Lo zucchero invertito è un dolcificante utilizzato ampiamente in campo industriale ottenuto dal saccarosio trasformato in glucosio e fruttosio.
Il saccarosio è molto diffuso nel regno vegetale ma da un punto di vista economico la sua estrazione risulta vantaggiosa dalla canna da zucchero o dalla barbabietola da zucchero che costituiscono le materie prime per il suo ottenimento a livello industriale.
Idrolisi
L’idrolisi del saccarosio avviene secondo la reazione:
Formazione dello zucchero invertito
L’inversione del saccarosio è fatta dalle industrie alimentari per ottenere il fruttosio, zucchero preferito al saccarosio per la sua maggiore affinità verso l’acqua con la conseguenza di mantenere più umidi i prodotti. Le torte realizzate con il saccarosio tendono infatti a seccarsi più rapidamente rispetto a quelle in cui c’è il fruttosio.
A livello industriale, l’invertasi è ottenuta in processi microbiologici ed è sintetizzata da ceppi di lievito in particolare il Saccharomyces cerevisiae.
L’uso dell’invertasi, specie a livello dell’industria alimentare in cui se richiede un elevato grado di purezza, è limitato a causa del suo costo e quindi, per ottenere il fruttosio si usa la glucosio-6-fosfato isomerasi, enzima che catalizza la trasformazione del glucosio in fruttosio.
Gli acidi catalizzano, invece degli enzimi la formazione dello zucchero invertito; per usi alimentari possono essere utilizzati l’acido citrico, l’acido ascorbico o il cremore tartaro mentre per usi non alimentari si può usare l’acido solforico o l’acido cloridrico.
Proprietà del saccarosio
Il saccarosio, noto comunemente come zucchero, è un disaccaride costituito dall’alfa-D-glucosio e dal beta-D-fruttosio legati tra loro tramite un legame alfa-1,4-glicosidico. La rottura del legame C-glicosidico presente nel saccarosio porta a una miscela equimolecolare di glucosio e fruttosio.
Il saccarosio, contenendo atomi di carbonio asimmetrici mostra attività ottica. Esso infatti è in grado di ruotare il piano della luce polarizzata ed ha un potere ottico rotatorio di+ 66.5° ossia è destrogiro.
La miscela di monosaccaridi ottenuta dalla rottura del legame glicosidico è detta zucchero invertito in quanto risulta essere levogira avendo un potere ottico rotatorio di -19.5°.
Infatti il potere ottico rotatorio dell’alfa-D-glucosio e del beta-D- fruttosio è pari rispettivamente a + 52.5° e – 92°. Essendo una miscela equimolecolare il potere ottico rotatorio è dato da + 52.5 – 92/2 = 19.5°
La rottura del legame glicosidico avviene per idrolisi del saccarosio catalizzata dall’enzima invertasi detta anche disaccaridasi o β-fruttofuranosidasi, proteina appartenente alla classe degli enzimi idrolitici che rompe il legame O-C del fruttosio.
Negli animali l’enzima preposto a rompere il legame glicosidico del saccarosio è la saccarasi che rompe il legame O-C del glucosio; tale processo avviene nell’intestino tenue la cui parete ospita numerose ghiandole che producono il succo enterico contenente diversi enzimi tra cui la saccarasi.
Usi
Il fruttosio evita o ritarda la formazione di cristalli proprietà che viene sfruttata, in pasticceria, per glasse, pasta di zucchero e coperture.
Il fruttosio inoltre ha un potere dolcificante maggiore rispetto al saccarosio e partecipa alla reazione di Maillard contrariamente al saccarosio. Tale reazione avviene a seguito dell’interazione di zuccheri e proteine durante la cottura. I composti che si formano sono bruni e con un caratteristico odore di pane appena sformato.
Lo zucchero invertito inoltre è adoperato nella preparazione di gelati
Esso riesce a controllarne la cristallizzazione con una conseguente consistenza cremosa ed inoltre ha un potere anticongelante superiore a quello del saccarosio.
È usato per ottenere le marmellate sebbene una parziale inversione dello zucchero si ottiene durante la loro cottura, a causa dell’acidità della frutta e dell’elevata temperatura di cottura.
I prodotti dolciari ottenuti con lo zucchero invertito hanno un maggior tempo di conservazione. Esso può arrivare a sei mesi rispetto a quelli ottenuti con il saccarosio.
Infatti a causa della sua struttura chimica dei suoi componenti, lo zucchero invertito ha un’azione riducente. Quindi è in grado di ritardare il processo di ossidazione nei prodotti in cui è introdotto. Questo fattore incide sulla conservabilità di un prodotto.