fu la prima ad essere usata per estrarre il saccarosio.
Successivamente, con la diffusione dello zucchero in Europa, si scoprì che questa sostanza chimica potesse essere estratta anche dalla barbabietola da zucchero.
In commercio è un vero dominatore del mercato. Nonostante ciò, nel tempo, sono state proposte infinite alternative allo zucchero classico. Basti pensare al miele ma anche ad altre molecole naturali come la stevia o di sintesi, come ad esempio l’eritritolo. Ciò perché lo zucchero è molto utilizzato nell’industria alimentare ma spesso se ne abusa. Purtroppo, moltissime patologie sono causate (o peggiorate) proprio dall’abuso di questa dolce sostanza.
Saccarosio: cos’è
E’ una sostanza zuccherina estraibile da alcune piante. Nei secoli, le proprietà di questa molecola chimica, hanno acquisito via via sempre più importanza.
Basti pensare che, ad oggi, il saccarosio è considerato il composto organico puro prodotto in maggiori quantità nel Mondo.
Le due piante da cui viene estratto con maggiore efficienza sono:
- barbabietola da zucchero (Beta vulgaris subsp. vulgaris convar. vulgaris var. altissima)
- canna da zucchero (Saccharum officinarum).
Nonostante ciò, esistono molte altre specie vegetali dalle quali è possibile estrarre questa sostanza, sebbene con minore efficienza.
Saccarosio: proprietà chimiche
Quando si parla dello zucchero da cucina, in realtà, si fa riferimento ad una molecola semplice ma con definite caratteristiche chimiche.
Proprietà chimiche della molecola di saccarosio
Il saccarosio è una molecola nota come disaccaride in quanto risulta costituita dall’unione chimica di due unità semplici, conosciute come monosaccaridi. Questa caratteristica chimica identifica una categoria di zuccheri definiti ‘semplici’ perché non vengono mai scissi in molecole più piccole.
Questi possono avere da 3 a 6 atomi di carbonio. In questa categoria rientrano zuccheri noti quali:
- ribosio
- fruttosio
- glucosio.
Sono proprio questi ultimi due a legarsi per formare una molecola di saccarosio. Questo legame ha una precisa formula chimica (C12H22O11), una massa molare di 342,30 g/mol e un punto di fusione di circa 185 °C). La reazione alla base della produzione di una molecola di saccarosio prende il nome di condensazione ed è la seguente:
α-D-glucopiranosio + β-D-fruttofuranosio saccarosio + acqua.
Il legame tra le due unità monometriche è molto stabile e può essere scisso solamente grazie ad una reazione chimica nota come idrolisi acida.
Quindi, questo è il motivo per il quale la digestione dello zucchero da parte del nostro sistema digerente avviene in modo così rapido. Infatti, l’acidità dello stomaco agisce come chiave di questo processo chimico, favorendolo.
Perché lo zucchero si scioglie in acqua?
In natura, il saccarosio è presente in forma solubilizzata in acqua. Basti pensare che la sua solubilità è pari a 2000 g/L a 20 °C di temperatura.
Questa reazione avviene in modo spontaneo ed è favorita dal punto di vista energetico. Infatti, in chimica, tutte quelle reazioni che consentono di formare legami più stabili degli originali, sono favorite.
Questo avviene perché dalla formazione di questi legami, si libera dell’energia. Su questo presupposto, si fonda il legame tra saccarosio ed acqua. Si tratta di un legame polare in cui gli atomi di idrogeno dell’acqua si legano ai gruppi OH dello zucchero. Questo processo avviene spontaneamente perché termodinamicamente favorito.
Dove si trova lo zucchero in natura
Il saccarosio è una molecola molto comune in natura. La si trova abbondantemente in moltissime piante sebbene vari di molto la sua concentrazione tra specie e specie.
Svolge il ruolo di scorta energetica. In poche parole, potremmo paragonarlo alla credenza nelle nostre cucine.
Difatti, al momento del bisogno, ovvero quando la pianta necessità di energia, attinge a queste riserve ausiliarie. Nella barbabietola da zucchero e nella canna da zucchero, il contenuto di zucchero nei loro tessuti, può aggirarsi intorno al 20%.
Poi, esistono altre specie che contengono quantità minori di saccarosio. Tra di esse, rientrano:
- acero
- mais dolce
- palma da cocco
- palma da datteri
- sorgo dolce.
Come avviene la formazione di saccarosio nelle piante
Per far sì che i nutrienti che la pianta assorbe dal terreno vengano convertiti in saccarosio, intervengono le singole cellule.
Più in dettaglio, due molecole precursori, l’uridina difosfoglucosio e fruttosio 6-fosfato, vengono unite per produrre una molecola di saccarosio. Si tratta di una reazione nota come endoergonica, ovvero necessita di due intermediari.
Il primo è dell’energia, necessaria a formare un legame il quale, di suo, tenderebbe a rompersi piuttosto che crearsi. Mentre, il secondo è un complesso di enzimi che favoriscono questa reazione ‘contro gradiente energetico’.
Tra i principali enzimi di questo gruppo, spiccano:
- UDP–glucosio pirofosforilasi
- sucrosio-fosfato sintasi
- sucrosio fosfatasi.
L’efficienza della reazione dipende da molti fattori quali la luce, la temperatura, la quantità di acqua e di nutrienti. Infatti, in condizioni ottimali, la canna da zucchero può arrivare a produrre più di 2 chili di saccarosio in un’ora.
Tipi di zucchero
In commercio è possibile trovare diverse forme di zucchero, le quali si diversificano soprattutto per la specie vegetale da cui viene estratto.
Le principali sono:
- acero
- barbabietola
- canna
- cocco
- palma
- uva.
Oltre a questo tipo di classificazione, lo zucchero può essere ordinato in base alla forma con la quale viene immesso in commercio.
Agglomerato
Si tratta della classica zolletta, ovvero un parallelepipedo in cui i granelli di saccarosio vengono uniti da umidi. Solo successivamente, il prodotto finale viene essiccato per confermarne la forma e la consistenza.
Candito
Zucchero in forma di cristalli di dimensione di 1-2cm.
Setacciato
In questa categoria, rientra lo zucchero che tutti noi conosciamo. Infatti, si tratta del dolcificante per eccellenza. In questo caso, dopo la raffinazione del saccarosio, questo viene macinato e setacciato. Con questo procedimento si ottiene lo zucchero semolato.
Sciroppo
Si tratta di una soluzione zuccherina. Si ottiene semplicemente sciogliendo lo zucchero in acqua, in soluzioni acquose al 70%.
Istantaneo
Si tratta di una evoluzione dello sciroppo di saccarosio. In questo caso, lo sciroppo ad elevato grado di purezza viene privato dell’acqua. In questo modo si ottiene un prodotto molto solubile.
Zucchero a velo
Si ottiene dall’ulteriore lavorazione dello zucchero semolato. In questo caso, quest’ultimo viene ulteriormente macinato per assumere la consistenza voluta.
Saccarosio nell’alimentazione
Lo zucchero è utilizzato in infiniti preparati alimentari, e non solo. Infatti, oltre che come dolcificante, viene anche usato come conservante in moltissime preparazioni alimentari. Nonostante ciò, uno dei principali utilizzi del saccarosio si ottiene come conseguenza di un procedimento noto come caramellizzazione.
Caramello e processo di caramellizzazione
Il processo di caramellizzazione è una trasformazione chimica che non riguarda solamente il saccarosio ma tutti gli zuccheri.
Infatti, è una reazione in cui lo zucchero viene portato ad alte temperature. Il risultato finale è la formazione di sostanze chimiche che conferiscono il colore scuro tipico del caramello.
Questo prodotto è molto usato nell’industria alimentare, non solo come dolce ma anche come colorante alimentare. La temperatura di caramellizzazione è importantissima.
Infatti, a 160-170°C si forma il caramello chiaro, a temperature di 165-177°C il caramello scuro mentre a temperature superiori a 250°C si ottiene il cosiddetto carbone di zucchero.
Quest’ultimo, anche per via del suo contenuto in sostanze tossiche, non può essere usato in ambito alimentare.
Principali consumatori al Mondo
Il consumo medio mondiale di zucchero è di 70 grammi al giorno.
Si tratta di una quantità molto alta. In più, questa è cresciuta del 46% rispetto a 30 anni fa quando si attestava a 48 grammi al giorno.
1g di zucchero fornisce 4 Kcal, in un giorno si può arrivare ad assumere fino a 280 Kcal esclusivamente sotto forma di zucchero.
Tra i primissimi produttori di zucchero rientrano:
- Argentina
- Australia
- Brasile
- Messico
- Stati Uniti.
Basti pensare che in questi 4 Paesi si arriva a consumare il doppio della quantità di zucchero (da 35 a 40 cucchiaini da tè a persona al giorno) rispetto alla media mondiale (17 cucchiaini da tè).
Saccarosio: consumo eccessivo e conseguenze per la salute
In Italia, il consumo annuo pro capite di zucchero è di circa 24 kg, più basso della media europea che è di circa 32 kg. Le linee guida nazionali ed internazionali fissano la quantità complessiva di zuccheri semplici assunti nell’arco della giornata al 10% delle calorie totali.
Ad esempio, per una dieta da 2000 calorie sarebbe bene non superare i 50 g di zuccheri semplici al giorno (occhio, anche il fruttosio rientra in questa categoria).
Inoltre, gli effetti legati all’abuso di zuccheri alimentari sono molteplici. Basti pensare che l’Organizzazione Mondiale della Sanità associa l’abuso di zucchero a moltissime patologie. Vediamo le principali.
Obesità
Si tratta indubbiamente di una delle principali problematiche connesse con il consumo eccessivo di saccarosio.
Obesità non significa solamente eccesso ponderale e di massa grassa bensì un’aumentata incidenza di tantissime patologie correlate.
Il consumo di zucchero semplice fa sì che il nostro organismo riceva grandi quantità di glucosio e fruttosio. Si tratta di zuccheri a rapidissimo assorbimento, ovvero in grado di stimolare il pancreas al rilascio di insulina.
Non c’è da stupirsi se il consumo eccessivo e costante di zucchero, possa portare il corpo ad avere delle difficoltà a gestire questa quantità di sostanza.
Il risultato è un incremento della trasformazione dello zucchero in grassi di deposito ma anche l’incremento del grasso epatico (steatosi epatica) e una condizione nota come insulino resistenza.
Inoltre, se protratto nel tempo, l’abuso di saccarosio potrebbe portare anche alla comparsa del diabete alimentare.
Diabete
Come detto in precedenza, si tratta di una possibile conseguenza dell’obesità. Il diabete corrisponde ad una vera e propria alterazione metabolica. Quest’ultima può essere causata da disordini alimentari.
Tra di essi, il principale e proprio rappresentato dall’eccessivo consumo di zuccheri semplici.
Carie dentale
I batteri utilizzano il glucosio ed altri zuccheri semplici, come prima forma di nutrimento.
Quindi, il consumo di eccessive quantità di queste sostanze, soprattutto se connesso con una scarsa igiene del cavo orale, può favorire la proliferazione di questi batteri.
Il loro metabolismo prevede che l’utilizzo del saccarosio causi la produzione di cataboliti, in primis acido lattico. Questa sostanza, in quanto acida, è in grado di danneggiare lo smalto dentale demineralizzando progressivamente il dente.
In aggiunta, il saccarosio è in grado di creare uno strato sui denti il quale ostacola la rimozione dei batteri con la saliva e con le comuni pratiche di igiene orale.
Scopri tutte le patologie correlate ad un eccesso di saccarosio.
Alternative più salutari al saccarosio
Ci sono diverse alternative al saccarosio come dolcificante, sia naturali sia di sintesi. In assoluto, il miele è la principale. A tal riguardo, 100g di zucchero possono essere sostituiti da 80g di miele.
Alternative naturali al saccarosio
La quantità di dolcificante da usare varia tra sostituto e sostituto. Infatti, il gusto derivante potrebbe subire delle minime variazioni non tali da stravolgere il sapore generale del piatto.
- agave (75g per 100g di saccarosio)
- datteri (120g per 100g di saccarosio)
- sciroppo d’acero (80g per 100g di saccarosio)
- stevia (40g per 100g di saccarosio).
Il ruolo del fruttosio
Spesso si sente ripetere che il fruttosio sia la migliore alternativa al saccarosio. Ebbene, questa è una verità parziale.
Infatti, il fruttosio è uno zucchero con un indice glicemico più basso rispetto al saccarosio. Ciò significa che è associato ad una minore velocità di innalzamento della glicemia ematica.
Però, allo stesso tempo, il fruttosio viene metabolizzato dal fegato. Ciò comporta che, in condizioni di aumento dell’assunzione di fruttosio, questo possa aggravare altre patologie tipiche di pazienti che non digeriscono correttamente gli zuccheri, in primis, i diabetici.
Quindi, il risultato rischierebbe di essere un incremento di:
- sovrappeso
- ipertrigliceridemia
- steatosi epatica.
Dunque, soprattutto in questi casi, meglio utilizzare il saccarosio piuttosto che il fruttosio. Discorso diverso riguarda il consumo di frutti (i quali ovviamente contengono fruttosio).
In questo caso, la presenza di fibre vegetali, aiuta a regolare l’assimilazione del fruttosio, riducendo di molto gli effetti collaterali legati all’assunzione di questo zucchero.
Alternative sintetiche al saccarosio
Le principali sono:
- acesulfame
- aspartame
- eritritolo
- xilitolo
- sorbitolo
- sucralosio.
Tra tutti queste sostanze, l’eritritolo è quello che più si avvicina al gusto e alle proprietà del saccarosio. In questo caso, 130g di eritritolo sono la giusta quantità per sostituire 100g di saccarosio.
- Eritritolo 100% naturale, senza OGM. Zero calorie, zero carboidrati attivi
- Sapore cristallino, il 70% della dolcezza dello zucchero senza il retrogusto amaro della stevia.
- Ottimo per torte, meringhe e gelati. In aiuto in più a perdere peso anche per gli amanti dei dolci.
Qual è lo zucchero migliore?
Spessissimo si sente ripetere le domande: quale zucchero è il migliore? Le alternative al saccarosio sono migliori o peggiori?
Ebbene, tutte queste sostanze, che siano naturali o di sintesi, scatenano degli effetti comparabili a quelli dato dal saccarosio. Dunque, in generale, non esiste una soluzione migliore dell’altra.
Nonostante ciò, un aspetto andrebbe sempre tenuto in considerazione. Difatti, i dolcificanti, soprattutto quelli di sintesi o quelli particolarmente ricchi in fruttosio, hanno una maggiore probabilità di stimolare il pancreas a rilasciare insulina.
Dunque, se proprio si dovesse identificare il miglior dolcificante per eccellenza, il miele è la migliore delle opzioni. Ad esso, segue il saccarosio.
Un’ultima precisazione riguarda la stevia. Questo dolcificante è naturale e non ha calorie.
Scopri che cos’è la stevia.
- Dolcificante liquido naturale delle piante di Stevia
- 0 calorie, 0 indice glicemico, no carboidrati
- Aggiungi 3-6 gocce di stevia liquida al te, caffè, frullati, porridge o qualunque cosa tu voglia!
Meglio lo zucchero raffinato o quello di canna?
Non esistono distinzioni tra i due tipi di saccarosio. La differenza dipende solamente dal contenuto in melassa ma il potere dolcificante e le proprietà nutrizionali, sono esattamente identiche!
Utilizzi alternativi del saccarosio
I principali utilizzi del saccarosio sono limitati all’industria alimentare, sotto forma di dolcificante o di caramello. A ciò, si aggiungono però anche degli utilizzi secondari di questo composto universale:
- additivo per adesivi o per materie plastiche
- in medicina per le sue modeste proprietà diuretiche
- nell’ambito della biotecnologia come melassa
- molecola di sintesi di altri composti quali aminoacidi, enzimi, antibiotici
- molecola base di sintesi dell’etanolo nei processi fermentativi
- substrato base per l’ottenimento di un biocarburante (bioetanolo).
Processo produttivo del saccarosio
Le modalità di estrazione del saccarosio possono variare di molto se si parte dalla barbabietola oppure dalla canna.
Saccarosio estratto dalla barbabietola da zucchero
Il procedimento di estrazione consta di 6 passaggi chiave.
- La raccolta va effettuata tra agosto e settembre. Deve prevedere che le barbabietole appena raccolte, vengano rapidamente inviate all’industria di raffinazione per essere lavorate. Se non si rispettassero i giusti tempi, si rischierebbe di perdere buona parte del saccarosio come conseguenza di un processo fermentativo.
- La barbabietola viene tagliata a fettucce e fatta passare in un impianto di acqua a 60-70°C. In questo modo, l’acqua, lentamente, si arricchisce di saccarosio diventando uno sciroppo (noto come sugo). Tutto il materiale di scarto non viene eliminato bensì riutilizzato in zootecnia.
- Il sugo viene filtrato e depurato.
- Il sugo viene addensato sottoponendolo a temperature tra 80 e 125°C. In questo modo la concentrazione del saccarosio arriva al 65-70% (la concentrazione del vero e proprio sciroppo di saccarosio).
- Nel processo di cristallizzazione, il saccarosio viene separato dall’acqua. La definitiva differenziazione si ottiene con un ciclo di centrifugazione.
- L’essiccazione è il passaggio finale. In questo stadio di lavorazione, ottenuto sfruttando l’aria calda, si elimina tutta l’acqua presente.
Saccarosio estratto dalla canna da zucchero
Anche in questo caso, il processo estrattivo prevede 6 passaggi chiave.
- Le canne vengono separate dalle altre parti vegetali, pulite ed inviate all’industria di raffinazione.
- I fusti vengono schiacciati e sfibrati passando all’interno di appositi mulini. In questo modo, si riesce ad estrarre buona parte del succo, anche grazie all’ausilio dell’acqua.
- Il succo viene privato dalle impurità presenti al suo interno mediante una serie di passaggi di riscaldamento, depurazione e filtrazione. L’intero processo prende il nome di chiarificazione e il prodotto finale è un fluido molto chiaro noto come sugo.
- Da questo punto in poi, la procedura prevede dei passaggi in tutto e per tutto simili a quelli previsti per la barbabietola (dal punto 4 al punto 6).
Principali produttori al mondo
Va detto che il saccarosio è il composto organico puro prodotto in maggiori quantità nel Mondo.
Infatti, si stima che ne vengano prodotte fino a 70 milioni di tonnellate all’anno.
Di queste quantità, circa 45 milioni di tonnellate vengono ottenute a partire dalla canna da zucchero. ‘Solamente’ la restante parte viene ottenuta dalla barbabietola da zucchero.
Il primo Paese al Mondo produttore di zucchero da barbabietola è l’Europa (21,6 milioni di tonnellate, dato del 2005). Riguardo lo zucchero di canna, il Brasile domina a livello mondiale con una produzione di 27,1 milioni di tonnellate (dato del 2005).
Lo zucchero ha una storia talmente lunga e densa di eventi, che potrebbe tranquillamente occupare un capitolo all’interno di un libro di storia. Proviamo a riassumere i passaggi più importanti.
La storia dello zucchero
Saccarosio prima della nascita di Cristo
La storia dello zucchero ha radici molto antiche. Infatti, si ritiene che il Saccharum officinarum provenga dalla Nuova Guinea dove, secondo i botanici, sarebbe stato addomesticato intorno all’8000 a.C.
Una volta scoperte le sue proprietà, questa pianta ha avuto un’ampia diffusione in tutta la zona delle Filippine, dell’India e dell’Indonesia.
Intorno al 5000 a.C., in Asia, sono iniziate le prime lavorazioni della canna da zucchero per estrarre il saccarosio. Per osservare le prime tracce del saccarosio in Europa, è necessario attendere il 500 a.C., grazie ai Persiani.
Questi ultimi distillavano la canna da zucchero per ottenere uno sciroppo denso. Successivamente, questo veniva fatto seccare su delle foglie per ottenere i cristalli di zucchero.
Lo zucchero dall’anno 0 al 1000 d.C.
Va sottolineato che un ruolo chiave nella diffusione cosmopolita del saccarosio fu degli Arabi, già nel VI secolo d.C.
Fu grazie a loro che la coltivazione della canna da zucchero venne estesa in Europa. Invece, bisogna attendere il IX per osservare la prima apparizione della canna da zucchero in Italia, per la precisione in Sicilia, sempre grazie agli Arabi.
Lo zucchero dall’anno 1000 d.C. al 1500 d.C.
La diffusione dello zucchero ha avuto un vero e proprio picco a partire dal XI secolo sebbene limitato ad Asia, Europa ed Oceania.
Per osservare la prima comparsa della canna da zucchero in America, è necessario invece attendere la scoperta dell’America da parte di Cristoforo Colombo.
Il XV secolo rappresenta un vero e proprio punto di svolta nella storia dello zucchero. Infatti, con la sua diffusione nelle Americhe, in particolare in Brasile, Cuba e Messico, si diede il via alle prime coltivazioni in un’area geografica chiave.
Infatti, ad oggi, sono questi i territori in cui si produce la maggiore quantità mondiale di zucchero da cucina (e derivati).
La diffusione dello zucchero nell’America centro-meridionale modificò in modo sostanziale il mercato dello zucchero.
Infatti, i primi produttori di questa sostanza (Arabi ed Europei), smisero di produrlo. Di conseguenza, nacque un fiorente traffico d’importazione, che rese il prodotto, per quanto di lusso, più comune.
Con questo passaggio chiave, prese avvio il mercato della pasticceria. Ciò anche grazie alla scoperta di abbinamenti culinari unici quali quello dello zucchero con il cacao, con la vaniglia, con il latte e con il caffè.
Questa evoluzione modificò sostanzialmente la storia dello zucchero nell’alimentazione nei successivi 500 anni.
Saccarosio, dall’anno 1500 d.C. a 2000 d.C.
Si deve ad un agronomo francese, Olivier de Serres, la scoperta della barbabietola da zucchero (Beta vulgaris subsp. vulgaris convar. vulgaris var. altissima) come pianta alternativa alla canna per la produzione del saccarosio.
Tale scoperta risale al 1575 d.C. Nonostante ciò, questa fonte alternativa di zucchero impiegò molto tempo a diffondersi. Sebbene sembri paradossale, fu un conflitto a sancirne la diffusione.
Nello specifico, mi riferisco all’atavico conflitto tra Francia e Inghilterra, per la precisione nel periodo napoleonico. Difatti, all’inizio del 1800 d.C., il blocco delle importazioni inglesi (decreto di Berlino, 1806), rese necessario sviluppare un nuovo metodo di estrazione dello zucchero.
Fu proprio in questo periodo che la barbabietola da zucchero iniziò la sua diffusione in Europa. Proprio per questo motivo, ad oggi, l’Europa è la prima produttrice di saccarosio da barbabietola, con più di 21 milioni di tonnellate annue.
Una spinta ulteriore a questa diffusione fu data dalle marmellate. La scoperta della bontà del pane con la marmellata viene fatta risalire al 1870. Ad oggi si ritiene che questa prelibatezza sancì la vera e propria esplosione della diffusione dello zucchero in Europa.
Zucchero ai giorni d’oggi
Lo ‘strapotere’ economico dello zucchero nonché il suo ampio utilizzo nell’industria alimentare, ha iniziato ad essere incrinato negli ultimi 50 anni. Ciò è dovuto soprattutto all’aumento di patologie connesse con un abuso di questa sostanza.
Le varie campagne di promozione della riduzione del consumo di zuccheri semplici ha visto il suo apice nella formulazione di quella che viene conosciuta come ‘sugar-tax’.
Questa tassa (o sovrapprezzo), fu ideato per ridurre il consumo di bibite ad alto contenuto di zuccheri.
Difatti, prevedeva un aumento medio tra il 10 e il 15% del prezzo dello zucchero, da infliggere ai produttori di prodotti e generi alimentari molto ricchi di questa sostanza.
La sua introduzione non fu Mondiale ma molti Stati di tutti e cinque i continenti, decisero di imporre questa tassazione aggiuntiva.
La sugar tax italiana stabilisce un’aliquota unica di 10 centesimi al litro per le bibite che contengono più di 25 grammi di zucchero su 1000 millilitri, dato che corrisponde a circa 3 centesimi per una lattina da 330 millilitri.
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