L'inversion du sucre est la conversion chimique de la saccharose en glucose et fructose. Ce processus est amélioré par les acides et les températures élevées.
Le saccharose est soumis à l'inversion du sucre qui modifie la composition de la boisson. Puisque de nombreux sodas sont produits en utilisant du sucre de betterave ou de canne comme édulcorant, cette réaction chimique doit être étroitement surveillée car la composition de la boisson change progressivement avec l'inversion du sucre.
La mesure du degré d’inversion du sucre joue un rôle très important dans la production et le contrôle de la qualité avant, pendant et après le processus de fabrication, et elle est pertinente pour les producteurs et embouteilleurs de boissons sucrées.
Inversion du sucre
Qu’est-ce que l’inversion du sucre ?
L’inversion du sucre de betterave ou de canne est la conversion chimique du saccharose en solution en glucose et fructose. Ce processus est amélioré par des acides et des températures élevées T. L'angle de rotation de la lumière polarisée envoyée à travers la solution change pendant le processus d'inversion.
Fig. 1 : Le processus d'inversion du sucre
Que se passe-t-il pendant l'inversion du sucre ?
Le disaccharide saccharose est divisé en un mélange 1:1 des monosaccharides fructose et glucose, une molécule de saccharose consommant une molécule d'eau. En conséquence, la densité de la solution augmente avec le degré d'inversion progressif, et le volume diminue. Fig. 1 : Le processus d'inversion du sucre
Pourquoi la réaction est-elle appelée "inversion du sucre" ?
Les solutions de saccharose font tourner le plan de la lumière polarisée. L'angle auquel le plan de lumière polarisée est tourné est spécifique à chaque sucre et dépend de sa concentration. Une solution aqueuse de saccharose est dextrorotatoire. Cela provoque une rotation spécifique de +66,5°. La rotation spécifique du glucose est de +52,5°, mais le fructose est fortement lévogyre (-92°). Lors de l'inversion, la rotation spécifique subit progressivement un changement de direction de la lumière polarisée de +66,5° à -19,7°. La solution inversée est lévorotatoire et affiche une rotation spécifique de -19,7°. $ {52,2° - 92° \over 2} = -19,7° $
Pourquoi s'inquiéter de l'inversion du sucre ?
En général, les boissons gazeuses sont produites en mélangeant du concentré avec de l'eau à un ratio défini. Le saccharose dans le concentré s'inverse pendant le stockage : la densité du concentré augmente, son volume diminue. Le poids du glucose et du fructose ensemble après inversion complète est de 360,32 g/mol tandis que le poids du saccharose avant inversion est de 342,30 g/mol. $ {360.32 g/mol \over 342.30 g/mol} = 1.053 $
La valeur fraîche de °Brix augmentera d'environ 5 % après une inversion complète. Ainsi, Brix frais = Brix inversé * 0,95.
Pour un rapport de mélange correct du sirop avec de l'eau, la teneur en sucre du sirop doit être connue. Si la recette de production de boissons gazeuses est basée sur le concentré frais (non inversé), l'inversion partielle ou totale du produit entraînera un sous-dosage du concentré. Si la recette demande un concentré inversé et que le concentré est encore frais, un surdosage du concentré sera la conséquence.
Figure 2 : Suivi de l'inversion du sucre pendant la production
Ainsi, comme l'illustre la Figure 2, le progrès de l'inversion du sucre doit être connu avant et pendant la production de boissons gazeuses. Pour ce faire, deux options existent : la méthode traditionnelle d'inversion forcée suivie du calcul de °Brix frais et °Brix inversé, ou la méthode instrumentale.
°Brix frais : valeur de °Brix avant inversion
°Brix inversé : valeur de °Brix après inversion complète
Comment suivre l'avancement de l'inversion du sucre
La méthode traditionnelle : inversion forcée
L'inversion forcée est une méthode chimique humide et nécessite les étapes suivantes[1]:
- Dégazez l'échantillon (s'il est carbonaté)
- Ajouter de l'acide
- Placez l'échantillon dans un bain-marie préchauffé (90 °C, 1 heure)
- Laissez l'échantillon refroidir
- Mesurer la densité de l'échantillon
- Utilisez une procédure de conversion appropriée (par exemple, une fonction polynomiale) pour calculer le °Brix frais ou le °Brix inversé à partir de la densité mesurée.
Si le degré d'inversion est également requis, la densité est mesurée deux fois : une fois après dégazage avant inversion et une fois après inversion. Le temps total de consommation par échantillon est de 60 à 120 minutes.
La méthode instrumentale
La méthode instrumentale combine les mesures de densité et de vitesse du son, car ces deux propriétés sont affectées différemment par le processus d'inversion en cours. Ces propriétés sont utilisées comme entrée pour un algorithme qui fournira des informations sur la concentration de sucre frais, la concentration de sucre inversé et le degré d'inversion. La méthode instrumentale nécessite les étapes suivantes :
- Dégazez l'échantillon (s'il est carbonaté)
- Injectez l'échantillon dans les cellules de mesure de l'instrument analytique
- Appuyez sur <Démarrer>.
Le temps total de consommation, y compris le dégazage, est de 5 à 10 minutes.
Remarques
- Toutes les étapes décrites peuvent être considérées comme une ligne directrice générale et peuvent être adaptées en fonction des normes internes de l'entreprise.
Références
Liens externes
- Densimètre et Sonomètre: DMA 5001 Sound velocity
- Mesure en ligne du degré Brix, analyse des boissons diététiques et mesure du CO₂ : Cobrix 5:
- Mesure en ligne du degré Brix dans les boissons gazeuses : Brix Monitor
- MCP 5300/5500 Sucromat
