Historia del refinamiento de la sacarosaEditar
La producción de azúcar de mesa tiene una larga historia. Algunos estudiosos afirman que los indios descubrieron cómo cristalizar el azúcar durante la dinastía Gupta, alrededor del año 350 d.C.
Otros estudiosos señalan los antiguos manuscritos de China, fechados en el siglo VIII a.C., donde se incluye una de las primeras menciones históricas de la caña de azúcar junto con el hecho de que su conocimiento de la caña de azúcar procedía de la India. Además, parece que hacia el año 500 a.C., los habitantes de la actual India empezaron a fabricar jarabe de azúcar y a enfriarlo en grandes cuencos planos para hacer cristales de azúcar de mesa sin refinar, más fáciles de almacenar y transportar. En la lengua india local, estos cristales se llamaban khanda (खण्ड), que es el origen de la palabra caramelo.
El ejército de Alejandro Magno fue detenido a orillas del río Indo por la negativa de sus tropas a ir más al este. Vieron que en el subcontinente indio se cultivaba caña de azúcar y se fabricaba un polvo dulce granulado y salado, llamado localmente sākhar (साखर), pronunciado como sakcharon (ζακχαρον) en griego (griego moderno, zachari ζάχαρη). En su viaje de regreso, los soldados griegos llevaban de vuelta algunas de las «cañas portadoras de miel». La caña de azúcar siguió siendo un cultivo limitado durante más de un milenio. El azúcar era un bien escaso y los comerciantes de azúcar se hicieron ricos. Venecia, en el apogeo de su poder financiero, era el principal centro distribuidor de azúcar de Europa. Los árabes comenzaron a producirlo en Sicilia y España. Sólo después de las Cruzadas empezó a rivalizar con la miel como edulcorante en Europa. Los españoles comenzaron a cultivar la caña de azúcar en las Indias Occidentales en 1506 (Cuba en 1523). Los portugueses cultivaron por primera vez la caña de azúcar en Brasil en 1532.
El azúcar siguió siendo un lujo en gran parte del mundo hasta el siglo XVIII. Sólo los ricos podían permitírselo. En el siglo XVIII, la demanda de azúcar de mesa se disparó en Europa y en el siglo XIX ya se consideraba una necesidad humana. El uso del azúcar pasó de utilizarse en el té a los pasteles, la confitería y los chocolates. Los proveedores comercializaban el azúcar en formas novedosas, como los conos sólidos, que obligaban a los consumidores a utilizar una pinza de azúcar, una herramienta parecida a un alicate, para romper los trozos.
La demanda de azúcar de mesa más barata impulsó, en parte, la colonización de islas y naciones tropicales en las que podían prosperar las plantaciones de caña de azúcar, que requerían mucha mano de obra, y la fabricación de azúcar de mesa. El cultivo de la caña de azúcar en climas cálidos y húmedos, y la producción de azúcar de mesa en ingenios de alta temperatura era un trabajo duro e inhumano. La demanda de mano de obra barata y dócil para este trabajo, en parte, impulsó primero el comercio de esclavos de África (en particular de África Occidental), seguido por el comercio de mano de obra contratada del sur de Asia (en particular de la India). Millones de esclavos, seguidos de millones de trabajadores contratados, fueron llevados al Caribe, al Océano Índico, a las islas del Pacífico, al este de África, a Natal, a la parte norte y este de Sudamérica y al sureste de Asia. La mezcla étnica moderna de muchas naciones, asentadas en los dos últimos siglos, ha sido influenciada por el azúcar de mesa.
A partir de finales del siglo XVIII, la producción de azúcar se mecanizó cada vez más. La máquina de vapor impulsó por primera vez un ingenio azucarero en Jamaica en 1768 y, poco después, el vapor sustituyó al fuego directo como fuente de calor para el proceso. En el mismo siglo, los europeos comenzaron a experimentar con la producción de azúcar a partir de otros cultivos. Andreas Marggraf identificó la sacarosa en la raíz de la remolacha y su alumno Franz Achard construyó una fábrica de procesamiento de remolacha en Silesia (Prusia). La industria del azúcar de remolacha despegó durante las guerras napoleónicas, cuando Francia y el continente quedaron aislados del azúcar del Caribe. En 2010, cerca del 20% del azúcar mundial se producía a partir de la remolacha.
Hoy en día, una gran refinería de remolacha que produzca unas 1.500 toneladas de azúcar al día necesita una plantilla permanente de unas 150 personas para producir las 24 horas del día.
TendenciasEditar
El azúcar de mesa (sacarosa) procede de fuentes vegetales. Predominan dos cultivos azucareros importantes: la caña de azúcar (Saccharum spp.) y la remolacha azucarera (Beta vulgaris), en la que el azúcar puede representar entre el 12% y el 20% del peso seco de la planta. Otros cultivos comerciales de azúcar menores son la palmera datilera (Phoenix dactylifera), el sorgo (Sorghum vulgare) y el arce azucarero (Acer saccharum). La sacarosa se obtiene mediante la extracción de estos cultivos con agua caliente; la concentración del extracto da lugar a jarabes, a partir de los cuales se puede cristalizar la sacarosa sólida. En 2017, la producción mundial de azúcar de mesa ascendió a 185 millones de toneladas.
La mayor parte del azúcar de caña procede de países con climas cálidos, porque la caña no tolera las heladas. La remolacha azucarera, por el contrario, solo crece en regiones templadas más frías y no tolera el calor extremo. Alrededor del 80 por ciento de la sacarosa proviene de la caña de azúcar, el resto casi en su totalidad de la remolacha azucarera.
A mediados de 2018, India y Brasil tenían aproximadamente la misma producción de azúcar -34 millones de toneladas-, seguidos por la Unión Europea, Tailandia y China como principales productores. India, la Unión Europea y China fueron los principales consumidores nacionales de azúcar en 2018.
El azúcar de remolacha procede de regiones con climas más fríos: el noroeste y el este de Europa, el norte de Japón, además de algunas zonas de Estados Unidos (incluida California). En el hemisferio norte, la temporada de cultivo de la remolacha termina con el inicio de la cosecha alrededor de septiembre. En algunos casos, la cosecha y la transformación continúan hasta marzo. La disponibilidad de capacidad de las plantas de procesado y el clima influyen en la duración de la cosecha y el procesado: la industria puede almacenar las remolachas cosechadas hasta que sean procesadas, pero una remolacha dañada por las heladas se convierte en algo imposible de procesar.
Estados Unidos establece precios altos del azúcar para apoyar a sus productores, con el efecto de que muchos antiguos compradores de azúcar se han pasado al jarabe de maíz (fabricantes de bebidas) o se han trasladado fuera del país (fabricantes de caramelos).
Los bajos precios de los jarabes de glucosa producidos a partir del trigo y el maíz amenazan el mercado tradicional del azúcar. Utilizados en combinación con edulcorantes artificiales, pueden permitir a los fabricantes de bebidas producir artículos de muy bajo coste.
Jarabe de maíz de alta fructosaEditar
El jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) es significativamente más barato como edulcorante para la fabricación de alimentos y bebidas que la sacarosa refinada. Esto ha llevado a que la sacarosa sea parcialmente desplazada en la producción industrial de alimentos de Estados Unidos por el JMAF y otros edulcorantes naturales sin sacarosa.
Los informes de los medios de comunicación públicos han considerado el JMAF como menos seguro que la sacarosa. Sin embargo, las formas más comunes de JMAF contienen un 42 por ciento de fructosa, principalmente utilizada en los alimentos procesados, o un 55 por ciento de fructosa, principalmente utilizada en los refrescos, en comparación con la sacarosa, que tiene un 50 por ciento de fructosa. Dado que el contenido de glucosa y fructosa es aproximadamente igual, no parece haber una diferencia significativa en cuanto a la seguridad. Dicho esto, los dietistas clínicos, los profesionales de la medicina y la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) coinciden en que los azúcares de la dieta son una fuente de calorías vacías asociadas a ciertos problemas de salud, y recomiendan limitar el consumo general de edulcorantes a base de azúcar.
TiposEditar
CañaEditar
Desde el siglo VI a.C, los productores de azúcar de caña han triturado el material vegetal cosechado de la caña de azúcar para recoger y filtrar el jugo. A continuación, tratan el líquido (a menudo con cal (óxido de calcio)) para eliminar las impurezas y luego lo neutralizan. Al hervir el zumo, los sedimentos se depositan en el fondo para ser dragados, mientras que la espuma sube a la superficie para ser espumada. Al enfriar, el líquido se cristaliza, normalmente en el proceso de agitación, para producir cristales de azúcar. Las centrifugadoras suelen eliminar el jarabe no cristalizado. A continuación, los productores pueden vender el producto de azúcar para utilizarlo tal cual, o bien procesarlo posteriormente para producir grados más ligeros. El procesamiento posterior puede tener lugar en otra fábrica en otro país.
La caña de azúcar es un componente importante de la agricultura brasileña; el país es el mayor productor mundial de caña de azúcar y sus productos derivados, como el azúcar cristalizado y el etanol (combustible de etanol).
RemolachaEditar
Los productores de azúcar de remolacha cortan en rodajas las remolachas lavadas y luego extraen el azúcar con agua caliente en un «difusor». A continuación, una solución alcalina («lechada de cal» y dióxido de carbono del horno de cal) sirve para precipitar las impurezas (véase carbonatación). Tras la filtración, la evaporación concentra el zumo hasta un contenido de aproximadamente el 70% de sólidos, y la cristalización controlada extrae el azúcar. Una centrifugadora retira los cristales de azúcar del líquido, que se recicla en las etapas del cristalizador. Cuando las limitaciones económicas impiden extraer más azúcar, el fabricante desecha el líquido restante, ahora conocido como melaza, o lo vende a los productores de alimentos para animales.
El tamizado del azúcar blanco resultante produce diferentes grados para su venta.
Caña frente a remolachaEditar
Es difícil distinguir entre el azúcar totalmente refinado producido a partir de la remolacha y la caña. Una forma es mediante el análisis isotópico del carbono. La caña utiliza la fijación de carbono C4, y la remolacha utiliza la fijación de carbono C3, lo que da lugar a una proporción diferente de isótopos 13C y 12C en la sacarosa. Las pruebas se utilizan para detectar el abuso fraudulento de las subvenciones de la Unión Europea o para ayudar a detectar zumos de fruta adulterados.
La caña de azúcar tolera mejor los climas cálidos, pero la producción de caña de azúcar necesita aproximadamente cuatro veces más agua que la producción de remolacha. Por ello, algunos países que tradicionalmente producían azúcar de caña (como Egipto) han construido nuevas fábricas de azúcar de remolacha desde aproximadamente 2008. Algunas fábricas de azúcar procesan tanto la caña como la remolacha y prolongan así su período de procesamiento.
La producción de azúcar deja residuos que difieren sustancialmente según las materias primas utilizadas y el lugar de producción. Mientras que la melaza de caña se utiliza a menudo en la preparación de alimentos, la melaza de la remolacha azucarera resulta desagradable para el ser humano, por lo que se utiliza principalmente como materia prima para la fermentación industrial (por ejemplo, en destilerías de alcohol) o como alimento para animales. Una vez seca, cualquiera de los dos tipos de melaza puede servir como combustible para la combustión.
El azúcar de remolacha puro es difícil de encontrar, así etiquetado, en el mercado. Aunque algunos fabricantes etiquetan su producto claramente como «azúcar puro de caña», el azúcar de remolacha casi siempre está etiquetado simplemente como azúcar o azúcar puro. Las entrevistas con las 5 principales empresas productoras de azúcar de remolacha revelaron que muchas marcas de tienda o productos de azúcar de «etiqueta privada» son azúcar de remolacha puro. El código del lote puede servir para identificar la empresa y la planta de la que procede el azúcar, lo que permite identificar el azúcar de remolacha si se conocen los códigos.
Azúcares culinariosEditar
Blanco de molinoEditar
Blanco de molino, también llamado blanco de plantación, azúcar cristal o azúcar superior se produce a partir de azúcar crudo. Se expone al dióxido de azufre durante la producción para reducir la concentración de los compuestos de color y ayuda a prevenir un mayor desarrollo del color durante el proceso de cristalización. Aunque es común en las zonas de cultivo de la caña de azúcar, este producto no se almacena ni se envía bien. Después de unas semanas, sus impurezas tienden a promover la decoloración y la formación de grumos; por lo tanto, este tipo de azúcar suele limitarse al consumo local.
Blanco directoEditar
El blanco directo, un azúcar blanco común en la India y otros países del sur de Asia, se produce precipitando muchas impurezas del jugo de la caña utilizando ácido fosfórico e hidróxido de calcio, de forma similar a la técnica de carbonatación utilizada en el refinado del azúcar de remolacha. El blanco directo es más puro que el azúcar blanco de molino, pero menos puro que el blanco refinado.
Refinado blancoEditar
El refinado blanco es la forma más común de azúcar en Norteamérica y Europa. El azúcar refinado se elabora disolviendo y purificando el azúcar en bruto mediante ácido fosfórico, de forma similar al método utilizado para el blanco directo, un proceso de carbonatación con hidróxido de calcio y dióxido de carbono, o mediante diversas estrategias de filtración. A continuación, se purifica aún más mediante la filtración a través de un lecho de carbón activado o carbón de huesos. Las refinerías de azúcar de remolacha producen directamente azúcar blanco refinado sin una etapa intermedia de crudo.
El azúcar blanco refinado se vende normalmente como azúcar granulado, que se ha secado para evitar la formación de grumos y se presenta en varios tamaños de cristal para uso doméstico e industrial:
- El azúcar de grano grueso, como el azúcar de lijar (también llamado «azúcar perlado», «azúcar de decoración», azúcar nibbed o nibs de azúcar) es un azúcar de grano grueso que se utiliza para añadir brillo y sabor encima de los productos horneados y los dulces. Sus grandes cristales reflectantes no se disuelven cuando se someten al calor.
- Granulado, conocido como azúcar de mesa, con un tamaño de grano de unos 0,5 mm. Los «terrones de azúcar» son terrones para un consumo cómodo producidos al mezclar azúcar granulado con jarabe de azúcar.
- Caster (0,35 mm), un azúcar muy fino en Gran Bretaña y otros países de la Commonwealth, llamado así porque los granos son lo suficientemente pequeños como para pasar por un caster de azúcar, que es un pequeño recipiente con la parte superior perforada, desde el que se espolvorea el azúcar en la mesa. Se utiliza habitualmente en repostería y en bebidas mezcladas, y en Estados Unidos se vende como azúcar «superfino». Debido a su finura, se disuelve más rápido que el azúcar blanco normal y es especialmente útil en merengues y líquidos fríos. El azúcar caster puede prepararse en casa moliendo el azúcar granulado durante un par de minutos en un mortero o un procesador de alimentos.
- Azúcar en polvo, 10X, azúcar de confitería (0,060 mm) o azúcar glas (0,024 mm), que se produce moliendo el azúcar hasta obtener un polvo fino. El fabricante puede añadir una pequeña cantidad de antiaglomerante para evitar la formación de grumos, ya sea almidón de maíz (1% a 3%) o fosfato tricálcico.
El azúcar moreno procede de las últimas etapas del refinado del azúcar de caña, cuando el azúcar forma finos cristales con un importante contenido de melaza, o del recubrimiento del azúcar blanco refinado con un jarabe de melaza de caña (melaza negra). El color y el sabor del azúcar moreno se intensifican con el aumento del contenido de melaza, al igual que sus propiedades de retención de la humedad. Los azúcares morenos también tienden a endurecerse si se exponen a la atmósfera, aunque una manipulación adecuada puede revertir esta situación.
MediciónEditar
Contenido de azúcar disueltoEditar
Los científicos y la industria azucarera utilizan los grados Brix (símbolo °Bx), introducidos por Adolf Brix, como unidades de medida de la proporción en masa de la sustancia disuelta con respecto al agua en un líquido. Una solución de sacarosa de 25 °Bx tiene 25 gramos de sacarosa por cada 100 gramos de líquido; o, dicho de otro modo, en los 100 gramos de solución existen 25 gramos de azúcar sacarosa y 75 gramos de agua.
Los grados Brix se miden mediante un sensor de infrarrojos. Esta medición no es equivalente a los grados Brix de una medición de densidad o índice de refracción, porque medirá específicamente la concentración de azúcar disuelta en lugar de todos los sólidos disueltos. Cuando se utiliza un refractómetro, se debe informar del resultado como «sustancia seca refractométrica» (RDS). Se puede decir que un líquido tiene 20 °Bx RDS. Esto se refiere a una medida del porcentaje en peso de los sólidos secos totales y, aunque no es técnicamente lo mismo que los grados Brix determinados a través de un método infrarrojo, hace una medición precisa del contenido de sacarosa, ya que la sacarosa de hecho forma la mayoría de los sólidos secos. La llegada de los sensores de medición de grados Brix por infrarrojos en línea ha hecho que la medición de la cantidad de azúcar disuelta en los productos sea económica mediante una medición directa.