Карамельное производство. (СG)

Характеристика карамели

Карамель— кондитерское изделие, приготовляемое увариванием сахарного раствора с крахмальной патокой или инвертным сиро­пом до карамельной массы с влажностью 1,5—3%.

В карамельную массу добавляют различные вкусовые и аро­матические вещества.

Карамель может быть приготовлена из одной карамельной мас­сы (леденцовая) или с различными начинками.

В зависимости от характера начинок карамель делится на ка­рамель с фруктово-ягодными, помадными, ликерными, медовыми, молочными, марципановыми, ореховыми, шоколадными, масляно­сахарными и сбивными начинками.

В зависимости от обработки карамельной массы карамель де­лится на карамель с тянутой оболочкой и карамель с нетянутой оболочкой.

В зависимости от внешнего оформления карамель делится на карамель завернутую и открытую (обсыпная, глянцованная, рас­фасованная, в воздухонепроницаемую тару).

Ассортимент выпускаемой карамели насчитывает около 150 сортов, из них леденцовой карамели около 30 сортов и карамели с различными начинками около 120 сортов.

Технологическая схема приготовления карамели с начинкой

Для приготовления карамели применяется следующее сырье и полуфабрикаты:

• сахар (сахарный песок и рафинад);
• патока крахмальная;
• фруктово-ягодные заготовки;
• мед;
• молоко сгущенное;
• жиры;
• маслосодержащие ядра (миндаль, лещинное ядро, арахис и др.);
• порошок какао, тертое какао;
• яйцо (белок);
• спирт, вина;
• эссенции;
• краски (синтетические пищевые);
• кислоты (лимонная, винно-каменная, молочная, соляная и др.);
• глянец.

Кроме того, применяются в качестве вспомогательных материа­лов тальк, растительное масло.

Технологическая схема производства карамели

Технологическая схема производства карамели состоит из сле­дующих основных стадий:

• приготовление карамельного сиропа;
• варка карамельной массы;
• разделка карамельной массы:

а) охлаждение;

б) введение вкусовых, ароматических и красящих веществ;

в) роминка и обработка на тянульной машине (для тяну­тых сортов);

г) подкатка карамельного батона;

• приготовление начинок и подача их в карамельный батон;
• формование карамели;
• охлаждение карамели;
• завертка или обработка поверхности карамели защитным слоем (обсыпка, глянцевание), или расфасовка в герметическую
• тару;
• расфасовка и упаковка карамели.

Приготовление карамельного сиропа

Существуют следующие способы приготовления карамельного сиропа.

1. Приготовление сахарного сиропа с последующим уваривани­ем его с патокой до установленной влажности. Сахарный сироп приготовляется в аппаратах для предварительного роспуска сахара с последующим увариванием с патокой до карамельного сиропа в другом аппарате или в одном и том же варочном баке.
2. Растворение сахара в патоке при барботировании паром с последующим увариванием до установленной влажности.
3. Растворение сахара, уваривание сахарного сиропа до уста­новленной влажности, смешивание сахарного раствора с патокой или инвертным сиропом в непрерывно действующих секционных растворителях.

При работе с уменьшенным количеством патоки (менее 50%») в сахарный сироп добавляется определенное количество заранее приготовленного охлажденного, нейтрализованного инвертного си­ропа или молочной кислоты (дозировка которой устанавливается лабораторией).

В табл. 13 приводятся способы приготовления сахарного си­ропа.

Таблица 13. Приготовление сахарного сиропа

Показатели	Первый способ	Второй способ
Аппаратура	1. Непрерывно дей­ствующий секци­онный раствори­тель производи­тельностью до 20 тп сахара в смену 2. Открытый котел емкостью от 250 до 1000 л	Варочный бак (диссутор) емкостью 900— 1000 л
Способ загрузки: сахара воды	Объемный или ве­совой (ковшовым элеватором, шне­ком) Мерник	Объемный или весо­вой (шнеком или при помощи загрузочного бункера) Мерник
Фильтрация	Стаканчатый фильтр с тройной сеткой, диаметр ячеек: d1— 1 мм, d2— 0,5 мм, d3=900 ячеек на 1 см2	Стаканчатый фильтр с тройной сеткой, диа­метр ячеек:  d1— 1 мм, d2— 0,5 мм, d3=900 ячеек на 1 см2
Давление в amu	4—5	4-5
Температура кипения сахарно­го сиропа в °	109-111	109-111
Влажность в %	18—20	18-20

Во избежание кристаллизации сахарного сиропа, хранение его и перекачка должны производиться при температуре не ниже 90°.

В табл. 14 приводятся способы приготовления карамельного сиропа.

По третьему способу смесь сахарного сиропа с патокой выхо­дит из непрерывно действующего растворителя с температурой око­ло 106°.

Таблица 14 Приготовление карамельного сиропа

	Показатели	Первый способ	Второй способ	Третий способ
	Аппара­ тура	Варочный котел (диссутор) с змеевиками ем­костью до 1000 л	Варочный ко­тел (диссутор) с барботером и змеевиками для подогрева емко­стью до 1000 л	Непрерывна действующий секционный растворитель, производи­тельность до 16 т в смену
		Объем котлов определяется в зависимости от производительности цеха с таким расчетом, чтобы емкость бака не превышала количества сиропа, расходуемого за 30 минут работы
	Способ нагрузки: сахарный сироп	Объемный, до определенной метки, при тем­пературе не ни­же 90°	—	—
	сахарный песок		Весовой	Объемный
	патока	Объемный (мерником) при температуре 40— 60°	Объемный (мерником) при температуре 40—60	Дозирующим насосом при температуре 60-65°
	вода		Объемный (мерником)	Объемный (мерником) при темпера- туре 90°
	и инертный сироп или молочная кислота для инверсии	Объемный (мерником)	Объемный (мерником)	Дозирующим. насосом
	Давление пара в ати	4-5	4-5	4—5
	Темпера­тура кипе­ния в °	110-114	110-114
Фильтра­ция		Стаканчатый	Стаканчатый	Вращающий­ся фильтр
		фильтр с тройной сеткой, диаметр ячеек: d1= 1,5 мм, d2= 1 мм, d3= 0,8 мм	фильтр с двойной сеткой, диаметр ячеек: d1=1,5 мм d2=0,8 мм	диа­метр ячеек d1=0,8 мм
Продол­житель­ность ува­ривания в минутах		15	Барботирование до полного растворения сахара. Кипячение не более 15 ми­нут (до установ­ленной влажно­сти). Общая про­должительность одного цикла 25 — 30 минут
Влаж­ность в %		14-16	14-16	18-20

Приготовление инвертного сиропа

Скорость инверсии сахарных растворов зависит прежде всего от химической активности кислот.

Приготовление инвертного сиропа осуществляется следующи­ми способами.

 Инверсией сахарного сиропа влажностью 18—22% (пред­варительно охлажденного до 90°) с соляной кислотой в количестве 0,02—0,03% к весу сахара, с последующей нейтрализацией 10%-ным раствором соды (бикарбонат). Соляная кислота добавляется в ви­де 10%-ного раствора. Процесс инверсии и нейтрализации проте­кает в нейтрализаторе-холодильнике при постоянном перемешива­нии. Продолжительность инверсии составляет 20—30 мин. Содер­жание редуцирующих веществ составляет 70—75%.

 Кипячением сахарного сиропа влажностью 18—22% с мо­лочной кислотой концентрацией 40—45% в количестве 4 л на 1000 кг сахара до содержания 40—45% редуцирующих веществ с последующим охлаждением до 70—80° и нейтрализацией 10%-ным раствором соды. Процесс инверсии и нейтрализации осуществляет­ся в таком же аппарате, как и в первом случае.

Примерная дозировка соляной кислоты на 1 т сахара в зави­симости от ее концентрации приводится в табл. 15

Для нейтрализации инвертного сиропа, приготовленного из 1 т сахара, требуется двууглекислой соды:

а) для соляной кислоты — 700 г (для любого количества, ука­занного в табл. 15);

б) для молочной кислоты — 1,480 г.

Во избежание сильного вспенивания сиропа нейтрализацию при инверсии соляной кислотой проводят на 90%, а при инверсии молочной кислотой на 60—70%.

Инвертный сироп сильно темнеет, если в процессе нейтрализа­ции происходит образование щелочной среды (перенейтрализания), при которой глюкоза и фруктоза сильно разлагаются, обра­зуя темноокрашенные вещества.

Таблица 15. Дозировка соляной кислоты

Концентрация кислоты в %	Количество кислоты в мл	Концентрация кислоты в %	\ Количество кислоты в мл
10	3000	15	2000
11	2720	16	1870
12	2500	17	1760
13	2300	18	1670
14	2140	19	1570

Цветность может также сильно повыситься, если при хранении инвертный сироп имеет температуру выше 80°.

Кислотный способ, при котором молочная кислота добавляется в сахарный сироп, хотя и обеспечивает более светлую карамельную массу, но требует тщательного контроля дозировок и режима при­готовления карамельного сиропа. Дозировка кислоты и содержа­ние редуцирующих веществ в карамельном сиропе (из диссутора) устанавливается непосредственно на самих фабриках в зависимости от местных условий (от продолжительности прохождения си­ропа до вакуум-аппаратов), а также от качества сахара.

В табл. 16 приводятся данные по увариванию карамельной массы.

Таблица 16 Приготовление карамельной массы

Таблица 16 Приготовление карамельной массы

Показатели	Содержание патоки в %
	50	35	15 и ниже
Карамельный сироп а) влажность в %	14-16	14-16	12-14
б) содержание редуци­рующих веществ в %	12-13	12,5-14	14—16
Давление пара в amu	Не ниже 5		5-6
Разрежение в мм рт. ст.	600-650	600-650	650-700
Продолжительность раз­грузки вакуум-аппарата в минутах	1,5-2	1,5-2	1,5-2
Температура карамельной массы в °С	110-120	115-125	120-130
Влажность массы в %	2,6-2,7	2,3	1,4—1,7
Содержание редуцирую­щих веществ в %	17-18	Не выше 20
Промывка аппарата с про­дувкой паром	Не реже двух раз в смену		Через каж­дые 2 часа

Карамель, выработанная на агрегате ИФЗ, может иметь влаж­ность карамельной массы до 4%.

Соблюдение установленного периода разгрузки вакуум-аппа­рата является обязательным, так как при переполнении внутрен­ней чаши возможен унос карамельной массы с экстрапарами. Рекомендуется периодически проверять воду от мокровоздушного на­соса на присутствие сахара по реакции с а-нафтолом, для чего к 1 мл испытуемой воды прибавляют одну каплю 10%-ного спиртового раствора α-нафтола, а затем осторожно (по стенке пробир­ки) 1 мл крепкой серной кислоты. На границе слоев жидкости по­является красно-фиолетовое кольцо, интенсивность которого усили­вается при нагревании.

Для удаления нагара, образующегося на стенках змеевика, вакуум-аппарат необходимо не реже одного раза в неделю промы­вать 2—3%-ным раствором едкой щелочи, с последующей тщатель­ной промывкой горячей водой.

Причины засахаривания карамельной массы

1. Неполное растворение сахара при приготовлении карамель­ного сиропа (очаги кристаллизации).
2. Низкое содержание редуцирующих веществ (ниже 12%).
3. При неполном сливе карамельной массы из внутренней чаши в аппарат (внутренняя чаша должна быть выполнена в виде конуса, а не сферы).
4. При повышенной влажности карамельной массы.
5. Плохая промывка вакуум-аппаратов и коммуникации.
6. Проникновение воды в аппарат через продувные вентили.

В табл. 17 приводятся физико-химические свойства карамель­ной массы.

Таблица 17. Физико-химические свойства карамельной массы

Показатели	Карамельная масса
	нетянутая	тянутая
Определение и структура	Аморфная, стекло­видная, прозрачная, вязко-упругая, хруп­кая	Аморфная, капил­лярно-пористая, непрозрачная, с шел­ковистым блеском, вязко-упругая
Характерные свойства	Высокая гигроско­пичность, склон­ность к кристалли­зации (мутнеет). Склонность к намо­канию	Благодаря капил­лярно-пористому со­стоянию поглощен­ная влага диффунди­рует внутрь, а на поверхности образуются мелкие кристаллы, предо­храняющие поверх­ность карамели от намокания
Температура за­твердевания в °	Около 56-57	—
Начало образова­ния кристаллов	Около 5,5% влаги
Удельный вес	1,53	1,35 (вытягивание в течение 1 минуты)
Вязкость в пуазах при 80° (влажность около 3,0%)	157300
Теплоемкость в ккал/кг при 80° и влажности 2,0%	0,41
Коэффициент теплопроводности в ккал/м2-час при 80°и влажности 2,0%	0,22

Удельный вес карамельной массы изменяется в зависимости от продолжительности ее вытягивания на тянульной машине (табл, 18).

Таблица 18. Удельный вес карамельной массы в зависимости от продолжительности ее вытягивания на тянульной машине

Продолжительность вытягивания в минутах	Удельный вес	Продолжительность вытягивания в минутах	Удельный вес
0,5	1,4268	6	0,9380
1	1,3504	7	0,9312
2	1,1860	8	0,9422
3	1,0697	9	0,9695
5	0,9609	10	1,0538

Вязкость карамельной массы меняется в зависимости от температуры, содержания влаги и патоки (табл. 19).

Скорость кристаллизации массы определяется ее вязкостью, на­ходящейся в обратной зависимости от температуры. Наиболее опасной температурой для кристаллизации массы является 125— 130°, так как в этом случае она имеет наименьшую вязкость. При

Таблица 19. Зависимость вязкости карамельной массы от температуры и рецептуры

Темпера- тура в °	Содержание патоки в %
	15	25		35		50
	влажность массы в %
	1.91	1,84	2,48	2,30	3,19	2,70
135	184
132	210	—	—	—	—
129	258	—	—	—	—
128	291	—	—	—	—
125,8	310	372	—	—	—
120	486	577	367	605	480	640
115	797	9^8	550	1003	590	1100
110	1320	1670	875	1890	759	1900
105	2400	3250	1547	3820	1150	3900
100	4390	6330	2890	8810	1804	9000
95	9560	14000	6909	20000	3250	24000
90	20200	30300	15626	48200	5750	50000
85	46800	73200	44700	115000	12600.	117000
80	118000	174000	121000	300600	28900	350000
75	317000	—	399000	955000	72 е 00	—
70	— .	—	—	—	200000	—

быстром охлаждении массы вязкость ее резко возрастает, а скорость кристаллизации замедляется. При температуре около 80 ^о скорость кристаллизации приближается к 0.

Перемешивание карамельной массы создает условия для ориентировки молекул сахара в кристаллическую решетку.

Наличие в массе твердых частичек (кусочки застывшей карамельной массы, пылинки, нерастворимые примеси красителей, нагар), а также пузырьков воздуха создает центры кристаллизации.

Увеличение удельного веса при вытягивании более 7 минут объясняется тем, что стенки капилляров становятся настолько тон­кими, что лопаются и слипаются, в результате чего снижается степень насыщения массы воздухом

В табл. 20 приводится гигроскопичность карамельной массы в зависимости от относительной влажности воздуха и процентного содержания патоки.

Зависимость удельной теплоемкости и теплопроводности кара­мельной массы от температуры приводится в табл. 21.

Таблица 20

Содержание патоки в%	Относительная влажность в %
	40,0	43,0	62,7	81,8
50	Не гигро­скопична	Гигроско- пична, увлаж­няется через 30—45 дней 1	Гигроско- пична, увлаж­няется через 5—10 дней	Гигроско- пична, увлажняется через 12—24 часа (по­верхность липкая)
На инверте	Гигроско- пична	Гигроскопична, сильно увлажняется и теряет свои товарные свойства через не сколько часов

Таблица 21. Зависимость удельной теплоемкости и теплопроводности карамельной массы от температуры

	Влажность 2%		Влажность 3%
Темпера­тура в	теплоем­кость в ккал/кг	коэффициент теплопроводности ккал/м3-час	теплоем­кость в ккал/кг	коэффициент теплопроводности ккал/м3-час
20	0,33	0,27	0,41	0,27
40	0,35	0,25	0,42	0,26
60	0,39	0,23	0,44	0,25
80	0,41	0,22	0,45	0,24

Данные по обработке карамельной массы приводятся в табл. 22.

Уваренная карамельная масса равными порциями подается на охлаждающую плиту, а на поточных линиях автоматически вы­гружается в приемную воронку с валиковым затвором, из кото­рой непрерывной лентой, определенной ширины и толщины, посту­пает на охлаждающую машину.

Ширина карамельной ленты в зависимости от производитель­ности формующей машины изменяется от 350 до 770 мм (для про­изводительности ст 5 до 10 т карамели в смену). Она регули­руется специальной задвижкой, установленной в приемной во­ронке.

Толщина ленты в зависимости от содержания патоки изме­няется от 3 до 6 мм и регулируется зазором между двумя вра­щающимися валиками.

Независимо от температуры поступающей карамельной массы, последняя должна быть охлаждена до одной и той же температу­ры (88—92°). Это достигается изменением толщины слоя кара­мельной массы и регулированием расхода охлаждающей воды. До­бавочные вещества дозируются согласно рецептуре по расходу ка­рамельной массы в единицу времени.

Температура карамельной массы, поступающей на тянульную машину, должна быть постоянной. В противном случае масса либо сползает с пальцев, не успевая перетянуться, либо плохо сходит с пальцев из-за высокой вязкости.

В табл. 23 приводятся данные по обработке карамельной мас­сы на поточных линиях для тянутых сортов карамели.

Причины наслаивания массы на охлаждающей машине

1. Повышенная влажность массы (выше 3%).
2. Повышенное содержание редуцирующих веществ (выше 21%).
3. Недостаточное охлаждение барабана, в результате чего на массе не образуется корочка, посредством которой она продвигает­ся по плите.
4. Охлаждение барабана и плиты водой с низкой температу­рой, при которой достигается точка росы (ниже 3°)-

Причины прилипания массы к ленте транспортера

1. Горячая масса.
2. Пониженная вязкость массы (повышенная влажность для данного содержания патоки).
3. Завышенное количество добавленных ароматических и кра­сящих веществ.

В табл. 24 приводятся данные по обработке карамельной мас­сы с нетянутой оболочкой на поточных линиях.

Показатели	Охлаждение	Введение вкусовых и красящих веществ	Вытягивание и проминка	Подкатывание батона
Аппаратура	Охлаждающая плита	Вручную, мерками	Тянульная маши­на, число оборотов 18—20 в минуту, проминальный стол	Катально-начиноч­ная машина с плун­жерным или шесте­ренчатым наполни­телем. Загрузка 40—80 кг карамель­ной массы
Способ дозиров­ки	Весовой или объем­ный (до определенной метки в таре)	Объемный для эс­сенции и красок. Весовой для кри­сталлических кис­лот
Продолжитель­ность в мину­тах	1-2 (на патоке) 2-4 (на инверте)	1-2	Вытягивание 1—2 Проминка 0,45	3—5 (в зависи­мости от числа обо­ротов формующих цепей)
Температура в °	110—120 (на патоке) при выливании; 90—95 после охлаждения на столе; 120—130 (на ин­верте) при выливании; 90—95 после охлажде­ния на столе	90—95	85-90	78-80

Таблица 23.Обработка карамельной массы на поточных линиях для тянутых сортов карамели

Показатели	Охлаждение	Введение вкусовых и красящих веществ	Транспортировка массы	Вытягивание	Транспортировка массы, подкатка батона, калибровка жгута
Аппаратура	Охлаждающая машина производи­тельностью от 500 до 1000 кг/час карамельной массы. Расход охлаждающей воды до 1 м3/час для 50% патоки и до 2 м3/час при работе с низким содержанием патоки и в летнее время		Ленточный транс­портер (хлопчато­бумажное полотно, толщиной 6—7 мм, скорость ленты око­ло 5 м/мин). Длина транспортера 2,5— 3 м	Непрерывно действующая тянульная ма­шина я=18- 20 об/ман	Ленточный транс­портер, скорость ленты около 3 м/мин. Катально­начиночная ма­шина с плунжер­ным наполните­лем для начинки. Вытягивающая машина
Способ дозировки	Приемной воронкой с валь­цовым затвором	а) Кислота —дозато­рами различной кон­струкции: вибраци­онным, с вертикаль­ным шнеком, с риф­леным вращающим­ся валиком б) Эссенция—капельным дозатором капельным доза­тором с отстой­ником высотой в) Раствор краски—35 — 40 мм и сет­кой с диаметром ячеек 0,4—0,5 мм
Температу­ра в °	При поступле­нии: 110—120 (для 50% патоки); 120-130 (с низ­ким содержанием патоки)	90—92	При поступлении 92—88	При выходе с машины не выше 82	При поступле­нии в катальную машину 78—80
Продолжи­тельность в секун­дах	25	Непрерывно	40—50	90-120	180-300

Таблица 24. Обработка карамельной массы на поточных линиях для нетянутых сортов карамели

Показатели	Охлаждение	Введение вкусовых и красящих веществ	Проминка массы	Транспортировка, подкатка батона, калибровка жгута
Аппарату­ра	Охлаждающая машина с качающимися подвертывателями. Производительность 600—700кг карамель­ной массы в час, расход охлаждающей воды до 1,0—2,0 м3/час (в зависимости от начальной температуры воды и содержания патоки в массе)		Ленточный транспортер с тремя парами зубчаток. Ско­рость ленты 4,8 м/мин	Ленточный транс­портер с качающей­ся разводкой. Ско­рость ленты 6,8м/мин Катально-начиноч­ная машина Калибрующе-ровняльный механизм
Способ до­зировки	Приемной во­ронкой с валь­цовым затвором	а)Кристаллическая кислота—виб­рационным дозатором с распре­делительной насадкой б)Эссенция-капельным дозатором, соединенным переходным же­лобком с вращающейся трубоч­кой в)Раствор краски—капельным до-, затором с отстойником, высотой 35—40 мм и сеткой с диамет­ром ячеек 0,4—0,5 мм. Во вра­щающуюся трубочку нагнетает­ся воздух для распыления эссенции и красителей. При полу­чении смеси карамели различ­ных окрасок дозаторы для кра­сителей и соответствующих им эссенций устанавливаются на вращающихся дисках. Продол­жительность окрашивания мас­сы одним красителем, в зависи­мости от количества окрасок карамели, составляет от 5 до 10 минут
Температу­ра кара­мельной массы в °	При поступле­нии 110—120 (для 50% патоки) 120—130 (с низ­ким содержани­ем патоки)	Кислота около 95, эссенция и краска при 90—92	При поступле­нии 90—88	78-82
Продолжи­тельность в секун­дах	20	Непрерывно	50	180-300

Во избежание прилипания массы к проминальным зубчаткам их охлаждают воздухом.