Одним из основных качественных показателей сиропа наряду с содержанием сухих веществ является присутствие в нем редуцирующих веществ.
Редуцирующими веществами сиропа называется часть сухих веществ, которая способна к реакции окисления солями поливалентных металлов. К такой реакции способны альдегидные и кетонные (карбонильные) группы различных Сахаров (глюкозы, фруктозы, мальтозы, лактозы и т. п.). Сахароза не содержит свободных карбонильных групп и не является редуцирующим сахаром.
В связи с тем что реакционная способность зависит от многих факторов и особенно от количества карбонильных групп по отношению к молекулярной массе сахара, а также оттого, что реакции окисления карбонильных групп поливалентными металлами не идут стехиометрически, эта способность у различных Сахаров не одинакова. Например, у редуцирующих дисахаридов мальтозы и лактозы она значительно меньше, чем у редуцирующих моносахаридов глюкозы и фруктозы.
Даже такие близкие по строению молекулы сахара, имеющие по одной карбонильной (альдегидной) группе в молекуле и одинаковое значение молекулярной массы, как мальтоза и лактоза, обладают несколько различной редуцирующей способностью. По этим причинам содержание редуцирующих веществ принято выражать условно в инвертном сахаре.
Обычно масса редуцирующих веществ, содержащихся в сиропе, в состав которого входит мальтоза или другие редуцирующие диса-хариды, несколько больше массы редуцирующих веществ, полученной в результате анализа и выраженной в инвертном сахаре. Только в частном случае, когда редуцирующие вещества сиропа состоят исключительно из равных количеств глюкозы и фруктозы, фактическое содержание их в сиропе соответствует результату анализа.
Для расчетов примем следующие обозначения:
GС-масса сахара, кг;
Gп-масса патоки, кг;
Gи-масса инвертного сиропа, кг;
а - доля сухих веществ сиропа, доли единицы;
аС, ап, аи - соответственно доля сухих веществ сахара, патоки и инвертного сахара (значение ас близко к единице и для стандартного сахара равно более 0,9985, поэтому в расчетах принимается равным единице);
k2 - количество сухих веществ патоки, приходящихся на 1 кг сухих веществ сахара,
(1-1)
k3 - количество сухих веществ инвертного сиропа, приходящихся на 1 кг сухих веществ сахара,
(1-2)
рв - доля редуцирующих веществ, заложенных с сырьем, в сухих веществах рецептурной смеси, сиропа и т. п.;
рвп и рви - соответственно доля редуцирующих веществ патоки и инвертного сиропа.
Масса редуцирующих веществ, заложенных с сырьем,
рв = Gпaпрвп + Gиaирви. (1-3)
Доля редуцирующих веществ, заложенных с сырьем,
(1-4)
Подставив в уравнение (1-4) значения Gп и Gи из уравнений (1-1) и (1-2) и приняв ас = 1, получим
(1-5)
В технических расчетах часто требуется рассчитать значение k3. Расчет производят по следующей формуле:
(1-6)
Контроль производства. Сахар-песок проверяется на соответствие требованиям ГОСТа по содержанию воды и по цветности. Кроме того, органолептически проверяется запах, вкус и содержание механических примесей.
Патока проверяется на соответствие требованиям ГОСТа по содержанию сухих веществ, по цветности и кислотности. Содержание сухих веществ определяется рефрактометром с поправкой на содержащие редуцирующих веществ, которое определяется поляриметрическим методом.
В готовых сиропах контролируется содержание сухих и редуцирующих веществ. Содержание сухих веществ определяется ориентировочно - по температуре кипения и рефрактометром, содержание редуцирующих веществ - методом титрования щелочного раствора меди или фотоколориметрическим.