Получение инвертного сиропа и карамельной массы Получение инвертного сиропа и карамельной массы

Получение инвертного сиропа и карамельной массы

Инвертный сахар, применяющийся в карамельном производ­стве для частичной или полной замені патоки, готовят на кон­дитерских фабриках инверсией сахарных растворов в присутст­вии кислоты как катализатора реакции.
Условия приготовления й применения инвертного сахара при производстве карамели освещены в исследованиях [2, 12, 14. 18, 26, 28].
Количество прореагировавшей при инверсии сахарозы зави­сит от ряда факторов:
  • а) свойств и концентрации кислоты, применяемой в качестве катализатора;
  • б)  концентрации сахарных растворов, взятых для инвер­сии;
  • в) температуры и продолжительности инверсии;
  • г) присутствия несахаров в растворах сахара.
Различные кислоты, имеющие одинаковую концентрацию, инвертируют сахарозу с различной скоростью. Инвертирующая способность зависит от наличия в кислоте свободных водородных ионов.
Приводим данные об инверсионной способности различных кислот по Оствальду (табл. 8).
Т а б л и ц а 8
Наименование кислоты

Константа
инверсии
Наименование кислоты

Константа
инверсии
Соляная          

100

Муравьиная    

1,53

Серная            

53,6

Яблочная        

1,27

Фосфорная     

6,21

Молочная       

1,07

Лимонная        

1,72

Уксусная         

0,4

Инверсия проводилась путем добавления в 10%-ные раство­ры сахарозы при 25° полунормальных растворов соляной кисло­ты. Константа инверсии соляной кислоты принималась за 100.
При повышении концентрации кислоты увеличивается ско­рость инверсии. Для сильных кислот инвертирующее действие растет быстрее, чем пропорциональное содержание кислоты в растворе, для слабых кислот — медленнее.
С повышением температуры инвертируемых сахарных рас­творов скорость инверсии сильно возрастает.
Таблица 9
Температура инверсии в °С

Содержание сухих ве­ществ после инверсии в %

Содержание редуцирую­щих веществ в %

Цветность 20%-ного рас­твора

60*

80,3

24,2

0,3

70*

80,5

50,2

0,35

80

82,4

87,8

0,36

90

83,0

92,8

0,43

100

83,4

88,0

0,73

110

84,3

81,6

2,1

                                                                 В процессе инверсии сахарные растворы закристаллизовались,
В связи с тем, что в практике карамельного производства инверсии подвергаются растворы сахарозы высокой концентра­ции, приводим данные влия­ния температуры инверсии концентрированных раство­ров сахарозы на образова­ние инвертного сахара (табл. 9). Инверсии подвер­гался 80%-ный раствор са­хара в присутствии 0,02%
НСl в течение 30 мин.
  Как видно из приведен­ных данных, оптимальной температурой инверсии при добавлении к сахарному рас­твору 0,02% НСl и дли­тельности инверсии 30 мин. является температура 90°.
  Исследования  влиянияконцентрации сахарного рас­твора на характер обра­зующихся при инверсии продуктов разложения, проведенные в последнее время [19], показали, что с повышением концентрации инвертируемого сахарного раствора от 70 до 90% в инвертном сиропе повышается количество образующихся легкогидроли­зуемых ангидридов, способствующих повышению стойкости ка­рамели. Количество инвертного сахара, необходимое для предо­хранения карамели от засахаривания, при этом может быть зна­чительно снижено.
При добавлении к растворам сахарозы нейтральных солей, имеющих общий ион с кислотой, скорость инверсии повышается при применении в качестве катализаторов сильных кислот и по­нижается для слабых кислот.
Несахара, содержащиеся в сахарном песке в виде минераль­ных солей и других веществ, задерживают инверсию. С увели­чением количества несахароз в сахарных растворах при постоян­ном количестве добавляемой кислоты уменьшается способность сахарных растворов к инверсии.
При трехминутной инверсии сахарных сиропов 0,02% НСl от веса сахара [2] количество образовавшегося инвертного са­хара для сахаров различной степени очистки составит:

Вид сиропа
Количество инвертного
сахара в %
Сироп из сахара-рафинада     

80

сахарного песка        


50
желтого сахарного песка


40
Опыты, проведенные И. Н. Авдеичевым и В. М. Корляковой по инверсии 80%-ного раствора сахарного песка различными кислотами при 110° в течение 10 мин., показали, что соляная и серная кислоты, добавленные к сахарным растворам в количест­ве 0,01—0,02%, инвертируют в этих условиях почти весь -сахар. Увеличение времени инверсии или количества добавляемой кис­лоты ведет к разрушению большого количества инвертного «са­хара и сильному повышению его цветности.
При добавлении к сахарным растворам органических кислот вместо минеральных количество их должно составлять около 0,5% для виннокаменной и 1% для молочной кислоты. Еще более слабой инверсионной способностью обладают соли органических кислот. Так, 1% кислого виннокислого калия инвертирует в этих условиях 18% сахара. Свойством органических кислот и их -солей оказывать «слабое инвертирующее действие на сахарные рас­творы пользуются в производстве при необходимости провести частичную инверсию сахарного раствора. При нагревании са­харных растворов в присутствии органических кислот и их «солей процессы разложения образовавшегося инвертного сахара про­текают медленнее. В практике карамельного производства для инверсии сахара при необходимости превращения всего сахара в короткий срок в инвертный сахар пользуются сильной кисло­той, обычно соляной, а при необходимости проведения частичной или замедленной инверсии применяют в качестве катализатора органическую кислоту (молочную, лимонную, яблочную и др.) или соли органических кислот.
Для приготовления инвертного сиропа, содержащего 70 — 78% инвертного сахара, применяют 80%-ный раствор сахара, а в качестве инвертирующего средства — соляную кислоту. Коли­чество добавляемой соляной кислоты в зависимости от качества сахара изменяется в пределах 0,015—0,03% от веса сахара. Для сахарного песка обычно применяют 0,02—0,03% НСl.
Кислота добавляется в сахарный сироп при 90° в виде 10%иного раствора. Инверсию при 90° ведут для одного и того же сахарного 'раствора 20 мин. при добавлении 0,03% НСl или 30 мин. при добавлении 0,02% НСl.
Для регулирования количества кислоты, которую необходимо добавить в сахарный раствор в зависимости от свойств сахарного песка, можно пользоваться определением pH сиропа и лабора­торным определением количества кислоты, необходимой для до­стижения определенной величины pH.
Различные партии сахарного песка при одном и том же коли­честве кислоты могут иметь различную способность инвертиро­ваться в зависимости от характера присутствующих в них несахаров. Однако регулируя количество добавляемой кислоты и поддерживая постоянную величину pH, можно получить близкие скорости инверсии для различных партий сахарных песков.
Е. И. Журавлева установила, что если держать pH инвер­тируемого сиропа от 1,7 до 2, то различие в свойствах сахара при инверсии не имеет значительного 'влияния на количество проинвертированного сахара.
Инвертный сироп сразу после окончания инверсии необхо­димо нейтрализовать и охладить.
Нейтрализацию кислоты проводят 10%-ным раствором дву­углекислой соды (пищевой) при постоянном размешивании во избежание разложения глюкозы, которая весьма чувствительна к щелочным средам.
Для того чтобы получаемый инвертный сахар имел слабокис­лую реакцию, количество соды, необходимой для нейтрализации кислоты, взятой для инверсии, уменьшают на 10%. Расчет ведут по уравнению химической реакции
                                                                НСl + NаНСОз = NaCl + Н20 + С02.
Охлаждать инвертный сироп до 40—45° можно холодной водой, пропускаемой через змеевики, установленные в сборнике для инвертного сиропа. Хранение инвертного сиропа при высо­кой температуре вызывает в свцзи с разложением составной части инвертного сахара — фруктозы, которое протекает даже при температурах ниже 100°, сильное потемнение инвертного сиропа.
Приготовление инвертного сиропа обычно ведут в медных котлах, снабженных змеевиком и мешалкой. Наряду с медью [1] для приготовления инвертного сиропа могут применяться аппараты из нержавеющей стали марки Ж17Т.
          Получение карамельной массы
Карамельную массу получают увариванием сахарных раство­ров с патокой или инертным сахаром до содержания 97—99% сухих веществ. Сразу после уваривания карамельная масса представляет собой прозрачную вязкую жидкость от светлого до желтоватого цвета. При охлаждении до 40—45° карамельная масса, оставаясь в аморфном состоянии, становится твердой и хрупкой.
В отличие от сахара, являющегося твердым кристаллическим веществом, охлажденная карамельная масса представляет собой аморфное вещество, обладающее одновременно свойствами, ха­рактерными для твердого и жидкого состояния.
Технологический процесс получения карамельной массы мож­но рассматривать как перевод сахара из твердого кристалличе­ского в аморфное состояние.
Перевод сахара из кристаллического в аморфное состояние можно осуществить двумя путями: а) нагреванием сахара до плавления и б) растворением сахара в воде с последующим выпариванием влаги.
В промышленной практике карамельную массу получают рас­творением сахара в воде и увариванием сахарного раствора с патокой до необходимого содержания сухих веществ.
Необходимость добавления патоки в рецептуру карамельной массы вызывается тем, что при уваривании чистого сахарного сиропа до карамельной массы сахар выкристаллизовывается.
В качестве вещества, задерживающего кристаллизацию саха­ра при уваривании сахарных растворов до карамельной массы, обычно применяется крахмальная патока. В качестве антикрис­таллизатора можно применять также и инвертный сахар, который способен полностью или частично заменять патоку в ре­цептуре карамельной массы. По данным наших исследований (ВКНИИ), свойствами задерживать кристаллизацию сахара из карамельной массы обладают также расплавы сахарозы. При добавлении к сахарному сиропу 10% расплава сахарозы, при­готовленного при температуре 175—177°, можно получать стой­кую против засахаривания карамельную массу и карамель,
Добавление патоки в рецептуру карамельной массы придает ей, кроме того, необходимые для обработки (проминки, вытяги­вания, формования) пластические свойства.
В карамельном производстве принято следующее соотноше­ние между сахаром и патокой в рецептуре карамельной массы: ка 100 частей сахара 50 частей патоки.
Если патоку частично или полностью заменяют инвертным сиропом, то количество его добавляется в рецептуру из такого расчета, чтобы содержание редуцирующих сахаров в карамель­ном сиропе не превышало 15—16%.
Способность патоки и инвертного сахара задерживать крис­таллизацию сахарозы в процессе приготовления карамельной массы можно объяснить следующим:
  • повышением количества сухих веществ, содержащихся в насыщенном сахаро-паточном и сахаро-инвертном растворе, по сравнению с насыщенным раствором чистой сахарозы;
  • увеличением вязкости насыщенных сахаро-паточных и сахаро-инвертных растворов по сравнению с растворами чистой сахарозы;
  • образованием продуктов распада при нагревании сахаро­зы, патоки и инвертного сахара, часть которых способна за­держивать кристаллизацию сахарозы.
Исследования влияния патоки и инвертного сахара на рас­творимость сахарозы 1[44] показали, что в присутствии патоки и инвертного сахара растворимость сахарозы понижается, а об­щее количество сухих веществ сахарозы и патоки или саха­розы и инвертного сахара увеличивается (см. табл. 3).
  С увеличением количества патоки или инвертного сахара, добавленных к системе сахароза — вода, повышается содержа­ние сухих веществ в насыщенном растворе. Так, например, растворимость сахарозы при 30° составит 68,5%, или 217,5 а в 100 а воды. Если сахарозу растворять не в чистой воде, а в присутствии 35% патоки, то есть такого количества патоки, ко­торое обычно применяется в производстве карамели, то в на­сыщенном растворе будет только 39,46% сахарозы, или 157,3 а на 100 а воды. Общее количество сахарозы и сухих веществ патоки в насыщенном растворе составит 74,9%, или 298,6 а в 100 а растворителя, т. е. растворимость увеличится почти на 40%.
  Инвертный сахар, добавленный в систему сахароза — вода или образующийся в этой системе в результате инверсии, по­вышает общее количество сухих веществ в насыщенном растворе еще в большей степени, чем патока. Приведенный пример на­глядно показывает положительную роль патоки и инвертного сахара в качестве антикристаллизаторов в процессе получения карамельной массы.
Вязкость карамельных сиропов при одной и той же темпе­ратуре в сильной степени зависит от количества патоки в ре­цептуре карамельной массы [23, 36, 46]. Приводим показатели вязкости карамельных сиропов с различным количеством пато­ки (табл. 10).
Таблица 10
Сухие вещества

в %

Вязкость в пуазах при температуре в °С

100

108

Иб

120

а) Карамельный сироп с содержанием 50% патоки к весу сахара
87,32

3,89

2,58

1,63

1,31

85,20

2,00

1,39

0,94

0,77

84,08

1,45

1,02

0,70

0,60

82,20

1,15

0,77

0,54

0,44

б) Карамельный сироп с заменой 25 % патоки инверт­ным сахаром (сахара 100 г:, патоки 25 г, и н в е р т а 17 г)
86,74

2,38

1,65

1,06

0,88

84,20

1,07

0,78

0,54

0,46

82,53

0,77

0,55

0,39

0,33

в) Карамельный сироп с полной  заменой патокиинвертным сахаром (сахара 100 г, и н в е р т а 30 г)
87,0

1,59

1,06

0,73

0,64

84,8

0,94

0,63

0,44

0,37

81,9

0,44

0,34

0,25

0,22

Как видно из (приведенных данных, повышенной вязкостью обладают карамелыные сиропы, приготовленные на патоке или с частичной заменой патоки инвертным сиропом. Карамельные сиропы, приготовленные на одном инвертном сахаре, не обла­дают повышенной по сравнению с чистыми сахарными сиропами вязкостью.
Роль патоки и инвертного сахара как веществ, задерживаю­щих кристаллизацию сахарозы в процессе приготовления кара­мельной массы, можно представить следующим образом:
  • а)         в начале процесса уваривания сахаро-паточной или са- харо-инвертной смеси кристаллизация (сахарозы задерживается вследствие повышения общей растворимости сахаров в присут­ствии патоки или инвертного сахара;
  • б)         при дальнейшем уваривании (карамельных -сиропов до карамельной массы задержке кристаллизации способствуют также некоторые продукты, образовавшиеся (вследствие измене­ния сахаров;
  • в)         кристаллизацию карамельной массы задерживает также быстрый значительный рост вязкости карамельной массы при ее охлаждении, затрудняющий движение и соединение между собой молекул.
Приготовление карамельной массы на наших фабриках со­стоит из двух обычно последовательно выполняемых операций:
  • приготовления карамельного сиропа;
  • уваривания карамельного сиропа до карамельной массы.
          Приготовление карамельного сиропа на патоке
При периодическом /способе карамельный сироп готовится в основном по следующим двум схемам:
  • а)         растворением сахара в предварительно (подогретой патоке при барботировании паром и увариванием сахаропаточной смеси до необходимой концентрации;
  • б)         растворением сахара при нагревании в воде и последую­щим увариванием сахарного сиропа с патокой. Уваривание сахарного сиропа с патокой осуществляется (или в том же аппа­рате, в (котором приготовлен 'сахарный сироп, или в другом, куда поступает сахарный сироп и патока.
По первому способу карамельный сироп готовят следующим образом.
(Патоку, подогретую до температуры около 60°, насосом по­дают в аппарат (бак, диссутор) и затем загружают в него са­хар. Одновременно с загрузкой сахара пускают пар через коль­цевой барботер, расположенный на дне аппарата. После рас­творения сахара подачу пара через барботер прекращают и пускают пар давлением 4—5 ати в змеевики, расположенные в аппарате. Сахаро-паточную смесь уваривают до содержания в ней 84—86% сухих веществ. Уваренный до указанной плотности карамельный сироп самотеком по трубе поступает в сборники для сиропа и затем насосам накачивается через фильтры в сбор­ники, расположенные у вакуум-аппаратов. В качестве фильтров применяются металлические сетки с диаметром отверстий от 3 до 0,5 мм. Содержание редуцирующих сахаров в карамельном сиропе, приготовленном на патоке, не должно превышать 12— 14%, а на инвертном сахаре 14—46%. Нарастание редуцирую­щих веществ в процессе приготовления карамельного сиропа по этой схеме обычно составляет от 4 до 5%. Продолжительность одного цикла около 30 мин.
По второму способу (карамельный сироп готовят следующим образом.
В снабженный змеевиком аппарат наливают воду из расчета 25—30 л воды на 100 кг сахара, пускают пар в змеевик и затем загружают сахар. Аппарат должен быть снабжен мешалкой, которая способствует более быстрому (растворению сахара, ко­торое обычно длится от 20 до 30 мин. В течение этого времени часть воды испаряется и в сахарном сиропе содержится при температуре 108—110° около 80% сахара. В полученный сахар­ный сироп добавляют (согласно (рецептуре патоку и уваривают смесь до 116—117°, что соответствует содержанию 84—86% сухих веществ. Карамельный сироп фильтруют и передают на­сосом в сборники вакуум-аппарата. Общая продолжительность цикла варки карамельного сиропа по этому способу составляет 40—45 мин. Содержание редуцирующих сахаров 13—46%; нара­стание редуцирующих сахаров в процессе приготовления кара­мельного сиропа 4—6%.
Сравнителькые исследования двух способов приготовления карамельного сиропа [48] показали, что (приготовление кара­мельного сиропа путем растворения сахара в предварительно подогретой патоке позволяет получать сироп о меньшим коли­чествам редуцирующих сахаров и других продуктов разложе­ния, чем предварительное приготовление сахарного раствора с последующим увариванием его с патокой.
Приводим данные из указанной работы (табл. 14), характе­ризующие физико-химические изменения сахаров в процессе приготовления карамельного сиропа описанными выше двумя способами.
Таблица 11


Нарастание редуцирующих веществ в %

Поглощение при λ=282,5 mμ. в условных единицах

Цветность в условных единицах

Первый способ      

3,47

120

28,2

Второй    

5,31

132

49,2

          Непрерывный способ приготовления карамельного сиропа
ВНИИ кондитерской промышленности совместно с фабрикой «Рот-Фронт» разработали способ непрерывного приготовления карамельного сиропа [48, 51].
Технологический режим приготовления карамельного сиропа по новому способу отличается от прежних способов и режимов тем, что патока добавляется в сахарный сироп непрерывно, перед поступлением в сборники вакуум-аппаратов. Такой режим приготовления карамельного сиропа сокращает продолжатель- ность теплового воздействия «на сахар о-л а точную или сахаро- инвертную смесь. Благодаря этому уменьшается количество образующихся в процессе приготовления карамельного сиропа редуцирующих сахаров и других продуктов распада сахарозы. Цветность сиропов в результате уменьшения содержания про­дуктов распада сахарозы также уменьшается.
11                                        Рис. 11. Технологическая схема сироповарочной станции непрерывного действия:
/—нория для сахара; 2—просеватель-дозатор сахара; 3—бак-дозатор подогреватель воды; 4—растворитель для приготовления карамельного сиропа; 5—температурная машина для патоки; 6—насос для дозирования патоки; 7—сборник для инвертного сиропа; 8—насос для дозирования инвертного сиропа.
Проведенные на фабрике «Рот-Фронт» испытания нового способа приготовления карамельного сиропа показали, что предложенный режим приготовления карамельного сиропа по­зволяет получать карамельный сироп и карамельную массу из него с повышенной стойкостью.
Содержание редуцирующих веществ в карамельном сиропе составляет 11 —12% вместо ІІ4—16% при варке карамельного сиропа по существующим способам.
Приготовление карамельного сиропа на новой станции осу­ществляется следующим путем (рис. 11).
Сахар норией 1 подается в загрузочный бункер проcеивателя 2, проходит через крупное сито (диаметр отверстий 6 мм) и вы­ходит с наклонной плоскости через щель (высота которой ре­гулируется перемещением заслонки в зависимости от произво­дительности) на сито с отверстиями 2 мм. Просеянный сахар, пройдя магниты, непрерывно поступает в загрузочную воронку растворителя 4.
Вода из бака-дозатора 3, подогретая до 80—90° паром, про­ходящим через змеевики, расположенные в нижней части бака, непрерывно поступает в растворитель.
Постоянный уровень воды в баке поддерживается при по­мощи шарового клапана, а необходимая температура воды — терморегулятором. Угол наклона сливной трубки определяет величину высотного напора воды и соответствующий ее расход.
Растворитель для сахарного песка представляет собой горизонтальный аппарат с полуцилиндрическим днищем, разделенный по длине вертикальными перегородками на шесть сообщающихся между собой секций. Сахарный песок и вода непрерывно поступают в соотношении (1 :0,25 в первую секцию растворителя. Сахар, перемешиваясь с (водой, при нагревании растворяется в процессе перехода из первой во вторую и по­следующие секции.
Подогрев рецептурной смеси в аппарате обеспечивается паровой рубашкой, разделенной по длине на три секции, и горизонтальной лопастной мешалкой. В последней шестой сек­ции на валу мешалки насажен барабанный фильтр для филь­трации готового карамельного сиропа.
Патока, предварительно подогретая до 60—70° в цилиндри­ческой температурной машине 5, или инвертный сироп из сбор­ника 7 непрерывно подаются при помощи насоса-дозатора 6 (или 8) в пятую секцию растворителя.
В растворителе вся рецептурная смесь хорошо перемеши­вается и, пройдя через фильтр, расположенный в шестой секции растворителя, подается в сборники вакуум-аппаратов.
Карамельный сироп при выходе из растворителя имеет тем­пературу 106—110° и влажность і1і8—20%.
Для перехода раствора из одной секции в другую в верхней части перегородок между секциями предусмотрены отверстия. С целью увеличения пути следования раствора вдоль аппарата эти отверстия перекрыты специальными направляющими, кото­рые обеспечивают переход в следующую секцию раствора, на­ходящегося в нижней части предыдущей секции. Производитель­ность станции 2000 кг сиропа в час.
Барский машиностроительный завод организовал по техни­ческой документации, разработанной ВНИИпродмашем, серий­ное изготовление станций непрерывного приготовления кара­мельного сиропа.
Мастер Одесской кондитерской фабрики Я. Б. Шенкер пред­ложил изготовлять карамельную массу растворением сахара в патоке под давлением с дальнейшим увариванием полученной сахаро-паточной смеси до карамельной (массы в вакуум-аппа­рате. Испытания предложенного способа на опытной установке Одесской (кондитерской фабрики показали, что качество кара­мельной массы, получаемой но этому способу, отличается хоро­шей стойкостью. Разрабатывается техническая документация на аппаратуру для широкой проверки предложенного способа.
За рубежам (карамельный сироп готовят їв периодически действующих аппаратах, расположенных непосредственно у вакуум-аппаратов, что позволяет (получать сироп с меньшим содержанием редуцирующих саїхаров и продуктов разложения [47, 3].
Независимо от способа приготовления карамельного сиропа он должен быть прозрачным (от светлого до светло-желтого цвета) и в нем должны отсутствовать кристаллики сахара. Влажность карамельного сиропа от 14 до 18%. Количество редуцирующих веществ в зависимости от рецептуры, способа и режима приготовления колеблется в пределах 1— 2% при непрерывном способе и до 15—46% при существующих перио­дических способах.
Влажность сахарного и карамельного сиропа можно опреде­лять по температуре кипения при помощи специальных автома­тически действующих приборов.
Теплоемкость карамельного сиропа 0,495—0,505 ккал/кг град.
В табл. 12 приведены данные по температуре кипения са­харных, паточных и инвертных сиропов по Бухарову [6].
Таблица 12
Концентрация раствора в %

50

60

70

75

80

85

90

Температура кипения си­ропов в °С:

сахарных        

101,8

103,05

105,05

107,0

109,4

113,0

119,0

паточных         

101,3

1С1,95

103,65

104,85

106,45

109,0

113,60

инвертных       





108,10

110,50

113,50

118,0

124,55

Пользуясь таблицей температур кипения сахарных, паточ­ных и инвертных сиропов, можно, учитывая соотношение в рецептуре сахара, патоки и инвертного сахара, устанавливать температуру кипения карамельных сиропов для различных концентраций.
         Приготовление карамельного сиропа на инвертном сахаре
В практике карамельного производства существуют два спо­соба приготовления карамельного сиропа на инвертином сахаре:
  • а) с полной и
  • б)  с частичной заменой патоки инвертным сахаром.
Инвертный сахар добавляют в сахарный сироп в виде зара­нее приготовленного нейтрализованного инвертного сиіроіпа или инвертируют сахар в сахарном растворе, добавляя кислоту.
Наиболее часто в практике производства карамели ,в сахар­ный сироп 80% -пой концентрации вводят установленное рас­четным путем количество инвертного сиропа. Необходимое ко­личество инвертного сиропа определяется с учетом количества инвертного сахара, содержащегося в инвертном сиропе, и необ­ходимого процента инвертного сахара в карамельном сиропе (15—16%). Смесь сахарного сиропа с инвертным сахаром уваривают до необходимой концентрации, фильтруют и насосом подают в сборники, установленные у вакуум-аппаратов. Если карамельный сироп готовят с частичной заменой патоки инверт­ным сахаром, количество редуцирующих сахаров в сиропе не должно превышать 15%.
Способ добавления в сахарный раствор кислоты с образо­ванием в нем инвертного сахара, (позволяющий получать карамельную массу с менышим количеством редуцирующих сахаров и продуктов глубокого разложения, повышающих цветность сиропа, не имеет распространения, так как этим способом труд­но получать карамельный сироп со стабильным количеством редуцирующих веществ. Карамельный сироп этим способом по­лучают, добавляя к сахарному раствору молочную или другую слабоинвертирующую сахарозу кислоту. Количество молочной кислоты для образования инвертного сахара определяется опыт­ным путем. Количество инвертного сахара в полученном кара­мельном сиропе также не должно превышать 15—16%.
      Уваривание карамельного сиропа до карамельной массы
Для получения карамельной массы карамельный сироп, со­держащий 14—18% влаги, необходимо уварить до 97—99% су­хих веществ. Карамельная масса при выгрузке из варочного аппарата представляет собой прозрачную вязкую жидкость светло-желтого до желтоватого цвета.
  При охлаждении карамельной массы вязкость ее сильно воз­растает, и масса приобретает при 80—90° пластические свойства. При дальнейшем охлаждении она затвердевает в стеклоподоб­ное вещество.
Карамельная масса в зависимости от того, приготовлена она на патоке или на инвертном сахаре, имеет в среднем сле­дующий химический состав.
  Карамельная масса н а патоке содержит: сахарозы 58%, декстринов 20%, глюкозы 10%, мальтозы 7%, фруктозы 3%, влаги 2%.
Карамельная масса с добавлением к сахарному раствору инвертного сахара имеет: сахарозы 78—80%, инвертного сахара 18—20%, влаги 2%.
Кроме того, в карамельной массе независимо ют того, при­готовлена она на патоке или инвертном сахаре, содержится некоторое количество продуктов разложения, образовавшихся в результате химических изменений сахаров в процессе приго­товления карамельного сиропа и уваривания его до карамельной массы.
  Среди образовавшихся продуктов разложения сахаров име­ются ангидриды и продукты конденсации их, а также продукты более глубокого разложения сахаров: оксиметилфурфурол, кис­лоты, красящие и гуминовые (вещества.
В связи с отрицательным влиянием продуктов глубокого разложения сахаров на свойства карамельной массы и карамели процесс уваривания карамельного сиропа до карамельной массы необходимо вести так, чтобы образование этих продук­тов разложения было исключено или сведено к минимуму. Это условие достигается при снижении температуры и сокращении продолжительности нагревания карамельных сиропов.
Уваривание карамельного сиропа до карамельной массы ведется в змеевиковых вакуум-аппаратах. На некоторых фабри­ках карамельную массу варят также в универсальных вароч­ных аппаратах.
Карамельная масса при выходе из вакуум-аппарата в зави­симости от разрежения в вакуум-аппарате и влажности имеет температуру от 105 до 125° (карамельная масса на патоке) и от 115 до 135° (карамельная масса на инвертном сахаре). Вяз­кость карамельной массы зависит от рецептуры и влажности. Теплоемкость карамельной массы 0,422—0,450 ккал/кг град. При охлаждении карамельной массы вязкость ее сильно повы­шается. Исследование вязкости карамельной массы в широком интервале температур [9,38] показало, что карамельная масса влажностью 2,4—2,5%, приготовленная по рецептуре:    100  час­тей сахара на 50 частей патоки при 120°, имела вязкость около 600 пуазов. При охлаждении этой массы до 90° вязкость ее повысилась до 50 тыс. пуазов, а при температуре 68—72° — до 500—900 тыс. пуазов. Приводим данные о вязкости (в пуазах) карамельной массы при различном содержании в ней патоки в зависимости от температуры (табл. 13).
Химические изменения сахаров, происходящие при уварива­нии карамельного сиропа до карамельной массы, благодаря кратковременности варки незначительны. Количество редуци­рующих веществ при уваривании карамельного сиропа до кара­мельной массы увеличивается на 1,5—3%. Кроме того, редуци­рующие вещества в карамельном сиропе увеличиваются при-


Температура в “С



Содержание патоки в %

15

25

35

50

Влажность массы в %
1,91

1,84

2,48

2,30

2,70

135

184

_

           





125

310

372







115

797

958

550

1 003

1 100

105

2400

3 250

1547

3 820

3 900

95

9 500

14000

6 900

20 000

24 000

90

20 200

30 300

15 626

48 200

50 000

85

46 800

73 200

44 700

115 000

117 000

80

118 000

174 000

121 000

300 600

350 000

75

317 000



399 000

955 000



мерно на 0,5—1% в процессе транспортировки карамельного сиропа к вакуум-аппаратам.
Цветность карамельной массы в 'результате уваривания увеличивается на 30—34%, а в процессе транспортировки и хранения — до 24%.
Количество продуктов разложения, определенных по изме­нению показателя поглощения карамельной массы в ультра­фиолетовой части спектра при длине световой волны 282,5 тц, увеличивается при варке карамельной массы на 12—15%.
В табл. 14 приведены некоторые данные наших исследова­ний, характеризующие изменения редуцирующих веществ, мак­симума поглощения в ультрафиолетовой части спектра кара­мельного сиропа при Я=282,5шц и видимой цветности при ува­ривании сиропа до карамельной массы.
Как видно из приведенных данных, при уваривании кара­мельного сиропа до карамельной массы, несмотря на высокую температуру уваривания, степень химических изменений вслед­ствие кратковременности процесса меньше, чем при приготов­лении карамельного сиропа.
В схеме непрерывного приготовления карамельной массы, разработанной ВКНИИ совместно с фабрикой «Рот-Фронт», происходит меньше химических изменений благодаря сокраще­нию времени температурного воздействия на сахаро-паточную смесь.
Способ приготовления сиропа

Нарастание
редуцирующих веществ в %

Повышение поглощения в ультрафиолете Повышение
цветности
в условных единицах
Растворение сахара в предвари­тельно подогретой патоке путем барботирования паром            1—2,5

44—56

32

Уваривание предварительно при­готовленного сахарного сиропа с патокой         1,15—1,5

44

30

Непрерывный *             .

2—3

25-69

5-9

* Приводятся данные общего нарастания редуцирующих веществ, показателя поглощения и цветности при варке сиропа и карамельной массы.
Приведенные результаты показывают, что улучшение каче­ства карамельной массы может быть достигнуто при внедрении непрерывного способа приготовления карамельного сиропа и карамельной массы.
          Способы варки карамельного сиропа до карамельной массы
Применявшиеся ранее способы приготовления карамельной массы в открытых котелках, обогреваемых паром при атмос­ферном давлении, а при отсутствии пара —на голом огне обусловливали низкую производительность и высокую темпера­туру массы в конце уваривания (155—160°). Способы огневой варки карамельной массы, известные под названием варки ка­рамели на конфорках, применялись в кустарных мастерских и обусловливали низкую производительность труда и тяжелые антисанитарные условия. Варка карамельной 'массы нагрева­нием паром при атмосферном давлении в открытых котелках в настоящее время также не применяется из-за низкой произво­дительности и длительного температурного воздействия на са­харо-паточную смесь.
Использование сферических вакуум-аппаратов для уварива­ния карамельного сиропа до карамельной массы из-за продол­жительности процесса (30—40 мин.) и связанного с этим ухуд­шения технологических свойств карамельной массы вследствие разложения сахаров также не получило широкого распростра­нения.
Некоторое распространение получили варочные аппараты, названные универсальными, так как они используются также для варки начинок, ириса и других кондитерских масс. Уни­версальный варочный аппарат (см. рис. 25, раздел IV) еклю- чает варочный котел А с паровой рубашкой и мешалкой. Через отверстие, расположенное в нижней части котла, закры­ваемое клапаном, котел соединяется со вторым котлом Е, укрепленным на основной станине. Второй котел не имеет обогрева и соединен с вакуум-насосом И через конден­сатор.
Нижний котел плотно соединен с первым котлом посред­ством резиновой прокладки. При помощи механизма К второй котел подводится к первому и отводится от него.
Сырье для карамельного сиропа (сахар, вода или сахарный сироп, патока или инвертный сироп) загружают (одна загрузка около 50 кг) в верхний варочный котел, пускают пар давле­нием 5—6 ати и включают мешалку. Варку ведут до влажности массы 5—6%,"что соответствует температуре 135—140°, после чего закрывают пар, останавливают мешалку и подводят ниж­ний котелок к варочному котлу, пускают вакуум-насос и подни­мают клапан, закрывающий спускное отверстие верхнего котла. Карамельная масса стекает из верхнего котла в нижний, в ко­тором создается разрежение до 700 мм. В процессе вытекания массы, продолжающегося около 2 мин., происходит кипение массы и удаление из нее воды за счет снижения температуры кипения. В зависимости от величины разрежения из карамель­ной массы удаляется еще 2—3% влаги. Карамельная масса с температурой 115—125° через 3—5 мин. выгружается из котелка и передается для дальнейшей обработки на охлаждающие сто­лы.
Длительность всего процесса варки карамельной массы со­ставляет 15—20 мин. Производительность этого аппарата около 800 кг карамельной массы в смену. Эти аппараты целесообраз­но использовать для варки карамельной массы, когда требуются аппараты небольшой производительности.
Широкое распространение (для уваривания карамельного сиропа до карамельной массы) получили змеевиковые вакуум- аппараты производительностью 4—8 т в смену. Применение вакуум-аппаратов со змеевиковой поверхностью нагрева позво­ляет вести процесс варки карамельной массы непрерывно и со­кратить длительность его до 2—2,5 мин. вместо 30—40 мин., необходимых при варке в открытых котелках и атмосферном давлении или в обычных вакуум-аппаратах. Благодаря высоко­му разрежению, которое можно достигнуть при работе на змеевиковых вакуум-аппаратах, температура уваренной кара­мельной массы снижается до 105—115°.
Вакуум-аппарат со змеевиковсй поверхностью нагрева имеетдве части: греющую и испарительную. Греющая часть пред­ставляет собой корпус, внутри которого заключен змеевик.
Снаружи змеевик омывается теплоносителем — насыщенным паром давлением 5—6 атм, поступающим в паровое пространст­во греющей части аппарата.
Испарительная часть представляет собой (вертикальный ци­линдрический сосуд, разделенный на две части. Верхняя часть заканчивается коническим сборником, перекрываемым клапа­ном, нижняя часть — либо коническим сборником с клапаном, либо сборником-чашей. Такое конструктивное оформление испа­рительной части аппарата обеспечивает продолжение процесса уваривания под вакуумом при разгрузке аппарата, осущест­вляемой периодически.
В карамельном производстве применяется несколько типов змеевиковых вакуум-аппаратов, отличающихся размерами по­верхности нагрева, размещением греющей и испарительной частей. Наиболее старым является аппарат с одним змеевиком диаметром 33 мм, длиной 19 м. Греющая часть размещается над испарительной. Производительность аппарата около 2 г в смену. Эти аппараты в настоящее время заменены более высо­копроизводительными.
Несколько отличен по своей конструкции двухзмеевиковый вакуум-аппарат Болшевского завода. Он имеет большую по­верхность нагрева, состоящую из двух змеевиков, изготовленных из труб диаметром 3%4 мм, длиной 33 м каждый. Змеевики расположены параллельно. Поверхность нагрева аппарата со­ставляет 6,2 м2 и производительность около 5 т карамельной массы в смену.
Для поточных линий производства карамели описанные вы­ше конструкции варочных аппаратов не удобны из-за значи­тельной их высоты. Поэтому на поточных линиях применяются вакуум-аппараты, у которых греющая и испарительная части разделены.
В настоящее время завод имени Ярославского выпускает два типа вакуум-аппаратов производительностью 4 и 8 т кара­мельной массы в смену. В четырехтонном вакуум-аппарате (рис. 12) греющая и вакуумная части разделены и расположены параллельно, соединяясь общей крышкой. Поэтому высота аппарата значительно меньше, чем в старых конструкциях, и составляет всего 2,3 м.
Греющая часть аппарата с поверхностью нагрева 4,2 м2 представляет собой цилиндрическую сварную колонну, внутри которой размещается один змеевик длиной 32 м, диаметром 38/42 мм. Пространство между змеевиком и цилиндром омывается греющим паром давлением 6 атм, поступающим через от­верстие, расположенное на середине высоты корпуса. Поршне­вой насос подает сироп в нижний конец змеевика. Второй конец
змеевика соединительной трубкой сообщается с вакуум-камерой, куда непрерывно поступает уваренная карамельная масса.
Образовавшийся в процессе уваривания в змеевике пар и воздух удаляются (при переходе уваренного карамельного сиропа в вакуум-камеру) в конденсатор. Вакуум-камера состоит из внутреннего и наружного конических сборников.
12Рис. 12. Вакуум-аппарат с выносным змеевиком:
а—паровая камера со змеевиком; б—вакуум-камера.
Во внутреннем сборнике (копильник), обогреваемом паром, собирается карамельная масса и переходит оттуда в наружный сборник, из которого периодически выгружается в воронку охлаждающей машины поточной линии.
Повышение производительности вакуум аппарата до 8 т до­стигнуто за счет увеличения поверхности нагрева и улучшения [25] условий теплоотдачи при увеличении диаметра змеевиков. В новой конструкции аппарата диаметр змеевика увеличен до 50 мм.
Для удобства эксплуатации, монтажа и ремонта греющая и испарительная части в новом аппарате полностью разделены и соединяются между собой трубопроводом. Такое изменение конструкции позволяет устанавливать греющую часть аппарата на полу, а испарительную крепить над охлаждающей машиной поточной линии. Уваренный в змеевиках карамельный сироп поступает по трубе, соединяющей греющую часть аппарата с испарительной, в обогреваемый паром приемник-вакуум-камеры.
Вторичный нар и воздух, образовавшиеся при уваривании сиропа и поступающие вместе с карамельной массой в вакуум- камеру, удаляются в конденсатор. Когда в приемнике скопится 15—20 кг карамельной массы, открывают кран, соединяющий наружный сборник с вакуум-камерой, и карамельная масса стекает в сборник и затем в воронку охлаждающей машины.
Применяемые в карамельном производстве вакуум-аппараты рассчитаны на давление греющего пара 6 атм. Средний коэффи­циент теплопередачи при варке карамельных масс достигает всего лишь от 300 до 350 ккал/м2 час град. Расчетный расход пара составляет всего около 1,3 кг/кг выпаренной влаги.
Каждый вакуум-аппарат укомплектовывается насосом для подачи сиропа в змеевик, конденсатором и мокровоздушным на­сосом. За рубежом в последнее время рекомендуют применять для варки карамельной массы аппараты, в которых уваривание карамельного сиропа происходит в тонкой пленке. Длительность варки на этих аппаратах составляет от 0,5 до 1 мин.
Центральная научно-исследовательская лаборатория кон­трольно-измерительных приборов ЦНИЛКИП [37], а также ВКНИИ [5] разработали автоматические устройства для вы­грузки карамельной массы из вакуум-аппарата через заданные промежутки времени. Опыт эксплуатации этих устройств под­тверждает целесообразность их установки на вакуум-аппаратах.
           Варка карамельной массы в змеевиковом вакуум-аппарате
Карамельный сироп поршневым насосом подается под давле­нием 1 —1,5 атм в змеевик вакуум-аппарата. При прохождении через змеевик сироп нагревается за счет тепла пара, омываю­щего змеевики до температуры кипения. Карамельный сироп вместе с выделившимся при кипении паром поступает из змее­вика в вакуум-камеру. Карамельная масса при выходе из змее­вика падает на дно вакуум-камеры, а вторичный пар и воздух отсасываются в конденсатор.
В конденсаторе пар отдает тепло поступающей туда воде, которая вместе с воздухом отводится мокровоздушным насосом в водосточную систему. Благодаря разрежению карамельная масса в вакуум-камере за счет снижения температуры кипения массы дополнительно теряет влагу.
Карамельная масса должна выгружаться из аппарата через каждые 2,5—2 мин. Точное соблюдение заданных периодов вы­грузки обеспечивается установкой упомянутых выше автоматов выгрузки.
При задерживании массы в (вакуум-аппарате свыше 2,5— 3 мин. возможен в связи с переполнением внутренней чаши унос карамельной массы с экстрапарами. Кроме того, при этом про­исходит дополнительное нарастание редуцирующих (веществ и других продуктов разложения сахаров.
Во избежание уноса с экстрапарами карамельной массы не­обходимо соблюдать определенное соотношение между произво­дительностью вакуум-аппарата и емкостью вакуум-камеры.
13                                                                           Рис. 13. Ловушка.
Вакуум-аппарат производительностью 4 т карамельной (мас­сы в смену должен иметь камеру емкостью около 120 я, а про­изводительностью 8 т — 240 л. При увеличении поверхности на­грева удлинением змеевиков необходимо увеличивать и емкость камеры.
Увеличение вакуумного пространства можно также обеспе­чить присоединением к верхней части его ловушки — цилиндри­ческого сосуда о коническим днищем (рис. 13), в верхней части сосуда установлена труба со щелью для удаления экстрапара. Труба соединена с вакуум-насосом.
Воду от мокровоздушного насоса необходимо периодически проверять на наличие сахара с помощью чувствительного реак­тива — 10%-HO.ro спиртового раствора а-нафтола.
Большое влияние на производительность вакуум-аппарата и качество карамельной массы имеет давление греющего пара. На наших фабриках для варки карамельной массы применяют пар давлением 6 атм. Снижение давления греющего пара с 6 до 5 атм уменьшает, по опытным данным фабрик, производитель­ность вакуум-аппаратов на 12%, а снижение давления греющего пара до 4 ати уменьшает его производительность более чем на 25%.
В зарубежной кондитерской промышленности широко приме­няют для варки карамельной массы греющий пар давлением 8—10 атм, что позволяет повысить производительность вакуум- аппаратов и получать карамельную массу более высокого ка­чества.
На качество карамельной массы оказывает также большое влияние степень разрежения з вакуум-камере. При повышении •разрежения с 550—600 мм (обычно поддерживающегося на на­ших вакуум-аппаратах) до 700—720 мм температура карамель­ной массы значительно снижается, в результате получается ка­рамельная масса с минимальным количеством продуктов разло­жения и с меньшей цветностью.
Влажность карамельной массы в зависимости от того, для какой карамели она предназначается, может колебаться в пре­делах от 1 до 3%. Для леденцовой карамели карамельную мас­су необходимо уваривать до влажности 1—1,5%, а для караме­ли с начинкой — от 1,5 до 2,5—3%.
В связи с тем, что карамельная масса, приготовленная на инвертном сахаре, имеет меньшую вязкость по сравнению с ка­рамельной массой на патоке, ее необходимо уваривать до более высокой концентрации.
Оптимальная вязкость, обусловленная технологическим про­цессом обработки карамельной массы, составляет при 120° и нормальной рецептуре около 600 пуазов. При изменении рецеп­туры оптимальная вязкость карамельной массы может быть до­стигнута регулированием ее влажности.
Ниже приведены данные [8], показывающие, в каких преде­лах должна регулироваться влажность карамельной массы з зависимости от ее рецептуры.
Этими рекомендациями показателей влажности карамельной массы в зависимости от рецептуры следует пользоваться при изготовлении массы для карамели с начинкой. Для леденцовой карамели влажность массы должна поддерживаться в пределах 1-1,5%.
Рецептура карамельной массы

Влажность карамель­

ной массы в %
сахар

патока

100 частей

50 частей

2,6—2,7

100

35

2, — 2,4

100

25

1,0-2 0

100

15 .

1,7-1.8

100

Менее 15 частей и
на инверте
1.3-1,5

Количество сухих веществ в карамельной массе можно кон­тролировать по температуре кипения массы при данном разре­жении. В табл. 15 приводим температуры кипения карамельной
массы на патоке и инвертном сахаре при различном разреже­нии [I].
Количество

Температура

кипения при

сухих вешеств в карамельной массе в %

разрежении 667,49 мм.
tкип.воды =50

разрежении 610,63 мм,
tкип воды=60°

а) Карамельная масса на патоке

96,0

82,97

95,54

96,5

86,27

99,10

97,0

93,20

106,60

97,5

104,20

118,56

98,0

115,60

131,26

98,5

132,12

148,98

б) Карамельная масса на инвертном сахаре

96,0

92,35

105,67

96,5

99,94

113,93

97,0

112,57

127,70

97,5

128,33

144,94

98,0

146,0



Как видно из приведенных данных, повышение разрежения в вакуум-аппаратах имеет важное значение для снижения темпе­ратуры карамельной массы Таблица 15 и «повышения ее качества Проведенные на фабрике имени Бабаева опыты при­готовления карамельной массы при разрежении в вакуум-камере около 700 мм показали возможность под­держивать на наших аппа­ратах такое разрежение и получать при этих условиях карамельную массу (более высокой стойкости и лучше­го качества.
Замывка вакуум- аппарата. В процессе варки на стенках змеевиков и трубопроводов, через ко­торые протекает карамель­ная масса, постепенно обра­зуется пленка, которая уменьшает теплопровод­ность и этим снижает про­изводительность аппарата. Эта пленка способствует также образованию на стенках змееви­ков и трубопроводов кристаллов, которые могут вызвать крис­таллизацию сиропа и карамельной массы и полное прекраще­ние работы вакуум-аппарата. Для удаления образующегося слоя и остатков карамельной массы, которые могут задержи­ваться в различных частях аппаратах, вакуум-аппараты пе­риодически, не менее двух раз в смену, промывают через си­ропный насос горячей водой. Промывке вакуум-аппарата пред­шествует продувка его паром.
Промывные воды, содержащие ог 1,5 до 5% сахара, должны использоваться в производстве для приготовления сиропов и на­чинок. Для более тщательного удаления слоя нагара с вну­тренних поверхностей змеевиков аппарата один раз в неделю производят промывку змеевиков 2—3%-ньш растворам каусти­ческой соды, .которая оставляется в змеевиках в течение 12 час. После промывки содой аппарат необходимо промыть горячей водой.
          Химические изменения сахаров при получении карамельной массы
При нагревании сахарозы и крахмальной патоки в процессе приготовления карамельного сиропа и карамельной массы про­исходят химические изменения, связанные в основном с гидро­литическим распадом сахарозы, а также декстринов и мальтозы патоки.
При распаде сахарозы образуется инвертный сахар, а про­дуктом распада декстринов и мальтозы является глюкоза.
Образовавшиеся моносахариды—глюкоза и фруктоза, под­вергаясь дальнейшему разложению, образуют в зависимости от условий нагревания, концентрации нагревающихся 'растворов и реакции среды различные по составу и свойствам продукты раз­ложения.
Исследования ВКНИИ [21, 13, 40] показали, что гидро­литический распад сахарозы при нагревании и образующиеся при этом продукты распада могут быть представлены в сле­дующем виде:
11.1
Характер и свойства продуктов разложения, образующихся при нагревании крахмальной патоки, были изучены В. А. Смир­новым [ЗЛ, 32, 33]. Эти исследования показали, что характер разложения крахмальных гидролизатов при нагревании не отли­чается от приведенного выше для сахарных растворов, но про­цессы разложения при наличии в (растворе фруктозы протекают быстрее.
Образующиеся при нагревании сахаров и патоки продукты разложения обладают различными физико-химическими свойст­вами и оказывают различное влияние на технологический про­цесс приготовления карамельной массы и на свойства и качество карамели.
Литературные данные [32, 62] и результаты наших исследова­ний [19, 20, 41, 45] показывают, что часть продуктов разложения, образующихся при нагревании сахаров в процессе приготовле­ния карамельной массы (оксиметилфурфурол, красящие и гуминовые вещества), повышают цветность и гигроскопичность карамельной массы и карамели. Другая часть продуктов разложения (ангидриды и продукты реверсии) способна задерживать кристаллизацию сахарозы из карамельной массы и не оказывает отрицательного влияния на гигроскопичность и цветность кара­мели.
14/—карамель на патоке; //—карамель на фепментативной патоке; ///—карамель с расплавом сахарозы; IV— карамель на инвертном сахаре, а—сахароза; Ь—глюкоза; с—фруктоза.
Рис. 14. Хроматограмма карамелей, приготовленных с различными антикристаллизаторами:
Эти исследования были проведены нами при помощи методов спектроскопии и хроматографии на бумаге; изучались образую­щиеся продукты разложения и их влияние на свойства кара­мельной массы при добавлении этих продуктов в рецепту­ру
На основании этих иссле­дований можно сделать сле­дующие выводы о химических изменениях сахаров в процес­се получения карамельной мас­сы и о влиянии продуктов разложения на технологиче­ские свойства карамели.
1. При нагревании кара­мельных сиропов среди про­дуктов разложения сахаров преобладают первичные про­дукты разложения (ангидриды и продукты конденсации, то есть соединения ангидридов между собой и ангидридов с неизмененными моносахарида­ми), расположенные на хрома­тограмме (рис. 14) выше ис­ходных сахаров. Кроме того, среди продуктов разложения обнаруживаются продукты более глубокого разложения (окси-метилфурфурол и др.), располагающиеся на хроматограмме ниже исходных сахаров.
Карамельная масса на инвертном сахаре содержит боль­шее количество продуктов разложения по сравнению с кара­мельной массой на патоке. С увеличением времени нагревания карамельных сиропов процессы разложения при получении ка­рамельной массы ускоряются (рис. 15 и 16).
При повышении концентрации карамельных растворов и особенно при плавлении сахарозы среди продуктов разложения преобладают продукты конденсации, располагающиеся на хро­матограмме выше исходных сахаров и обладающие свойствами антикристаллизаторов. Продукты более глубокого разложения
сахаров (оксиметилфурфурол, кислоты, красящие и гуминовые вещества) образуются в этих условиях в незначительных коли­чествах.
15                  Рис. 15. Изменение количества продуктов разложения в кара­мельном сиропе в зависимости от времени нагревания:
1—оксиметилфурфурол в сахаро-па­точной смеси; 2—гуминовые вещест­ва в сахаро-паточной смеси; 3— оксиметилфурфурол в сахароинвертной смеси; 4—гуминовые ве­щества в сахаро-инвертной смеси.
При нагревании сахарных и карамельных растворов слабой концентрации среди продуктов разложения преобладают продук­ты более глубокого распада (ок­симетилфурфурол, красящие и гуминовые вещества).
Первичные продукты разло­жения сахаров и карамельных сиропов и продукты реверсии, располагаючциеся на хромато­грамме выше исследуемых саха­ров, оказывают положительное влияние на сохраняемость ка­рамелью аморфного состоя­ния, т. е. способны задержи­вать кристаллизацию сахарозы из карамельной массы. Коли­чество их среди продуктов раз­ложения увеличивается с повы­шением концентрации нагревае­мых сахарных растворов.
16                                                       Рис. 16. Кривые поглощения караме­ли на патоке и инвертном сахаре.
Расплавы сахарозы, очи­щенные от красящих веществ и содержащие не менее 33—35% легко гидролизуемых ангидридов (легко гидролизуемые ангидриды вычисляются как разность в содержании ре­дуцирующих веществ, оп­ределяемых после ин­версии расплавов в при­сутствии НС1 и фермен­та), могут быть использо­ваны при приготовлении карамельной массы в ка­честве антикристаллизато­ров с полной или частич­ной заменой патоки. При полной замене патоки рас­плавом сахара его необ­ходимо добавить в сахар­ный сироп в количестве 10—15% от веса сахара.

[I] Данные таблиц Бухарова [6], полученные для высоко концентрирован­ных растворов расчетным путем, являются приближенными. Отклонения наи­более значительны при повышении концентрации карамельной массы и сни­жении разрежения.
Владимир Заниздра

Основатель сайта Baker-Group.net. Более 25-ти лет опыта в кондитерском производстве. Более 20-ти лет опыта управления. Опыт в организации и проектирования производства с нуля. Сайт: baker-group.net/contacts.html Эл. почта Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Оставить комментарий

Календарь

« Декабрь 2016 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31  

Рекомендуемые материалы