Инвертный сироп, глюкозо-фруктозный сироп, натуральный мёд - при нагревании разжижаются - почему?

[Алина87]

Я совсем не химик, школьные знания тонут в бессознательном, но жизнь заставляет читать про сахара и их свойства.
Недавно просветилась про таутометрию, свойственную водным растворам фруктозы. 
В связи с этим вопрос - это из-за таутометрии нагревание так действует на густые сиропы глюкозо-фруктозные? В холодном виде фруктоза замирает в неком стабильном состоянии, а стоит добавить тепла начинается пин-понг атомами водорода? Или дело вообще не в этом?

[Arkadiy]

никакого пинг-понга - просто происходит вращение атомов углерода вокруг связи углерод-углерод

[Алина87]

никакого пинг-понга - просто происходит вращение атомов углерода вокруг связи углерод-углерод

Как же все просто Спасибо за ответ. 

Труден путь гуманитария, алкающего естественнонаучных знаний - регулярно приходится чувствовать себя идиотом.

 

Подскажите тогда ещё, а таутометрия в густых сиропах вообще не происходит? А какая концентрация сухих веществ должна быть, чтобы происходила?

[Arkadiy]

Как же все просто Спасибо за ответ. 

Труден путь гуманитария, алкающего естественнонаучных знаний - регулярно приходится чувствовать себя идиотом.

 

Подскажите тогда ещё, а таутометрия в густых сиропах вообще не происходит? А какая концентрация сухих веществ должна быть, чтобы происходила?

таутомерия никак не связана с вязкостью и концентрацией, это примерно как кислое и зеленое

[Алина87]

таутомерия никак не связана с вязкостью и концентрацией, это примерно как кислое и зеленое

Хорошо, тогда про этот момент можно спокойно забыть

Можно тогда ещё буквально пару вопросов про инвертный сироп?

При варке с PH в 7-8 и выше, сироп быстро темнеет, становится коричневым. Насколько мы смогли разобраться это из-за действия щёлочи на фруктозу.

При РН в 4.5-5 все хорошо, такого цвета нет. Но происходит другое - сироп постепенно краснеет. При уваривании до 130°C он почти оранжевый. При 135°C - красноватый. 137°C- тёмно красный. 

Причём при быстром охлаждении цвет меньше меняется. Если же просто снять с огня и оставить стоять - потемнеет сильно.

Удалось разобраться, что так как у фруктозы температура плавления 103°C и среда несколько кислая, видимо идёт процесс разложения фруктозы. Должны выделяться щавелевая и винная кислоты и редуцирующие вещества (какие?).

Но что именно меняет цвет в сторону красного? 

 

[Arkadiy]

Хорошо, тогда про этот момент можно спокойно забыть

Можно тогда ещё буквально пару вопросов про инвертный сироп?

При варке с PH в 7-8 и выше, сироп быстро темнеет, становится коричневым. Насколько мы смогли разобраться это из-за действия щёлочи на фруктозу.

При РН в 4.5-5 все хорошо, такого цвета нет. Но происходит другое - сироп постепенно краснеет. При уваривании до 130°C[/size] он почти оранжевый. При 135°C[/size] - красноватый. 137°C[/size]- тёмно красный. 

Причём при быстром охлаждении цвет меньше меняется. Если же просто снять с огня и оставить стоять - потемнеет сильно.

Удалось разобраться, что так как у фруктозы температура плавления 103°C и среда несколько кислая, видимо идёт процесс разложения фруктозы. Должны выделяться щавелевая и винная кислоты и редуцирующие вещества (какие?).

Но что именно меняет цвет в сторону красного? [/size]

При варке происходит частичная дегидратация фруктозы с образованием производных фурана, которые могут вступать в реакцию конденсации, при которой образуя красители. Для того чтобы появился цвет требуется образование достаточно длинной цепочки двойных сопряжённых связей и наличие на разных концах такой цепочки донорной и акцепторной групп. Гидроксил может играть роль донора, а карбоксил или карбонил роль акцептора

[Алина87]

При варке происходит частичная дегидратация фруктозы с образованием производных фурана, которые могут вступать в реакцию конденсации, при которой образуя красители. Для того чтобы появился цвет требуется образование достаточно длинной цепочки двойных сопряжённых связей и наличие на разных концах такой цепочки донорной и акцепторной групп. Гидроксил может играть роль донора, а карбоксил или карбонил роль акцептора

Arkadiy, спасибо большое за ответ! Рада, что хоть что-то я, в общем, понимала правильно.

Правильно ли я понимаю, что чем дольше будет идти варка, тем в большей степени пройдёт дегидратация фруктозы? Вплоть до её практически полного разложения?

Опытным путём установлено, что по качеству такая паста – речь идёт о исключительно наружном применении, пластичности в руках, и т.п. – практически не отличается от пасты той же плотности, полученной выпариванием под вакуумом. Разнится только в цвете, но, видимо, большая часть фруктозы все же переживает варку.

Но если увеличить объём, то увеличивается и время варки. И качество резко падает. Это именно из-за более длительной дегидратации, да?

[Arkadiy]

Arkadiy, спасибо большое за ответ! Рада, что хоть что-то я, в общем, понимала правильно.

Правильно ли я понимаю, что чем дольше будет идти варка, тем в большей степени пройдёт дегидратация фруктозы? Вплоть до её практически полного разложения?

Опытным путём установлено, что по качеству такая паста – речь идёт о исключительно наружном применении, пластичности в руках, и т.п. – практически не отличается от пасты той же плотности, полученной выпариванием под вакуумом. Разнится только в цвете, но, видимо, большая часть фруктозы все же переживает варку.

Но если увеличить объём, то увеличивается и время варки. И качество резко падает. Это именно из-за более длительной дегидратации, да?

Чем дольше варите, тем больше вероятность перегревов при такой варке и тем больше вероятность протекания побочных реакций, к тому же возможен автокатализ. Так что при большой загрузке лучше упаривать воду под вакуумом

[Алина87]

Чем дольше варите, тем больше вероятность перегревов при такой варке и тем больше вероятность протекания побочных реакций, к тому же возможен автокатализ. Так что при большой загрузке лучше упаривать воду под вакуумом

Ясно, спасибо большое! Про вакуум уже давно думаем...

Можно последний вопрос? Мы работаем на инвертном сиропе, полученном самостоятельно из обычного сахара кислотным гидролизом, используем обычную лимонную кислоту. Пробовали промышленный глюкозо-фруктозный сироп, и он, честно говоря, удивил. На вкус они практически идентичны, чисто внешне - инверт значительно желтее. Но вот при варке... Глюкозо-фруктозный сироп почти не меняет цвет, при нагревании до 140°C он становится лишь слегка оранжевым. Инверт бы уже был тёмно бардовым, с уходом в чёрный. 

Пыталась разобраться, выясняла, что такой сироп получают в несколько этапов. Сначала гидролизом крахмала получают глюкозу. Потом под действием щёлочи часть глюкозы превращается в фруктозу, плюс немного других сахаров. Но не могу разобраться во всех этих а-глюкозах, d-глюкозах. Не ясно, по сути, вот что: в инверном сиропе и вот в таком вот промышленном глюкозо-фруктозном сиропе у нас одна и та же глюкоза и фруктоза или нет? И если одна, то почему эти сиропы так по разному себя ведут?

Т.е. ясно, что если бы мы пекли тортики, например, то разницу, возможно бы и не заметили, вкус у них очень близкий Но вот при варке разница очевидна.

[Arkadiy]

Промышленный сироп скорее всего делают из самого дешевого сырья или вообще отходов, эти отходы могут содержать больше примесей, которые и образуют красители в процессе варки. Разбираться в глюкозах нет никакого смысла, если у вас нет методик и оборудования, позволяющего определить все эти структурные и оптические изомеры. Возможно несть какой-то смысл измерять изменения поляризационных свойств ваших сиропов поляриметром. Все эти изомеры имеют разный угол вращения плоскости поляризации света, поэтому отбирая и замеряя пробы можно выйти на некие оптимальные цифры, на которые ориентироваться в последующем.

Инвертный сироп, который вы варите сами, может содержать остатки сахарозы, которых в принципе нет в крахмальном варианте, да и фруктоза получается не изомеризацией, а гидролизом, т.е у вас нет остатков щелочи т.е. его составы разные, хотя органолептически они похожи другим.

Я когда-то где0-то слышал, что при варки сиропа из крахмала используют аммиак, а он может прекрасно вступать в различные химические реакции с образованием азотсодержащих гетероциклов, которые могут образовывать очень интенсивные красители.