junio 16, 2021

El azúcar invertido

El Azúcar Invertido (IS) contiene fructosa y glucosa en proporciones aproximadamente iguales. El azúcar invertido tiene una mayor demanda que la glucosa pura como edulcorante de alimentos y bebidas porque la fructosa es más dulce que la glucosa. Para determinar la concentración de las sustancias edulcorantes se utiliza un polarímetro o un sacarímetro.

Los principales consumidores de azúcar invertido son las industrias de panificación, bebidas, conservas, confitería y lácteos. Además, el jarabe de alta fructosa se usa en muchos otros alimentos procesados ​​como mermeladas y jaleas. Sin embargo, solo se utiliza en galletas y refrescos. Un fabricante de IS que espera suministrarlo en los próximos años a las industrias de confitería, conservas de frutas, alimentos procesados ​​y productos lácteos también.

La fructosa, también conocida como azúcar de frutas, es el azúcar natural más dulce y se encuentra en frutas, verduras, y miel.

El cuerpo responde a la fructosa de una manera diferente a la glucosa y la sacarosa. La fructosa es más saciante y es hasta 1.8 veces más dulce que la sacarosa, lo que la hace útil en alimentos y bebidas para quienes se preocupan por su salud. La fructosa también es ideal para su uso en alimentos para diabéticos, ya que tiene muy poco efecto sobre la glucosa en sangre y solo un efecto insignificante sobre la secreción de insulina. Los tratamientos enzimáticos son ahora una forma importante de producir edulcorantes, incluidos jarabes derivados de sacarosa derivados de sacarosa o almidón que contienen mezclas de glucosa, maltosa, fructosa y otros azúcares.

La glucosa tiene un 70-75% de la fuerza edulcorante del azúcar de remolacha (sacarosa), pero la fructosa es dos veces más dulce que la sacarosa. Por tanto, los procesos para la fabricación de fructosa tienen un valor considerable. La enzima invertasa se utiliza tradicionalmente en la producción de azúcares invertidos para la industria, especialmente en la fabricación de dulces y conservas, producción de ácido láctico y producción de etanol a partir de la fermentación de la melaza de azúcar de caña. El presente estudio trata sobre los cambios inducidos por el sustrato en la formación de invertasa por Saccharomyces cerevisiae.

El azúcar invertido se prepara mediante la hidrólisis de sacarosa a glucosa (dextrosa) y fructosa. Esto se logra sometiendo una solución de sacarosa a ácido y calor.

Los jarabes de azúcar invertidos pueden invertirse completamente como se indicó anteriormente, o invertirse parcialmente para dejar una parte del azúcar original sin cambios. Estos jarabes se conocen como jarabes de azúcar invertido medianos o parciales. El término «invertir» se origina por el efecto en el polarímetro tradicionalmente utilizado para analizar soluciones de sacarosa. En comparación con la sacarosa pura, una mezcla de glucosa y fructosa «invierte» el plano de la luz polarizada, por lo que esto se conoce como azúcar invertido. La inversión de azúcar en su propia fábrica es un proceso que requiere mucho tiempo y requiere un control de proceso crítico y puede ser difícil de administrar en un entorno de producción ajetreado.

 

Propiedades del azúcar invertido

El azúcar invertido tiene propiedades que brindan beneficios en muchas aplicaciones alimentarias.

“Medium Invert” (50% azúcar, 50% invertido) tiene una dulzura aumentada del 20%, en comparación con el azúcar puro o el invertido puro. Esta dulzura adicional puede ser beneficiosa en bebidas con sabor a frutas donde se puede usar alrededor de un 20% menos de edulcorante de carbohidratos si se reemplaza el azúcar común por medio invertido.

El azúcar invertido a veces se denomina miel artificial, ya que su composición y propiedades son casi las mismas. En los países desarrollados, todos los edulcorantes en confitería, bebidas y otras industrias, como se mencionó anteriormente, se realizan mediante azúcar invertido o jarabes de alta fructosa para obtener distintas ventajas como sabor, sabor y textura. El concepto no se ha recuperado en los países en desarrollo principalmente debido a la falta de conocimiento y la escasa disponibilidad. Como el precio del azúcar invertido es solo marginalmente más alto que el del azúcar normal, la demanda se recupera fenomenalmente en su fácil disponibilidad.

El azúcar invertido enzimático es un edulcorante saludable. La enzima invertasa se emplea para la hidrólisis de sacarosa en glucosa y fructosa. La fructosa es un azúcar que puede ser consumido incluso por pacientes diabéticos. Esto se debe a que su metabolismo es independiente de la insulina. Además, el azúcar invertido es un 28-30% más dulce que el azúcar de mesa, por lo que también se reduce la cantidad de azúcar necesaria para un grado particular de dulzura. Finalmente, el azúcar invertido enzimático no implica el uso de productos químicos o ácidos a diferencia del jarabe invertido hidrolizado con ácido convencional. Por tanto, es un edulcorante completamente saludable.

 

Inversión de sacarosa usando invertasa

El método convencional de fabricación de azúcar invertido implica la hidrólisis ácida de sacarosa, el edulcorante popular y barato. Sin embargo, tal hidrólisis ácida tiene una baja eficiencia de conversión, un alto consumo de energía y, por lo tanto, el costo de producción es alto. El producto hidrolizado con ácido también contiene impurezas introducidas por parámetros incontrolables durante la inversión. Dicha conversión también se puede lograr mediante la acción enzimática de la invertasa sobre la sacarosa con una eficiencia de conversión de casi el 100% sin las desventajas inherentes de la hidrólisis ácida. La clave del proceso desarrollado es una enzima específica para la producción continua de Azúcar Invertido concentrado utilizando células de levadura inmovilizadas en una matriz insoluble inorgánica. Ahora, debido a la producción factible de la enzima invertasa, se puede utilizar como enzima libre. Las ventajas frente al proceso de ácido caliente son:

  • Rendimiento cercano al 100%
  • Baja temperatura (bajo costo energético)
  • Sin impureza
  • Dosis 1: 1000
  • Mejor sabor del producto
  • Fácil de manejar
  • Pequeño stock

La sacarosa se puede invertir en una mezcla equimolar de glucosa y fructosa llamada azúcar invertido. Existen diferentes métodos de inversión entre los cuales la inversión ácida y la bioinversión son más populares. La bioinversión, aunque cara, es una mejor alternativa, ya que no produce ningún subproducto polimerizado como se ve en el caso de la inversión ácida. Las células de levadura se utilizan comúnmente como fuente de invertasa. Los estudios de inversión se llevaron a cabo utilizando células de levadura libres o células inmovilizadas o la enzima invertasa. Los rendimientos obtenidos mediante el uso de células inmovilizadas son generalmente bajos debido a obstáculos estéricos. Este problema se superó mediante el uso de células libres que se pueden filtrar fácilmente en un módulo de membrana. Por tanto, la bioinversión de la sacarosa se puede realizar en un biorreactor de membrana. Los resultados experimentales indican que se alcanza una conversión del 100% de una solución acuosa de sacarosa al 30% p/v en 30 minutos con una carga de levadura del 1% p/v a tanto a 35ºC como a 65ºC. El rendimiento de azúcar reductor también fue del 100%.

 

El proceso de Invertasa

Ventajas del proceso de azúcar invertido:

  • El azúcar invertido producido es un 50% más dulce que la sacarosa.
  • Proceso ácido: solo 25-30% de rendimiento, 1MT de azúcar con reacción de ácido cítrico produce sólo 250-300 kg de azúcar invertido (1,5 veces más dulce que el azúcar), el proceso enzimático produce más del 95% de azúcar invertido.
  • La solución al 60% se puede utilizar directamente para el proceso de endulzamiento de bebidas, refrescos o jugos.
  • Debido a las condiciones de reacción de pH bajo, la empresa puede agregar el ácido cítrico directamente a la línea de proceso enzimático y no necesitó otra línea de adición de ácido cítrico.
  • Condiciones de temperatura suave.
  • Línea de proceso muy fácil (sin tecnología ni instrumentación especial).

 

Aplicaciones industriales del azúcar invertido

  • Galletas: para caramelización y mejor sabor, mejor textura.
  • Pan, pasteles y repostería
  • Para un mejor color de la corteza del pan, una miga más suave y una activación de la levadura más rápida.
  • Procesamiento de frutas
  • Para una mejor vida útil gracias a sus buenas propiedades humectantes. Proporciona un mejor perfil de sabor y realza el sabor.
  • Para alimentación de abejas y mezcla con miel. Actividad bacteriana limitada. Bueno y químicamente más puro de la miel de abeja.
  • Calabazas, limonadas y bebidas energéticas instantáneas:
  • La glucosa y la fructosa proporcionan energía instintiva y mejor sabor.
  • Productos farmacéuticos
  • Listo para usar para jarabes para la tos y fluidos intravenosos a base de glucosa y fructosa.

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