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.
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.
Idrolisi
L’idrolisi del saccarosio avviene secondo la reazione:
Inversione
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.
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.