Инвертировать сахар что это значит

Инвертированный сахар для браги: плюсы, минусы, правильная технология

Инвертирование сахара — процесс, который часто используется во время приготовления браги. Представляет собой расщепление сложных сахаров (дисахаридов) на более простые (моносахариды) — глюкозу и фруктозу.

Дрожжевые грибки могут работать с только простыми сахарами, поэтому при сбраживании обычного сахара они сначала тратят время на разбиение дисахаридов на моносахариды, а затем уже из них получают спирт.

Инвертирование позволяет сократить время брожения, что положительно сказывается на качестве браги и, как следствие, конечного продукта перегонки. Однако у этого процесса есть и отрицательные стороны, с которыми не все готовы мириться.

В этой статье я немного порассуждаю о целесообразности использования инвертированного сахара, перечислю плюсы и минусы процесса и расскажу самый простой способ получения инвертированого сахара при помощи лимонной кислоты.

А нужно ли инвертировать?

Вопрос очень сложный. Устоявшегося мнения на этот счет до сих пор нет, а ветки тематических форумов буквально разрываются во время жарких споров.

Я могу лишь привести плюсы и минусы инвертирования, а использовать его на практике или нет — решать только вам.

Плюсы инвертированного сахара

1. Брожение протекает быстрее, что сокращает количество образующихся побочных продуктов во время сбраживания. Напиток на выходе получается чище.
2. При инвертировании погибают обитающие на поверхности сахара вредные бактерии, что снижает риск заражения браги.
3. При перегонке на классических аппаратах с сухопарником качество конечного продукта становится значительно лучше.
4. Инвертированный сахар гораздо мягче влияет на ароматику браг на зерновых или фруктово-плодовом сырье. Если есть цель увеличить выход продукта (например, фруктовой браги), рекомендуется использовать именно инвертированный сахар.

Минусы инвертированного сахара

1. На приготовление браги нужно больше времени. Инвертирование — трудозатратный процесс.
2. Во время инвертирования в сахаре образуется вредное вещество фурфурол, которое может вызывать аллергическую реакцию. Однако его концентрация настолько мала, что он не способен причинить вред организму. В любом домашнем варенье концентрация этого элемента намного выше.
3. На инвертированном сахаре чуть ниже выход продукта.

Ниже расскажу безопасный способ инвертирования сахара без кипячения.

Простая технология инвертированного сахара

Для инвертирования в домашних условиях нужно 5 г лимонной кислоты на 1 кг сахара. Воду добавляем в соотношении 1 к 2 — т. е. на 2 кг сахара добавляем 1 л воды. Исходя из этих данных, можно без труда высчитать нужные пропорции для своего случая.

• сахар — 6 кг;
• лимонная кислота — 30 г;
• вода — 3 л.

1. Отправляем в кастрюлю 3 л воды, слегка подогреваем.
2. Растворяем в теплой воде 6 кг сахара и нагреваем раствор до 70°С.
3. Осторожно, небольшими порциями добавляем лимонную кислоту, чтобы не образовывалось пены. Не забываем при этом помешивать раствор.
4. Продолжаем медленно нагревать жидкость до 80°С. Выдерживаем сироп при такой температуре 1 час или чуть больше.

В итоге у вас получится чистый прозрачный сироп, который полностью готов к использованию.

Для наглядности посмотрите видеоролик Кислицына Влада — по этому же рецепту он получает отличный чистый инвертированный сахар, на котором (спойлер!) в итоге получился великолепный сахарный самогон.

Источник

Инвертировать сахар для самогона

При инвертировании сахар разлагается на глюкозу и фруктозу, которую дрожжам гораздо легче сбраживать. При этом сокращается время сбраживания и накапливается меньше вредных веществ. Продукт практически не пахнет самогоном, появляется скорее легкий запах рома, чувствуются медовые, карамельные нотки.

Инвертирование сахара для самогона зачем

Проведем эксперимент, поставим 2 браги: просто на сахаре и на инвертированном, и посмотрим результаты на газохроматографическом анализаторе после двойного перегона по классической схеме:

Видим, что в образце из инвертированного сахара меньше примесей:
• сивушных масел на 20%;
• эфиров на 30%;
• альдегидов в 3 раза.

Органолептически продукт из инвертированного продукта значительно лучше. Однако, есть и минусы — на инверте выход конечного продукта на 10% меньше.

Ценители спирта с инверта любят его за органолептику. Фурфурол, который образуется при инвертировании, имеет приятные «хлебные» нотки, а оксиметилфурфурол (ОМФ) — «медовые», которые на простом оборудовании размазываются по всему погону. Нос начинает улавливать ОМФ при концентрации 5-10 мг на литр. Допустимая концентрация в пищевых продуктах — 100 мг/л. В любой выпечке оксиметилфурфурол есть всегда. Прямой связи между ОМФ и возникновением каких-то болезней не обнаружено.

Как инвертировать сахар для самогона

Готовим инверт из расчета на 60 литров браги.

Как инвертировать сахар для браги:
1. Наливаем в емкость 6 литров воды.
2. Включаем нагрев и добавляем 12 кг сахара.
3. Регулярно помешиваем для полного растворения
   (сироп при этом на вид серый, состоит из мелких пузырьков).
4. Доводим смесь до кипения и убавляем нагрев до минимума.
5. Всыпаем пакетик лимонной кислоты (50 гр.), перемешиваем.

Осторожно, при добавлении кислоты сироп иногда начинает пениться и содержимое может выплеснуться наружу!

Пропорции инвертирования сахара для браги и самогона

• Сироп готовится из расчёта 500 мл воды на 1 кг сахара.
• Лимонная кислота вносится из расчёта 4-5 грамм на килограмм сахара (лучше 4 грамма, так как излишняя кислота в браге нам ни к чему).

Пропорции при инвертирование сахара для самогона:

Браги (всего)

5 л

20 л

40 л

40 л

40 л

40 л

40 л

40 л

60 л

60 л

60 л

60 л

Сахара

1 кг

4 кг

7 кг

8 кг

9 кг

10 кг

11 кг

12 кг

10 кг

11 кг

12 кг

13 кг

Воды

0,5 л

2 л

3,5 л

4 л

4,5 л

5 л

5 л

5,5 л

6 л

6,5 л

Лимонной кислоты

4 гр

16 гр

28 гр

32 гр

36 гр

40 гр

40 гр

44 гр

48 гр

52 гр

Объем сиропа

1,1 л

4,4 л

7,7 л

8,8 л

9,9 л

11 л

11 л

11,6 л

13, 2 л

14,3 л

Гидромодуль

4,4

4,4

5,1

4,4

3,8

3,4

3,0

2,7

5,4

4,9

4,4

4

Крепость браги

11,76%

11,76%

10,29%

11,76%

13,23%

14,70%

16,17%

17,64%

9,80%

10,78%

11,76%

12,74%

Часто задаваемые вопросы

Почему иногда при инвертировании сироп не пенится при добавлении лимонной кислоты? Зависит от сахара — может и не пениться, но лучше быть к этому готовым.

Как понять что сахар инвертировался? Сироп становится прозрачно-соломенного цвета. Для пробы есть интересная реакция «на нити». Капаем капли сиропа в банку с водой, охлажденной до 15°С — видно, как капли распадаются на нити.

То что вы видите, это не морозные узоры на стекле. Это так растворяется в воде капля инвертированного сиропа из сахара — характерные нити-стрелки.

Фурфурол в самогоне. Инвертирование имеет один недостаток – в процессе вырабатывается канцерогенное вещество фурфурол. И чем дольше идет процесс и при большей температуре, тем больше его будет выработано. Справедливости ради надо сказать, что вырабатывается его минимальное количество, что практически безвредно для здоровья. Наши бабушки часами кипятили варенье с сахаром, и ничего, мы живы до сих пор.

Для того, чтобы оксиметилфурфурола в процессе приготовления инвертированного сиропа образовывалось как можно меньше, сироп нужно в процессе не перегревать. Процесс инвертирования должен проходить при температуре от 80°C и ниже, а не так как многие пишут «кипятил 2 часа» и т.д.

Чтобы не стоять с термометром над кастрюлей с сиропом я лично делаю так: довожу сироп до кипения, добавляю лимонную кислоту и убавляю нагрев до минимума. Примерно через час инверт готов.

Можно сделать еще проще — довести до кипения, снять с плиты и укутать в одеяло на 2 часа (или до утра).

Источник

Время полного инвертирования сахара

Это не тема про инвертировать / не инвертировать – об этом разговоры здесь [Брага из инвертированного сахара: а ведь это классно!] Все множество мнений и сломанных копий на эту тему сводятся к одному простому выводу – если используется колонна, то смысла инвертировать нет, даже вредно – ибо выход спирта после инвертирования будет меньше, а если для дистилляции используется простое оборудование, то смысл есть – разница во вкусе конечного продукта после второго перегона ощущается хорошо. Пример можно прочитать здесь [Первый самогон для начинающих с полного нуля]
Инвертирование сахара имеет один недостаток – в процессе вырабатывается канцерогенное вещество фурфурол. И чем дольше идет процесс, тем больше его будет выработано. Поэтому, если принято решение инвертировать сахар, то необходимо найти ту точку, когда инвертирование уже завершается, дабы не вырабатывать вредности больше неизбежного. Исходя из данного материала, которым поделился Daniil [сообщение #13454702] подтверждается вывод, что чем меньше времени инвертируется сахар, тем меньше вредностей. Поэтому поиск оптимального соотношения кислоты, температуры и времени – необходим.

В поисках оптимального соотношения Григорий С поделился ссылкой [сообщение #13455015] на тему, где подробно расписан процесс инвертирования http://www.homebrewer.ru/. ie-saxara.2831/ и размещена интересная номограмма.
Продублирую тут текст работы с номограммой.
Скрытый текст Инвертирование сахарозы.

Источник инвертирования:
— сахароза (тростниковый сахар, свекловичный сахар)

Продукты инвертирования:
— глюкоза
— фруктоза

Что такое инвертирование сахарозы?

Инвертирование столового сахара это реакция гидролиза молекулы сахарозы в кислой среде или в присутствии фермента с общим названием — гидролаза, в результате которой образуется молекула глюкозы и молекула фруктозы.
При этом кислота не расходуется, а выступает только как катализатор.

Это реакция молекулы сахарозы с молекулой воды с увеличением массы конечных продуктов, поэтому из 95 грамм сахарозы получается 100 грамм инвертного сахара.
Также инвертный сахар чуть более сладкий при температуре до 40оС, чем сахароза из-за фруктозы.

Для инвертирования сахарозы, как в домашних условиях, так и на производстве, применяют кислоты.
Можно использовать любую кислоту, если вас интересует этот процесс только с точки зрения химического опыта, но для получения пищевого продукта лучше ограничиться следующим списком кислот:

Молочная кислота
Формула: C3H6O3
Молярная масса: 90,1 г/моль
Плотность: 1,225 г/см³
К1 = 1,38*10−4

Лимонная кислота
Формула: C6H8O7
Молярная масса: 192,1 г/моль
Плотность: 1,66 г/см³
К1 = 7,447*10−4

Ортофосфорная кислота
Формула: H3PO4
Молярная масса: 97,9 г/моль
Плотность: 1,88 г/см³
К1 = 1,1*10−2

Серная кислота
Формула: H2SO4
Молярная масса: 98,1 г/моль
Плотность: 1,84 г/см³

*К1 – константа диссоциации по первой ступени.

Эти кислоты интересны тем, что они нелетучие, первые две пищевые, две последние образуют плохо растворимый осадок при реакции с карбонатом кальция (мелом), который также нетоксичен.
В дальнейшем можно отфильтровать или декантировать сироп от осадка.
Поэтому рекомендуется использовать эти кислоты.

Ряд построен с увеличением эффективности сверху вниз.
Медленнее всего реакция гидролиза будет проходить с молочной кислотой, быстрее всего с серной.

Чем выше температура смеси и ниже показатель pH, тем быстрее протекает реакция гидролиза.
По номограмме можно легко определить количество проинвертировавшей сахарозы.
Для этого надо знать температуру, рН сиропа и продолжительность процесса.
текст

На графике пунктирной линией отображен пример, который показывает 60%-ое разложение сахарозы при +70оС, рН — 2,4, продолжительность процесса 120 минут.
Таким образом нам всего лишь необходимо рассчитать показать pH для того, чтобы определиться, сколько нам потребуется времени для достижения того или иного процента инвертирования сахарозы или исходя из требуемого pH рассчитать количество кислоты.

Определимся с терминами, которые нам потребуются для расчетов.
Молекулярная масса — масса молекулы, выраженная в атомных единицах массы.
Молярная масса — масса вещества в граммах, численно равная молекулярной массе, измеряется в г/моль.
Молярная концентрация — это отношение количества растворенного вещества (в молях) к объему раствора в литрах.
Константа диссоциации (справочная величина) — вид константы равновесия, которая характеризует склонность объекта диссоциировать (разделяться) обратимым образом на частицы
[H+] – концентрация ионов водорода в моль/л.

На примере серной кислоты выясним эти величины.
Формула серной кислоты – H2SO4,
Молекулярная масса – 1*2+32*1+16*4 = 98 (атомные массы берутся из таблицы Д.И. Менделеева)
Молярная масса – 98г/моль
Молярная концентрация – 1 моль/л, это 98 грамм кислоты на литр раствора.
Константа диссоциации равна единице, потому что это сильная кислота.

Как найти концентрацию ионов водорода?
Молекула серной кислоты диссоциирует по формуле:
H2SO4=2H+ + SO4-

Значит из одного моля серной кислоты получается 2 моля ионов водорода.
Получается, что молярная концентрация ионов водорода в два раза больше молярной концентрации серной кислоты.
И если в литре раствора 98 г кислоты, что равно одному молю, то в этом растворе 2 моля ионов водорода. [H+] = 2 моль/л

Водородный показатель pH рассчитывается по формуле: pH= — lg [H+]
получаем, pH= — lg [2] = — 0,3 (ух, очень кислый раствор)

Несмотря на то, что мы привыкли думать о pH в диапазоне от 0 до 14, этот показатель может выходить за эти пределы.

Чтобы понять, сколько молей кислоты надо растворить, зная pH, надо возвести 10 в степень показателя pH с отрицательным знаком.
10 в степени -(-0.3), то есть 10 в степени 0.3 равно 2 моль.

Решим такую задачку:
сколько грамм серной кислоты должно быть в литре раствора, чтобы получить pH=2?

Решение:
1. Находим количество моль ионов водорода
10 в степени -2 равно 0,01 моль
2. Если 1 моль серной кислоты — 98 грамм, то 0,01 это 0,98гр, но так как количество моль ионов
водорода в два раза больше, то кислоты в два раза меньше, то есть 0,49гр.

Получается, чтобы сделать раствор с pH=2, нам нужно взять 0,49 гр. серной кислоты на 1 литр раствора.

————————————————————————————————————
Для слабых кислот необходимо учитывать константу диссоциации.
Поэтому для них концентрация ионов водорода будет считаться по формуле
[H+] = корню квадратному из произведения Кд на молярную концентрацию.

Решим такую задачу:
Какой величины получится pH если в литре раствора будет 10гр лимонной кислоты?

1. Найдем, сколько молей составляют 10 гр. лимонной кислоты.
Молярная масса лимонной кислоты – 194 г/моль, значить 10 гр. это 0,05 моль.
2. Получается что у нас 0,05 молярный раствор.
3. Лимонная кислота диссоциирует по трем ступеням, но нас интересует только первая, так как
вторая и третья значительно меньше и мы ими пренебрежем.
Кд = 7,447⋅10−4 , значит [H+] =√7,447⋅10−4*0,05 = 0,006

4. По формуле рассчета pH= — lg [H+] = 2.2

Зная как найти pH, мы можем воспользоваться номограммой и определить, сколько времени при данном уровне pH для достижения той или иной степени инвертирования сахара.

Применяем знания к процессу инвертирования сахара.
При растворении 2гр лимонной кислоты в литре раствора, получим pH=2,5.
Предположим, что будем нагревать на водяной бане при 95оС чтобы ни в коей мере не получить карамель.

Исходя из номограммы получаем, что при этих условиях необходимо нагревать раствор 55-60 минут.

Также необходимо учитывать, что в случае со слабыми кислотами слишком крепкий раствор сахара будет снижать степень диссоциации кислоты, тем самым изменяя расчетные данные в сторону увеличения показателя pH.

Минирецепты для инвертирования сахара.

С лимонной кислотой:
Сахар – 500 г
Вода – довести объем до 1000 мл
Лимонная кислота – 2 г
Температура – 95оС (водяная баня)
Время нагрева – 60 мин.

С серной кислотой:
Сахар – 500 г
Вода – довести объем до 1000 мл
Серная кислота – 0,15 г
Мел (для гашения кислоты) – 0,2 г
Температура – 95оС (водяная баня)
Время нагрева – 60 мин.

В процессе гашения кислоты образуется – 0,21 г сульфата кальция (гипса)

В дальнейшем можно упарить сироп до нужной вам степени карамелизации или до 70%, не доводя до карамелизации.

Для использования номограммы необходимо в первую очередь определить рН сиропа. Т.к. самая доступная кислота является лимонная, то на ее основе сделал свои расчеты. Если есть желание использовать иные кислоты, то можете сделать свои расчеты по приведенной выше методике.
Для определения рН раствора я использую указанную в методике формулу. Для удобства вставил ее в бражный калькулятор от Abettor, соответствующая тема здесь [Бражный калькулятор] Если используете в работе другие файлы excel то можете использовать готовую формулу и вставить ее в нужное для себя место – «=-LOG(КОРЕНЬ(7,447*СТЕПЕНЬ(10;-4)*((А/(((Б/1,61)+В)/1000))/194)))», где:
А = ячейка с весом лимонной кислоты в гр.
Б = ячейка с весом сахара в гр.
В = ячейка с объемом воды в мл.

После того как рН раствора определен можно выбрать температуру сиропа. Самое простое – это использовать температуру кипения. Разное количество сахара ведет к разной концентрации сиропа, и температура его кипения будет разная. Табличка прилагается.Об источнике здесь [сообщение #13457429]

Теперь, когда знаем рН сиропа и его температуру кипения, можно использовать номограмму – это сделать просто: выбираете слева температуру, отмечаете точкой, потом отмечаете на соседней шкале точку рН вашего раствора и через эти точки проводите прямую до средней шкалы.
От точки на средней шкале ведете прямую либо через желаемый процент инвертирования, либо через желаемое время инвертирования (шкалы справа от средней).
Таким образом получаете выходные данные по времени и проценту инвертирования.

Например, при соотношении на 1 кг сахара 520мл воды и 0,8 гр лимонной кислоты — рН сиропа будет равен 2,8, а время полного инвертирования составит 42 минуты кипения сиропа (t* кипения 102,5*С для сиропа 55%) и дальнейшее кипение только добавляет вредные вещества.

Проведя некоторое множество вычислений получилась интересная табличка, из которой следует, что достаточным, и значит оптимальным временем для инвертирования, является 15 минут кипения сиропа имеющего рН 2,5. Чтобы получился подобный сироп я использую при инвертировании следующее соотношение (брага 20 л):
1000 мл воды
4300 гр сахара
10 гр. лимонной кислоты. – это не много. т.к. впоследствии сироп будет разбавлен дополнительными 16 л воды (на 20 литров браги) и рН браги станет равен 2,85.

Процесс инвертирования происходит просто: в емкость налить воды, добавить сахар, нагреть. До инвертирования сироп серый, состоит из мелких пузырьков. Как только сироп начинает кипеть, т.е. достигает расчетной температуры — добавляется лимонная кислота. Сразу будет бурная реакция, поэтому надо либо глубокую емкость с высокими бортами (сироп норовит таки убежать), либо пару минут постоянно помешивания до прекращения реакции. Немного принижаем температуру и поддерживаем ее необходимое время. В течение 15-20 минут (при вышеуказанных условиях рН=2,5 t=110*C – расчетное время 13 минут) сироп приобретает соломенный цвет и становится полностью прозрачным. Предлагаемая методика «капля в воду» [сообщение #13454674] подтверждает, что по истечении расчетного времени поведение сиропа в воде перестает изменяться, что также подтверждает окончание инвертирования.

Источник