Пчеловоды и самогонщики знают, зачем нужен инвертный сироп - кормить пчел и гнать брагу. Кондитерам необходимость инвертного сиропа менее очевидна. Кондитеры, близкие к народу, не будут мучиться и просто возьмут вместо него мед. Кондитеры при понтах порвутся, но раздобудут глюкозный сироп и забудут об инвертном в 99% рецептах.
Зачем же готовить инвертный сироп?
Теперь, когда есть четкая мотивация, можно перейти к сути вопроса.
Обычно солнечные световые волны колеблются в какую угодно сторону, но с помощью фильтра можно сделать так, чтобы они колебались в одной плоскости. Это плоскость поляризация.
Плоскость поляризации поворачивается, когда свет проходит через некоторые вещества, которые за это называют оптически активными.
Вещества оптически активны если их молекулы несимметричны относительно правой и левой сторон, то есть в геометрическом смысле не равны своему зеркальному отражению, что в геометрии называют хиральностью, а в химии соответствующие вещества - хиральными.
Конечно, было бы некрасиво грузить этой темой, если бы сахароза, фруктоза и глюкоза не были бы хиральными. Если их растворить в воде (которая, к счастью, не хиральна), сахароза будет поворачивать плоскость поляризации по часовой стрелке, глюкоза - тоже по часовой, но не сильно, а фруктоза - против часовой и очень сильно.
Если сахарозу разделить на глюкозу и фруктозу, получится, что раньше плоскость поворачивалась по часовой, а теперь - против (фруктоза перебивает глюкозу). Когда что-то куда-то поворачивается на обратно, это по умному называется "инверсией". В честь этого прикола со светом гидролизированный сироп называют инвертным.
Граммарнаци на заметку: в честь того, что сироп "инвертный", сам гидролиз стали называть "инверсией сахара", а потом и сам сироп - "инвертированным", хотя инверсия - это про свет, а не про сахар. Но не стоит брать этот факт на вооружение и идти воевать на пчеловодческие и самогонные форумы: это словоупотребление хорошо укоренилась по обе стороны языкового барьера, проникло в научные статьи, и хрен уже с этим что сделаешь.
Так вот, вся эта байда со светом измеряется рефрактометром, которого ни у кого нет. Так-то он на Али стоит 1000 рублей, но применяется он почти исключительно в этих вот фокусах с сахаром, как правило чисто под них заточен и даже называется "сахарометром", поэтому в хозяйстве встречается реже кулинарного термометра.
А без рефрактометра вообще не ясно, получился инвертный сироп или нет, что в общем-то ставит под сомнение любой рецепт.
Я придерживаюсь мнения, что если полученный сироп ведет себя как инвертный, а именно - сам не кристаллизуется как сахароза, и мешает ей кристаллизоваться, то это таки инвертный сироп. На этом стоит весь мой рецепт. В конечно счете, домашние рецепты инвертного сиропа - это больше искусство, чем наука.
С помощью простейших манипуляций с обычным сахаром, получается офигенное, необычное сахарное месиво. С химической точки зрения, эти манипуляции - гидролиз сахарозы. Сахароза - это фруктоза и глюкоза, у которых в одном месте вместо гидроксильных групп (OH) - связывающий их общий кислород (O), а.к.а. гликозидная связь. Решение очевидное - добавить к кислороду (O) воду (H2O), чтобы получилось две гидроксильные группы (2OH). Фруктоза и глюкоза возьмут себе по гидроксильной группе и отправятся в свободное плавание. Иными словами, нужно в сахарозу добавить воду.
При комнатной температуре и обычной кислотности воды процесс гидролиза займет пару лет (по слухам, я не нашел инфы из первых рук; почему-то), поэтому температуру повышают, а кислотность увеличивают, очевидно, кислотой. Какой?
Если почитать англоязычные рецепты, это всегда будет cream of tartar. Он вообще на западе в каждой бочке затычка, что может сильно раздражать жителей стран с менее развитой винной индустрией. Тартар - твердый фиолетовый осадок, который образуется от вина на бочках, пробках и часто плавает в нем самом.
На русском он называется "винный камень". Под этим названием я видел в продаже в России сам cream of tartar, но это не точное название. Винный камень - это именно тартар, смесь тартрата калия и гидротартрата калия, а cream of tartar - чистый гидротартрат калия, который и используется в пищевой промышленности.
Мелким шрифтом: cream of tartar - это не "татарский крем", в отличие от соуса тартар, который как раз "татарский соус". Это вообще не однокоренные слова. Первое - от греческого "тартарум", означающего жесткий осадок, например, в вине или на зубах. Второе - от "тартарус", мифического Тартар и этнонима, прилипившегося на западе ко всему татарскому из-за близости звучания.
Что пищевикам нужно от гидротартрата калия? От гидротартрата калия им нужно то, чего нет в тартрате калия - приставки "гидро-", то есть водорода.
Тартраты - соли тартаровой (винной) кислоты. У винной кислоты кислоты две карбоксильные группы, то есть она может донатить два катиона водорода (протона). Тартрат калия - это когда оба протона замещены калием, а гидротартрат - когда только один. То есть у гидротартрата калия есть в запасе один водород, который он готов отдать. Вещества, которые донатят водород называются кислотами, а конкретно такие соединения как гидротартрат калия - кислыми солями. Long story short: cream of tartar - кислая соль. Если ее кинуть в воду, вода станет кислее.
По общей тональности предыдущих абзацев проницательный читатель уже догадался, что повышать кислотность сиропа я буду не крим-оф-тартаром. Очевидные кандидаты - наиболее популярные пищевые кислоты: уксусная и лимонная. Менее очевидный кандидат - соляная. С помощью соляной, делается большая часть инвертного сиропа в мире, но это промышленный способ, а соляная кислота есть дома не только лишь у всех. Поэтому уксусная или лимонная.
Уксусная кислота придаст всем кондитерским изделиям пикантный запах уксуса. Не очень сильный, но вполне заметный, поэтому уксусная кислота, будучи совершенно химически приемлемой, проигрывает лимонной по кулинарным свойствам.
Осталось определиться, откуда брать лимонную кислоту. Не то, чтобы порошок лимонной кислоты был прямо очень редким ингредиентом, но хочется почему-то просто налить лимонно сока. И тут будет сюрприз. В кулинарии везде, где есть аминокислоты (из протеинов, например), сахар и тепло, происходит реакция Майара. То есть практически везде. Визитная карточка реакции Майара - коричневый цвет, хоть в жаренном мясе, хоть в жаренной картопле.
Сахар есть, в том числе дико активная в Майаре фруктоза, тепло есть, и аминокислоты будут, если добавить лимонный сок вместо лимонной кислоты. Лимонная кислота - не аминокислота, в отличие от аминокислот протеинов из 100% лимонного сока. То есть с соком лимона будет желтизна. Но желтиза - фигня по сравнению с тем, что начнется, когда (забегая вперед) кислота будет нейтрализована: реакция Майара ускоряется с понижением кислотности.
На практике это выглядит так:
Технически ничего страшного, но эстетически не выйдет, например, белоснежной нуги.
Поэтому - лимонная кислота в порошке.
Температура
В принципе, чем она выше, тем гидролиз быстрее. Проблемы начинаются при 105 градусах. Сахароза карамелизуется при 160 С, глюкоза - тоже при 160 С, но фруктоза - при 105 С. Когда мы разделим сахарозу на глюкозу и фруктозу, фруктоза начнет карамелизоваться. Это значит, что сироп начнет желтеть и приобретать вкус жженой фруктозы. В принципе, это может быть фичей, на западе такой сироп называют Golden Syrup.
Обычно рецепты инвертного сиропа предписывают доводить температуру сиропа до 118, где фруктоза заведомо карамелизуется. Закономерный вопрос: а зачем? Единственная причина - доведение сиропа до стандартной концентрации, которая предполагается в рецептах. В промышленности, например, гидролиз проводят при 70 градусах, а если надо увеличить концентрацию сиропа, можно выпарить воду при температуре ниже 100 градусов, не карамелизуя фруктозу.
Собственно во всех рецептах, где варят сироп сахарозы, теоретически, не обязательно доводить до кипения: воду можно выпарить и при более низких температурах. Практически так не делают, потому что сахароза кристаллизуется в перенасыщенном растворе, поэтому температуру надо постоянно повышать, чтобы росла растворимость и сироп не становился перенасыщенным. Глюкоза и фруктоза кристаллизуются несравнимо хуже, поэтому выпаривать воду из сиропа с ним можно при низкой, постоянной температуре.
На практике это означает, что инвертный сироп можно готовить и на водяной бане (температура ниже 100 С), а если захочется повысить концентрацию - просто снять с кастрюли крышку и повыпаривать воду.
Время
Кинуть кислоты и нагреть недостаточно, нужно, чтобы это все хорошо поварилось. Тут ничего особенного, подойдет самое обычное время.
Нейтрализация
Зачем? Не нейтрализованный инвертный сироп выполняет свои функции замечательно. Но правильнее сказать - слишком замечательно: оставшаяся кислота будет продолжать свое дело, гидролизуя всю сахарозу, куда сироп будет добавлен. Не будет нуги, не будет советского щербета, фаджа, ирисок, сахарной глазури, будет только инвертный сироп. Вот поэтому инвертный сироп, приготовленный с кислотой, нужно нейтрализовать.
Способ весьма прямой - насыпать в него пищевую соду.
После абзаца про гидротартрат калия, нельзя не отметить, что пищевая сода - гидрокарбонат натрия, то есть тоже кислая соль, хотя по жизни обычно выступает в щелочной роли (гашение уксуса - вот это все). Но вообще гидрокрбонат (HCO3) - амфотерен, то есть может проявлять и кислотные и щелочные свойства, просто мы обычно используем щелочные, как в данном случае.
Пора варить
Нужно определиться с временем варки, количеством лимонной кислоты и соды. У пищевиков, очевидно, нашелся в хозяйстве рефрактометр, а к нему еще термометр, pH-метр, соляная кислота и часы (часы, впрочем, я тоже нашел), благодаря чему есть описание двух промышленных процессов:
Первый:
pH 2.15
Температура 71 С
Варили 2 часа
Второй:
pH 2.15
Температура 95 С
Варили 15 минут
Гидролизировали в обоих случаях 96% сахарозы, а в качестве кислоты брали соляную.
Температура в водяной бане будет как раз что-то около 95 C. Сравнимый pH можно получить при концентрации порядка 0,625 г (а.к.а. типа 1/8 чайной ложки) лимонной кислоты на 100 мл воды. Время пусть будет 1 час.
Доли чайной ложки сыпучих веществ очень удобно отмерять известным народным способом:
С содой не очевидно. Гашение содой происходит в два этапа: сначала гидрокарбонат забирает водород у лимонной кислоты, становясь угольной кислотой, а затем угольная кислота распадается на углекислый газ и воду (все как с гашением уксуса). В лимонной кислоте три карбоксильные группы, то есть три протона, которые она может отдать в качестве кислоты.
НО: одна из карбоксильных групп привинчена к углероду, к которому с другой стороны привинчена гидроксильная группа, дающая частичный отрицательный заряд, который притягивает протон делая эту карбоксильную группу менее кислотной (т.е. готовой этот углерод отдать). И что важно - менее кислотной, чем угольная кислота. Поэтому теоретически в реакциях с гидрокарбонатом участвуют только два протона из лимонной кислоты. Тогда на 1 г кислоты нужно 5/6 г соды.
НО: угольная кислота тут же распадается, теоретически в реакции можно задействовать и третий электрон, тогда соды нужно в полтора раз больше, чтобы и его покрыть: 5/4 г.
Так как соды не жалко, пусть будет последнее, то есть на 0,625 г кислоты - типа 0,781 чайной ложки соды. Разумеется, стоит это округлить до 1/4 чайной ложки соды. Так как соды совсем не жалко, можно сделать все 1/2 ложки.
Надо иметь в виду, что сода не сахар и воде растворяется хреново - порядка 10 г на 100 мл. Тут воды будет 40 мл в начале, а в конце - не 40 и не воды, а достаточно вязкого сахарного сиропа. В общем, сода в сиропе вся не растворится, а осядет на дне в виде порошка. Она там прилипнет и останется, если слить остальной сироп, так что не критично, да и ничего плохого в сиропе с содой нет.
Вариант решения проблемы - растворить соду в воде и влить в сироп. Тогда норм, но вода сильно его разбавит. Придется снова выпаривать для нужной концентрации.
Кстати, о концентрации. Она все-таки важна, потому что сироп хочется использовать в рецептах, то есть его имеет смысл привести сироп к общепринятой концентрации, которая гуляет в пределах 70-80%, что, кстати, соответствует концентрации сахаров в меду. На практике, такая концентрация достигается, если из 1 часа варки на последние 15 минут снять крышку с кастрюли. Это, конечно, ориентировочно, зависит от площади кастрюли и объема сиропа. Итак,
Рецепт инвертного сиропа
Ингредиенты:
Сахар
Вода
Лимонная кислота
Пищевая сода
[мои граммовки: сахар - 100 г, вода - 40 мл, лимонная кислота - 1/8 чайной ложки, пищевая сода - 1/2 чайной ложки (это с запасом, 1/4 тоже должно хватить)]
Инструменты:
Плита, чтобы нагревать; лопатка, чтобы мешать; кастрюля с крышкой; кастрюля, больше, чем предыдущая, чтобы засунуть одну в другую и сделать водяную баню.
Что делать:
Построить водяную класса кастрюля-в-кастрюле. Поставить баню на небольшой огонь (скажем, "двоечку"). Насыпать сахар в кастрюлю. Залить сахар водой. Насыпать лимонную кислоту. Поставить кастрюлю на водяную баню. Мешать сахар лопаткой, пока сахар не растворится. Накрыть меньшую кастрюлю крышкой. Оставить на 45 минут, пару раз подливая воду в водяную баню, потому что она будет испаряться. После 45 минут снять крышку и оставить еще на 15 минут. Снять меньшую кастрюлю с бани. Засыпать в нее соду и перемешать. Начнутся пузыри. Оставить часов на 8, пока пузыри все не выйдут.
Инвертный сироп логично хранить в банках из-под меда, чтобы подчеркнуть обретенную независимость от этого продукта:
Теперь можно гнать свой "мед" с блэкджеком и моносахаридами.
