Захарите са група вещества със сладък вкус и сходна химична структура, повечето от които се използват за храна. Те са въглехидрати и включват в състава си въглерод, водород и кислород.
Съществуват различни видове захари, получени от различни източници. Простите захари се наричат монозахариди – глюкоза (наричана също декстроза), фруктоза и галактоза. Гранулираната захар, която най-често се използва в чист вид за храна, е дизахаридът захароза (сукроза), който в тялото се разлага на глюкоза и фруктоза. Други често срещани дизахариди са малтозата и лактозата. Някои вещества с различен химичен строеж също имат сладък вкус, но не се определят като захари. Част от тях се използват като нискокалорични заместители на захарите и се наричат изкуствени подсладители.
Природните захари съдържат шест или дванадесет въглеродни атома. Те са кристални, лесно разтворими във вода и имат сладък вкус. Когато съдържат пет въглеродни атома, захарите се наричат пентози, а когато съдържат шест въглеродни атома хексози. В зависимост от взаимното разположение на карбонилната и хидроксилните групи биват алдопентози (алдохексози) и кетопентози (кетохексози). Съществуват още триози (с три въглеродни атома – глицералдехид и дихидроксиацетон), тетрози (с четири въглеродни атома – еритроза, еритрулоза), хептози (със седем въглеродни атома – седохептоза и седухептулоза). В скобите са посочени алдозите и кетозите на съответните примери.
Захарите присъстват в тъканите на повечето растения, но концентрацията им е достатъчна за ефективно извличане в захарната тръстика и захарното цвекло. Захарната тръстика се отглежда в тропическите области на Далечния изток от Древността, но масовото ѝ производство започва през XVIII век в Америка. По това време захарта в чист вид за пръв път става достъпна за по-широки кръгове от населението, които дотогава използват като подсладител главно пчелен мед. Захарното цвекло, което може да се отглежда и при по-хладен климат, започва да се използва през XIX век, когато е развита технологията за неговата обработка. Общото световно производство на захар през 2011 година е около 168 милиона тона.
С нарастване консумацията на захар през втората половина на XX век изследователите започват да проучват дали диета с високо съдържание на захар, особено на рафинирана захар, е вредна за човешкото здраве. Прекомерната консумация на захар се свързва с появата на затлъстяване, диабет, сърдечно-съдови заболявания и кариес. Многобройни проучвания се опитват да изяснят тези последици, но с различни резултати, главно поради трудността да се намерят популации, които консумират малко или никаква захар, за да се използват като контролни. През 2015 г. Световната здравна организация препоръча възрастните и децата да намалят приема на свободни захари до по-малко от 10% от общия им енергиен прием, и насърчава намаляването му до под 5%."
Наименование Българската дума захар идва от гръцката σάκχαρις, но нейният оригинален произход изглежда е индийски, като и този на самата захар. Санскритската дума саркара () е първоизточникът на наименованието на захарта и на много други езици: сукар (), сакарум (), цукеро (), шекер (), цукер (), шугар (), сюкр (), асукар (на португалски: açúcar).
История Древност и Средновековие Предполага се, че най-ранният източник на концентрирани захари е пчелният мед, който до Новото време остава и основен в по-голямата част от света. Първата суровина за производство на относително чиста захар е захарната тръстика, житно растение, произхождащо от Южна и Югоизточна Азия, но първоначално и тя се използва чрез дъвкане на необработените стъбла. Един от първите исторически източници за захарната тръстика е китайски ръкопис от VIII век пр.н.е., който отбелязва, че използването на растението води началото си от Индия. Захарната тръстика става известна в Средиземноморието не по-късно от походите на Александър Велики, но задълго остава рядка и екзотична стока.
Захар от захарна тръстика се произвежда на Индийския субконтинент от Древността, но нейното значение остава ограничено до създаването на технология за преобразуване на тръстиковия сироп в гранулирани кристали, които са по-лесни за съхранение и транспорт. Кристална захар започва да се произвежда през V век по време на империята Гупта.
Индийските морски търговци разпространяват захарта в страните от региона, с които търгуват, а будистките монаси пренасят технологията за производство на кристална захар в Китай. През VII век, по искане на император Тан Тайдзун, пратеници на индийския владетел Харша въвеждат отглеждането на захарна тръстика в Китай, след което там са създадени първите тръстикови плантации. В китайски източници също се говори за поне две мисии до Индия през 647 година, които трябва да пренесат технологии за рафиниране на захар.
През следващите столетия технологиите за отглеждане на захарна тръстика и рафиниране на захар се пренасят и към Близкия изток. През XI век западноевропейските кръстоносци виждат там цели кервани, пренасящи „сладка сол“, а в края на следващото столетие кръстоносецът Гийом от Тир вече описва захарта като „много необходима за нуждите и здравето на хората“. В началото на XII век венецианците организират край левантинския град Тир производство на захар, предназначена за внос в Западна Европа.
През XV век Венеция все още е основният център на рафинирането и търговията със захар в Западна Европа. По това време започва производството на захар в Мадейра и на Канарските острови, които до XVII век са основен вносител в Европа.
Ново време Захарната тръстика е пренесена от Канарските острови в Америка още с първата експедиция на Христофор Колумб, но масовото ѝ производство там започва значително по-късно. В Европа преди XVIII век захарта е смятана за луксозна стока и едва през това столетие, когато започва значителния внос от Америка, тя се превръща в масов продукт, докато през XIX век тя вече е възприемана като жизнено необходима стока.
Тези промени във вкусовете и търсенето на захар като основна съставка на храните предизвиква значителни стопански и обществени промени, най-вече в страните производителки – първоначално Антилските острови, а след това и някои континентални области (части от Бразилия, Луизиана и други). Производството на захар става един от мотивите за колонизация на подходящите за тази цел области. Нуждата от работна ръка за трудоемкото производство увеличава вноса на роби от Западна Африка, а след забраната на робството – заселването на работници от Южна Азия. Милиони такива работници са преселени на Антилските острови и американския континент и в колониите в Индийския океан, Югоизточна Азия, Океания, Източна Африка и Натал, където етническият състав на населението е силно повлиян от производството на захар.
Другата суровина, от която се произвежда захар, е захарното цвекло. То започва да се обработва едва в средата на XVIII век, когато в Берлин германците Марграф и Ашар открили метод на извличане на захар от него. Тласък в развитието на производството на захар от захарно цвекло дава Континенталната блокада в началото на XIX век, която силно затруднява презокеанската търговия. Към 1880 година захарното цвекло вече е основният източник на захар в Европа.
До края на XIX век захарта обикновено се продава на калъпи, които се разчупват със специални клещи. След това се появява гранулираната захар, пакетирана в торби. Бучките захар са патентовани за пръв път през 1843 година от швейцарско-чешкия предприемач Якоб Кристоф Рад.
В края на XX век отношението на тръстикова към цвеклова захар е 3/1. Съдържанието на кореноплода е: 18 – 20 % захароза, 4 – 5 % клетъчни стени, 1 – 1,5 % азотни вещества, 0,6 – 0,85 пепел и останалите до 100 % са вода. Поради сезонното производство на цвекло, се налага то да се консервира, като се натрупва на купове, напръсква се с вар и се засипва с пръст. Така се подсигурява по-дълъг период на работа на захарните заводи.
Химични свойства От химична гледна точка захарите са група въглехидрати, като монозахаридите, дизахаридите и олигозахаридите. Монозахаридите се наричат също „прости захари“, като най-важна сред тях е глюкозата. Почти всички захари имат химична формула CnH2nOn с n между 3 и 7. Например, глюкозата има молекулна формула C6H12O6. Имената на типичните захари включват наставката „-оза“ (глюкоза, декстроза, фруктоза), но тя се използва и за други въглехидрати, разтворими във вода.
Ацикличните моно- и дизахариди съдържат или алдехидни, или кето (оксо) групи, като карбонилните групи (C=O) са реактивни центрове. Всички захариди с повече от един пръстен в своята структура са резултат от свързването с гликозидни връзки на два или повече монозахарида, като от образуването на всяка връзка се губи молекула вода (H2O).
Монозахаридите в циклична форма могат да образуват гликозидни връзки с други монозахариди, образувайки дизахариди, като захарозата, и полизахариди, като нишестето. При биологичните процеси ензимите хидролизират или разрушават по друг начин тези гликозидни връзки, за да могат да се метаболизират такива по-сложни съединения. В резултат на храносмилането основните монозахариди в кръвта и вътрешните тъкани са глюкоза, фруктоза и галактоза.
Много пентози и хексози могат да образуват циклични структури, в които алдехидните или кетонни групи участват в структурата на пръстена, така че много типични за тях реакции не могат да протичат. В разтвор глюкозата е почти изцяло в циклична форма, като при равновесно състояние по-малко от 0,1% от молекулите имат линейна структура.
Естествени източници Плодовете и зеленчуците са основните източници на прости въглехидрати (захари).
+Таблица 1. Съдържание на захар в някои растителни храни (g/100g) ХранаОбщо въглехидратиОбщо захариФруктозаГлюкозаЗахарозаЗахароза, % Плодове Ябълка 13.8 10.4 5.9 2.4 2.1 19.9 Кайсия 11.1 9.2 0.9 2.4 5.9 63.5 Банан 22.8 12.2 4.9 5.0 2.4 20.0 Смокиня, сушена 63.9 47.9 22.9 24.8 0.07 0.001 Грозде 18.1 15.5 8.1 7.2 0.2 1.0 Праскова 9.5 8.4 1.5 2.0 4.8 56.7 Круша 15.5 9.8 6.2 2.8 0.8 8.0 Ананас 13.1 9.9 2.1 1.7 6.0 60.8 Слива 11.4 9.9 3.1 5.1 1.6 0.16 Зеленчуци Червено цвекло 9.6 6.8 0.1 0.1 6.5 96.2 Морков 9.6 4.7 0.6 0.6 3.6 70.0 Жито 19.0 3.2 0.5 0.5 2.1 64.0 Червен пипер 6.0 4.2 2.3 1.9 0.0 0.0 Лук 7.6 5.0 2.0 2.3 0.7 14.3 Картоф20.1 4.2 0.7 1.0 2.5 60.3 Захарна тръстика 13 – 18 0.2 – 1.0 0.2 – 1.0 11 – 16 100 Захарно (бяло) цвекло 17 – 18 0.1 – 0.5 0.1 – 0.516 – 17 100
Рафиниране и кристализация на захар
Захар се получава от захарно цвекло или захарна тръстика.