Zucker

Zucker sind, chemisch gesehen, wasserlösliche, süß schmeckende Kohlenhydrate, also Verbindungen, die die allgemeine Formel

${{\text{(CH}}_{\text{2}}\text{O)}}_{\text{n}}$ besitzen. Wenn man für n die Zahl 2 einsetzt, gelangt man zu der Summenformel des einfachsten Zuckers – dem Glykolaldehyd – ${\text{C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{4}}{\text{O}}_{\text{2}}\text{.}$ Die wichtigsten Zucker, die in der Natur vorkommen, sind die Zucker mit n = 5 und n = 6, die Pentosen und die Hexosen. Zu ihnen gehören die Ribose, die Glucose (der Traubenzucker) und die Fructose (der Fruchtzucker). All diese Zucker bestehen aus nur einem einzigen Zuckermolekül und werden unter dem Begriff Monosaccharide zusammengefasst. In der Natur gibt es daneben aber auch Zuckermoleküle, die sich aus mehreren (meist zwei oder auch seltener drei) miteinander verbundenen Monosacchariden zusammensetzen: die Oligosaccharide. Sie werden je nach der Anzahl der miteinander verknüpften Monosaccharide in Disaccharide (2), Trisaccharide (3) etc. eingeteilt. Zu den wichtigsten Disacchariden gehören die Maltose (der Malzzucker, der sich aus zwei Molekülen Glucose zusammensetzt), die Lactose (der Milchzucker aus Glucose und Galactose) und die Saccharose (der Zucker/Rohrzucker/Rübenzucker aus Glucose und Fructose). Die langkettigen Polysaccharide (Stärke, Glykogen und Zellulose) schließlich gehören nicht mehr zu den Zuckern, da sie weder wasserlöslich sind, noch süß schmecken.

Der Zucker: die Saccharose

Wenn von dem Zucker die Rede ist, dann ist chemisch gesehen die Saccharose gemeint. Es gibt sie in allen möglichen Formen, feinstgemahlen als Puderzucker, grob kristallin als Kandiszucker und in Formen gepresst als Würfelzucker oder als Zuckerhut. Im Lebensmittelhandel gibt es nur noch einen anderen Zucker, mit dem es Verwechslungen geben könnte: den Traubenzucker (Dextropur®) – reine Glucose. Saccharose ist in fast allen Früchten und in vielen Pflanzensäften enthalten, vor allem im Zuckerrohr und in der Zuckerrübe. Diese beiden Pflanzen sind die Hauptlieferanten für den Zucker, der ungefähr zur Hälfte aus Rüben und zur anderen Hälfte aus Zuckerrohr hergestellt wird.

Die Zuckerrübe

Die Zuckerrübe (Beta vulgaris L. subspecies vulgaris variation altissima) gehört zur Familie der Chenopodiaceae (Gänsefußgewächse). Sie ist das Produkt züchterischen Fleißes. Die Stammform aller Beta-Rüben (neben der Zuckerrübe auch die Runkelrübe, die rote Rübe und der Mangold) ist die an der Küste der Nordsee und des Mittelmeers beheimatete Wilde Runkelrübe (Beta vulgaris L. ssp. maritima). Die Zuckerrübenpflanze ist ein zweijähriges Gewächs. Im ersten Jahr bildet sich aus dem Samen eine Blattrosette und eine kegelförmig geformte, fleischige weiße Rübe, die ganz im Boden steckt (im Gegensatz zur Futterrübe und zur roten Rübe). Wenn die Rübe nicht zur Zuckergewinnung geerntet wird, schießt im zweiten Jahr ein bis zu 2 m hoher Blütenstand empor, mit Knäueln aus kleinen grünen Blüten, die zwei bis vier kleine Nüsse pro Knäuel liefern – das Saatgut.

Die Zuckerrübe liebt warmes trockenes Klima und verträgt keinen Frost. Die Ernte beginnt in Deutschland im Oktober. Die Rüben werden in einem Arbeitsgang maschinell geköpft, gerodet und in Behälter gegeben. Dann müssen sie möglichst schnell zu den Zuckerfabriken gebracht werden, um Oxidation und Gärung zu verhindern. Dort werden die Zuckerrüben gewaschen und mithilfe rotierender Messer klein geschnitten. Die Schnitzel werden mit Wasser versetzt, auf 80 °C erhitzt und danach abgepresst. Bei dieser Prozedur geht die Saccharose in Lösung, der Rohsaft ist fertig. Der Pressrückstand dient als Viehfutter.

1747 erkannte der Apotheker ANDREAS SIGISMUND MARGGRAF, dass der Zucker in der leicht süßlich schmeckenden Runkelrübe mit dem Rohrzucker identisch ist. CARL ACHARD begann um 1786 Zucker aus Rüben zu isolieren und zuckerreichere Rüben zu züchten. Mit der Unterstützung des an wirtschaftlicher Unabhängigkeit interessierten preußischen Königs errichtete er die erste Rübenzuckerfabrik bei Cunern in Schlesien. Die Kontinentalsperre NAPOLEONS (ab 1806) ließ bald darauf die Rohrzuckerlieferungen Englands ausfallen, und die Rübenzuckerindustrie in Deutschland und Frankreich florierte. Nach der Aufhebung der Kontinentalsperre drängte der angehäufte billige Rohrzucker nach Europa und die Rübenzuckerindustrie brach fast vollständig zusammen.

Nur in Frankreich gingen die Bemühungen mit ACHARDs Rübensorten weiter, und nach weiteren züchterischen Erfolgen (die Runkelrübe enthält ca. 3 % Zucker, ACHARDs Züchtungen brachten es auf ca. 8 % und moderne Zuckerrüben auf 20 %) konnte sich ab 1830 eine konkurrenzfähige Rübenzuckerindustrie etablieren. Die Zuckerrüben liefern zwar weniger Ertrag als das Zuckerrohr, wachsen aber schneller heran. Zuckerrüben werden inzwischen nicht nur in Europa und Nordamerika angebaut, sondern auch in China, Japan, Uruguay, Chile und in den subtropischen Gebieten, in denen kein Zuckerrohranbau möglich ist, wie beispielsweise in Nordafrika, Israel, Pakistan und Indien.

Der Nährwert eines Gramms Zucker beträgt 16,8 kJ = 4,0 kcal. Geringe Mengen an Glucose kann der Mensch in Form von Glykogen in den Muskeln und in der Leber speichern. Überschüssige Glucose wird in Fett umgewandelt und in dieser Form gespeichert. Fett kann vom menschlichen Organismus allerdings nicht mehr in Glucose zurückverwandelt werden, sodass in Hungerzeiten auch die mit einem Fettpolster ausgestatteten Menschen Glucose zur Versorgung des Gehirns zu sich nehmen müssen.
Zucker spielt allerdings auch eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Zahnkaries. Der in Speisen und Getränken enthaltene Zucker ist hierbei zwar auch von Bedeutung, vielmehr jedoch der Zucker, der in klebrigen Produkten wie etwa Bonbons, Schokolade oder Sirup enthalten ist und längere Zeit am Zahn haften bleibt.