Sukkerets funksjonelle egenskaper

Sukkerets primære funksjon i næringsmidler er å tilføre sødme og energi. Smakssansen vår kan skjelne mellom fire basissmaker: søtt, surt, salt og bittert. Søtt er den første smaken vi kommer i kontakt med. Morsmelken er nemlig søt, og det er kanskje forklaringen på at søt smak oppfattes som noe positivt.

Denne forkjærligheten for det søte kan også forklares med at søte naturprodukter sjelden er giftige, mens mange bitre produkter kan være det. Den eneste definisjonen på søt smak er: "Det smaker som sukker". Sukker har en enestående ren sødme som er helt uten bismak og ettersmak.

Sødme kan ikke måles med instrumenter. Sødme er nemlig en subjektiv fornemmelse som oppfattes via smaksreseptorene i smaksløkene på tungen, og som videreformidles til hjernen. Det er flere faktorer som påvirker opplevelsen av sødme: Konsentrasjonen av søtstoffet, temperaturen, pH-verdien, andre ingredienser og den enkeltes følsomhet. Også utseende og farge kan påvirke smaksopplevelsen.

Hvis et stoff skal smake søtt, må det være vannoppløselig, og konsentrasjonen må overstige smaksterskelen. I næringsmidler forekommer søtstoffer ofte i mye høyere konsentrasjoner enn dem som brukes ved bestemmelse av en terskelverdi. Intensiteten av et søtstoff defineres derfor som dets såkalte relative sødme.

Relativ sødme er et mål for hvor søtt et stoff er i forhold til sukker. Man sammenligner forskjellige konsentrasjoner av et søtstoff med en referanseoppløsning bestående av sakkarose (oftest 5–10 prosent). Det er vedtatt at vanlig sukker har verdien 1. Alle naturlige sukkerarter har en lav relativ sødme i forhold til høyintensive søtningsmidler, som ofte er flere hundre ganger så søte som vanlig sukker.

En viktig egenskap ved sukker er at det kan forsterke smak og aroma både over og under terskelverdien for sødme. Tilsetning av en anelse sukker kan f.eks. avhjelpe sur og bitter smak på næringsmidler.

Sukkerets aromaforsterkende egenskaper utnyttes i en lang rekke næringsmidler, f.eks. brød og frukt- og bærprodukter. Tilsetning av små mengder sukker kan fremheve smaken på kokte grønnsaker og kjøttretter uten at det tilfører sødme. Sukker kan derfor brukes som krydder i så lave konsentrasjoner at det ligger under terskelverdien for søt smak, dvs. under ca. 1 % sukker.

Tradisjonelt har man tilsatt små mengder sukker i visse kjøttprodukter, f.eks. skinke og leverpostei.

Sukker kan påvirke næringsmidlers vekt og volum. Volumet på drikkevarer påvirkes imidlertid bare ubetydelig av sukker. I bakeriprodukter kan volumet påvirkes på forskjellige måter.

I brød gir sukker økt volum ved at gjæren omdanner alt eller en del av sukkeret/sirupen til bl.a. karbondioksid. Den karbondioksiden som dannes, gir brødet et vesentlig større volum. Brødet får også en mer porøs struktur.

I kaffebrød, formkaker og småkaker gir sukker økt masse, dvs. volum. Sukkeret tar fysisk opp plass. Hvis man utelot sukkeret i disse produktene, ville energiandelen fra fett økes.

Tekstur er et uttrykk for konsistens og munnfornemmelse. Sukker påvirker teksturen til mange næringsmidler og gir for eksempel volum og konsistens i produkter som brød og syltetøy.

Sukker øker også viskositeten i drikkevarer. I brød påvirker sukker volumet på deigen, bl.a. ved å fremme gjæringen. Det gir en mer porøs struktur og dermed en mykere skorpe.

Ved fremstilling av syltetøy, marmelade og gelé er det viktig at balansen mellom sukker, pektin og syre er riktig. Sukkerets evne til å danne gelé sammen med pektin har stor betydning for produktets konsistens.

Hvis sukkerinnholdet er for høyt, risikerer man at sukkeret krystalliserer, og hvis det er for lavt, oppnår man ikke gelering. Ved for høy pH-verdi blir geleringen ufullstendig, og ved for lav pH-verdi blir geleen ustabil og flyter ut.

Sammen med fruktens eller bærenes pektin og syre, i nøye balansert mengde, sørger sukkeret for at geleen, marmeladen og syltetøyet får den riktige konsistensen. Noen bær og frukter har så lavt pektininnhold at det må tilsettes pektin for å oppnå den riktige konsistensen.

I drikke har sukker betydning for fylden. Munnfornemmelsen, og dermed også smaksopplevelsen, påvirkes.

Sukkerets konserverende egenskaber utnyttes bl.a. i syltetøy, marmelade, saft og lake. Næringsmidler konserveres for å uskadeliggjøre eller forhindre veksten av mikroorganismer som forderver næringsmidlene, og for å uskadeliggjøre sykdomsfremkallende mikroorganismer.

Mikroorganismer må ha vann for å kunne vokse. De tar opp vann gjennom cellenes ytterste lag. Hvis sukkerkonsentrasjonen i et næringsmiddel økes til et bestemt nivå, binder sukkeret vannet, og dermed hemmes veksten av mikroorganismer. Det skyldes at vannets tilgjengelighet reduseres.

Oppløst sukker øker det osmotiske trykket og reduserer dermed sjansene for at mikroorganismer kan vokse. Ved å skape et så lite gunstig miljø for mikroorganismene som mulig gjennom kombinasjonen av for eksempel pH-verdi, vannaktivitet og temperatur, kan bruken av konserveringsmidler reduseres. Her kan sukker spille en vesentlig rolle.

Tilsetning av sukker reduserer vannaktiviteten, siden sukkeret binder vann. Jo lavere vannaktivitet, desto lengre holdbarhet. Mikroorganismer kan bare leve i "fritt" vann. Hvis vannaktiviteten er lav nok, kan ikke mikroorganismer ødelegge maten.

Et sukkerinnhold på 500 g per kg bær eller frukt gir en vannaktivitet på 0,97. Et sukkerinnhold på 1 kg per kg bær eller frukt gir en vannaktivitet på 0,92. Sammen med koking fører den sistnevnte sukkermengden til at muggsopper hemmes.

Fermentering har lenge vært brukt til å fremstille eller konservere næringsmidler. Ved fermentering brukes ofte vanlige gjærsopper i tillegg til karbohydrater, f.eks. sukker, som energikilde.

Ved brødbaking tilsetter man gjerne en liten mengde sukker i deigen for å sette i gang dannelsen av karbondioksid. Sukker fungerer som næring til gjær, siden gjærens enzymer omdanner sukkeret til alkohol og karbondioksid. Det blir dermed ikke nødvendigvis noe sukker igjen i sluttproduktet.

Litt sukker (eller sirup) gjør at deigen hever raskere og bedre enn hvis man ikke tilsatte sukker. Karbondioksiden får deigen til å heve og gjør brødet porøst.

Sukker har betydning for frysepunktet til næringsmidler. Jo høyere sukkerkonsentrasjon, desto lavere frysepunkt. Et lavere frysepunkt er en viktig egenskap i is og frosne desserter. Det reduserer risikoen for at det dannes store iskrystaller. Små iskrystaller har en positiv innvirkning på munnfornemmelsen og dermed også på smaksopplevelsen.

Effekten på frysepunktet henger sammen med antallet molekyler per vektenhet. Det betyr at glukose og fruktose/invertsukker senker frysepunktet mer enn sukker gjør.

Sukker kan bidra til å gi mange næringsmidler en appetittvekkende farge. Det kan skje via karamellisering eller via den såkalte maillardreaksjonen, eller fordi sukker er med på å bevare fargen.

Maillardreaksjonen er en svært kompleks reaksjon (mellom reduserende sukkerarter og aminosyrer) som medfører brunfarging av f.eks. brød, varme desserter og kaker, i tillegg til at den tilfører smak. Karamellisering er en termisk nedbrytning av sukker, som starter når sukker varmes opp til over 100 °C. Graden av karamellisering stiger med temperaturen og er pH-avhengig.

Først brytes sukkermolekylene ned og deretter reagerer nedbrytningsproduktene med hverandre, med vann og med ikke-spaltet sukker og danner et mangfold av brune og lett søtlige molekyler. Produkter som karamellsaus og sukkerkulør er basert på karamellisering.

Sukkerkulør er en næringsmiddelfarge som fremstilles ved oppvarming av alkaliske sukkeroppløsninger, slik at de karamelliserer. Bruksområdene er leskedrikker, øl, konfityr, supper og sauser. En viss mengde sukker sørger for at fargen bevares i syltetøy og marmelade.

I produkter med lavt vanninnhold og høyt sukkerinnhold, f.eks. kjeks og drops, er den relative fuktigheten lavere enn omgivelsenes. Uten en beskyttende emballasje vil disse produktene absorbere fukt fra luften.

Sukkerets evne til å binde vann i næringsmidler bygger på forholdet mellom krystallisert og oppløst sukker. En endring i dette forholdet under produksjon eller lagring har betydning for hvor mye vann som kan bindes i næringsmiddelet. Sukker binder vann, slik at reaksjoner som krever vann, forsinkes, hvis det er sukker til stede. Spisekvaliteten til brød forlenges fordi sukkeret sørger for at vannet bindes lengre i brødet.

Brød og kaker som er bakt med sirup, vil være mykere og ha lengre holdbarhet enn brød og kager bakt med sukker. Det skyldes sirupens innhold av fruktose som kan binde mere vann enn sukker kan.