Czy cukier inwertowany jest zdrowy? Właściwości i zastosowanie syropu cukru inwertowanego

Cukier inwertowany to słodzik produkowany z sacharozy (cukru stołowego) pochodzącej z buraka cukrowego lub trzciny cukrowej. Nie stosuje się go w gospodarstwach domowych, a jako syrop jest często używany w przemyśle spożywczym – piekarnictwie, cukiernictwie i w produkcji alkoholu. Cukier inwertowany jest słodszy niż sacharoza, lepiej rozpuszcza się w wodzie i przedłuża trwałość produktów, do których jest dodawany. Oddziałuje na zdrowie tak samo negatywnie, jak cukier stołowy.

Spis treści

1. Jak tworzy się cukier inwertowany?
2. Cukier inwertowany a syrop glukozowo-fruktozowy
3. Zastosowanie cukru inwertowanego
4. Szkodliwość cukru inwertowanego

Cukier inwertowany stanowi mieszaninę o równej zawartości glukozy i fruktozy – monocukrów, które wchodzą w skład sacharozy (cukru stołowego). Produkuje się go w postaci przezroczystego, gęstego syropu. W porównaniu z sacharozą cukier inwertowany ma drobniejsze kryształki, jest słodszy w smaku, ma zdolność zatrzymywania wilgoci w produktach, trudniej ulega krystalizacji, a jego niewielki dodatek do mas, kremów i polew zawierających cukier zapobiega wytrącaniu się w nich kryształków sacharozy, przez co poprawia gładkość i konsystencję gotowych produktów. Dzięki bardzo wysokiej higroskopijności rozpuszcza się z dużą łatwością.

Cukier inwertowany jest często stosowany w cukiernictwie i piekarnictwie.

W łyżce cukru inwertowanego znajduje się 14,6 g węglowodanów prostych i 58 kcal. Nie jest źródłem żadnych witamin ani składników mineralnych. Cukier inwertowany po spożyciu powoduje bardzo szybki i wysoki wzrost poziomu glukozy we krwi, a także duży wyrzut insuliny, przez co oddziałuje negatywnie na zdrowie.

Jak tworzy się cukier inwertowany?

Pierwszym etapem produkcji cukru inwertowanego jest hydroliza, czyli rozpad sacharozy na budujące ją cząsteczki. Hydroliza może zajść już pod wpływem ogrzewania wodnego roztworu cukru stołowego, jednak zwykle reakcję przyspiesza się dodatkiem katalizatora – sacharazy i inwertazy. Taki sam efekt osiąga się, dodając kwas, np. solny, cytrynowy lub kwas winowy. Enzym niezbędny do inwersji cukru produkują drożdże i pszczoły, a cukier inwertowany jest głównym składnikiem miodu. Jak wskazuje nazwa, cukier inwertowany to cukier, w którym następuje zmiana kierunku skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła (inwersja).

Procesy technologiczne umożliwiające produkcję cukru inwertowanego przebiegają następująco:

• Hydroliza kwasowa: Wodę podgrzewa się i miesza z cukrem stołowym w proporcji wagowej około 1:3. Cukier dodaje się do wody powoli - aż do uzyskania roztworu o zawartości 70-72% sacharozy. Mieszaninę podgrzewa się w celu rozpuszczenia cukru do 71ºC lub, by przyspieszyć proces, do 88ºC, a następnie chłodzi do 71ºC. Do roztworu dodaje się kwas solny w ilości wagowej 0,1%. Proces zachodzi najbardziej efektywnie w pH=2,15. Podgrzewanie prowadzi się przez około 4 godziny, aż zawartość sacharozy w roztworze spadnie poniżej 4%. Aby zneutralizować kwasowość syropu, dodaje się wodorowęglanu sodu.
• Hydroliza enzymatyczna: Mieszaninę sacharozy z wodą doprowadza się do temperatury 60°C i pH=5. Następnie dodaje się inwertazę w ilości 0,15% wagi syropu i pozostawia na około 8 godzin. Po tym czasie zwiększa się temperaturę roztworu w celu zahamowania działania inwertazy. Syrop cukru inwertowanego odparowuje się w warunkach próżniowych, aby zagęścić go i zachować pożądaną barwę.
• Hydroliza kwasowa w warunkach domowych: Sacharozę miesza się z wodą w stosunku wagowym 2:1 i dodaje 1 g kwasu cytrynowego lub 20 g soku z cytryny na każdy kilogram użytego cukru stołowego. Mieszaninę podgrzewa się do temperatury 114ºC, a następnie zdejmuje ze źródła ciepła i chłodzi powoli w temperaturze pokojowej.

Końcowym produktem inwersji sacharozy jest syrop cukru inwertowanego o składzie:

• fruktoza – 37,5%
• glukoza – 37,5%
• sacharoza – 2,5%
• woda – 22,4%
• popiół – 0,1%

W wyniku procesu technologicznego powstają ubocznie niewielkie ilości oligosacharydów złożonych z kilku cząsteczek cukrów. Z fruktozy w wyniku hydrolizy kwaśnej wytwarza się także oksymetylofurfurol, który jest zawsze obecny w miodzie sztucznym produkowanym z cukru inwertowanego.

Zastosowanie cukru inwertowanego

Ze względu na bardzo łatwą rozpuszczalność i uleganie krystalizacji w niewielkim stopniu syrop cukru inwertowanego jest chętnie stosowany w przemyśle spożywczym, szczególnie piekarnictwie i cukiernictwie, a także do wytwarzania przetworów owocowych. Połączony w niewielkich ilościach z cukrem zapobiega jego krystalizacji w produktach gotowych. Przedłuża także ich okres trwałości i zapobiega wysuszaniu. Cukier inwertowany jest składnikiem:

Cukier inwertowany nie jest stosowany jako słodzik w gospodarstwach domowych i nie można go kupić w sprzedaży detalicznej.

• polew i pomad;
• syropów;
• galaretek;
• dżemów, konfitur, powideł;
• cukierków o miękkim nadzieniu;
• czekolad nadziewanych;
• marcepanu;
• miodu;
• syropu klonowego;
• likierów;
• ginu;
• piwa belgijskiego;
• win musujących;
• pieczywa.

Cukiernicy wykorzystują go chętnie do produkcji ganache – kremu-polewy czekoladowej o bardzo gładkiej konsystencji. W lodach, sorbetach i ciastkach nie jest podstawową substancją słodzącą, a stanowi 5-10-procentowy dodatek. Cukier, który znajduje się w miodzie, to w większości cukier inwertowany wytwarzany dzięki obecności pszczelej inwertazy. Z cukru inwertowanego produkuje się również sztuczny miód, który z definicji musi zawierać niewielkie ilości hydroksymetylofurfuralu. Nie ma on jednak żadnych pozytywnych właściwości zdrowotnych naturalnego miodu, nie ulega scukrzeniu i pozostaje płynny nawet podczas długiego przechowywania.

Szkodliwość cukru inwertowanego

Cukier inwertowany oddziałuje na zdrowie w ten sam sposób, co zwykły cukier stołowy.

Cukier inwertowany powinien być ograniczany w codziennej diecie tak jak cukier rafinowany. Ze względu na to, że glukoza i fruktoza występują w nim osobno, może wpływać negatywnie na organizm w zbliżony sposób do syropu glukozowo-fruktozowego. Zagrożenia zdrowotne związane z nadmiernym spożyciem cukru w różnej postaci, w tym cukru inwertowanego, to:

• niealkoholowe stłuszczenie wątroby – szczególnie przyczynia się do niego wolna fruktoza;
• insulinooporność i cukrzyca typu 2 – wysokie stężenie cukrów prostych i gwałtowne zmiany poziomu glukozy sprzyjają zmniejszaniu się tolerancji na węglowodany;
• otyłość – cukier inwertowany jest tak samo kaloryczny jak cukier stołowy;
• próchnica;
• choroby serca – według badań z 2014 roku osoby, które dostarczają dziennie 8% energii pochodzącej z cukru mają o 38% mniejsze ryzyko śmierci z powodu chorób serca niż te, u których cukier stanowi 17-21% kalorii w codziennym jadłospisie;
• nowotwory przełyku, jelita cienkiego, jelita grubego i piersi;
• zachwianie równowagi mikroflory jelitowej i zespół nieszczelnego jelita – cukier prosty jest bardzo dobą pożywką dla drożdży i patogennych bakterii niepożądanych w mikrobiocie jelita;
• przewlekły stan zapalny.

Źródła:

1. W. Minifie, Bernard, Chocolate, Cocoa and Confectionery: Science and Technology, 1989, przez Google Books, https://books.google.pl/books?id=qdjh_W4uYS0C&pg=PA246&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false

2. Jordan S., Chesley A.L., Sources and Composition of Some Commercial Invert Sugar Syrups with Notes on Sorghum Syrup, The Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 1917, 9(8), 756-758

3. http://www.chefeddy.com/2009/11/invert-sugar/

4. http://www.sugar-and-sweetener-guide.com/inverted-sugar.html

5. http://www.scienceofcooking.com/what_are_inverted_sugars.htm

6. https://draxe.com/is-sugar-bad-for-you/

Aleksandra Żyłowska-Mharrab, dietetyk, technolog żywności, edukator