Zucker sind, chemisch gesehen, wasserlösliche, süß schmeckende
Kohlenhydrate, also Verbindungen, die
die allgemeine Formel 
besitzen. Wenn man für n die Zahl 2 einsetzt, gelangt man zu der
Summenformel des einfachsten Zuckers - dem Glykolaldehyd - 
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.
Das Zuckerrohr
Das Zuckerrohr (Saccharum
officinarum L.) gehört zur Familie der Poaceae (Süßgräser,
echte Gräser), zu der auch unsere Getreidearten gehören. Die
ursprüngliche Heimat des Zuckerrohrs ist vermutlich Neuguinea. Das
Zuckerrohr ist ein bis zu 7 m hohes mehrjähriges Gras mit einem 2
bis 7 cm dicken Halm, der aus 10 bis 40 Internodien (Zwischenknotenstücken)
besteht. Im Inneren des Halms befindet sich das Zucker speichernde Mark.
Die 1 bis 2 m langen, schmalen Blätter stehen wechselständig
in zwei Zeilen. Das Zuckerrohr ist eine typische Tropenpflanze, die Kälte
und Frost nicht verträgt und die nur 1 200 mm Niederschlag im Jahr
benötigt.
Auf den Zuckerrohrplantagen werden die Pflanzen durch Stecklinge vermehrt.
Nach 10 bis 24 Monaten setzt die Ernte ein. Die Halme werden möglichst
tief unten abgeschlagen (dort ist der Zuckergehalt am höchsten, maximal
18 %) und die Blätter entfernt. Die Weiterverarbeitung muss möglichst
schnell erfolgen, weil sonst Oxidations- und Gärprozesse den Zuckergehalt
schnell vermindern würden. Die Halme werden nun zerkleinert (im Shredder)
und zwischen Walzen mehrfach gequetscht und ausgepresst. Der Rückstand
- die Bagasse - besteht fast
nur aus Zellulose und wird verheizt oder zu Papier, Karton oder Pressholz
verarbeitet. Der ausgepresste Rohsaft wird dann genau wie der Rohsaft
aus Zuckerrüben weiterverarbeitet.
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.
Andere Zucker liefernde Pflanzen
Es gibt noch weitere Pflanzen, aus denen Saccharose gewonnen wurde oder
noch gewonnen wird, aber nur in kleinem Maßstab. Zu ihnen gehören
die Zuckerhirse (Sorghum
dochna), der Zuckerahorn (Acer saccharum),
die Walddattelpalme (Phoenix sylvestris L.),
die Honigpalme (Jubaea chilensis), die Zuckerpalme
(Arenga pinnata) und die Palmyrapalme (Borassus
flabellifer L.).
Die Geschichte des Zuckers
Zucker war in der Antike unbekannt, in Europa diente Honig zum Süßen
von Speisen und Getränken und in den Anbaugebieten des Zuckerrohrs
(vor allem Indien) dessen ausgepresster Saft. ALEXANDER DER GROßE
(356-323 v. Chr.) traf das Rohr bei seinem Indienfeldzug im Industal
an und MARCO POLO (ca.1254-1324) um 1280 in China. Die Kristallisation
von reinem Zucker aus dem ausgepressten Saft des Zuckerrohrs wurde wahrscheinlich
im 4. Jahrhundert n. Chr. in Indien entdeckt. Die Araber, die auch das
Raffinieren des Zuckers erfanden, brachten zwischen 700 und 900 n. Chr.
den ersten Zucker und die Pflanze in den Mittelmeerraum (Südspanien).
Die Kreuzzüge führten zu weiteren Kenntnissen über den
Zucker. Er war in der damaligen Zeit ein vielfältig eingesetztes
Heilmittel,
vor allem in der arabischen Medizin.
Kurz nach der Entdeckung Amerikas entstanden dort die ersten Zuckerrohrplantagen,
die schon sehr bald, wegen des für das Zuckerrohr günstigeren
Klimas, reichere Erträge lieferten als die heimischen Pflanzungen
in Spanien.
Die Holländer legten in ihren indonesischen Kolonien ebenfalls Zuckerrohrplantagen
an, und schon bald war das Zuckerrohr in den ganzen Tropen verbreitet.
In Augsburg (1573) und in Dresden (1587) entstanden die ersten deutschen
Zuckerraffinerien, die importierten amerikanischen Rohrzucker verarbeiteten.
Die Nachfrage nach Zucker wuchs und er war nach wie vor ein teurer Luxusartikel.
Im 16. Jahrhundert kamen die Spanier auf die Idee, schwarze afrikanische
Sklaven auf ihre Plantagen in Mittelamerika zu holen. Daraus entwickelte
sich mit der Zeit ein sehr lukrativer Dreieckshandel, an dem später vor
allem englische Seefahrer und Kaufleute beteiligt waren: Die Handelsschiffe
fuhren mit Waffen und anderen Gebrauchsgegenständen, Alkohol und Salz beladen
nach Westafrika, dort wurden diese Waren verkauft und dafür schwarze Sklaven
geladen. Die Sklavenschiffe fuhren dann weiter in die Karibik, löschten
dort ihre menschliche Fracht und nahmen dafür Rum, Melasse und einmal
raffinierten Zucker an Bord, der in Europa weiterverarbeitet und verkauft
wurde.
In Großbritannien stieg der Zuckerverbrauch von 1600 bis 1800 etwa um
das 150-Fache. 1801 lag der Zuckerkonsum der Bevölkerung bei etwa 17 Pfund
pro Kopf und Jahr. Daraus lässt sich ein Gesamtverbrauch von ca. 70 000 t errechnen. Da um diese Zeit der Wert eines schwarzen Sklaven etwa 2 t Zucker betrug, ergibt sich, dass jährlich rund 35 000 Sklaven bei der
Zuckerproduktion auf den karibishen Inseln "verschlissen" werden konnten,
eine furchtbare Schattenseite des zunehmend "süßen Lebens" in England und dem
restlichen Europa.
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.
Zucker
als Nahrungsmittel
Zucker gehört heute zu den Grundnahrungsmitteln: In den Industrieländern
werden 10 bis 15 % des Nährstoffbedarfs durch Zucker gedeckt. Er
dient dabei nicht nur zum Süßen von Kaffee und Tee, sondern
ist auch in Bonbons, Gebäck, Glasuren, Konfitüren, Kuchen, Limonaden,
Salatsoßen, Sirup, Schokolade und in vielen anderen Dingen enthalten.
Der Zucker (Saccharose) wird im Magen-Darm-Trakt in seine Bestandteile
- Glucose und Fructose - gespalten und resorbiert. Glucose
ist der ideale Energielieferant für die Körperzellen, da sie
schnell aufgenommen werden kann und über die Stoffwechselwege der
Glykolyse, des Zitratzyklus und der Atmungskette sehr effektiv in Energie
umgesetzt wird. Zudem ist Glucose normalerweise der einzige Energielieferant
für die Gehirnzellen; wenn die Glucosekonzentration im Blut (der
Blutzuckerspiegel) zu weit absinkt, lässt die Leistungsfähigkeit
des Gehirns nach.
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.