Sukkerets kemi – sakkarose, glukose og fruktose

Almindeligt sukker er kemisk set sakkarose, også kaldet sukrose, med formlen C12H22O11. Molekylet er et dobbeltsukker, der er opbygget af ét glukosemolekyle og ét fruktosemolekyle. Hver af de to udgør 50 % af molekylet.

Enkeltsukker, dobbeltsukker og flere

Sukker er en gruppe af simple kulhydrater. De inddeles efter, hvor mange sukkerenheder de består af:

Glukose, fruktose og galaktose har samme sumformel, men atomerne sidder forskelligt. Det giver stofferne forskellige egenskaber. Sakkarose er det dobbeltsukker, vi kender som almindeligt køkkensukker.

Sakkarosemolekylet

Glukose og fruktose er bundet sammen af en glykosidbinding mellem kulstofatom 1 i glukose og kulstofatom 2 i fruktose. Molmassen er omkring 342 g/mol. Sakkarose regnes for et ikke-reducerende sukker, fordi molekylet ikke har frie anomere hydroxylgrupper. Det har betydning for Maillard-reaktionen, som beskrives nedenfor.

Krystaller og opløselighed

Sakkarose danner monokline krystaller, og massefylden er omkring 1,59 g/cm³. Krystallernes størrelse afhænger af, hvordan sukkeret er lavet. Strøsukker har krystaller på ca. 0,5 mm, perlesukker ca. 3 mm og kandis 2–3 cm. De forskellige typer er samlet under sukkertyper.

Sakkarose er letopløseligt i vand. Ved 20 °C kan omkring 200 g opløses i 100 ml vand, og opløseligheden stiger med temperaturen. Derfor kan man koge en meget koncentreret sukkeropløsning, som bliver til sirup eller sukkerlage. Se sukkerlage, sirup og karamel.

Princippet bruges også på sukkerfabrikken. Saften koges ind, indtil sukkeret krystalliserer, som beskrevet under sukkerroer.

Varme: smeltning og karamellisering

Rent, krystalliseret sakkarose angives at smelte ved omkring 183–189 °C. Sukkeret begynder dog at nedbrydes ved en lavere temperatur end smeltepunktet.

Karamel fremstilles ifølge Wikipedia ved at opvarme sukker til mindst 185 °C. Resultatet er en mørkebrun, klar masse. Karamellisering sker ved varme alene. Der behøver ikke være proteiner eller aminosyrer til stede.

Maillard-reaktionen

Maillard-reaktionen er en kemisk reaktion mellem aminosyrer og reducerende sukkerarter. Den danner brune stoffer og aromaer og forløber typisk hurtigt ved ca. 140–165 °C. Den er opkaldt efter den franske kemiker Louis Camille Maillard, som beskrev den i 1912. Brødskorpens gyldenbrune farve skyldes hovedsagelig Maillard-reaktionen.

Forskellen på de to reaktioner er, at karamellisering kun involverer sukkeret, mens Maillard-reaktionen kræver både sukker og aminosyrer. Glukose og fruktose er reducerende, men sakkarose er det ikke. I en dej findes der dog flere sukkerarter, og sakkarose kan spaltes under bagningen. Hvad sukkeret gør i en dej, er beskrevet under sukker i bagning.

Invertsukker

Sakkarose kan spaltes, så glukose og fruktose bliver adskilt. Processen kaldes hydrolyse, og blandingen, der opstår, er invertsukker. Uden hjælp går spaltningen meget langsomt. Enzymet sukrase og svage syrer, fx vinsten og citronsaft, fremskynder den. Opvarmning gør det også.

Invertsukker består af omtrent lige dele glukose og fruktose. Det holder bedre på fugt, krystalliserer sværere end almindeligt sukker og opfattes som sødere. Derfor bruges det i bagning og konfekture. En cremet udgave af invertsukker blev tidligere kaldt kunsthonning. Honning er også overvejende en blanding af glukose og fruktose.

Rørsukker og roesukker er det samme stof

Sukker til køkkenbrug er over 99,9 % ren sakkarose. Der er ingen kemisk forskel på rørsukker og roesukker, men smagen kan variere på grund af fremstillingen. Brunt sukker får farve og smag fra melasse. Du kan læse mere under rørsukker og brunt sukker.

Omregning mellem gram og dl for de forskellige typer findes på siden sukker i gram og dl, og forsiden om sukker giver overblikket.