Сахара и сиропы. Сахара и сиропы.

Сахара и сиропы.

      Сахара и сиропы.
  Сахара и сиропы — это основные и очень важные ингредиенты большинства видов мучных кондитерских изделий. Кроме того, что они  дают сладость, они положительно влияют на их текстуру и вкус.
  Сладкая пища всегда пользовалась спросом, и первым источником сахаров, который использовал человек, был, видимо, мед. Сахар присутствует в тканях многих расте­ний, но в промышленных масштабах используют только сахарный тростник, Saccharum officinarum, и сахарную свеклу, Beta vulgaris.
В обоих случаях получаемый сахар — это сахароза. Есть сведения, что сахарный тростник использовали уже в 1700 г. Сахар из сахарной свеклы впервые получили в 1798 г., и процесс получения сахара в промышлен­ном масштабе стали использовать сначала во Франции и Германии. Наполеон поощрял развитие этой отрасли как способ бойкотировать тростниковый сахар из британских колоний. Сахар и какао были первыми продуктами, которые производили промышлен­ными методами. Рафинированный сахар стали производить к 1850 г. В очищенном виде различие между сахарозой из тростника и свеклы очень мало.
При разложении сахара образуются другие сахара, большинство из которых обла­дают сладостью. Это разложение происходит в результате деятельности ферментов. Именно так образуется солод при прорастании злаков. Технология осахаривания крах­мала в настоящее время хорошо развита, и путем комбинации ферментативного и кис­лотного гидролиза в соответствии с требованиями заказчика из крахмала могут быть получены сахара и смеси менее сладких углеводов. Примером могут служить сиропы глюкозы. Получены также обладающие значительной сладостью соединения — такие, как сахарин, аспартам, цикламат и т. д., перечисленные в разделе 17.7.
10.1.1 .Функции сахаров в МКИ
Сахара и сиропы — это основные и очень важные ингредиенты большинства видов МКИ. Кроме того, что они дают сладость, они положительно влияют на их текстуру и вкус.
  
Сахароза
В тесте, сбраживаемом дрожжами, сахароза является питанием для дрожжей и увели­чивает скорость газообразования. Сахароза в бисквитном тесте растворяется полнос­тью или частично (в зависимости от количества присутствующей воды), а затем пе- рекристаллизуется или образует после выпечки аморфную стеклоподобную массу (переохлажденную жидкость). Сахароза сильно влияет на текстуру выпеченного изде­лия — если количество сахарозы велико, оно будет твердым. Размер кристаллов саха­розы, а следовательно, скорость их растворения при нагревании тестовой заготовки в печи влияет на расплываемость песочного теста при выпечке, а также на внешний вид и свойство изделия хрустеть после выпечки.
Сахароза, растворяясь, переходит в жидкую фазу теста, поэтому до насыщения раствора сахарозы ее введение снижает количество воды, необходимое в тесте. Саха­роза смещает точку клейстеризации крахмала в область более высоких температур, давая тесту в печи больше времени на подъем. Имеются сведения, что сахароза слу­жит антиоксидантом, увеличивая тем самым срок хранения печенья за счет замедле­ния прогоркания жира. Мелко измельченная сахароза является основным наполни­телем кремов на жировой основе.
Сахароза в виде кристаллов различной формы и размеров может быть использо­вана для украшения поверхности изделия. В некоторых случаях сахароза, которой обсыпают поверхность, плавится при выпечке, придавая привлекательный блеск или образуя глазурь.
Сахароза — основной компонент шоколада, джемов, желе и карамели, где ее кон­центрация влияет на активность воды, и тем самым на устойчивость к росту микроор­ганизмов и консистенцию. Сахароза является основным компонентом глазурей, при­меняемых для покрытия некоторых видов изделий после выпечки. Побочными продуктами очистки сахарозы являются сиропы с сильным, в основном приятным вкусом, которые весьма ценны для иготовления печенья.
Жженый сахар называют карамелью; он горьковатый на вкус и темный по цвету, что позволяет его использовать при приготовлении МКИ и как краситель, и как вку­совое вещество.
  Редуцирующие сахара
Сахароза — это дисахарид, то есть она состоит из двух молекул моносахаров. При гидролизе сахарозы (инвертировании) молекула расщепляется на два компонента — моносахариды глюкозу (декстрозу) и фруктозу (левулозу). Все моносахариды явля­ются редуцирующими сахарами, то есть реагируют с раствором Фелинга (Fehling), меняя цвет из-за осаждения меди. Наряду с моносахаридами, такими как глюкоза и фруктоза, дисахариды, такие как мальтоза (солодовый сахар) и лактоза (молочный сахар), также являются редуцирующими сахарами. Редуцирующие сахара соединя­ются с аминокислотами белков в ходе реакции Майяра, которая протекает при выпеч­ке с образованием темных веществ, улучшающих цвет поверхности готовых изделий. В основном по этой причине обычно 10-20% сахара, используемого в муке для пече­нья, являются редуцирующими сахарами.
Смеси редуцирующих сахаров и сахарозы в растворе в джемах и желе влияют на кристаллизацию. Фруктоза гораздо слаще на вкус, чем сахароза; фруктоза и глюкоза при растворении во рту дают холодящий эффект. Эти свойства оказываются полезны­ми для рецептур некоторых видов МКИ или их компонентов.
   Сиропы
Сиропы — это растворы сахаров (обычно редуцирующих) с концентрацией около 70 или 80%. При более высокой концентрации сахара начинают кристаллизоваться при температуре окружающего воздуха. Сиропы используются в производстве МКИ бла­годаря их характерному вкусу. Также используются они в качестве гигроскопиче­ских веществ (материалов, задерживающих влагу в пище), препятствуя возникнове­нию жесткой и хрупкой текстуры после выпечки. Сиропы удобны для введения редуцирующих сахаров в рецептуру, что, в свою очередь, усиливает реакцию Майяра при выпечке.
Сахара легко всасываются в кишечнике человека и служат ценным источником энергии. Иногда высказывают беспокойство, что мы потребляем слишком много са­хара, а богатые сахаром продукты способствуют кариесу. Приведенное ниже описа­ние функций сахара в МКИ показывает, что уменьшение содержания сахара ниже обычного уровня приводит в большинстве случаев к значительному ухудшению тек­стуры и вкусовых свойств изделий.
10.2.      Сахар (сахароза)
Сахар, носящий химическое название «сахароза», получают почти исключительно из сахарного тростника или сахарной свеклы. В чистом виде он обычно поставляется в виде белых кристаллов, но может также быть приобретен в виде водного раствора. Сахароза с примесями в виде кристаллов, покрытых темным сиропом, известна как неочищенный сахар (сахар-сырец, желтый сахарный песок, коричневый сахар). Саха­роза — это дисахарид и нередуцирующий сахар.
10.2.1.      Кристаллический рафинированный сахар
Кристаллический рафинированный сахар (сахарный песок) поставляется в виде кри­сталлов различного размера и является очень чистым веществом. В табл. 10.1 пред­ставлен типичный химический состав кристаллического белого сахара. Размер крис­таллов задается на рафинадном заводе при кристаллизации из маточного раствора. Это означает, что всегда имеется некоторый диапазон размеров кристаллов, который может быть уменьшен просеиванием (оно, однако, в большинстве случаев не использу­ется при производстве). Обычно поставлятся сахарный песок гранулированный или кристаллический. Частицы сахарной пудры очень малы и получаются путем помола более крупных частиц. Диапазон размеров кристаллов обычно выражают через сред­нее отверстие (МЛ) и коэффициент вариации (CV).Среднее отверстие — это размер отверстия сита (выражаемый здесь в микронах, мкм), пропускающего 50% пробы; это средний диаметр частиц. Коэффициент вариации связан со стандартным отклоне­нием (CKO, SD) размера частиц уравнениемгл10.1
Таблица 10.1. Типичные химические параметры кристаллического белого сахара

Поляризация                                            99,8                              мин

Инвертный сахар                                     0,30%                          макс

Влагосодержание                                    0,04%                              —

Сульфатированнаязола                         0,04%                              —

Медь                                                       1,0  частейна  миллион(ррт)

Свинец                                                    0,5  частейна  миллион(ррт)

Мышьяк                                                 1,0  частейна  миллион(ррт )



Типичные характеристики размера частиц:  
крупные гранулированные МА = 940-1000 мкм CV =20-30%;
гранулированные МА = 570-635 мкм CV= 26 — 30%;
пудра МА = 276-300 мкм CV=16-26%.
Разброс размеров частиц сахарного песка, поступающего с различных рафинадных заводов, может быть очень большим; можно ожидать МЛ от 475 до 670 мкм.
Сахарную пудру получают помолом и просеиванием более крупных кристаллов сахара. Поскольку частицы получаются очень мелкие и их трудно разделить на мно­го фракций по размеру, обычно выражают размер частиц через максимум частиц, оста­ющихся на 100 мкм сите = 6%, и максимум частиц, задерживаемых на 60 мкм сите = 13%. Чем меньше частицы, тем быстрее сахар растворится во рту. Частицы крупнее 40 мкм будут восприниматься как песок во рту, а частицы больше 20 мкм могут быть обнаружены языком. Чтобы способствовать свободному течению сахарной пудры, ши­роко используют добавление небольшого количества фосфата кальция Са3(Р04)2. При его присутствии следует на него указывать; добавляемое количество составляет обыч­но до 1,5%.
10-2.1.1. Вычисление среднего отверстия и стандартного отклонения пробы кристаллического сахара
Пробу сахара аккуратно просеивают через ряд сит с различным размером ячеек.
Номинальная ширина отверстий сит обычно указана на ситах. Сита могут иметь но­мера, соответствующие серии стандартной английской системы сит British Standard Sieve Series(BS 410). Соотношение этих номеров и номинальной ширины отверстия в мкм (1/ 1000 мм) приведено ниже:
№16

1000 мкм;

№22

710 мкм;

№30

500 мкм;

№ 44

355 мкм;

№60

250 мкм.

На рис. 10.1 это соотношение представлено графически.
После просеивания масса пробы (оставшаяся на каждом сите, а также прошедшая через самое мелкое сито) определяется взвешиванием. Суммарные данные проходя­щей пробы (в %) последовательно от мелкого сита к крупному 10.1Рис. 10.1. Соотношение между размером отверстия сита и номером сита (по BritishStandardSieveSeriesBS 410, 1962)
наносятся на бумагу для вероятностного графика. Предпо­лагается, что диапазон размеров кристаллов по обе стороны от сред­него подчиняется нормальному рас­пределению, поэтому при нанесе­нии результатов просеивания са­хара на логарифмическую бумагу будет получена прямая линия. Если график суммарных данных не явля­ется прямой линией, можно пред­положить, что проба является либо смесью нескольких сортов сахара, либо сахар просеян для изменения естественного диапазона размеров кристаллов. Например, сахар подвергся грубому помолу, а часть пыли или крупных частиц затем была удалена. График для такого сахара на логариф­мической бумаге не будет прямой линией.
Получив анализ просеивания пробы сахара, можно сопоставить его с данными по­ставщика. Например, сахарный песок имеет параметры МЛ 570-635 мкм и СУ 26- 30%. Сначала составьте таблицу значений по уравнениям СУ = БО/МЛ х 100 или 50 = (СУ х МЛ)/100. В результате получится:
СУ

МА (50%)

SD(s )

МА - 1,965

МА -s

МА +s(84%)

МА +1,965







(2,5%)

(16%)



(97,5%)

26

570

148

280

422

718

860

30

570

171

235

399

741

905

26

635

165

312

470

800

958

30

635

190

263

445

825

1007

Нанесите эти значения на логарифмическую бумагу, как показано на рис. 10.2. Фактически получается четыре графика нормального распределения в виде четырех прямых линий. Условия на сахар указывают, что проба будет находиться в области, ограниченной этими четырьмя линиями. Типичная проба может иметь следующие результаты просеивания:
Сходы 16меш

= 0,5 % Суммарно

22

= 23,5% проходы 16 = 99,5% (1000 мкм)

30

= 50,0% 22 = 76,0% (710 мкм)

44

= 20,5% 30 = 26,0% (500 мкм)

60

= 4,3% 44 = 5,5% (355 мкм)

Сходы 60 меш

= 1,2% 60 = 1,2% (250 мкм)

10.2Рис.10.2. Типичные характеристики сахарного песка с графиком для пробы: МА= 570-635 мкм; СУ-26-30%
Эти суммарные проценты нанесены на график на рис. 10.2. Среднее отверстие этой пробы определяется по 50%-ной линии, и можно видеть, что оно составляет 600 мкм.
На рис. 10.3 показаны типичные характеристики сахарной пудры и график для пробы дробленого (молотого) сахара. Можно видеть, что дробленый сахар имеет сред­нее отверстие 235 мкм (50%-ная линия) и стандартное отклонение 215 (235-20). Это означает, что хотя размер среднего отверстия близок к условиям на сахарную пудру,
10.3Рис.10.3. Типичные характеристики сахарного песка с графиком для пробы: МА= 276-300 мкм; СУ-16-26%
в нем будет присутствовать значительно больше мелких и крупных частиц, чем было бы в ней обнаружено. Анализ просеиванием пробы дробленого сахара показал:
Сходы 500 мкм = 350 мкм =

13,3%

15,0%

Суммарно проходы 500

= 86,7%

250 мкм =

15,8%

350

= 71,7%

150 мкм =

19,6%

250

= 55,9%

100 мкм =

7,3%

150

- 36,3%

75 мкм =

8,2%

100

= 29,0%

Сходы 75 мкм =

20,8%

75

= 20,8%

10.2.1.2.            Транспортировка и хранение сахарного песка
Влагосодержание кристаллической сахарозы очень низко — около 0,4%, но каждый кри­сталл покрыт тонкой пленкой влаги, сиропа. Если снизить содержание этой влаги, на­пример, нагреванием, сахар кристаллизуется, и его соседние зерна сплавятся. При этом образуются комки или сахар прилипнет к стенкам бункера (силоса). Поэтому очень важно хранить сахар при равномерной температуре и низкой влажности. Эта темпера­тура должна быть близка к температуре сахара в момент его доставки.
На слеживание сахара, особенно в бункерах, влияет также локальная концентра­ция мелкого порошка, который образуется при транспортировке (как механической, так и пневматической), и обычно снижает текучесть сахара. При движении сахара, поскольку он относительно сухой, образуется статическое электричество. Этот про­цесс особенно активен при пневматической транспортировке, поэтому трубы и кон­тейнеры должны быть очень тщательно заземлены. Смеси «сахар-воздух» легковоспламеняемы, и электрическая искра может вызвать взрыв.
При пневматической транспортировке кристаллы сахара в большей или меньшей степени разрушаются. Поскольку расплываемость песочного теста при выпечке свя­зана с размером частиц сахара, все, что вызывает изменение этих размеров при сме­шивании ингредиентов или замесе теста, следует тщательно учитывать. Этот вопрос рассматривается также в разделе о бестарной транспортировке ингредиентов (см. главу 32).
При помоле сахара всегда существует взрывоопасность из-за появления в воздухе сахарной пыли, поэтому перед мельницей целесообразно обеспечить хорошую магнит­ную защиту для исключения попадания в нее мелких металлических частиц, которые могут вызвать искры.
Помол сахара для получения сахарной пудры требует больших затрат механиче­ской работы, поэтому сахарная пудра на выходе мельницы весьма теплая, что созда­ет две проблемы. Во-первых, как отмечалось выше, при охлаждении влага перерас­пределяется, и может произойти образование комков или слеживание. Во-вторых, объем сахарной пудры при хранении постепенно уменьшается по мере того, как воз­дух в ней охлаждается и статические электрические заряды рассеиваются. Наличие этих двух проблем обусловливает использование сахарной пудры после помола как можно быстрее. При необходимости ее хранения желательно охладить пудру в су­хой атмосфере при осторожном перемешивании. Как отмечалось выше, добавление до 1,5% порошка фосфата кальция Са3(Р04)2 способствует снижению слеживания сахарной пудры при хранении.
10.2.1.3.            Неочищенный сахар
Очищенную сахарозу выделяют из сиропа или сока, полученного из тростника или свеклы. Примеси имеют вид темного сиропа. В случае тростникового (но не свекло­вичного) сахара, сироп имеет сильный и приятный вкус. Кристаллы сахара отделя­ются от сиропа, но некоторое количество сиропа остается на них, и этот остающийся сироп очень темный. Сироп, остающийся в конце рафинирования, называют мелас­сой. Кристаллы сахара, покрытые сиропом, называют нерафинированным или нео­чищенным (коричневым, желтым) сахаром. Цвет сиропа бывает различным, поэто­
му неочищенный сахар может быть золотисто-коричневым или весьма темным. Чем темнее цвет сахара, тем сильнее привкус. Неочищенный сахар имеет влажность 2-4%, поэтому он липкий и склонен к слеживанию и образованию комков при хранении. Для сахара, имеющего различные оттенки от желтоватого до темно-коричневого, часто используются такие названия, как
Barbados, Muscovado(неочищенный тростнико­вый сахар), Demerara, Brown, Fourths, Thirds, Pieces, Soft.
Неочищенный сахар широко используется при выпечке вследствие его характерно­го вкуса. Такой сахар может иметь различный цвет и размер частиц. Сироп при этом богат инвертными (редуцирующими) сахарами. Для стандартизации размеров крис­таллов и получения вкуса неочищенного сахара сортовой неочищенный сахар в насто­ящее время часто получают, смешивая в смесителе рафинированный сахар с нужным размером частиц и сироп. Для придания вкуса выпеченному продукту или для прида­ния темного цвета мякишу, экономичнее использовать рафинированный сахар и сироп соответствующего вкуса, чем решать проблемы, возникающие при использовании нео­чищенного сахара.
10.2.1.4.        Плотность сахара
Отдельные кристаллы имеют удельную массу 1,58. Кристаллический сахар имеет объем­ную плотность 0,7-0,9 г/см3. Объемная плотность свежей сахарной пудры значительно ниже этих значений.
10.2.2.     Жидкий сахар
Очень часто в производстве МКИ сахарозу удобно использовать в виде раствора, в связи с чем стали популярны поставки сахара в виде раствора, а не в кристалличе­ском виде, так как работа с раствором и его дозирование проще. Жидкий сахар может
10.4                     Рис.10.4. Кривая насыщеного раствора для сахарозы в воде при различных температурах.
быть получен от поставщика, но можно гото­вить раствор сахара и на фабрике по произ­водству МКИ. Преимущества жидкого са­хара заключаются в том, что:
       его можно дозировать точнее и дешевле, чем кристаллический сахар, и первая стадия производства (растворение саха­ра) завершается до смешивания ингре­диентов;
       капитальные затраты на установку зна­чительно ниже.
На рис. 10.4 приведена кривая насыщен­ного водного раствора сахарозы при раз­личных температурах. Покупаемый жид­кий сахар обычно содержит 67% твердых веществ и может иметь низкое (не превы­шающее 5%) содержание инвертированно­го сахара для предотвращения кристалли­
зации. При температуре окружающего воздуха это сироп, с которым удобно работать, причем достаточно концентрированный для предотвращения микробиологической порчи. Однако в установках для раствора сахара, там, где может произойти конденса­ция, приводящая к возникновению более низких концентраций, которые допускают брожение под действием дрожжей из воздуха, рекомендуется использовать стериль­ные фильтры. Лучше хранить раствор сахара при температуре не ниже 20 °С для пре­дотвращения кристаллизации. В табл. 10.2 приведены типичные характеристики ра­створа сахара.
Таблица 10.2. Типичный химический состав жидкого сахара

Сахароза

-

66,5%

±1,0

Инвертный сахар

0,5%

±1,0

-

Зола

0,3%

±0,2

-

Железо (ррт )

-

6,0

±0,5

Медь (ррт)

-

2,0

±0,5

Влага

-

32,9%

±0,5

pH

-

6,0

±0,2

Удельная масса (при 20 °С)

-

1,33

-

Сухие вещества (на литр)

890 г





10.2.2.1.     Измерение концентрации сахара в растворе.
Обычно концентрация сахара в растворе определяется косвенными физическими методами. Для контроля на производстве широко применяется рефрактометр, из­меряющий коэффициент преломления раствора. Этот коэффициент для сиропа за­висит от состава твердых веществ, их концентрации и температуры. Существуют справочные таблицы, в которых по коэффициенту преломления сиропа можно оп­ределить содержание в нем твердых веществ. Можно приобрести рефрактометры, градуированные непосредственно в процентном содержании сахара в растворе (см. рис. 10.5).
Концентрация сахара в сиропе также определяется по удельной массе. Для ра­створов сахарозы специально разработанный сахарный ареометр (шкала Брикса) при 20 °С дает показания, почти равные массе сахарозы в растворе. Таким образом “Брик­са (Brix) это практически концентрация сахара в растворе.
10.2.2.2.         Инвертирование сахара
Сахара оптически активны, то есть вращают плоскость поляризации света. Угол вра­щения зависит от разновидности сахара, его концентрации, температуры и расстоя­ния, которое свет проходит в растворе. Направление вращения также зависит от типа сахара.
Раствор сахарозы вращает свет вправо (положительное направление), а после гид­ролиза сахарозы кислотой или ферментами на редуцирующие сахара направление вращения меняется на противоположное (левое, отрицательное направление). Этот происходит потому, что смесь двух получаемых сахаров глюкозы (декстрозы) и ле-
10.5                                                              Рис. 10.5. Ручной рефрактометр.
вулозы (фруктозы) вращает площадь поляризации влево (поэтому гидролиз сахаро­зы называется «инвертированием», а получаемая смесь простых сахаров — инверт- ным сахаром).
10.3.     Сиропы
Сиропы делятся на два типа:
     сиропы на основе сахарозы, полученной в результате рафинирования сахара, или частичного (или полного) инвертирования;
     сиропы, полученные гидролизом из крахмалистых материалов, особенно кар­тофельного крахмала.
Во всех случаях важно количество и качество молекул сахара с короткими цепя­ми, и поэтому существует много разновидностей сиропов обоих типов.
10.3.1.       Сиропы из сахарозы/инвертные сиропы
Это смеси (в разных пропорциях) сахарозы и инвертного сахара с другими веще­ствами, образующимися из сиропа (оттока) тростникового сахара во время рафини­рования. Эти вещества дают золотистый и более темные цвета и характерный вкус, обычно усиливающийся с усилением цвета. Сиропы бывают разного цвета — от свет­лой и янтарной патоки до мелассы или рафинированной патоки почти черного цвета. Рекомендуется применять их в производстве МКИ, так как они имеют приятный вкус, сохраняющийся при выпечке.
Комбинируя сахарозу и инвертные сахара, можно получить более концентриро­ванные сиропы, которые устойчивее к кристаллизации, чем сиропы из чистой саха­розы. Обычно сиропы содержат около 80% сухого вещества. В обычном темном сиро­пе, используемом при производстве печенья, около 60% СВ составляют инвертные сахара, 40% — сахароза и 1-2% — другие вещества. pH большинства сиропов, содер­жащих инвертный сахар, около 5,5. Эти сиропы значительно более вязкие, чем си­роп сахарозы, и поэтому для облегчения перекачивания используются в теплом виде примерно при 40 °С.
Некоторые из темных сиропов (меласса, рафинадная патока) содержат неболь­шие количества нерастворимого вещества, осаждающегося со временем. Поэтому чтобы не происходило избыточного накопления осадка, необходимо регулярно опо­рожнять бункеры для хранения и мыть их горячей водой.
Все сиропы привлекают насекомых, особенно ос. Необходимо тщательно убирать вытекший сироп и обеспечить защиту вентиляционных труб от насекомых. В качестве дополнительной меры предосторожности можно использовать стерильные фильтры для уменьшения риска брожения в свободном пространстве бункера, как это описано для жидкого сахара.
10.3.2.           Инвертный сироп
Получить инвертный сироп относительно просто. Раствор сахарозы подкисляют и нагревают. Обычно используют разведенную соляную кислоту (pH 2, примерно 1%-ный раствор НС1), и через 1 ч при температуре 75 °С инвертирование завершает­ся на 95%. Для нейтрализации кислоты добавляют бикарбонат натрия и получают инвертный сироп, содержащий некоторое количество солей. Сахароза гидролизует­ся в глюкозу (декстрозу) и фруктозу (левулозу). Из-за потребления воды при гидро­лизе содержание сахаров в инвертном сиропе по сравнению с исходным содержани­ем сахарозы увеличивается примерно на 5%. Гидролиз также можно осуществить с помощью фермента инвертазы.
Сироп представляет собой прозрачную жидкость и имеет сладкий вкус без по­сторонних специфических привкусов. Обычно приобретают сироп, содержащий 80% СВ, и для предотвращения кристаллизации его следует хранить при темпера­туре не ниже 30 °С.
10.3.3.            Мед
Это специфический (и дорогой) сироп используется при выпечке благодаря его вку­совым свойствам. Состав и вкус меда зависит от вида цветов, но содержание компо­нентов должно находиться в пределах, указанных в табл. 10.3.
Очевидно, что с химической точки зрения мед можно считать инвертным сиро­пом, и он может быть воспроизведен весьма точно с применением соответствующих компонентов и вкусовых веществ. Согласно нормативным актам запрещено назы-
Вода

17,7%

±2,8

Инвертный сахар

74,7%

±4,4

Сахароза

1,85%

±2,5

Зола

0,16%

±1,0

Прочие компоненты

4,18%

±2,8

вать медом синтетический мед, и для определения фальсификации могут быть ис­пользованы соответствующие аналитические методы.
Проблемы применения меда связаны в основном с изменениями вкуса и подвер­женности кристаллизации при хранении. Вкус можно регулировать путем смешива­ния нескольких образцов меда, но проблему кристаллизации преодолеть труднее. Кристаллы образуются на затравочных частицах или кристаллах, и поэтому перед хра­нением меда следует обеспечивать растворение всех кристаллов сахара и разрушение природных дрожжей и спор. Обычно используют пастеризацию, но перегрев может ухудшить вкус.
Хранение в холодном месте также способствует кристаллизации. Мед обычно поставляют в бочках или контейнерах среднего размера. Мед никогда не транспорти­руют без тары (как из-за его высокой стоимости, так и из-за склонности к кристал­лизации и, следовательно, закупориванию клапанов и труб). Применение кристал- лизованого (засахаренного) меда может привести к появлению пятен в изделиях из песочного теста. Если мед закристаллизовался, кристаллы могут быть снова раство­рены путем нагревания.
10.3.4.            Кленовый сироп
Кленовый сироп получают из коры определенных видов клена. Кленовый сок содер­жит около 3% сахарозы и имеет специфический вкус. Этот сок концентрируют до 70-75% сахарозы. Кленовый сироп довольно дорог и используется в основном в ка­честве вкусовой добавки.
10.4.     Сахара и сиропы из крахмалов — глюкозные сиропы
Обычно в качестве сырья для получения крахмала используют кукурузу, но может также применяться пшеница, картофель или тапиока и т. д. Крахмал разлагают с по­мощью кислотного гидролиза, специальных ферментативных процессов, или путем сочетания этих двух методов. Конечным продуктом разложения очень длинных моле­кул крахмала является глюкоза (декстроза), но реакцию можно остановить на раз­ных этапах. Спектр присутствующих углеводов очень важен для физических свойств и сладости. Получаемые сиропы обычно называют глюкозными сиропами, а в Аме­рике — кукурузными сиропами.
В ходе гидролиза крахмала он превращается в растворимый и все более сладкий продукт. В таблице 10.4 приведены значения относительной сладости некоторых про­дуктов гидролиза крахмала в сравнении с сахарозой. Следует подчеркнуть, что эти значения даются комиссиями дегустаторов. Абсолютная величина сладости измерена быть не может.
Таблица 10.4. Относительная сладость продуктов гидролиза крахмала в сравнении с сахарозой и другими подсластителями (по [5])
Фруктоза

173

Инвертный сироп

105

Сахароза

100

Декстроза

74

Глюкоза 62 ДЭ

60

Мед

60

Мальтоза

32

Глюкоза 42 ДЭ

30

Лактоза

16

Цикламат натрия

10 000

Сахарин, около

40 000

Примечание: дополнительная информация по искусственным подсластителям приведена в гл. 17.
10.4.1.      Декстрозная эквивалентность
Значение редуцирующих сахаров в реакции Майяра при выпечке уже рассматрива­лось выше. Декстроза — это моносахарид и редуцирующий сахар, а крахмал — это полисахарид, состоящий примерно из 10 ООО глюкозных остатков. Молекулы глюко­зы соединяются так, что на конце цепи остается только одна молекула с редуцирую­щей способностью, поэтому крахмал не считают восстанавливающим соединением.
В ходе превращения молекулы крахмала в глюкозу образуются все более корот­кие молекулы, и каждая имеет восстанавливающий элемент. Если процесс довести до конца, останутся только молекулы декстрозы, но обычно реакция до конца не до­ходит.
Чтобы показать, насколько глубоко прошел процесс осахаривания крахмала, ис­пользуется понятие декстрозной эквивалентности (ДЭ), которая служит мерой вос­становительной способности сиропа. Так, если 100 г сухого вещества из сиропа глю­козы имеет ДЭ 42, то это означает, что сухое вещество обладает восстановительной способностью 42 г декстрозы. Помимо декстрозы могут присутствовать молекулы мальтозы, декстринов, олиго- и полисахаридов и т. д. Чем больше молекула, тем ниже растворимость и меньше сладость.
Используя фермент изомеразу, можно осахарить крахмал с получением помимо глюкозы некоторого количества фруктозы. В результате получается «глюкоза» значи­тельно слаще обычной. Такие сиропы ближе к инвертным и широко используются в производстве безалкогольных напитков, но малопригодны для производства МКИ.
Их называют сиропами с высоким содержанием фруктозы, но уровень фруктозы в них не выше, чем в инвертном сиропе.
Применение глюкозных сиропов в производстве МКИ ограничено. Они дают реду­цирующие сахара для улучшения цвета в результате реакции Майяра, а также обеспе­чивают хрустящую текстуру без значительной сладости в любительских видах пече­нья. В мягком печенье глюкозные сиропы улучшают текстуру. Сиропы глюкозы — это удобные и экономичные продукты для регулирования равновесной относительной влажности, относительной сладости, а в сахарных кондитерских изделиях и джемах/ вареньях — для кристаллизации сахарозы.
Широко применяются два типа сиропа глюкозы — со средним (42) и высоким (65) декстрозными эквивалентами. Их типичные характеристики приведены в табл. 10.5. Диоксид серы (сернистый газ), указанный в таблице, появляется в резуль­тате процесса получения крахмала из кукурузы, но служит для предотвращения обесцвечивания, особенно при хранении сиропа при высокой температуре. Можно также приобрести продукт, не содержащий диоксид серы.
Градусы Боме (°Ваише, °Ве) служат мерой удельной массы сиропа глюкозы. Наи­более распространено определение градусов Боме с помощью веретенного гидро­метра, и это наиболее удобный метод для определения СВ в сиропе глюкозы. Из- за вязкости градус Боме обычно определяют при 60 °С. Существуют справочные
Таблица 10.5. Типичные характеристики двух традиционно
применяемых сиропов глюкозы
Показатели

42 ДЭ сироп



62 ДЭ сироп

Сухое вещество

79,5-81,1%



79-81%

pH (20%-ный раствор при 20 °С)

5,0-5,5



4,7-5,3

Сухие вещества с коэффициентом преломления

82-84%



78-80%

при измерении по сахарной шкале







рефрактометра при 20 °С







Типичный состав на основе 100%-ного сухого







вещества:







декстроза

19%



55%

мальтоза

14%



22%

мальтотриоза

11%



1%

мальтотетроза

10%



5%

высшие сахара

15%



5%

декстрин

31%



6%

Внешний вид

Прозрачная вязкая жидкость

Железо (ррт )



шах 5



Медь (ррт )



шах 1



Диоксид серы (ррт)

шах 250-400



шах 20-40

Градусы Боме



42/43



таблицы, связывающие градусы Боме с содержанием СВ при различных значениях ДЭ. Широко доступны сиропы со значениями 42/43 °Ве, то есть около 81% СВ. Эти сиропы при температуре 40 °С имеют вязкость, приемлемую для большинства при­менений.
10.4.2.      Сухие глюкоза, декстрины, декстроза и фруктоза
Из большинства описанных выше сиропов методом распылительной сушки получают сыпучие тонкие белые порошки. Порошки с ДЭ < 65 имеют содержание влаги до 7%. При производстве печенья широко применяется мальтодекстрин, ДЭ которого состав­ляет 17-20% и он имеет слегка сладковатый вкус. Поставляется мальтодекстрин в виде сиропов или сухих порошков. Моногидрат декстрозы (ДЭ 99,5) производится путем кристаллизации и обычно имеет следующие характеристики:
  1. форма                                                    белый кристалический тонкий порошок;
  2. влажность                                             шах 9,5%;
  3. удельное вращение (сухая основа) +53°; диоксид серы     10 ррт.
  4. Декстроза обычно используется в виде белого очень мелкого порошка и в виде кристаллического моногидрата. Можно приобрести ее в безводной форме. При ра­створении на языке декстроза дает ощущение прохлады. Поэтому, а также потому, что она менее сладкая, чем сахароза, декстроза используется в ограниченных коли­чествах в начинках на жировой основе при производстве МКИ. Содержание влаги ограничивает ее применение, поскольку при миграции влаги в слои печенья с начин­кой они часто отделяются. Растворимость моногидрата декстрозы в воде при различ­ных температурах приведена на рис. 10.6.
Сухая кристаллическая фруктоза на 73% слаще сахарозы. Она относительно доро­га, но является безопасным и приемлемым подсластителем для диабетиков. Фруктоза полезна в начинках для печенья, но не дает такой текстуры, которую дает сахароза в готовом печенье.
10.6Рис. 10.6. Кривая насыщенного раствора безводной декстрозы при различных температурах
10.5.      Солодовые экстракты
Ферментативно неактивные солодовые экстракты получают, концентрируя водный раствор солода из ячменя или пшеницы. Это вязкий сироп темно-коричневого цвета с сильным характерным вкусом. Основным сахаром в нем является мальтоза, являюща­яся редуцирующим сахаром. Состав и вкус меняются в зависимости от источника, но типичный состав солодового экстракта приведен в табл. 10.6.
                                                        Таблица 10.6. Химический состав недиастатических сиропов солодовых экстрактов
Сухое вещество

80% ±3

Общее содержание редуцирующих сахаров

55% ±5

Белок

5% ±1

Зола

2% ±0,5

pH

6±1

10.6.     Реакция Майяра
Реакция Майяра между редуцирующими сахарами и, в основном, свободными амино­кислотами и пептидами (обычно из белков) происходит при нагревании. В сущности термин «реакция Майяра» ошибочен, так как это не одна реакция, а целый комплекс реакций, пути и выходы которых определяются такими факторами, как pH и темпера­тура, однако для наших целей она представляет механизм, позволяющий изделиям подрумяниваться при значительно более низких температурах, чем необходимо для карамелизации сахаров. Эту реакцию также называют реакцией неферментативного потемнения и образования меланоидинов. Формирование коричневатой окраски в результате реакции Майяра происходит быстрее в щелочной, чем в кислой среде, а также при средней активности воды. Реакция достигает максимума при активности воды т) 0,6-0,7. Реакция также зависит от длительности и температуры. Так, мед­ленная выпечка при низких температурах дает те же цвета, что и быстрая выпечка при высоких температурах — при условии, что воздух вокруг изделия не становится слиш­ком сухим.
Реакция Майяра очень важна для получения коричневатых оттенков на поверх­ности печенья после выпечки. Введение в тесто для печенья глюкозы или инвертного сиропа обеспечивает необходимое протекание реакции Майяра. При избыточной реакции Майяра может оказаться сложным высушить изделие без излишнего его по­темнения. Иногда белки вводятся в печенье в виде сухого молока, которое содержит лактозу, являющуюся редуцирующим сахаром.
Реакция Майяра имеет существенное значение для формирования вкуса готовых изделий, и стоит отметить, что она приводит к появлению приятного вкуса выпечен­ных изделий и образованию антиокислительных соединений (которые могут быть важ­ны для продления срока хранения). Вместе с тем эта реакция снижает питательную ценность продуктов. Было обнаружено, что собакам не нравятся привкусы, образую­щиеся в результате реакции Майяра, поэтому печенье для собак не следует выпекать так, чтобы оно имело такой же вид, как печенье для людей.
10.7.      Полиолы (высокомолекулярные спирты)
Обработка редуцирующего сахара водородом в присутствии катализатора приводит к образованию вещества, известного как альдитол. Альдитолы и полиолы из других сахаров — это сладкие вещества, сорбит, ксилит, маннит (маннитол), мальтитол, лактитол и изомальт, которые используются в промышленном производстве продуктов питания. Эти вещества также известны как сахарные спирты, они не являются реду­цирующими сахарами и не участвуют в реакции Майяра. Так, глицерин — это трех­углеродный полиол, являющийся основой пищевых масел и жиров.
Таблица 10.7.Относительная степень сладости различных сахарных спиртов(полиолов)
Помол О

Сахароза

тносительная сладость, %

100

Ксилитол (Xylitol)

100

Малитол

80

Сорбит

60

Маннитол

60

Изомальт

45

Лактитол

35

Подслащивающая способность и калорийность у всех полиолов ниже, чем у сахаро­зы, в связи с чем их часто применяют в продуктах с пониженной калорийностью, вклю­чая шоколад. Сорбит и ксилитол встречаются в натуральном виде во фруктах и ягодах. Наряду с другими полиолами они являются подсластителями, пригодными для диабе­тиков, у которых существуют затруднения с усвоением сахарозы и других сахаров из-за подъема содержания в крови глюкозы (см. раздел 30.4.4). Полидекстроза использу­ется как несладкий наполнитель, пригодный для диабетиков.
Полиолы оказывают слабительное действие и вызывают метеоризм (при потреблении 20-50 г в день). Ксилитол — самый сладкий из полиолов, и имеются сведения, что он пре­дотвращает порчу зубов. Применение поли­олов регулируется нормативными актами, и в Европе некоторые из этих веществ не разре­шены к применению для выпечных продуктов.
Табл. 10.7 дает представление об ожидаемой от­носительной сладости полиолов по сравнению с сахарозой.
Дополнительная литература
  • STRONG, L. A. G. (1954) The story of sugar.Weidenfeld & Nicolson.
  • ANON (1955) This is Liquid Sugar,Refined Syrups and Sugars, Inc., Yonkers, N.Y.
  • STARE, F. J. (1975) «Sugar in the Diet of Man», World Review of Nutrition and Dieteticsvol. 22, pp. 237-326.
  • BIRCH, G. G. and PARKER, K. J. (1979) Sugar Science and Technology,Applied Science Publishers, London.
  • SEIB, P. A. (1980) Sweeteners.55th Technical Conference of Biscuit and Cracker Manufac­turers’ Association, USA.
  • CABATEC (1988) An introduction to Sugar,An audio-visual open learning module Ref. Cl, The Biscuit, Cake, Chocolate and Confectionery Alliance, London.
  • AMES, J. M. (1995) «Applications of the Maillard reaction in the food industry». Confec­tion,p. 40.
  • MANLEY, D. J. R. (1998) Biscuit, cookie and cracker manufacturing manuals, Manual 1 Ingredients.Woodhead Publishing, Cambridge.
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