Производство газированных фруктовых напитков
Приготовление белого инвертного сахарного сиропа.
Белый инвертный сироп отличается от обычного белого сахарного сиропа тем, что часть сахарозы в процессе варки инвертируется из-за добавления в сахарный раствор органических кислот. Инверсия сахарозы основана на гидролитическом расщеплении ее при нагревании со слабыми органическими кислотами.
Присоединяя молекулу воды, сахароза расщепляется на глюкозу и фруктозу:
Получаемый в результате инверсии инвертный сахар обладает более сладким и мягким приятным вкусом.
В процессе инверсии к молекуле сахарозы присоединяется молекула воды; поэтому молекулярная масса глюкозы и фруктозы увеличивается на величину молекулярной массы воды. При полной инверсии сахарозы это увеличение составит 
где 360,312 - сумма молекулярных масс глюкозы и фруктозы; 342,296 - молекулярная масса сахарозы.
Таким образом, в результате инверсии повышается концентрация сухих веществ сиропа, что в свою очередь обеспечивает большую сладость инвертного сиропа. Инвертный сахар по сравнению с сахарозой обладает более высокой растворимостью; поэтому инвертирование является также средством предотвращения кристаллизации сахарного сиропа при его хранении.
Скорость инверсии сахарозы в присутствии органических кислот зависит от концентрации ионов водорода и температуры. Эта зависимость, изученная для тростникового сока сахарного производства, характеризуется данными, приведенными в табл. 14 п 15.
Таблица 14. Количество сахарозы, проинвертированной в течение 1 ч при 100° С при различных значениях рН
рн | Количество проинвертированной сахарозы в % |
4,6 | 5,32 |
4,7 | 4,24 |
4,8 | 3,37 |
4,9 | 2,7 |
5,0 | 2,12 |
Таблица 15 Зависимость скорости инверсии сахарозы от температуры
Температура в °С | Относительная скорость инверсии в % к скорости инверсии при 100° С | Температура в ° С | Относительная скорость инверсии в % к скорости инверсии при 100° С |
25 | 0,018 | 80 | - |
40 | 0,13 | 85 | 24,5 |
45 | 0,25 | 90 | 41,5 |
50 | 0,47 | 95 | 66,0 |
55 | 1,0 | 100 | 100,0 |
60 | 1,7 | 105 | 167,0 |
65 | 2,9 | 110 | 257,0 |
70 | 4,9 | 115 | 402,0 |
75 | - | 120 | 523,0 |
|
| 125 | 870,0 |
При высокой температуре инверсия сахарозы сопровождается образованием оксиметилфурфурола:
Согласно исследованиям ВНИИ пиво-безалкогольной промышленности, количество образующегося фурфурола зависит от температуры, рН и продолжительности инвертирования сахарного сиропа. Так, например, при получасовом инвертировании 100 мл сахарного сиропа при 90° С в зависимости от кислотности получены следующие результаты (табл. 16).
Таблица 16. Продукты, получаемые при инвертировании сахарного сиропа.
Кислотность сиропа в Мл нормального раствора NaOH на 100 мл сиропа | Количество образовавшегося продукта | |
инвертного сахара в % к массе сахарозы | оксиметилфурфурола в мг | |
16 | 92-103,5 | 12,8-17,6 |
9,6 | 98,8-105 | 71,5-110 |
Согласно технологической инструкции, при варке сахарного сиропа для безалкогольных напитков инверсия сахарозы ограничивается 45-55%; фурфурола при этом образуется незначительное количество.
При приготовлении белого инвертного сиропа для инверсии сахарозы в сахарный сироп после кипячения и охлаждения его до 70° С добавляют 100 г лимонной кислоты на каждые 100 кг сахара. Подкисленный сироп выдерживается 2 ч при непрерывном размешивании и после этого охлаждается до 15-20° С. При указанных условиях инвертируется до 55% сахарозы. Концентрация сиропа при этом увеличивается на 2,89%:
