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