Invertni sirup

Invertni sirup se koristi kao komponenta u brojnim prehrambenim proizvodima da bi održao teksturu, pojačao slatkoću i tako poboljšao ukupan ukus i boju. Invertni sirup koristi se još kao i dopunska ishrana za pčele.
Prosti prikaz reakcije dobijanja sirupa je na slici ispod. Saharoza (u prodaji kao bijeli kristalni šećer) se razlaže se na jednake količine glukoze i fruktoze. Ova reakcija ako se odvija u jako kiseloj sredini može dovesti do povećanog sadržaja HMF-a (Hidroksi-Metil-Furfural) koji je toksičan za pčele posebno u količinama većim od 40 mg/kg. Inverzijom pomoću enzima invertaze ovo se može izbeći. 

Enzim invertaza

Invertaza je visoko koncentrisana, mikrogranulisana i dobijena iz pekarskog kvasca Saccharomyces cerevisae. Proizvodnja invertnog sirupa pomoću enzima (E.C. 3.2.1.26) beta-fruktofuranozidaze, tj. saharaze ili invertaze, katalizira hidrolizu (pomaže razlaganje) neredukujućeg šećera saharoze, pri čemu nastaju redukujući šećeri glukoza i fruktoza. Benifiti invertaze: 

✅ Elegantan način proizvodnje invertnog sirupa bez tamnjenja
✅ Smanjuje viskozitet šećerne mase
✅ Sprečava kristalizaciju saharoze
✅ Konditorski proizvodi ostaju mekani i glatki

Proizvodnja invertnog sirupa

1. Rastvaranje šećera u vodi

Napraviti rastvor saharoze (kristal šećera) u koncentraciji od 65%.

2. Podešavanje pH vrednosti

Potrebno je podesiti vrednost na oko pH= 4,5 - 5,5 pomoću limunske ili neke druge prehrambene kiseline.

Limunska kiselina monohidrat (u prodavnicama "limuntus") se za početak može dozirati 0,5g/ L vode, dakle ako želimo proizvesti 100kg sirupa 65% onda ćemo imati 65kg šećera i 35kg (litara) vode. Na ovu količinu dodajemo 35 x 0,5g = 17,5g limuntusa. Svakao proveravati sa lakmusom i korigovati ako ima potrebe.

Lakmusom se proverava tako što se traka uroni u vodu, izvadi napolje, malo prosuši i uporedi boja na skali. Kiselina se dodaje dok pH bude između 4,5 i 5,5 što je optimum za rad enzima invertaze.

3. Temperatura i mešanje rastvora

Temperatura se podesi na 55 do 60 °C i ako postoji mogućnost automatski održava (što većina savremenih duplikatora ima kao opciju). Takođe većina duplikatora ima i opciju za intervalni rad mešalice. Preporuka je da se prvih 1-2h dok se rastvara šećer i zagreva masa mešalica ostavi da neprekidno radi, nakon toga podestiti na invervalni rad i to npr. 3-4min mešanje + 10min pauza.

4. Doziranje enzima i vreme inverzije

Doda se 5 g enzima na 100 kg sirupa, reakcija inverzije traje 24h. Najefikasnije je da se enzim rastvori u nekoj flašici sa malo vode, snažno promućka i potom doda u dulikator.

5. Postupak

1. U duplikator se sipa unapred izračunata količina vode - ( npr. za 100kg sirupa 65% treba 65 kg šećera + 35kg (litara) vode )
2. U vodu dodati limuntus 0,5g/L vode. Proveriti pH kada se ubaci sav šećer i ako je potrebno dodati još limuntusa.
3. Upaliti grejanje (zadato na 55 - 60 °C) i mešalicu i u vodu sipati unapred izračunatu količinu enzima i to tako što se on rastvori u nekoj flašici sa malo vode i snažno promućka. 
4. Poslednje je sipanje unapred izračunate količine šećera u duplikator.
5. Mešalica je bitno da prvih 1h radi konstantno da se dobro izneša, nakon toga može se programirati da na svakih 1h promeša po 2-3 minuta (ili ručno paliti/gasiti)
6. Nakon 24h invertaza će razložiti sav šećer i gotov sirup se može ispuštati u prihvatnu posudu (bure i sl.) Ako se doziranje enzima poveća na 10g/100kg sirupa reakcija traje duplo kraće tj. 12h, ovo je bitno zbog računa utroška struje za grejanje i samog enzima. Predlog je da se sagleda koja je opcija praktično ekonomičnija.

Rezltat inverzije i analiza sirupa

Rezultat reakcije je odsustvo saharoze u rastvoru, idealno ostatak saharoze će biti 0%, ali obično ostane saharoza u tragovima, a ovo zavisi od metode ispitivanja.

HMF (Hydroxymethylfurfural) se ovom metodom zadržava na minimalnom nivou, a inače je toksičan za pčele u količinama većim od 40 mg/kg.

Na analizi dobijenoj iz laboratorije vidi se da je dobijena vrednost za HMF manja od 1 mg/kg.

Denaturacija enzima

Konditorska industrija -denaturacija enzima je na iznad 90°C, ovo je bitno kod proizvodnje konditorskih proizvoda jer ako se ne deaktivira, enzim će nastaviti da radi ako dođe u dodir sa novim izvorom saharoze. Loš primer ovog bi bio da enzim u sirupu koji se koristi kao ispuna čokoladnih bomona nastavi da deluje na zidove samog slatkiša (koji bi trebali da budu čvrsti), rezultat je "tečna" bombonjera.

Ishrana pčela - kod proizvodnje invertnog sirupa za ishranu pčela korak inaktivacije nije neophodan.

Kristalizacija sirupa 

Kristalizacija je proces koji nastaje usled više faktora, a sam proces se sastoji iz više faza. U prvoj fazi nastaje nukleus u rashlađenom ili prezasićenom rastvoru nakon čega on raste što dovodi do pojave vidljivih kristala u rastvoru.Na pojavu kristala utiču između ostalog:

Čistoća vode i šećera

Sitne nečistoće u vodi ili šećeru mogu poslužiti kao početne tačke iz kojih raste kristal. Ovo je u praksi jako teško izbeći pogotovo u kućnim uslovima, jer je vodu ili šećer veoma teško/skupo prečistiti. Preporuka je da se koristi voda iz vodovodne mreže.

Temperatura čuvanja sirupa

Sirup je potrebno čuvati na sobnoj T (oko 20°C), na nižim T, pogotovo ispod 5°C dolazi do pojave kristalizacije gde sirup poprima izgled stvrdnute masti. U zimskom periodu je ovo pogotovo često ako se sirup čuva u hladnim prostorijama. Preporuka je da se sirup zagreje dok se ne izgube kristali.

Isparavanje vode

Sirup treba čuvati u posudama koje su potpuno zatvorene i koje onemogućuju isparavalje vode.Kada se napravi sirup on je po preporučenoj recepturi 65% suve materije, voda isparava i na sobnoj T (ako sirup nije u dobro zatvorenoj posudi) i vremenom će sirup spontano postati sa 66%, pa 67% itd dok postigne neki maksimum od oko 73-75% suve materije gde počinje kristalizacija. Preporuka je da se sirup zagreje i doda malo vode dok se ne izgube kristali.

Zima - Leto

               Eksperimenti su pokazali da nešto gušći sirup (70%) bolje podnosi niske T od 65%. Dakle ako zimi ipak sirup stoji na nižim T preporuka je da se pravi ovaj 70% sirup.

Primeri kristalizacije sirupa i predlozi rešenja

1. Sirup čuvan bez poklopca

Voda je nakon nekoliko dana isparila i ostavila samo suvu materiju u obliku kristala.

2. Sirup 65% nakon 6 meseci u frižideru (+5°C)

Vidi se značajno više formiranih kristala u odnosu na 70% (slika 3.) Zato se i preporučuje da se zimi pravi 70% sirup. 

3. Sirup 70% nakon 6 meseci u frižideru (+5°C)

Vidi se značajno manje formiranih kristala u odnosu na 65% (slika 2.)

4. Sirup 65% nakon 6 meseci na sobnoj T (+20°C)

Vidi se da sirup nema formiranih kristala, ostaje potpuno bistar. Zato je preporuka da se pravi 65% za proleće,leto i jesen.

5. Sirup 70% nakon 6 meseci na sobnoj T (+20°C)

Vidi se da sirup ima formiranih nešto kristala po obodu posude. Centralni deo je bistar. Ako bi se dodalo malo vode i promešalo dobio bi se potpuno bistar sirup. 

Pakovanje i način čuvanja

Enzim ima rok upotrebe od 2 godine i čuva se na temperaturi od 0 do +25 °C. Nije neophodno da bude u frižideru mada se ovo ipak preporučuje radi boljeg očuvanja aktivnosti enzima.