Elaboración y Evaluación de Jarabe Invertido y su Aplicación
I.
INTRODUCCIÓN
El azúcar invertido es el líquido o jarabe resultante del proceso de inversión del azúcar mediante la acción acida o enzimática, o sea, con una solución de agua, azúcar y ácido cítrico se separan los dos componentes del azúcar, la fructosa y la glucosa. Así se obtiene un líquido ligeramente dorado y espeso con igual contenido de glucosa y fructosa pero que endulza un !" más que el azúcar, por lo tanto, se aplica en menor cantidad. #a fructosa es más dulce que la glucosa, y ambos componentes por separado multiplican el poder edulcorante. El t$rmino %invertir% se origina en el efecto en el instrumento polarímetro utilizado tradicionalmente para sacarosa. En comparación con la sacarosa pura, una mezcla de glucosa y fructosa %&nvierte% el plano de luz polarizada, por lo que se conoce como azúcar invertido. &nvertir azúcar en su propia fábrica es un tiempo proceso lento que requiere de procesos críticos de control, y puede ser difícil de manejar en el concurrido entorno de producción #a sacarosa en solución por prolongada ebullición, o mejor por a'adidos de ácid ác idos os or orgá gáni nico coss o mi mine nera rale les, s, se di divi vide den n en do doss az azúc úcar ares es si simp mple less o monosacáridos que la constituyen( )lucosa y fructosa. #a característica de esta mescla de azucares simples obtenida, son totalmente distintas de la solución original. Es incrastibilizable, muy *igroscópico, más dulce y sus características característic as ópticas cambian tambi$n. #a inversión de la sacarosa con formación de glucosa y fructosa depende de tres factores principales(
#a acidez del medio, su +. #a temperatura a que se mantiene la solución de sacarosa. #a concentración en azúcar.
OBJETIVOS: -eterminar el efecto del medio acido e incremento de la temperatura en el grado de inversión de la sacarosa.
Fátima Flores Munayco
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II.
MARCO TEORICO Azúcar:
e denomina azúcar a la sacarosa, cuya fórmula química es /0111200, tambi$n llamada 3azúcar común4 o 3azúcar de mesa4. #a sacarosa es un disacárido formado por una mol$cula de glucosa y una de fructosa, que se obtiene principalmente de la ca'a de azúcar o de la remolac*a. En ámbitos industriales se usa la palabra azúcar 5en masculino o femenino6 o azúcares 5en masculino6 para designar los diferentes monosacáridos y disacáridos, que generalmente tienen sabor dulce, aunque por e7tensión se refiere a todos los *idratos de carbono. El azúcar puede formar caramelo al calentarse por encima de su punto de descomposición 5reacción de caramelización6. i se calienta por encima de 089 :/ en presencia de compuestos amino, derivados por ejemplo de proteínas, tiene lugar el complejo sistema de reacciones de ;aillard, que genera colores, olores y sabores generalmente apetecibles, y tambi$n peque'as cantidades de compuestos indeseables .
Ácido
Cítrico:
Es producido mediante fermentación, que puede llevarse a cabo en tanques profundos 5fermentación sumergida, que es el m$todo más común6 o en tanques no profundos 5fermentación de superficie6 usando carbo*idratos naturales, tales como azúcar y de7trosa como sustratos, y Aspergillus niger como organismo de fermentación. El proceso de obtención tiene varias fases como la preparación del sustrato, la fermentación aeróbica de la sacarosa por el Aspergillus, la separación del ácido cítrico del sustrato por precipitación al a'adir *idró7ido de calcio o cal apagada para formar citrato de calcio. -espu$s se a'ade ácido sulfúrico para descomponer el citrato de calcio. #a eliminación de impurezas se realiza con carbón activado o resinas de intercambio iónico, se continúa con la cristalización del ácido cítrico, el secado o des*idratación y el empaquetado del producto. El ácido cítrico es un buen conservador y antio7idante natural que se a'ade industrialmente como aditivo. us funciones son como agente secuestrante, agente dispersante y acidificante. Fátima Flores Munayco
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III.
MATERIALES REACCIVOS
2llas. /ocina. ;ateriales de vidrios diversos 5frascos de vidrio6. acarosa.
IV.
METODOLO!IA
"or#$%aci&' (ara O)t*'*r *% Jara)*: Cantidad de Jarabe Componente en
Porcentaje
gramos
A"#car Ag$a %cido C&trico
Invertido en (Gr) BASE: 1. !gr
69.0
966 30.59
0.21
428.26 2.94
Ca'tidad d* Jara)* i'+*rtido *' ,-r A!car" #$% de 1&'' gr (
Agua" 3')*$% de 1&'' gr
,cido -.trico ')21% de 1&'' gr ( Fátima Flores Munayco
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"LUJO DE O/ERACIONES /ARA OBTENER JARABE INVERTIDO
F4M<:A-I7 5 A!car" #$% Agua" 3')*$% Acido -.trico" ')21%
4AAMIE5 =4MI- I56E4/I75 8 ( $'8t ( &* min
E5F4IA9 ;4-
/0- E4MI-
E56A/A9 E56A/A9
A:MA-E5A9
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/ROCEDIMIENTO DE LA ELABORACION DEL A0UCAR INVERTIDO /a1o 2: #o primero que se realiza en medir 81=.1> #t de agua *ervida
/a1o 3: e agrega ?>> gr de azúcar blanca de fina calidad.
/a1o 4: e empieza a agitar la mezcla de agua con azúcar *asta poder disolver todos los gránulos de azúcar presentes.
/a1o 5: e procede a medir el +* de la mezcla y da como resultado de >.8
/a1o 6: #uego se vierte 1.?8 gr de ácido cítrico a la solución de agua con azúcar.
/a1o 7: e le mide el +* a la solución de agua, azúcar y ácido cítrico y nos da un +* de 1.>
/a1o 8: #uego la mezcla al principio tiene una temperatura de 10@/, se prosigue a colocar al fuego y se calienta *asta que llegue a una temperatura de ?!@/ por 89 minutos, durante este tiempo el jarabe debe de permanecer en ?!@/ y si se eleva tratar de subir el recipiente del fuego para que enfríe
/a1o 9: -espu$s de los 89min a una temperatura constante de ?!@/ se coloca en una tina de agua fría el recipiente que contiene al jarabe es en donde se produce el s*oc t$rmico. B luego se ve el peso del jarabe y se vierte al vino.
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V.
RESULTADOS DISCUSION
-atos( e desea elevar a 0=@ Cri7, ya que el vino y el azúcar residual contiene 9@ Cri7. Este proceso se realiza con la siguiente formula( Peso del licor (
ºBRIX 100
) > Peso del ?arabe ( ) ( @Peso del licor > ºBrix 100
Entonces despejando la formula nos queda( Peso del ?arabe ( Peso del licor
(
ºBrix deseado−º Brix licor 100
)
ºBrix jarabe −ºBrix deseado 100 2000
Peso del ?arabe (
gr
( ) 18−5 100
79 −18 100
260
(
-iscusión( e le elevo los @Cri7 al vino ya que este presentaba al principio un @ Cri7 muy bajo 59@Cri76 entonces no se presentaba el dulzor que se quería, entonces de procedió a elevar los @ Cri7 a 0= y así se pudo obtener el dulzor deseado para el vino.
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VI.
CUESTIONARIO
1.- Elaborar una lista nutrida de los usos de jarabes invertidos en la industria de alimentos y la función que cumple en cada caso: El azúcar invertido tiene es de gran importancia en la industria, por su capacidad de variada de actuar en diferentes tipos de alimentos y en la ayuda a crear un nuevo tipo de plástico que es de uso cotidiano. Es usado para acelerar la fermentación, aumentar el sabor dulce, retener la *umedad de diferentes alimentos y conservar el color de ellos, puede usarse como endulcolorante ya que no contiene muc*as calorías. El azúcar invertido se caracteriza por su alto poder endulzante, que sería *asta un !" mayor que el que posee el azúcar común o sacarosa, por eso en donde más se va a emplear es en productos de confitería y panadería. En panadería, bollería y repostería tiene poder para aumentar la fermentación de las masas, ya que la levadura digiere mejor la glucosa y la fructosa por separado, que la sacarosa como tal. Además aumenta la retención de *umedad retrasando el resecamiento, con el consiguiente incremento de duración de este tipo de productos alimenticios y aumentando su tiempo de ternez. e consigue un ma yor sabor dulce sin el a'adido de tanto azúcar, así como tambi$n se emplea para dar brillo a la superficie de la bollería. En *eladería, es frecuente su uso pues tiene un potente efecto anticristalizante, disminuyendo el punto de congelación de la mezcla para preparar el *elado, lo que provoca que sea más fácil darle forma y resulte muc*o más suave. #as proporciones a utilizar serían las siguientes, para panadería es conveniente sustituir un cincuenta por ciento la cantidad de azúcar de la receta por el azúcar invertido. En *eladería se recomienda un veinticinco por ciento y en nuestros bizcoc*os apro7imadamente entre el diez y el veinte por ciento. Dabricantes de bebidas alco*ólicas con frecuencia a'aden azúcar i nvertido en la producción de bebidas como la ginebra, el *isy escoc$s, cerveza y vinos espumosos para dar sabor. Azúcar /andi es un tipo de azúcar invertido, utilizado en la elaboración de cervezas de estilo belga a aumentar el contenido de alco*ol sin aumentar drásticamente el cuerpo de la cerveza, sino que se encuentra con frecuencia en los estilos de cerveza conocida como dubbel y tripel.
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Elaboración y Evaluación de Jarabe Invertido y su Aplicación 2.- Realice un paralelo entre miel de abeja y jarabe invertido:
MI !E "#E$": #a miel es un fluido dulce y viscoso producido por las abejas a partir del n$ctar de las flores o de secreciones de partes vivas de plantas o de e7creciones de insectos c*upadores de plantas. #as abejas lo recogen, transforman y combinan con la enzima invertida que contiene la saliva de las abejas y lo almacenan en los panales donde madura. Además la miel es una secreción que fue consumida anteriormente por $stas. #a intervención del *ombre en el proceso de e7plotación de los panales de la colmena es conocida como apicultura. #as características físicas, químicas y organol$pticas de la miel vienen determinadas por el tipo de n$ctar que recogen las abejas. El origen botánico de las mieles define tambi$n la mayor o menor facilidad de $stas a cristalizar. %E&E'I(I)* F #a miel es de fácil asimilación, ya que posee *idratos de carbono de cadenas cortas. F ;ejora la conservación de los alimentos. ("R"(+ER,*+I("* #a miel de abeja se compone de fructosa, glucosa y agua, en proporciones variablesG contiene tambi$n varios enzimas y aceites. #a composición de la miel depende de las flores de las cuales procede. #a miel tiene un valor energ$tico de unas .!H calIg. Absorbe con facilidad la *umedad del aire y, en consecuencia, se utiliza como agente *umedificante para el tabaco y en la industria panadera. #a glucosa cristaliza en la miel a temperatura ambiente, dejando una capa de fructosa disuelta sin cristalizar. +ara su comercialización, la miel suele calentarse por medio de procesos especiales *asta unos >> :/ con el fin de disolver los cristales, y a continuación se vierte en envases *erm$ticos para impedir su cristalización. #a fructosa de la miel cristalizada fermenta con facilidad a unos 0> :/ o más. #a miel fermentada se usa para fabricar aguamiel o *idromiel.
"("R IER+I!": El azúcar invertido se forma por una reacción química de *idrólisis ácida o inversión enzimática, en donde lo que ocurre es que se rompe la sacarosa 5o azúcar común de mesa6 en los elementos básicos que la componen, glucosa y fructosa. +or lo que el azúcar invertido es esencialmente un producto que puede ser obtenido involuntariamente o bien de forma provocada por una reacción química buscada. El azúcar invertido se caracteriza por su alto poder endulzante, que sería *asta un !" mayor que el que posee el azúcar común o sacarosa. Jiene poder para
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Elaboración y Evaluación de Jarabe Invertido y su Aplicación aumentar la fermentación de las masas, ya que la levadura digiere mejor la glucosa y la fructosa por separado, que la sacarosa como tal. Aumenta la retención de *umedad retrasando el resecamiento, con el consiguiente incremento de duración de este tipo de productos alimenticios y aumentando su tiempo de ternez. e consigue un mayor sabor dulce sin el a'adido de tanto azúcar, así como tambi$n se emplea para dar brillo a la superficie de la bollería. Jiene un potente efecto anticristalizante, disminuyendo el punto de congelación de la mezcla para preparar el *elado, lo que provoca que sea más fácil darle forma y resulte muc*o más suave. Jiene un potente efecto anticristalizante, disminuyendo el punto de congelación de la mezcla para preparar el *elado, lo que provoca que sea más fácil darle forma y resulte muc*o más suave. ("R"(+ER,*+I("* Jiene mayor poder endulzante que el azúcar común 5un !" más6 -ificulta la cristalización del agua Acelera la fermentación de la masa de levadura.
/.- !ocum0ntese acerca de la obtención de jarabes invertidos por via enimtica: IER+"*" ) *"("R"*".
2rigen y acción( #a *idrólisis de la sacarosa en glucosa y fructosa 5azúcar invertido6 puede ser realizada por dos enzimas( la betafructosidasa, que actúa sobre el e7tremo fructosa de la mol$cula de sacarosa, y la alfaFglucosidasa, que la ataca por el e7tremo de la glucosa. Actualmente, se entiende generalmente por %invertasa% la betaFfructosidasa, que es producida por levaduras 5acaromyces cerevisiae, /andida6, mientras que la alfaF glucosidasa constituye preferentemente las invertasas intestinales y de *ongos 5Aspergillus oryzae6. Kango de p( 8F>. Aplicación( El uso frecuente de la invertasa en alimentos azucarados se basa en la transformación lenta y parcial de la sacarosa en azúcar invertido que tiene mayor poder edulcorante, mayor carácter *umectante, mayor solubilidad y, por lo tanto, menor tendencia a cristalizar y endurecer Lna aplicación importante de la invertasa está en la elaboración de azúcar invertido a partir de sacarosa por vía enzimática, la cual aventaja a la *idrólisis ácida, por ser más fácil de controlar. Además, el jarabe resulta de mayor concentración, presenta mejores caracteres de color y sabor y no contiene indicios de productos secundarios como el f urfural. Lna vez elaborado el jarabe por inversión enzimática, se calienta a =!M:/ para inactivar la enzima, teniendo aplicación en diferentes productos azucarados y licores.
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3lucosa isomerasa
Esta enzima transforma la glucosa en fructosa que es más soluble y más dulce. e usa en la elaboración de jarabes.
Actualmente *ay una e7tensa gama de preparaciones comerciales de glucosa isomerasa. /abe se'alar que la glucosa isomerasa, es una de las raras enzimas no *idrolíticas usadas en la industria, se utiliza por lo general en forma inmovilizada. 34()"MI"*" ) "MI)34()*I!"*". 2rigen( Dúngico 5Aspergillus niger, K*izopus, Endomyces6. Acción( idroliza los enlaces 0,8 y 0,> del almidón 5tanto amilosa como amilopectina6 desde los e7tremos no reductores de las cadenas con separación de unidades sucesivas de glucosa, p óptimo( 8F>. "plicación: e usa para la elaboración enzimática de jarabe de glucosa y de glucosa a partir de almidón (E4"*"*. 2rigen( Dúngico 5Jric*oderma reesei y J. viride, Aspergillus flavus6. Acción( e trata de un complejo de por lo menos enzimas, que en conjunto son capaces de desdoblar la celulosa *asta glucosa, p óptimo( 1FH. "plicación: e prev$ su uso para la elaboración futura de glucosa y productos azucarados a partir de residuos celulósicos de bajo costo y abundante disponibilidad, como lo son muc*os desperdicios de ciudades y desec*os industriales.
VII.
BIBLIO!RA"A
*ttp(IImazinger.sisib.uc*ile.clIrepositorioIlbIcienciasNquimicasNyNfarmaceuticasIsc*midt*!1 Iparte!HI!H.*tml *ttp(IIes.iipedia.orgIiiI;iel *ttp(II.mundorecetas.comIrecetasFdeFcocinaIrecetasFpostt18!90H.*tml *ttp(II.uco.esIdptosIzoologiaIApiculturaIeuroapiNbotton.*tm *ttp(II.lamieldeabejas.comI
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VIII.
ANE;OS
S* #id* 539.37 #% d* a-$a
S* +i*rt* <77 -r d* az$car
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S* +i*rt* *% a-$a *' *% az$car
S* a-ita (ara d*1a(ar*c*r -ra'$%o1 d* az$car
S* #id* *% /= d* %a #*zc%a > daa 7.5
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S* (*1a 3.< d* ?cido C@trico
S* adicio'a *% cido c@trico a %a #*zc%a
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S* #id* *% /= a %a #*zc%a co' cido c@trico > da $' /= d* 3.8
S* co%oca a% $*-o (or 56 #i' #a't*'i*'do $'a t*#(*rat$ra d* <c
S* co%oca %a 1o%$cio' *' a-$a ria (rod$ci*'do *% 1=oc t*r#ico
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S* (roc*d* a% *'+a1ado d*% Fara)*
S* adicio'a *% Fara)* *' *% +i'o > 1* a-ita (ara #*zc%ar%o1
S* (roc*d* a *'+a1ar *% +i'o
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CONCLUSIGN El jarabe invertido es resultante del proceso de inversión del azúcar mediante la acción acida o enzimática, o sea, con una solución de agua, azúcar y ácido cítrico se separan los dos componentes del azúcar, la fructosa y la glucosa.
El jarabe tiene muc*as aplicaciones en la industria alimentaria ya sea
para industria vinífera, panificadora, *elados, etc. oy en día el jarabe invertido es una de los m$todos más utilizados en la industria ya que este nos puede proporcionar un igual contenido de glucosa y fructosa pero que endulza un !" más que el azúcar, por lo tanto, se aplica en menor cantidad.
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