Крахмалы, соевая мука, соевый белок Крахмалы, соевая мука, соевый белок

Крахмалы, соевая мука, соевый белок

В кондитерской промышленности крахмал используется уже много лет двояко: во-первых — в качестве вспомогательного средства для формования, для чего в слое крахмала в неглубоких лотках делаются углубления, в которые затем отливается жидкая конфетная масса. Во-вторых, его используют как желирующее вещество или стабилизатор во многих кондитерских изделиях.
Этот ингредиент присутству­ет в желе, жевательных конфетах, рахат-лукуме, а также в различных пастообраз­ных изделиях.
Многие распространенные виды крахмала для удовлетворения особых требо­ваний или устранения некоторых недостатков, присущих немодифицированным крахмалам, химически или генетически модифицированы — например, во избежа­ние изменения текстуры или синерезиса желе при старении приготовленного геля.
         Натуральные крахмалы
В кондитерской промышленности в основном используется кукурузный крах­мал, но иногда применяются также рисовый, пшеничный, картофельный и из та­пиоки. Для растений крахмал обеспечивает резервный запас углеводов и содержит­ся в клетках, форма и размер которых у разных растений отличаются.
Крупинки крахмала под микроскопом дают возможность точно определить, ка­кого он происхождения (рис. 13.1).
Все виды крахмала являются полимерами ангидроглюкозы, соединенными аль-фаглюкозидными связями, и чаще всего состоят из двух типов полимеров — ами­лозы и амилопектина. Большинство видов промышленного крахмала содержат от 20 до 30% амилозы (по сухому веществу), а остальная часть — это амилопектин, но в крахмале содержится и 12-15% влаги. Содержание влаги зависит от относительной влажности окружающей среды.
Существуют также некоторые аномальные виды натурального крахмала — на­пример, в крахмале из кукурузы восковой спелости не содержится амилозы, а в крахмале из мозгового гороха почти или полностью отсутствует амилопектин. В по­следние годы были генетически выведены новые типы кукурузы с повышенным со­держанием амилозы (55-70%).
Молекулы амилозы обладают линейной структурой, что и обеспечивает проч­ность образующейся пленки. Молекулы амилопектина более разветвленные и
13.1                                                  Рис. 13.1. Размер зерен крахмала: рис — 3-5 мкм, кукуруза — 10-25 мкм, тапиока — 10-25 мкм, картофель — 15-100 мкм (в зависимости от происхождения), пшеница — 10-25 мкм
крупнее, чем молекулы амилозы, они менее подвижны. Образованная амилопекти- ном пленка непрочна, а его коллоидный раствор в воде достаточно прозрачен, ус­тойчив и не изменяется со временем.
Применение крахмала с высоким содержанием амилозы в кондитерской про­мышленности оказало на последнюю большое влияние — благодаря ему значитель­но возросло производство крахмалосодержащих желе. Для желирования крахмала с высоким содержанием амилозы применяются варочные аппараты, работающие под давлением; желирование может проходить быстро и непрерывно. Для структу- рообразования такому желе требуется совсем немного времени (подробнее об этом см. раздел «Желе» в главе 19). В результате нормальной химической реакции крах­мала с йодом крахмал окрашивается в ярко-синий цвет, но это происходит исклю­чительно из-за содержащейся в нем амилозы. Амилопектин дает красновато-синюю окраску, и этой реакцией можно воспользоваться для приблизительного определе­ния состава крахмала.
Крахмал не растворяется в холодной воде, но при его разведении образуется суспензия. При нагревании до 60 °С крахмал начинает поглощать воду, в результате чего клетки сильно разбухают, а затем лопаются с образованием типичной крах­мальной дисперсии, качество которой зависят от количества воды, условий варки и pH. Температура начала абсорбции определяется типом крахмала — так, например, для варки крахмала из зерновых злаков требуется значительно больше времени. Водная суспензия натурального крахмала при нагревании проходит несколько раз­личных стадий. Когда крупинки крахмала уже набухли, но еще не лопнули, жид­кость характеризуется большой вязкостью и представляет собой однородную пасту, но это состояние сохраняется недолго и при сильном кипении, понижении pH или быстром перемешивании состав в значительной степени теряет густоту. При охлаж­дении такие растворы крахмала обычно загустевают и образуют гель.
Присутствие в растворе сахара существенно замедляет разрушение клеток крахмала, в связи с чем при использовании немодифицированного крахмала для уваривания карамельного сиропа его следует достаточно долго варить, разведя в воде или разбавленном сиропе, и только после этого порцию продукта можно кон­центрировать; в противном случае в готовой продукции может оставаться не затро­нутый тепловой обработкой крахмал. При этом в период повышенной вязкости крахмальной суспензии на поверхности варочного котла образуется пленка, замед­ляющая процесс варки.
         Отделение натуральных крахмалов
Кукурузный крахмал. Общий принцип отделения крахмала состоит в замачи­вании сырья в слегка теплой воде с добавлением сернистого ангидрида, который разрушает белки, а также действует в качестве отбеливателя. После этого осущест­вляется измельчение во влажном состоянии, промывка, отмучивание или отделе­ние на центрифуге с последующей сушкой. Современные технологии позволяют минимизировать содержание остаточного белка, что является обязательным, если крахмал предназначен для производства глюкозного сиропа и способствует варке состава, используемого для производства кондитерских изделий.
Пшеничный крахмал. В пшеничной муке содержится большое количество бел­ка (10% клейковины), и крахмал из нее выделяют путем перемешивания сырья в проточной воде — крахмал вымывается в виде кашицы, а затем осаждается. Сущест­вует и другой способ, заключающийся в разрушении клейковины путем ферментирования мучной суспензии. В некоторых странах производство крахмала из пшени­цы запрещено из-за дефицита продовольствия.
Картофельный крахмал (крахмалы из маранты, тапиоки). При выделении крахмала из клубней их необходимо хорошо очистить и с помощью влажного из­мельчения превратить в жидкое пюре, которое затем процеживают для удаления клетчатки. Находящийся во взвешенном состоянии крахмал, пройдя через сито, многократно промывают и отделяют на центрифуге.
          Виды модифицированного крахмала Кипящие крахмалы
Первым видом модифицированного крахмала, который начали применять в кондитерской промышленности, был кипящий крахмал, — кукурузный крахмал, размягченный путем обработки разбавленным раствором кислоты; при использова­нии наиболее распространенной технологии производства в 0,5%-ном растворе сер­ной или соляной кислоты при 52 °С разводят взвесь жидкой крахмальной кашицы и выдерживают в течение 12 ч. Такие кипящие крахмалы классифицируют по текуче­сти; чем ниже pH и чем больше время обработки, тем крахмал получается более жидким.
Обработанные кислотой крахмалы нейтрализуют, отделяют фильтрованием и высушивают.
Текучесть можно определить с помощью масляного вискозиметра Редвуда № 1 следующим образом.
Довести температуру воды в водяной рубашке вискозиметра Редвуда до 71 °С, поддерживая эту температуру с точностью ±1 °С в течение всего времени проведе­ния испытания. Определить и зафиксировать время, необходимое для подачи 100 мл воды при 71 °С.
Отмерить в литровую мензурку 500 мл воды. Взвесить и поместить в маленькую мензурку 25 г пробы крахмала, смешать ее с водой, взятой из отмеренных 500 мл, и довести до пастообразного состояния. Нагреть и довести до кипения оставшуюся воду, после чего влить ее в крахмальную пасту при постоянном перемешивании. Ополоснуть маленькую мензурку небольшим количеством горячего крахмального раствора и добавить к остальному составу. Кипятить 5 мин, непрерывно помеши­вая, остудить в холодной воде до 71-72 °С, также помешивая, и поместить требуе­мое количество в вискозиметр Редвуда. Определить, какой объем крахмальной сус­пензии поступает за то же время, которое потребовалось для воды.
Текучесть жидкокипящих крахмалов составляет примерно от 65 до 70 ед., а у крахмала средней густоты — около 40. Вначале, при смешивании с водой и на­гревании, кипящие крахмалы не набухают и не загустевают; они особенно подхо­дят для производства таких кондитерских изделий, как рахат-лукум и жеватель­ные конфеты.
          Окисленные крахмалы
Технология производства этого вида крахмалов сходна с процессом приготов­ления кипящего крахмала, но при этом вместо кислоты используют гипохлорит на­трия, что оказывает определенное влияние на молекулярную структуру крахмала, обеспечивая большую сопротивляемость клейстеризации. Из такого крахмала по­лучают прозрачные мягкие пасты.
Как окисленные, так и кипящие крахмалы производятся во многих разновидно­стях.
          Сшитые крахмалы
Реакция сшивания необходима для обеспечения устойчивости крахмала при кипячении в составе с низким pH или в случаях, когда продукт предстоит нагревать под давлением.
Реакция сшивания вызывается с помощью обработки крахмальной суспензии такими реагентами, как хлорокись фосфора или уксусный ангидрид, в результате чего между отдельными молекулами крахмала образуются связи. Таким образом усиливаются водородные связи и гранулы становятся более устойчивыми к расще­плению.
Благодаря сшиванию крахмальный гель меньше повреждается механическими воздействиями. Натуральный крахмал, разбухший при нагревании, во время переме­шивания легко разбивается на мелкие частицы, в результате чего утрачивается вяз­кость, что вызывает определенные сложности, когда крахмал используется в качестве загустителя для начинок и паст. Заданным образом проведенная реакция сшивания позволяет составу сохранять вязкость, что особенно полезно при приготовлении са­латных дрессингов. В кондитерском деле такой крахмал может использоваться для производства шоколадных паст, ликерных корпусов шоколадного ассорти, а также для некоторых ликеров, когда требуется вязкость и неизменяемая текучесть.
Сшивание крахмала не оказывает на амилозу в его составе влияния, предотвра­щающего последующие желирование или синерезис. В этих случаях реакция сши­вания проводится с крахмалами, не содержащими амилозы.
Существует и третья проблема — использование крахмала в составе продуктов, которые в течение длительного времени хранятся при низкой температуре. При ис­пользовании в составе замораживаемых продуктов коллоидные растворы из опи­санного выше сшитого крахмала зачастую утрачивают прозрачность и в некоторой степени обезвоживаются.
Во избежание этого проводят реакцию, в результате которой часть гидроксиль­ных групп молекулы крахмала заменяется на ацетил- или фосфатные группы, кото­рые предотвращают линеаризацию молекулярных цепочек и придают составу боль­шую стабильность при замораживании и размораживании.
          Предварительно желированные крахмалы
При производстве такого крахмала крахмальное молочко обрабатывается на на­гретых вальцах, выполняющих как тепловую обработку, так и сушку.
Такие крахмалы быстро впитывают влагу и становятся пастообразными. Они весьма широко применяются в производстве различных видов пищевых продуктов быстрого приготовления.
          Зеин
Еще одним достаточно интересным веществом, получаемым из натурального крахмала, является зеин, который вырабатывают из кукурузного эндосперма. Зеин
относят к спирторастворимым белкам (проламинам) и особенно его ценят как ин­гредиент кондитерской глазури и сырье для получения козеина, специального покрытия-антиоксиданта для орехов.
Список различных видов крахмала, используемых в кондитерской промышлен­ности, приведен в [5]. Дополнительную информацию относительно применения тех видов крахмала, о которых вкратце было рассказано выше, можно найти в различ­ных фирменных материалах, а также в публикациях Ассоциации по исследованиям в области переработки кукурузы [2].
          Равновесная влажность кукурузного крахмала
Иногда бывает необходимо знать содержание влаги в крахмале при различной температуре и относительной влажности. Особенно важно это знать, если такие кондитерские изделия, как жевательные конфеты, маршмеллоу или помадку отли­вают в крахмал в помещениях горячих цехов.
В табл. 13.1 приведены общие данные о равновесной влажности. На практике эти показатели могут оказаться несколько иными из-за накопления со временем в крахмале веществ, остающихся от формуемых в нем кондитерских изделиях.
                                       Таблица 13.1. Влагосодержание, %
Относительная влажность, %

25 °С

40 °С

50 °С

60 °с

70 °С

10

6,0

5,5

5,0

4,0

4,5

15

-

-

7,0

-

-

20

8,5

7,5

8,0

-

-

30

10,5

9,5

9,0

7,0

7,5

40

12,5

11,5

11,0

-

-

50

14,0

13,0

12,5

9,0

9,0

60

16,0

15,0

13,5

-

-

70

18,0

17,0

15,0

13,0

12,5

75

-

-

16,0

-

-

80

20,0

19,0

-

-

-

90

23,0

25,0

21,0

20,0

-

В закрытых сушильных камерах вентиляция зачастую бывает недостаточной, воздух циркулирует слабо и вокруг штабелированных подносов с крахмалом созда­ются условия, отличные от тех, что были бы в воздухе, поступающем из воздухоза­борника. В результате крахмал высыхает неравномерно.
Цифры, приведенные в табл. 13.1, основаны на данных из [4], [8] и из работ автора этой книги. При их применении следует учитывать следующие особенности.
Промасленный крахмал. Добавление к крахмалу 0,5% минеральных или расти­тельных масел для достижения лучших формующих свойств не меняет приводи­мых в табл. 13.1 данных.
Сахара. Присутствие в крахмале сахаров, остающихся в нем при образовании «хвостов» кондитерских изделий, сильнее всего влияет на равновесную влажность при высокой влажности окружающей среды.
О технологии отливки кондитерской массы в формы из крахмала см. главу 19.
          Соевая мука, соевый белок
Соя — это однолетнее бобовое растение ( Glycine тах) высотой окол 1 м, которое уже многие века возделывается в Восточной Азии. Наиболее благоприятны для это­го растения регионы с континентальным климатом с долгим жарким летом. В США соя широко распространилась со времен второй мировой войны, и в наше время в этой стране выращивается значительная доля всей производимой в мире сои.
Соевые бобы растут так же, как горох. В одном стручке может быть от трех до шести бобов, цвет бобов зависит от сорта. Бобы состоят из двух семядолей, из кото­рых и производится мука.
Наиболее важным веществом соевых бобов является соевое масло, служащее сырьем для производства пищевых жиров, в том числе и кондитерских. Из соевого масла производят растительный лецитин, необходимый для производства шокола­да и кондитерских изделий эмульгатор. Его характеристики подробно рассмотрены в главе 4.
          Соевая мука
Соевая мука уже много лет признана ценным пищевым продуктом, но на Западе она используется сравнительно мало из-за своеобразного вкуса. К сожалению, ко­гда соевая мука впервые появилась на западном рынке, некоторые партии обладали явно выраженным землистым и горьковатым привкусом, который ощущался во всех видах продукции, выпускаемой из такой муки.
Позднее способы производства соевой муки были усовершенствованы и по­зволили устранить неприятный горький привкус. Хотя характерный для соевых бобов привкус может сохраняться, в большинстве видов готовой пищевой продук­ции он не ощущается, так как содержание соевой муки в изделиях чаще всего не превышает 10%.
Цельная соевая мука очень питательна. Ее средний состав и сравнение с други­ми продуктами приведены в табл. 13.2, 13.3 и 13.4.
Принимая во внимание последние две строки табл. 13.3, марципановую конди­терскую массу можно производить, заменяя до 50% тертого миндаля соевой мукой. При этом необходимо проводить стерилизацию, а также выдерживать концентра­цию растворимых сухих веществ (см. раздел «Марципан» в главе 19). В разных странах слово «марципан» означает разные вещи, и иногда считают, что он должен быть приготовлен лишь из тертого миндаля и сахара. В таком случае пасту, содер­жащую сою или какие-либо орехи (кроме миндаля), не следует называть марципа­новой.
Состав Содержание по сухому веществу,% Минеральные 
вещества
Содержание,% 
Белок

44,1

Кальций

0,22

Жиры

21,0

Фосфор

0,59

Фосфаты, в том числе лецитин

2,1

Натрий

0,38

Нередуцирующие сахара

11,4

Хлор

0,02

Редуцирующие сахара

Следы

Калий

2,09

Другие углеводы (кроме крахмала)

14,5

Магний

0,24

Клетчатка

2,0

Железо

0,008

Зола

4,9

Медь

12 ррт



100

Марганец

32 ррт

Витамины Содержание, мг/100 г, по сухому веществу Состав белков Соде
ржание,%


А Следы Аргинин 7,0
β-каротин

0,05 Гистидин

2,5

Тиамин (В1)

0,60 Лизин

6,2

Рибофлавин (В2)

0,31 Триптофан 1,5

Ниацин

1,6-2,2 Фенилаланин 5,0

Пиридоксин (В6)

0,7-1,1 Метионин 1,3

Пантотеновая кислота

1,1-2,2 Лейцин 7,5

Холин

290


Изолейцин
5,2

Биотин

0,08 Валин 5,2

Инозитол

220 Треонин 4,0

Токоферол

21





Витамин К

0,17





                                               Таблица 13.3. Сравнение соевой муки с другими пищевыми продуктами


Содер­жание влаги, %

Белок, %

Жир, %

Углево­ды, %

Коли­чество калорий в 100 г

Картофель

75,0

2,0

0,1

21,0

73

Мука пшеничная тонкого помола

13,0

11,0

1,1

75,0

360

Яйцо (без скорлупы)

74,0

14,0

11,0

0,7

160

Коровье молоко

87,0

3,2

3,5

4,8

67

Обезжиренное сухое молоко

3,0

34,0

1,0

55,0

341

Соевая мука

9,4

39,9

19,0

23,5

430



Содержание влаги,%

Белок, % Жир, %

Угле­воды, %

Фосфа- тиды, %

Зола, %

Яичный порошок

5,0

45,8

32,3

3,2

9,7

4,0

Соевая мука

9,4

39,9

19,0

23,5

1,9

4,5

Соевая мука 4:













растительный жир 3

3,6

23,3

54,8

14,1





Тертый миндаль

4,0

24,0

54,0

12,0





В соевую конфетную массу с тертым орехом для улучшения вкуса может добав­ляться некоторое количество горького миндаля. Миндальная эссенция из-за содер­жащегося в ней бензальдегида склонна к окислению и потере характерного вкуса.
В последние годы соевую муку высшего сорта стали использовать в качестве за­менителя определенной части входящего в состав изделия сгущенного молока, осо­бенно при производстве карамели, фаджа и ириса. Ее также включают в состав же­вательных конфет. Содержащийся в муке белок придает молочным конфетам необ­ходимую консистенцию и твердость. Содержание в муке лецитина способствует эмульгированию; кроме того, ценно то, что его антиокислительные свойства позво­ляют сохранить качество входящих в состав жиров.
Перед использованием соевой муки в любой рецептуре ее следует развести в во­де в пропорции 2 : 1 (по массе).
В хлебопекарной промышленности соевая мука применяется очень широко. Было доказано, что срок годности изделий (особенно печенья) при добавлении в ис­пользуемую муку 2,5-5% соевой муки увеличивается.
Очевидно, что соевая мука позволяет повысить качество изделий в целом и улучшить ее внешний вид (возможно, благодаря разрыхляющей способности и эмульгирующим свойствам входящих в ее состав белков и лецитина).
          Соевый белок
Соевые бобы являются ценнейшим источником белка высокого качества. В по­следние годы было выполнено много исследований (особенно в США), нацеленных на производство концентратов на основе соевых бобов, которые обладали бы слабо выраженным вкусом без вышеупомянутого «землистого» привкуса. Кроме того, в результате структурирования, которому подвергается продукция из сои, она по свойствам становится сходна с волокнами мяса и достаточно стабильна при тепло­вой обработке. Преимуществом соевых продуктов той же питательности, что и мясо, является отсутствие свойственных последнему холестерина и жира.
Такие концентраты активно использовались при разработке состава конфет с улучшенными пищевыми свойствами — известно, что большинство кондитерских изделий богаты жирами и углеводами, но при этом бедны белком.
В качестве примера можно привести продукцию компании Central Soya Со. Со­став питательных веществ одного из таких продуктов, представленного на рынке под маркой «Response», приведен в табл. 13.5. Производятся и другие обогащенные пищевые продукты.
                                                                        Таблица 13.5. Состав продукта «Response»
Белки, г/100 г

min 70

Жиры, г/100 г

0,8

Углеводы, г/100 г

15

Содержание влаги, г/100 г

8

Калории, на 100 г

330

Витамины



Тиамин (В 1), мг/100 г

0,2

Рибофлавин (В2), мг/100 г

0,1

Ниацин, мг/100 г

0,8

Пиридоксина гидрохлорид (В6), мг/100 г

0,1

Пантотеновая кислота, мг/100 г

0,1

Фолиевая кислота, мг/100 г

0,3

Минеральные вещества



Натрий, мг/100 г

50

Кальций, мг/100 г

2200

Калий, мг/100 г

350

Железо, мг/100 г

11

Фосфор, мг/100 г

810

Марганец, мг/100 г

330

Цинк, мг/100 г

3

Медь, мг/100 г

1,3

Содержание аминокислот, г в 100 г белка



Лизин

6,5

Метионин

1,4

Цистин

1,5

Треонин

4,3

Лейцин

8,2

Изолейцин

5,0

Фенилаланин

5,2

Тирозин

3,9

Триптофан

1,4

Гистидин

2,7

Валин

5,3

Литература
  1. Central Soya Co., Fort Wayne, Ind.
  2. Corn Industries Research Foundation Inc., Washington, D.C.
  3. Corn Refiners Association Inc., Washington, D.C.
  4. /. Amer. Chem. Soc. / Heilman, N. N., Melvin E. H. — 1952. — № 74. — P. 348-350.
  5. Sugar Confectionery and Chocolate Manufacture / Lees, R., Jackson, E. B. — Specialised Publications Ltd., Surbiton, Surrey, England, 1973.
  6. Starch and Its Derivatives/Radley, J. A. — Chapman-Hall, London, 1968.
  7. «Trusoy» in Sugar Confectionery. — Spillers Premium Foods Ltd., Cambridge and Puckeridge, England.
  8. Starke/Ubertis, B., Roversi, G. — 1953, — N2 5. — S. 266-267.
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