Azúcar

Azúcar, término aplicado a cualquier compuesto químico del grupo de los hidratos de carbono que se disuelve en agua con facilidad; son incoloros, inodoros y normalmente cristalizables. Todos tienen un sabor más o menos dulce. En general, a todos los monosacáridos, disacáridos y trisacáridos (véase Hidratos de carbono) se les denomina azúcares para distinguirlos de los polisacáridos como el almidón, la celulosa y el glucógeno.

Los azúcares, que están ampliamente distribuidos en la naturaleza, son producidos por las plantas durante el proceso de fotosíntesis y se encuentran también en muchos tejidos animales (véase Metabolismo de glúcidos). La ribosa, un azúcar monosacárido que contiene cinco átomos de carbono en su molécula, es un componente del núcleo de todas las células animales. Los azúcares con cinco carbonos se conocen como pentosas. Las triosas (azúcares con tres carbonos), las tetrosas (azúcares con cuatro carbonos), las heptosas (azúcares con siete carbonos), las octosas (azúcares con ocho carbonos) y las nonosas (azúcares con nueve carbonos) también se encuentran en la naturaleza. Sin embargo, los azúcares más extendidos son las hexosas, que se caracterizan por la presencia de seis átomos de carbono en su molécula y por la fórmula empírica C₆H₁₂O₆. Las hexosas distintas con fórmula empírica y masa molecular iguales, son isómeros estructurales entre ellas. Cada hexosa se conoce en forma dextrógira y levógira. En disolución, una forma dextrógira girará el plano de polarización de la luz a la derecha, y una forma levógira lo girará a la izquierda, pero todas las hexosas asimiladas por los animales y seres humanos se convierten en formas dextrógiras. Las hexosas más importantes son la glucosa y la galactosa, que son aldehídos, y la fructosa, que es una cetona, similar a un aldehído pero menos reactiva.

La fórmula empírica de los azúcares disacáridos, maltosa, lactosa y sacarosa, es C₁₂H₂₂O₁₁. Al tratarlos con ácidos y enzimas, los disacáridos combinan con una molécula de agua y se dividen en dos monosacáridos, dos moléculas de hexosa. La maltosa, por ejemplo, se divide en dos moléculas de glucosa; la lactosa se divide en una molécula de glucosa y otra de galactosa, y la sacarosa se divide en una molécula de glucosa y otra de fructosa.

La mayoría de los azúcares importantes, excepto la sacarosa, reducen el óxido de cobre (II) a óxido de cobre (I) en disolución alcalina. Esta reacción se utiliza en los tests cualitativos de azúcar en la orina y en la sangre, así como en los tests cuantitativos de azúcar en la sangre; estos tests son importantes en la diagnosis y el control de la diabetes (véase Diabetes mellitus).

Entre los azúcares importantes desde el punto de vista comercial están la glucosa, la lactosa y la maltosa, que se usan frecuentemente en la alimentación para bebés. Sin embargo, el más importante es la sacarosa, llamado también azúcar de caña, aunque no proceda de la caña de azúcar. Se utiliza para dar sabor dulce a las comidas y en la fabricación de confites, pasteles, conservas, bebidas alcohólicas y no alcohólicas, y muchos otros alimentos. Como material alimenticio básico, la sacarosa suministra aproximadamente un 13% de la energía que se deriva de los alimentos. Su valor y su papel en la dieta humana son polémicos.

La sacarosa está presente en cantidades limitadas en muchas plantas, incluso en varias palmas y en el arce de azúcar, pero la remolacha azucarera y la caña de azúcar son las únicas fuentes importantes para el comercio. Más de la mitad del suministro mundial de azúcar se obtiene de la caña de azúcar, que crece en climas tropicales y subtropicales. El resto procede de la remolacha azucarera, que crece en países templados. La remolacha azucarera es la fuente principal de azúcar para la mayor parte de Europa y se cultiva extensamente en Rusia, Ucrania, Alemania, Francia y Polonia. Los países que producen mayor cantidad de azúcar son Brasil, Cuba, Kazajstán, México, India y Australia.

Después de la cosecha, los tallos más gruesos de la caña de azúcar se separan de las hojas. En la fábrica de azúcar se machacan y trituran entre rodillos dentados. El jugo de los tallos triturados se extrae en unas moledoras que consisten principalmente en un sistema de rodillos (generalmente unos 9 o 12), a través de los cuales pasa el material machacado. A este proceso se le llama triturado. Durante el triturado, se rocía agua caliente sobre el material para disolver cualquier azúcar restante. El material sólido y pulposo que queda después de la extracción del jugo se llama bagazo; éste se seca y se usa como combustible. Al jugo extraído en la moledora se le añade cal y la mezcla se lleva a ebullición; durante este calentamiento los ácidos orgánicos indeseados forman con la cal compuestos insolubles que se pueden filtrar junto con las demás impurezas sólidas. El jugo suele tratarse con dióxido de azufre gaseoso para blanquearlo y luego se pasa por prensas filtrantes. A continuación, el jugo resultante se evapora en un vacío parcial y se calienta hasta formar un jarabe espeso que contiene los cristales de azúcar. La masa densa de cristales y jarabe, llamada massecuite, se coloca en una centrifugadora que gira a una velocidad de 1.000 a 1.500 revoluciones por minuto; las paredes de la centrifugadora están perforadas con pequeños agujeros a través de los cuales el jarabe, llamado melaza, sale a presión durante el centrifugado. El azúcar amarillento o de color castaño extraído durante el proceso de centrifugación se llama primer azúcar o azúcar en bruto. Este primer azúcar se rocía con agua para extraer la melaza que pueda quedar adherida a los cristales y después se lleva a la refinería. La melaza se puede volver a hervir y evaporar en un intento de cristalizar el contenido de este líquido rico en sacarosa. En las fábricas modernas de azúcar de caña, generalmente sólo se cristaliza el jarabe una vez. La melaza es un subproducto valioso para la industria azucarera, pues se usa en la fabricación de etanol y ron, como jarabe de mesa y condimento para los alimentos, y como comida para los animales de granja. En la refinería, el azúcar en bruto se disuelve de nuevo, se decolora y se vuelve a cristalizar con el tamaño deseado. En las refinerías se produce azúcar en polvo, granulado y en terrones, así como azúcar moreno, que contiene parte de melaza.

El azúcar se obtiene de las raíces de la remolacha azucarera, después de quitar las hojas y los tallos, que se utilizan para la alimentación. En la fábrica de azúcar, las raíces se cortan en briznas y se trituran para extraer el jugo. La pulpa que queda después de extraer el jugo es un buen alimento para los animales domésticos. Después de la extracción, se le añade cal al jugo, y el resto del proceso es similar al de la caña de azúcar. La melaza se utiliza para alimentar al ganado; no se hace melaza para el consumo humano a partir de la remolacha, debido a la dificultad para purificarla. El azúcar procedente de la remolacha azucarera es idéntica a la derivada de la caña de azúcar.

Productos

El azúcar no sólo se usa como componente de alimentos caseros o industriales, sino que es también el material en bruto cuya fermentación produce etanol, butanol, glicerina, ácido cítrico y ácido levulínico. El azúcar es un ingrediente de algunos jabones transparentes y puede ser transformado en ésteres y éteres, algunos de los cuales producen resinas duras, infusibles e insolubles.