Формование и охлаждение карамели

При формовании охлажденной до температуры около 70° ка­рамельной массы получают карамель с начинкой и без начинки (леденцовая карамель) различных размеров и формы.
Отфор­мованная карамель, охлаждаясь, становится твердой, что позво­ляет подвергать ее дальнейшей обработке и транспортировке.
Подготовка карамельной массы к формованию карамели
При поточно-механизированном способе производства кара­мельная масса из тянульной машины или непосредственно от проминального транспортера непрерывно поступает н каталь­ную машину. Непрерывная подача карамельной массы в каталь­ную машину обеспечивается установленным над подающим транспортером качающимся направляющим рычагом.
22                                                   Рис. 22. Катальная машина.
Катальная машина (рис. 22) представляет собой желоб, в котором расположены шесть валов-веретен, вращающихся во­круг своей оси и придающих карамельной массе форму ко­нуса.
Расположенные по дну желоба нагревательные устройства обеспечивают поступающей в катальную машину карамельной массе температуру около 75°.
На катальной машине непрерывно образуется карамельный батон, в который через начинканаполнитель подается протемперированная начинка.
Начинконаполнитель (рис. 23) состоит из загрузочной ворон­ки, плунжерного насоса, подающего начинку в карамельный ба­тон, и нагнетательной трубки, соединенной при помощи гибкого
23Рис. 23. Начинконаполнитель:1.- Станина, 2. –Клапан, 3.- Регулятор подачи, 4.- Плунжер, 5.- Резиновый шланг.
шланга с трубкой, уложен­ной в катальной машине.
Карамельный батон диа­метром 40—50 мм из ка­тальной машины непрерыв­но поступает в калибрующе- вытягивающую машину (рис. 24), на которой он вы­тягивается до диаметра 14— 16 мм.
При периодических спо­собах производства кара­мельная масса в виде от­дельных подготовленных пластов весом 10—12 кг укладывается ручным спо­собом в катальную машину, а начинка в карамель по­ступает, как описано выше, через начинконаполнитель.
При немеханизированных способах подготовки карамельной массы к формованию карамели, основной   операцией является  
24                                                       Рис. 24. Калибрующе-вытягивающая машина.
приготовление конверта из карамельной массы, заливка в нее начинки, склеивание конверта и завертка его во внешнюю оболочку. Операция по приготовлению конверта долж­на проводиться при определенном температурном режиме. Тем­пература карамельной массы, предназначенная для верхней оболочки, должна поддерживаться около 75—80°.
Пласт карамельной массы для внутренней оболочки, из кото­рой готовится конверт, должен иметь температуру на 2—4° ниже температуры внешней оболочки, а начинка на 6—10° ниже температуры внутренней оболочки. Конверт с залитой в него начинкой после склеивания подкатывается на теплом столе, за­вертывается в верхнюю оболочку ,и укладывается в катальную машину.         *
Из подготовленного батона вытягивают непрерывный жгут круглого сечения, направляемый в формующую машину. Для поддержания указанной температуры й соответствующей формы батона его все время необходимо подкатывать на теплом столе.
Если подкатку приостановить, то батон начинает переходить в пласт и начинка прорывает оболочку, а нарушение темпера­турного режима вызывает при охлаждении массы потерю ее пластического состояния и способности к формованию. Тяжелую работу по подкатыванию батона на теплом столе заменила катальная машина, а внедрение начинконаполнителя в ком­плексе с катальной машиной позволило для большинства сор­тов карамели механизировать процессы приготовления кара­мельного батона и заполнения карамели начинкой.
При формовании леденцовой карамели карамельная масса из проминального транспортера поступает непрерывно в каталь­ную машину, образуя в ней конус, из которого через калибрующе-вытягивающую машину жгут карамельной массы проходит непрерывно в формующую машину.
                Подготовка к формованию карамели вскладку
Карамель в складку готовят с орехово-шоколадной или про­хладительной начинкой. Приготовление карамельного батона с начинкой вскладку ведется вручную. При этом порцию кара­мельной массы делят на две части, предназначая около 40% на нижнюю рубашку и 60% — на верхнюю. В конверт из кара­мельной массы для нижней рубашки закладывают начинку и закрывают конверт; придавая ему при раскатывании круглую форму, растягивают и складывают его поочередно по ширине и толщине, накладывая пласты друг на друга. При каждом складывании число складок увеличивается вдвое, так что после семи складываний получается сто двадцать восемь складок, которые позволяют получать тонкостенную карамель с равно­мерным слоистым распределением в ней начинки. Сразу после
окончания операций по растягиванию и складыванию конверт завертывают в карамельный пласт, приготовленный для верх­ней рубашки, и укладывают в катальную машину. Из катальной машины жгут карамельной массы с начинкой поступает на формующую машину. Температура у верхнего пласта кара­мельной массы должна быть на 3—4° выше температуры на­чинки и на 5—6° ниже температуры нижнего пласта карамель­ной массы.
Приготовление карамели в складку представляет собой весь­ма трудоемкую операцию при разделке карамельного батона и
25                                                                 Рис. 25. Кольцевой складыва­тель:
                                                                  1—чаша: 2—вал; 3— рама; 4—привод.
транспортировке его в ка­тальную машину. Научный сотрудник Украинского на­учно-исследовательского ин­ститута пищевой промыш­ленности М. А. Ширай раз­работал механизированный способ производства кара­мели вскладку и других видов карамели со сложной структурой [51].
Оборудование для произ­водства карамели вскладку механизированным спо­собом состоит из двух от­дельных агрегатов — струк­турообразующего и формую­щего. В состав первого входит: а) катальная машина с начинко- наполнителем, б) вытягивающая машина и в) кольцевой складыватель.
Кольцевой складыватель (рис. 25) представляет собой вра­щающуюся на вертикальной оси железную чашу, выложенную по бокам фанерой, а по дну — дощаткой и обтянутого тканью. Кольцевой складыватель приводится в движение от вытяги­вающей машины синхронно со скоростью поступления кара­мельного жгута в чашу-складывателя или через редуктор и вариатор скоростей от индивидуального мотора. Габариты ча­ши складывателя в мм:
Диаметр по дну                          850
Диаметр по верхнему краю     1000
Глубина чаши . ..............          160
Формующий агрегат обычный, с режущим или штампующим механизмом. Начинконаполнитель на этом агрегате при произ­водстве карамели вскладку не ставится, а при производстве карамели с двумя и более начинками устанавливается как обычно в линии.
Приготовление карамели вскладку по предложенному спо­собу ведется следующим путем.
Подготовленные обычным способом пласты карамельной мас­сы наворачиваются на трубку начинконаполнителя, уложенную в катальной машине. Жгут карамельной массы с поступившей в него через трубку начинконаполнителя начинкой оттягивает­ся вытягивающей машиной, витки жгута механически накла­дываются один на другой во вращающейся чаше кольцевого с кладыателя.
Когда сложено необходимое число витков, чашу останавли­вают и обрывают жгут, который можно направить во вторую чашу. Кольцо, образовавшееся из карамельного жгута, склады­вают обычно вчетверо в батон, который в зависимости от сорта изготовляемой карамели завертывают в карамельный * пласт (верхняя рубашка) или без дополнительной завертки в пласт передают в катальную машину формующего агрегата.
Предложенный способ, позволивший механизировать значи­тельную часть производственных операций при изготовлении вы­сококачественной карамели в складку и других видов караме­ли со сложной структурой, внедрен на ряде кондитерских фаб­рик и может быть рекомендован для широкого использования на наших фабриках.
          Подготовка начинки
Перед поступлением в начинконаполнитель начинку темпе­рируют в цилиндрических темперирующих машинах при постоянном перемешивании или в открытых котелках с паровым обогревом (на немеханизированном производстве).
Из темперирующих машин начинка плунжерным насосом пе­рекачивается по трубопроводам в приемный сборник начинко­наполнителя катальной машины. Контроль температуры начин­ки можно вести манометрическим сигнализирующим термомет­ром, устанавливаемым на трубопроводе начинконаполнителя. Фильтрация начинки обеспечивается установленным на нагне­тательном трубопроводе цилиндрическим фильтром. Перед по­дачей начинки в начинконаполнитель в нее добавляют аромати­ческие и вкусовые вещества.
Количество начинки в различных сортах карамели опреде­ляется рецептурами, утвержденными для каждого сорта кара­мели [27]. Регулирование количества начинки, поступающей в батон, осуществляется изменением хода скалки насоса.
            Формование карамели
Карамельный жгут в процессе формования разделяется на отдельные карамели различной формы и размеров. Наибольшее распространение для формования карамели на наших предприя­тиях получили режущие и штампующие машины (рис. 26, 27). На режущих машинах непрерывно поступающий из калибрующе-вытягивающей машины карамельный жгут захватывается ножами и зажимаясь между двумя расположенными одна над другой движущимися в одном направлении бесконечными цепя­ми, разрезается на отдельные карамельки в форме подушечек.
26                                      Рис. 26. Режущая машина:
                                    1—равняльные ролики; 2—режущие цепи; 3—катушки цепей; 4—нажимные головки;
                                   5—узкий траиспортер; 6—натяжной механизм; 7—направляющая втулка; 8—станина;
                                   9—регулировочные винты; 10—направляющие ролики; 11—приводной ролик узкого транспортера.
Размер карамелек определяется диаметром жгута карамели и расстоянием между ножами цепи (шаг цепи). Имеют также рас­пространение режущие цепи е прикрепленными к ножам пло­щадками, которые при сближении цепей сжимают карамельки и придают им форму лопатки.
Если к этим площадкам прикреплены пластинки с выграви­рованными рисунками, то эти рисунки отпечатываются на по­верхности карамели. Новаторы карамельного производства, уве­личив скорость режущих цепей до 100 и более м/мин, достигли выработай 10—12 т карамели в смену ка одной режущей маши­не. Недостатком существующих режущих цепей является их быстрая изнашиваемость при высоких скоростях и недостаточ­но большое разнообразие вырабатываемых на них форм кара­мели. В связи с тем, что разрезание жгута карамели на дольки
27                                                          Рис. 27. Штампующая машина:
1—верхняя цепь; 2—нижняя цепь; 3—боковая цепь; 4—рабочие катушки; 5—направляющие ролики; 6-— натяжные полозки верхней цепи; 7—натяжной полозок нижней цепи; 8—контрольные разводя­щие полозки; 9—натяжной механизм верхней и нижней цепей;
10—натяжной механизм верхней цепи; 11—натяжной механизм по­лозков боковых цепей; 12—натяжной механизм полозков верхней и нижней цепей; 13—регулировочные винты; 14—мотор с передаточ­ными шестеренками; 15—рабочая катушка боковой цепи.
происходит постепенно, отдельные карамельки остаются соеди­ненными между собой перемычками в 1—2 мм, в результате че­го из формующей машины карамель непрерывно поступает в виде цепочек, соединенных между собой тонкой перемычкой. Отформованная в виде цепочки карамель из режущей машины поступает на узкий охлаждающий транспортер.
Образовавшиеся между отдельными карамельками перемыч­ки в результате охлаждения становятся хрупкими и при перехо­де с узкого на широкий охлаждающий транспортер цепочки разделяются иа отдельные карамельки.
Штампующая машина для карамели позволяет получить ка­рамель разнообразной формы и размеров. Эта машина ее толь­ко разделяет карамельный жгут па отдельные карамели, но и придает каждой из них определенный рисунок. Формование ка­рамельного жгута на этих машинах осуществляется парой бес­конечных цепей, состоящих из соединенных между собой мо­стиков, играющих роль ножей. Верхняя цепь, помимо мостиков, имеет направляющие с пуансонами. Штампики пуансонов на торцовой поверхности имеют отгравированный рисунок, который отформовывается при штамповании на поверхности карамели.
На штампующей машине вырабатывают карамель овальную и карамель в форме шарика. Линейная скорость цепей штампую­щих машин составляет 80—70 м/мин. Недостатком штампую­щих машин является быстрая изнашиваемость целей и наруше­ние вследствие этого правильной формы и размеров карамели.
Для формования леденцовой карамели применяются также таблеточно-формующие и ролико-формующие машины. В по­следние годы широкое распространение для формования леден­цовой карамели и карамели с орехово-шоколадными начинками получили ирисо-формующие заверточные машины. При формо­вании карамельной массы на этих машинах ее подготовляют к формованию ручным способом и затем на машине формуют, за­вертывают в этикетку и охлаждают.
На базе универсальной поточной линии для производства ка­рамели и ирисо-формуюгце-заверточной машины ВКНИИ сов­местно с фабрикой «Рот-Фронт» создали поточную линию для производства леденцовой карамели типа «Театральная» (рис. 28). Карамельная масса из вакуум-аппарата поступает, как на обычных поточных линиях, через охлаждающую машину на проминальный транспортер. Ароматические и вкусовые вещества и раствор красителя добавляются в карамельную массу из спе­циальных дозаторов. Жгут карамельной массы после проминального транспортера при помощи специального устройства разрезается на отдельные заготовки, которые передаются транспортирующими устройствами в катальную машину, формуются и завертываются.
Получение фигурной леденцовой карамели (монпансье) мел­ких (размеров, содержащих до 500 штук в 1 кг, осуществляется на специальных валках (станках). Производительность этих станков колеблется в пределах до одной тонны карамели в сме­ну. В настоящее время на наших фабриках вырабатывается так­же леденцовая карамель различной формы в виде фигур, завер-
28.1нутая в этикетки. Формование и завертка этой карамели осу­ществляются на специальных машинах.
За рубежом все процессы обработки карамельной массы и передачи ее к охлаждающим столам, добавление в карамельную массу ароматических и вкусовых веществ и передача карамель­ной массы от охлаждающего стола на проминальную и тянуль­ную машины осуществляются периодическим способом, вручную. Производительность основного оборудования карамельной линии, в том числе и формующих машин, на зарубежных фабриках в
4 раза меньше производительности поточно-механизирован­ных линий производства карамели. Однако вырабатываемая за рубежом карамель отличается широким разнообразием форм и размеров-
Осуществляемые на наших передовых фабриках процессы формования карамели при больших скоростях режущих и штам­пующих машин связаны со строгим соблюдением требований к карамельной массе и начинке и поддержанием установленного температурного режима.
Особо важное значение имеет соблюдение (Принятого темпера­турного режима при производстве карамели на поточно-механи­зированных линиях, так как при нарушении режима на какой- либо одной машине поточной линии останавливается работа всей линии.
Температура карамельной массы, поступающей в катальную машину из проминального транспортера или тянульной маши­ны, должна быть около 80°, а температура начинки, поступаю­щей в карамельный батон, должна быть для зимнего периода 65—68°, а для летнего 60—65°. Температура карамели сразу после формования должна быть не выше 70°.
На ирисо-формующе-заверточных машинах температура ка­рамельной массы, поступающей из катальной в формующую машину, должна быть соответственно ниже на 8—10°.
Контроль температуры карамельной массы в процессе про­хождения ее по транспортеру поточной линии и в катальной ма­шине, по данным И. И. Бронштейна (ВКНИИ), можно осущест­влять специальным прибором бесконтактного измерения темпе­ратуры. Прибор состоит из датчика, представляющего собой па­раболическое зеркало, в фокусе которого установлен термометр сопротивления в виде цилиндрической катушки. Электрическое сопротивление термометра при 20° составляет 800 ом. На кор­пусе датчика размещен второй термометр сопротивления (500 ом) для компенсации влияния окружающей температуры.
          Охлаждение отформованной карамели
После формования карамель необходимо быстро охладить до температуры 30—35°; при этой температуре она становится твердой и хрупкой и может подвергаться без нарушения фор­мы завертке, расфасовке и упаковке.
Отформованная карамель сразу после режущей или штам­пующей машины поступает в виде непрерывной цепочки кара­мелек на узкий охлаждающий транспортер. Продвигаясь по уз­кому транспортеру, карамель охлаждается и переходит на ши­рокий охлаждающий транспортер. Длина узкого транспортера колеблется в широких пределах, в зависимости от длины про­изводственного помещения, от 4—6 до 30 м. При длине узких транспортеров менее 6—в м перемычки между отдельными ка­рамельками не успевают достаточно охладиться, в связи с чем при переходе на широкий транспортер необходимо устанавли­вать дополнительные устройства для разделения карамельной цепочки, что может привести к деформации отдельных кара­мелек.
Воздух к узкому транспортеру подается по специальным воз­духоводам сверху или через боковые щели при закрытых транс­портерах.
Скорость узкого транспортера должна соответствовать ско­рости формующих цепей. При нарушении синхронности в скоро­сти формующих цепей и узкого транспортера цепочка караме­ли, не обладающая еще твердостью, подвергается деформации.
При производстве карамели на поточных линиях отформо­ванная карамель с узкого транспортера поступает в охлаждаю­щий аппарат закрытого типа, аде она должна быть охлаждена до температуры 40—35°. На поточных линиях установлены охлаждающие аппараты двух типов: пятиярусный и двухъ­ярусный вибрационные транспортеры (рис. 29, 30).
Пятиярусный вибрационный транспортер представляет со­бой два расположенных рядом качающихся конвейера, из кото­рых один состоит из трех закрепленных один под другим лот­ков, а второй — из двух лотков. Лотки установлены под углом 2,5° с продвижением карамели вверх по лоткам. Карамель рав­номерно за 5—6 мин. проходит по всем лоткам. Охлаждающий воздух подается из распределительных (воздуховодов параллель­ным током на каждый лоток. Расход охлаждающего воздуха до 3500 м3 в час. Недостаток устройства транспортера заключает­ся в трудности его очистки и замывки. Этот недостаток устра­нен в двухъярусном аппарате.
Двухъярусный вибрационный транспортер — это качающийся транспортер с двумя расположенными наклонно один под дру­гим лотками, помещенный в шкафной камере, в которую по­дается по трубопроводам воздух, омывающий карамель при ее последовательном движении по лоткам транспортера.
Охлаждающий воздух подается на первый лоток сверху, из распределительного воздуховода, а на нижний—противотоком из патрубка. Время прохождения карамели по лоткам транс-

29                              Рис. 29. Пятиярусный охлаждающий транспортер для карамели:
1— распределительный воздуховод правый; 2—опорная рама; 3—эксцентриковый привод; 4—электродвигатель; 5— рама лотков второго и четвертого; 5—лоток; 7—роликовая опора; 8—козырек; 9—поддон; 10—труба для выхода воздуха; 11— распределитель­ный воздуховод левый; 12—щкаф; 13—рама лотков первого, третьего и пятого; 14—воздуховод для первого лотка.
портера составляет 4—5 мин. Расход воздуха для охлаждения карамели на двухъярусных транспортерах (по данным Г. А. Маршалкина [17]) 4000 м3/час.
Температура воздуха для охлаждения карамели должна быть 12—14°, а относительная влажность не более 60%. В зим­ний период такая температура достигается смешением наруж­ного воздуха с воздухом помещения. В летнее время необходи-
30                                     Рис. 30. Двухъярусный охлаждающий аппарат для карамели:
1—верхний лоток; 2—нижний лоток; 3— шкаф; 4—воздухораспределительный короб; 5—узкий ленточный транспортер; 6—разводка; 7—воздуховод; 8—затвор; 9—сливной трубопровод; 13— электродвигатель; 11—эксцентриковый вал; 12— тяга верхнего лотка; 13—тяга нижнего лотка; 14—рама; 15—входной водо­провод; 16—перегородка; 17—ограждение.
мую температуру воздуха обеспечивают предварительным его охлаждением. Применение кондиционированного воздуха в лет­ний период обеспечивает получение карамели с минимальным количеством отходов и брака и более стойкой при хранении. Если летом для охлаждения карамели применять воздух непо­средственно с улицы, то из-за высокой его температуры карамель, проходя по транспортеру, не успевает охладиться до тем­пературы 35—40°, необходимой для последующей транспорти­ровки ее к машинам для завертки и глянцевания.
При периодическом способе производства карамель из узкого ленточного охлаждающего транспортера переходит для оконча­тельного охлаждения на широкий транспортер (ширина 650 мм).
Широкие транспортеры при помощи эксцентрика или колен­чатого вала получают возвратно-поступательное движение. Мед­ленное поступательное движение карамели по транспортеру до­стигается установкой его с небольшим уклоном в сторону дви­жения. Хорошим материалом для (вибрационного транспортера является нержавеющая сталь толщиной около 1 мм.
Охлажденная карамель с транспортера поступает в дере­вянные или алюминиевые лотки или на специальные столы и после дополнительной выстойки подается на завертку или на обработку ее поверхности другими способами. В начале и в кон­це вибрационного транспортера при поступлении и выходе охлажденной карамели имеются отверстия для отсева крошек, образовавшихся при разделении карамельной цепочки на отдель­ные карамельки и при охлаждении на вибрационном транспор­тере. Отсевы вместе с другими отходами, полученными при фор­мовании карамели, растворяются при нагревании в воде и используются в виде сиропа при производстве начинок. Воздух для охлаждения карамели подается на широкий транспортер через специальные воздуховоды сверху по ходу движения кара­мели или через боковые щели. Расход воздуха составляет около 6000 м3/час.
Недостаточно охлажденная карамель подвергается при тран­спортировке и обработке деформации, что обусловливает об­разование повышенного количества отходов и брака. Про­изводительность поточных линий в летний период при отсутст­вии охлажденного воздуха снижается на 20—30%.
Если температура карамели, поступающей из охлаждающего аппарата, выше 40°, то рекомендуется применять дополнитель­ное охлаждение ее воздухом на транспортерах, подающих карамель на заверточные машины и аппараты для глянцевания.
Опыт фабрики «Красный Октябрь» по применению в летний период предварительно охлажденного воздуха показал, что ка­чество получаемой при этом карамели отличается повышенной стойкостью, а производительность поточных линий в летний пе­риод не снижается. Кондиционирование воздуха для охлажде­ния карамели можно осуществлять при помощи специальных аппаратов. Применение кондиционированного воздуха в летний период для охлаждения карамели является, как показал опыт работы новатора, бригада поточной карамельной линии фабрики «Рот-Фронт», В. С. Жаркова, важным условием повышения про­изводительности линий и качества карамели.
На отдельных кондитерских фабриках за рубежом помеще­ния для формования, охлаждения, завертки или глянцевания ка­рамели отделены от остальных производственных помещений, а поступающий в них воздух кондиционируется. Применение кон­диционированного воздуха на заключительной стадии производ­ственного процесса позволяет получать более стойкую карамель, а при наличии необходимых условий для хранения и в торговой сети выпускать значительное количество (карамели без специаль­ной обработки ее поверхности.
            Механические свойства карамели
В связи с широким внедрением (механизированных способов заверти, глянцовки и расфасовки карамели потребовалось уста­новить характеристики механических (свойств карамели [7].
Приводим некоторые результаты этих исследований.
31                                              Рис. 31. Схема маятника Куз­нецова для определения твер­дости карамели.
Твердость карамельной массы определялась прибором Кузне­цова (рис. 31) и характеризовалась временем, в течение которо­го происходит затухание маят­ника для определенной ампли­туды его качания.
Прибор Кузнецова пред­ставляет собой физический маятник, качающийся на приз­мах. Рамка 1 из круглого же­леза имеет в верхней части два конусообразных острия 2 (угол при вершине 90°) призм из алмаза или твердого сплава (победит). На другом конце рамки прикреплен стержень с диском 3 для помещения гирь 4. Стержень оканчивается иглой 5. Испытуемый образец 6 помещается на горизонталь­ной перекладине 7, укреплен­ной на стойке.
Игла движется но шкале 8.
В положении равновесия (нуле­вое положение) центр диска должен совпадать с иглой. Испы­туемый образец устанавливается на (перекладину так, чтобы по­верхность его была (горизонтальна и неподвижна, после чего на него подвешивается горизонтальный »маятник и устанавливается диск.
Поскольку время затухания при данной твердости тела зави­сит от нагрузки, т. е. от давления на острие, то последнее под­бирают таким, чтобы период колебания не был слишком дли­тельным. Нагруженный маятник отводят от нулевого положе­ния до деления шкалы 35 см и отпускают для качания. Как только маятник дойдет до исходной (начальной) амплитуды 30 см, пускают секундомер и определяют Время, в течение кото­рого происходит определенное уменьшение амплитуды с 30 до 27,5см, с 27,5 до 25 см и т. д. вплоть до амплитуды 10 см. За меру твердости в данном случае принимается время, в течение которого начальная амплитуда с 30 см падает до 10 см.
При определении твердости карамельной массы выяснилось, что она зависит от влажности массы при постоянном содержа­нии в ней патоки, а при одинаковой начальной влажности ка­рамельной массы твердость ее зависит от количества содержа­щейся патоки.
Твердость карамельной массы в зависимости от начальной влажности характеризуется временем затухания в сек.
Влажность карамели в %

1,80 2,0

2,34

3,00

3,24

3,62

Время затухания в сек. .

565 472

370

219

159

107

Как видно из приведенных данных, влажность карамельной массы значительно влияет на ее твердость.
При содержании в карамельной массе 25 частей патоки на 100 частей сахара время затухания составит 251 сек., а при со­держании на 50 частей патоки 100 частей сахара — составит 391 сек.
Нагрузка на острие при испытаниях твердости карамельной массы составила 150 г, а для твердости стекла— 1000 г.
Определение ряда других показателей механических свойств карамели, приготовленной по нормальной рецептуре при влаж­ности 2%, позволило установить следующие характеристики прочности:
Сопротивление на удар .        

0,0384 кгсм/см3

Сопротивление на изгиб         

3,9 кг/мм2

Сопротивление раздавливанию          

0,2211 кг/мм2

Хрупкость карамели в условных единицах по Фепплю

6,34

Прочность образцов карамели с меньшими линейными раз­мерами значительно выше прочности образцов больших разме­ров, что подтверждает зависимость прочности от масштабного фактора.
Характер деформации карамельной массы аналогичен тому, который наблюдается при испытании стекла. По сравнению со стеклом карамель оказывает в 100 раз меньше сопротивление удару и раздавливанию. Разрушение в карамели начинается из­нутри при неповрежденном поверхностном слое. Эта указывает на то, что внутренние силы сцепления карамели как аморфного тела значительно слабее поверхностных сил сцепления.
          Гигроскопичность карамели и пути повышения ее стойкости
Карамель обладает по сравнению с сахаром значительно бо­лее высокой гигроскопичностью, которая объясняется в основ­ном следующим:
  • повышенной гигроскопичностью сахарозы в смеси с до­бавленными к ней сахарами патоки или инвертным сахаром;
  • переходом сахарозы в процессе приготовления карамели из кристаллического в аморфное состояние;
  • наличием среди образовавшихся в результате темпера­турного воздействия на сахарозу и патоку измененных сахаров: инвертного сахара и других продуктов, обладающих высокой гигроскопичностью.
В связи с высокой гигроскопичностью карамель, оставаясь после изготовления в производственном помещении, поглощает из окружающего воздуха влагу, становится липкой и мутной и теряет свои качества. Разработка мероприятий, обеспечивающих повышение стойкости карамели против намокания и обусловлен­ного им засахаривания, является основной задачей карамельно­го производства. Вопросам понижения гигроскопичности кара­мели было посвящено много работ советских и зарубежных исследователей [11, 21, 38, 39, 41, 49, 54, 55, 58—50, 62].
Поглощение карамелью влаги из воздуха и происходящие при этом процессы можно представить как состоящие из сле­дующих стадий:
  • Адсорбция водяных паров поверхностью карамели.
  • Частичное растворение карамельной массы в поглощенной влаге и образование на поверхности карамели слоя насыщен­ного раствора.
  • Диффузия влаги из поверхностного слоя карамели внутрь массы.
  • Кристаллизация сахара из пересыщенного раствора.
Способность карамели к дальнейшему поглощению влаги из
окружающего воздуха (будет зависеть от соотношения между упругостью паров раствора (карамельной массы и упругостью паров окружающего воздуха:
а) если упругость паров раствора на поверхности карамели меньше, чем упругость паров окружающего воздуха, то проис­ходит дальнейшее поглощение карамелью влаги из окружающе­го воздуха до наступления равновесия (между упругостью паров раствора и воздуха;
б) если упругость паров раствора карамельной массы боль­ше, чем упругость паров окружающего воздуха, то имеет место потеря влаги карамелью;
в) если упругость паров раствора карамельной массы равна упругости паров окружающего воздуха, то влажность карамели будет находиться в состоянии равновесия, и карамель не будет ни поглощать, ни терять влаги.
Поглощение влаги карамелью в первой стадии может быть объяснено наличием у молекул, находящихся на поверхности ка­рамели, неиспользованных силовых полей.
Молекулы водяных паров окружающего воздуха связываются с молекулами вещества со свободным силовым полем. В резуль­тате этого взаимодействия часть молекул водяного пара закреп­ляется, по меньшей мере на некоторое время, на поверхности карамели, вследствие чего и образуется адсорбционный слой.
Когда количество неиспользованных силовых полей у адсор­бента велико, а поверхность его, покрытая сконденсировавши­мися молекулами, мала, скорость адсорбции достигает максиму­ма. По мере насыщения поверхности адсорбента и связывания х неиспользованных силовых полей скорость адсорбции будет уменьшаться, и в случае, когда вся поверхность адсорбента бу­дет покрыта адсорбированным веществом, адсорбция достигнет своего предела.
Этим положением объясняется тот факт, что наибольшее ко­личество влаги из воздуха карамель поглощает в первый мо­мент хранения. В связи с тем, что карамельная масса раствори­ма в воде, вслед за адсорбцией неизбежно будет следовать ча­стичное растворение ее поверхностного слоя в поглощенной вла­ге, в результате чего на поверхности массы образуется тонкий слой насыщенного раствора с определенной упругостью пара. При этом чем больше будет разность при данной температуре между упругостью водяных паров воздуха и упругостью пара насыщенного раствора, тем быстрее этот слой начнет поглощать влагу из окружающего воздуха.
Способность карамели поглощать влагу из окружающего воз­духа, количество адсорбированной влаги и скорость адсорбции зависят от ряда факторов. Наиболее (важными из них являются:
        а) относительная влажность и температура окружающего воз­духа; б) состояние покоя или движения окружающего воздуха в помещении, где хранится карамель; в) физическое состояние карамели; г) химический состав и влажность карамели.
При непрерывном изменении внешних условий относитель­ной влажности воздуха и температуры количество поглощенных водяных паров из воздуха будет также непрерывно изменяться.
В случае постоянных внешних условий процесс поглощения влаги будет идти только в сторону достижения равновесной влажности, то есть такой влажности, при которой упругость па­ра раствора на поверхности карамели будет равна упругости водяных паров окружающего воздуха.
При высокой относительной влажности воздуха образовав­шийся (благодаря поглощению влаги из воздуха) на поверхно­сти карамели раствор быстро перейдет границу насыщения, и карамель начнет расплываться. Если относительная влажность окружающего воздуха невысока, то скорость сорбции влаги бу­дет небольшая, а следовательно, и разжижение насыщенного раствора в поверхностной пленке будет происходить медленно. Когда в результате поглощения влаги вязкость благодаря раз­жижению раствора снизится, то молекулы сахара будут ориен­тироваться в кристаллическую решетку. Образующийся при этом кристаллический слой предохранит карамель от дальней­шего поглощения влаги. Из указанного состояния стабильности карамель может быть выведена при изменении внешних условиями (относительной влажности или температуры окружающего воздуха).
В табл. 19 приведены данные исследования [41] о гигроско­пичности карамели при хранении ее в различных условиях отно­сительной влажности ори температуре 20°. Кроме того, в этой таблице приведены данные, показывающие изменение гигроско­пичности карамели при хранении в условиях постоянных и изме­няющихся параметров воздуха.
Таблица 19
Номер образца .

Относительная влажность воздуха[1] в %

Прирост влаги в%, поглощенной за период в днях

2

5

10

12

18

24

1

62,7

2,45

3,73

3,91

3,25

2,87

2,77

2

75,0

2,02

3,39

4,77

5,33

6,59

7,81

3

83—95

0,28

0,63

0,65

0,67

0,72

0,71

Продолжение
Номер
образца

Относительная влажность воздуха1 в %

Прирост влаги

в поглощенной за период в днях



Внешний вид

30

35

42

49

1

62,7

2,64

2,48

2,38

1,93

Засахари- лась с поверх­ности
2

75,0

8,84

9,85

11,41

11,46

Начала рас­текаться и полностью де­формирова­лась
3

83—95

0,90

1,04

0,94

0,76

Слегка про- сахарилась

1 Образцы 1 и 2 хранились в замкнутом пространстве (эксикаторе), а образец 3—в помещении с изменяющейся относительной влажностью и движением воздуха.
засахаривания, чем при хранении ее 1в условиях изменяющейся относительной (влажности и движения (воздуха.
Карамель, хранившаяся в замкнутом (пространстве, уже при относительной (влажности воздуха 62,7%, адсорбировав не­которое количество влаги, засахарилась с поверхности.
32Рис. 32. Гигроскопичность карамели в зависимо­сти от относительной влажности воздуха; t—250 (карамель приготовлена по нормальной рецеп­туре на патоке и на инверте).
Увеличение относительной влажности от 62,7 до 75% резко повышало гигроскопичность карамели. Карамель ев процессе хра­нения полностью деформировалась и превратилась в сироп.
При хранении карамели в условиях изменяющейся относи­тельной влажности и движения воздуха она, несмотря на высо­кую относительную влажность окружающего воздуха, только легко засахарилась с поверхности, но полностью сохранила свои качества.
Изменение гигроскопичности карамели при применении патоки или инвертного сахара в качестве антикристиллизатора показано на рис. 32.
Карамель, приготовленная на патоке, менее гигроскопична, чем карамель на инвертном сахаре. Карамель на патоке погло­щает влагу из окружающего воздуха в первые дни хранения, а затем в связи с засахариванием поверхности теряет часть погло­щенной влаги. Образец карамели после 30 дней хранения хотя и засахарился слегка, но сохранил свои товарные качества.
Карамель, приготовленная на инвертном сахаре, при хране­нии в этих же условиях не только засахарилась, но и увлажни­лась, и потеряла полностью свои качества.

Характеристика

карамели



Количество влаги в
%, поглощенное за период (в днях)
Начальная влажность


Внешний вид

-темпе рату- ра увари­вания в °С

содержа­ние патоки в г на 100 г сахара

2

4

6

8

11

15

19

24

28

34

160

30

0,32

0,48

0,56

0,63

0,71

0,80

0,90

0,96

1,03

1,10

2,85

Светлая, сухая, сильно засахарилась с поверх­ности, хорошо сохранилась

160

40

0,33

0,52

0,67

0,79

0,95

1,16

1,26

1,37

1,75

1,56

4,03

Светлая,сухая,засахари­лась, хорошо сохранилась

156

50

0,37

0,61

0,76

0,94

1,15

1,48

1,62

1,79

1,88

2,05

3,79

Желтого цвета, сухая, засахарилась, хорошо со­хранилась

146

60

0,34

0,54

0,70

0,88

1,10

1,40

1,52

1,69

1,74

1,87

4,43

Желтого цвета, слабее засахарилась, липкая

144

70

0,43

0,67

0,89

1,03

1,16

1,42

1,53

1,67

1,79

1,91

5,22

Желтого цвета, слабее засахарилась, более лип­кая

140

80

0,45

0,71

0,97

1,17

1,41

1,77

1,95

2,11

2,22

2,36

5,09

То же

138

100

0,38

0,64

0,84

1,02

1,31

1,68

1,82

1,97

2,08

2,22

5,35

Очень липкая, незначи­тельно засахарилась
В табл. 20 приведены данные о влиянии на стойкость кара­мели, хранившейся при относительной влажности воздуха 62,7%, количества патоки, добавляемой в рецептуру карамельной массы. Увеличение количества патоки в рецептуре карамельной массы повышает гигроскопичность последней.
Образцы карамельной массы, приготовленные с содержани­ем до 50% патоки по отношению к весу сахара, в процессе хра­нения хотя и засахариваются, но не проявляют склонности к намоканию и хорошо сохраняются.
Все образцы карамели, приготовленные с содержанием бо­лее 60 частей патоки на 100 частей сахара, уваривались благо­даря высокой вязкости до меньшей концентрации сухих веществ и в процессе хранения теряли свои качества.
Во ВКНИИ была проведена работа по изучению влияния на стойкость карамели добавления в рецептуру карамельной массы различных сахаров, декстрина и крахмала. В табл. 21 приведены результаты этой работы, показывающей гигроскопичность кара­мели, приготовленной с добавлением различных антикристалли­заторов при относительной влажности 43'% и температуре 25°.
Таблица 21
В рецептуру карамели на 100 г Количество влаги в %, погло­щенное за период в днях

Внешние изменения

сахарозы добавлено в г1 1

5

10

15

25

30

карамели после хранения
40 патоки        

0,15

0,34

0,46 0,58

0,72

0,85

Не изменилась
35 патоки+5 глюкозы . .

0,19

0,44

0,62 0,68

0,82

0,90

Начала мутнеть через 15 дней
35 патоки+5 мальтозы . . 0,21

0,40
0,65 0,72 0,86

0,92

Не изменилась
37,5 патоки + 2,5 фруктозы

0,33

0,41 0,54 0,62
0,68 0,70

Начала засахари­ваться через 3 дня
35 патоки+5 декстрина 0,32

0,45 0.62 0.74 0,82
0,90

То же

37,5 патоки+2,5 крахмала 0,25

0,35

0,46 0,55 0,60 0,68

»

1 Количества добавленных антикристаллизаторов пересчитаны на сухое вещество.
Как видно из этих данных, добавление к рецептуре караме­ли глюкозы и фруктозы повышает склонность карамели к намоканию, а добавление декстрина и крахмала, снижая не­значительно ее гигроскопичность, повышает способность засаха­риваться,
На гигроскопичность карамели влияет активная кислотность патоки, в зависимости от которой в процессе приготовления карамельной массы образуется большее или меньшее количество инвертного сахара и других продуктов разложения, обладаю­щих высокой гигроскопичностью. Влияние активной кислотности (pH) патоки на стойкость карамели при хранении показано на рис. 33.
33                 Рис, 33. Гигроскопичность карамели в зависимости от pH патоки (относительная влажность воздуха равна 43%, t=25°).
Как видно из кривых 1—4, гигроскопичность карамели, при­готовленной по нормальной рецептуре, повышается с увеличени­ем активной кислотности патоки.
В последние годы в литературе [56, 60, 61] появился ряд ука­заний на зависимость гигроскопичности карамели от состава уг­леводной части патоки. При понижении количества глюкозы в патоке снижается способность карамели поглощать влагу из ок­ружающего воздуха. В связи с результатами этих исследований за рубежом для приготовления карамели начали вырабатывать патоку с пониженной степенью осахаривания крахмала. Мень­шая гигроскопичность карамели, приготовленной с добавлением к сахарному раствору патоки, полученной ферментативным гид­ролизом крахмала, по сравнению с патокой, полученной кис­лотным гидролизом, также объясняется меньшим количеством содержащейся в патоке и карамели глюкозы [4]. Повышенная гигроскопичность карамели на патоке, содержащей большее ко­личество глюкозы, может быть объяснена тем, что в патоке, как и в других водных растворах, глюкоза находится в α и β-форме: последняя в отличие от α-формы глюкозы обладает высокой гигроскопичностью.
Опыты, проведенные в лабораторных и производственных условиях на фабрике имени Бабаева [42] по приготовлению ка­рамели с патоками различного углеводного состава, показали, что карамель, приготовленная на патоке с пониженной степенью, осахаривания и с меньшим количеством глюкозы, обладает бо­лее низкой гигроскопичностью и большей стойкостью при хра­нении.
  Карамель леденцовая и с фруктовой начинкой, приготовлен­ная на фабрике имени Бабаева с патокой, в которой содержа­ние редуцирующих сахаров составляло 30—34% вместо 40—48:% (без обработки поверхности, при хранении на складе в гофри­рованных коробах хорошо сохранялась в течение более шести месяцев. Карамель, полученная в производственных условиях на обычно применяемой патоке, при хранении в этих же усло­виях слежалась в комки, при встряхивании не разделялась и потеряла свои качества уже через 10—20 дней.
  Опытная партия карамели, приготовленная на новой патоке (леденцовой и с начинкой) без обработки поверхности, упако­ванная в гофрированные короба, в процессе хранения и реализа­ции хорошо сохранялась. В связи с положительными результа­тами исследований перед крахмало-паточной промышленностью поставлена задача организовать выработку патоки с понижен­ной степенью осахаривания для кондитерских фабрик.
Изменение гигроскопичности паток в '% в зависимости от со­держащегося в них количества редуцирующих веществ (хране­ние при относительной влажности 81,4% и 20°) показано в табл. 22.
Таблица 22
Длительность хранения в днях

Количество влаги, поглощенное патокой, при содержании редуцирующих веществ в %

40,5

36,1

31,4

1

0,17

0,02

-0,002

6

0,82

0,40

-0,005

10

1,17

0,66

-0,11

20

1,73

1,08

-0,27

30

2,36

1,50

-0,39

40

2,66

1,64

-0,48

60

3,90

1,50

—1,30

В табл. 23 (приведены данные по характеристике состава и гигроскопичности карамели, приготовленной с добавлением к са­хару паток, содержащих различные количества (редуцирующих веществ (хранение при относительной влажности 62,7° и t=20°).
Таблица 23
Номер образцов
карамели

Содержание
Редуцирующих веществ в патоке в %

Характеристика карамели

Изменения после
5 дней хранения

Влажность в %

Редецирующие сахара в %

количество поглощен­ной влаги в % через

2 часа 1 сутки 5 суток
1

48,5

3,29

19,9

0,24

0,91

1,83

Мутная, липкая
2

25,2

3,50

11,2

0,20

0,61

0,86

Сухая и прозрач­ная
3

31,4

3,01

10,68

0,05

0,14

0,32

Прозрачная,
сухая
4

44,1

2,00

15,1

0,20

0,72

1,78

Увлажнилась и просахарилась
                                1 Образцы 1—2 приготовлены в лабораторных условиях, а 3 и 4 в производственных условиях
Рассмотренные выше результаты исследований показывают зависимость гигроскопичности карамели от (свойств и качества сырья, рецептуры карамельной массы, технологического режима приготовления карамельной массы и карамели, влажности кара­мельной массы и условий хранения карамели.
Повышение стойкости карамели может быть достигнуто при соблюдении следующих условий:
Основное сырье — сахар и патока—должно иметь реак­цию, близкую к нейтральной. Патока должна содержать не более 30—34% редуцирующих сахаров, в том числе не более 12— 13% глюкозы.
Технологический (режим приготовления карамельного си­ропа и карамельной массы должен быть построен так, чтобы са­харо-паточная смесь имела возможно более высокую концентра­цию, а время воздействия на нее высокой температуры было минимальным.
Обработку карамельной массы: охлаждение, разделку, формовку, завертку или обработку поверхности карамели другими способами — проводить поточным способом, не допуская задержки незавершенной продукции на отдельных стадиях про­изводства.

[1]   Карамель при хранении ее в зам,кнутом пространстве об­ладает значительно меньшей стойкостью против намокания и
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