Кіріспе

Глюкоза мен фруктозаның жеуге жарамды қоспасы, сахарозаның гидролизінен алынады. Инвертті қант сиропы, сондай-ақ инвертті сироп, қарапайым сироп, қант сиропы, қант суы, бар сиропы, сироп USP немесе сахароза инверсиясы – глюкоза және фруктоза моносахаридтерінің сироп қоспасы, ол дисахарид сахарозаның гидролиздік сахарификациясы арқылы жасалады. Бұл қоспаның оптикалық айналуы бастапқы қанттың айналуына кері, сондықтан оны инвертті қант деп атайды. Ол обыкновенды қанттан 1,3 есе тәтті, ал инвертті қантты қосқан тағамдар ылғалды жақсы сақтайды және обыкновенды қантты қолданған тағамдарға қарағанда кристалдануға төзімді. Нан пісірушілер оны басқа тәттілендіргіштерге қарағанда жиі қолданады.

Қосымшалар

Коммерциялық дайындалған ферменттік катализделген ерітінділер инверсияға оңтайлы pH 5,0-де инверсияланады. Инвертаза сироп салмағының шамамен 0,15%-ы мөлшерінде қосылады, ал инверсия уақыты шамамен 8 сағатты құрайды. Аяқталғаннан кейін инвертазаны деактивациялау үшін сироп температурасы көтеріледі, бірақ түсті сақтау үшін сироп вакуумды буландыруда шоғырландырылады. Инвертті қант сиробын тек судағы қантты қыздыру арқылы жасауға болады, бірақ реакцияны лимон шырыны, крем-тартар немесе басқа да катализаторлар қосу арқылы жылдамдатуға болады, көбінесе дәмді айқын өзгертусіз. Қарапайым қантты лимон қышқылы немесе крем-тартармен шамамен 1000:1 салмақ қатынасында арастырып, тез инверсиялауға болады. Егер лимон шырыны қолданылса, оның құрамындағы лимон қышқылының мөлшері шамамен 5% болса, қатынас 50:1-ге дейін өзгереді. Мұндай қоспаны қыздырып басқа тағамға қосу кристалдануды қышқылдықсыз алдын алады. Коммерциялық дайындалған хлорлы қышқылмен катализделген ерітінділер салыстырмалы төмен температурада инверсияланады. Инверсия температурасы артқан сайын, инверсия уақыты азаяды. Кондитерлік және қанттық өнімдерді жасауда крем-тартар әдетте қышқылдандырғыш ретінде қолданылады, оның мөлшері қант салмағының 0,15–0,25% аралығында болады. Крем-тартар қолдану сиропқа балға ұқсас дәм береді.

Ферментацияға арналған

Барлық құрамындағы қанттар (сахароза, глюкоза және фруктоза) ашыту процесін қолдайды, сондықтан кез келген құрамдағы инвертті қант ерітінділерін ашытуға болады. Сироп микробиологиялық өмірді қамтамасыз ету үшін қолданылады, оған судағы оттегі қажет. Мысалы, комбуча шаймен және бактериялар мен ашытқылардың симбиотикалық мәдениетін (SCOBY) пайдалану арқылы инвертті қант сиробын ашыту арқылы жасалады, ал шарап жасаудағы ашытқы этанол ашыту үшін қолданылады. Суық су, жылы суға қарағанда көбірек еріген оттегіні сақтай алады, бірақ ұсақ қант суық суда оңай ерімейді. Кең төменгі беті бар ыдыстағы су сахарозаның ерігіштігін жақсартады, оны біртекті ерітінді алу үшін ара-арасында бірнеше рет аралап тұру жеткілікті. Қажет болған жағдайда, қантты араластыру үшін араластырғыш немесе блендерді де қолдануға болады.

Басқа тағамдар мен өнімдерде

Негізінен глюкоза мен фруктозадан тұратын бал, инверттік сиропқа ұқсас болғандықтан, ұзақ уақыт сұйық күйде қалуы мүмкін. Жем конфитінде қыздыру процесінде пайда болатын инверттік қант және жемістің қышқылдығы болады. Осы қант конфитті ұзақ сақтауға мүмкіндік береді. Алтын сироп – шамамен 55% инверттік сироп және 45% асханалық қанттан (сахарозадан) тұратын сироп. Шоколадқа арналған фондант толтыру ерекшелігі, конверсия ферментінің қосылуында, бірақ оның қышқылдыру (микроортаның pH деңгейін реттеу) немесе ферменттерге байланысты кофакторлар қосу арқылы белсендірілмейтінінде жатыр, шоколадпен қаптағанша. Өте қою (қалыптауға қолайлы) толтыру уақыт өте азайя бастайды, нәтижесінде қажетті кремообразды консистенцияға ие болады. Бұл, белсенділік факторларын ұстап тұру арқылы жасанды түрде жасалған оңтайсыз ферменттік жағдайлардың салдарынан туындайды, бұл ферменттердің тек бір бөлігінің ғана белсенді болуына немесе барлық ферменттердің биологиялық жылдамдықтың тек бір бөлігінде жұмыс істеуіне мүмкіндік береді [биологиялық тұрғыдан алғанда, бұл екеуінің де үйлесімі: функционалды ферменттердің саны азайтылады, ал жұмыс істейтіндердің катализдік кинетикасы/жылдамдығы төмендейді]. Cadbury Creme Egg инвертазамен өңделген фонданттан алынған инверттік қант сиропымен толтырылады. "Sour Patch Kids" құрамында тәтті дәм беру үшін инверттік қант та бар.

Тағамдық өнімдер

Айналған қант сиропы тәтті сусындардың негізі болып табылады. Тәтті қоры - шарап термині, бұл шарапқа тәттілік беру үшін қосылатын, микроорганизмдерден таза, іріктелген ашымаған жүзім шырынының бір бөлігін білдіреді. Шарап ашығанда глюкоза фруктозаға қарағанда жылдам ашып шығады. Сондықтан, қанттың маңызды бөлігі ашытылғаннан кейін ашыту процесін тоқтату, қалдық қанттың негізінен фруктозадан тұратын шарапты қамтамасыз етеді, ал тәтті қорының қолданылуы глюкоза мен фруктоза қоспасынан тұратын тәтті шарапқа әкеледі. Алкогольді сусындар өндірушілер джин, сыра және көпірлі шарап сияқты сусындарды өндіру кезінде дәм беру үшін көбінесе айналған қантты қосады. Канди қанты, айналған қантқа ұқсас, бельгиялық стильдегі сыраларды қайнатуда сыраның денесін күрт арттырмай, алкогольдік құрамын арттыру үшін қолданылады; ол дуббель және трипель деп аталатын сыра түрлерінде жиі кездеседі.

Судың әсері

Су молекулаларының хиралдылығы жоқ, сондықтан олар оптикалық айналуды өлшеуге әсер етпейді. Жарқын жарық таза суға кіргенде, оның шығу бұрышы кірген бұрышынан ешқандай айырмашылық көрсетпейді. Осылайша, су үшін α = 0°. Су сияқты, нақты айналуы нөл градусқа тең болатын химиялық заттар "оптикалық белсенді емес" деп аталады және су сияқты, олар оптикалық айналуды есептеу кезінде концентрация мен қашықтықтан басқа ескерілмейді.

Жалпы қоспалар

Химиялық қоспалардың жалпы оптикалық айналуын, егер ерітіндідегі әрбір химиялық заттың мөлшері белгілі болса, есептеуге болады. Егер ерітіндіде көптеген оптикалық белсенді әр түрлі химиялық заттар ("химиялық түрлер") болса және ерітіндідегі әрбір химиялық заттың молярлық концентрациясы (әрбір литр сұйық ерітіндідегі заттың моль саны) белгілі болып, (химиялық түрді анықтау үшін қолданылатын сан) деп жазылса; және егер әрбір түрдің нақты айналуы (сол химиялық зат таза ерітінді түрінде болғандағы оптикалық айналуы) болса, онда қоспаның жалпы оптикалық айналуы былай есептеледі. Мұнда – түрдің мольдық үлесі.

Толық гидролизделген сахароза

Егер кездейсоқ түрде қосымша химиялық өнімдер түзілмесе (яғни, жанама реакциялар болмаса), толық гидролизделген сахароза ерітіндісінде сахароза қалмайды және ол глюкоза мен фруктозаның тең пропорциялы қоспасы болады. Бұл ерітіндінің оптикалық айналуы...

Ішінара гидролизделген сахароза

Егер сахароза ерітіндісі ішінара гидролизделсе, онда оның құрамында сахароза, глюкоза және фруктоза болады, ал ерітінді үшін олардың салыстырмалы мөлшеріне байланысты оның оптикалық айналу бұрышы өзгереді; мұнда , , және сахароза, глюкоза және фруктозаны білдіреді. Бұл теңдеуді қолдану үшін -тің нақты мәндерін білудің қажеті жоқ, себебі инверсия нүктесін (ерітінді инверсияға ұшырар алдында гидролизделуі тиіс сахарозаның пайыздық мөлшері) таза қанттардың нақты айналу бұрыштарынан есептеуге болады. Реакция стехиометриясы (сахарозаның бір молекуласын гидролиздеу бір глюкоза молекуласын және бір фруктоза молекуласын береді) ерітінді бастапқыда сахарозаның мольдерімен және глюкоза мен фруктозаның болмауымен басталса, ал сахарозаның мольдері гидролизделсе, нәтижедегі ерітіндіде сахарозаның мольдері, глюкозаның мольдері және фруктозаның мольдері болады. Сондықтан ерітіндідегі қанттардың жалпы моль саны тең, ал реакцияның барысы (гидролиз реакциясының пайыздық аяқталуы) тең. Ерітіндінің оптикалық айналу бұрышы осы реакция барысының пайыздық функциясы екенін (яғни оған тікелей байланысты) көрсетуге болады. екенін жазып, реакция орындалған кезде, оптикалық айналу бұрышы болады.

Анықтама бойынша, «инверсия нүктесінде» тең нөл градусқа; демек, инверсия нүктесін табу үшін альфа нөлге тең қойылады және теңдеуді шешу үшін өңделеді. Бұл теңдікті береді. Осылайша, сахароза ерітіндісі кем дегенде сахарозаның глюкоза мен фруктозаға гидролизделгеннен кейін инверсияға ұшырайды.

Реакцияның барысына бақылау жасау

Сахароза ерітіндісін оның сахарозасының шамамен 85%-дан аспайтын гидролиздейтін температурада ұстау. r = 0,85 болғанда, гидролизден кейін ерітіндінің оптикалық айналуы -12,7° екені анықталады. Бұл реакция қантты инверсиялайды, себебі оның соңғы оптикалық айналуы нөлден кем. Поляриметрді ерітіндінің гидролиз реакциясының басындағы оптикалық айналуы -12,7°-қа тең болатын уақытты анықтау арқылы инверсияның аяқталғандығын білуге болады.