1 Технология приготовления сахарно-паточных и сахароинвертных сиропов, оценка их качества
1.1Теоретическая часть
Качество готовых кондитерских изделий зависит не только от состава, свойств исходного сырья, но и от правильного поставленного технологического режима его обработки.
Основным сырьем для получения сахарных кондитерских изделий (карамель, помада и т. д.) являются сахар и крахмальная патока. Патока является продуктом неполного гидролиза крахмала и выполняет роль антикристаллизатора. Она может быть частично или полностью заменена инвертным сиропом. Инвертный сироп – продукт инверсии сахарозы и состоит из смеси равных количеств глюкозы и фруктозы.
Сиропами называют насыщенные растворы различных сахаров, концентрация которых составляет не менее 50 %, в кондитерском производстве работают с сиропами, концентрация которых не ниже 70 %. При такой концентрации сахар выступает в качестве консерванта и сиропы длительное время не подвергаются сбраживанию. В процессе приготовления карамельного сиропа патока и инвертный сироп задерживают кристаллизацию сахарозы, т.е. процесс восстановления нативной структуры. С патокой и инвертным сиропом вносят редуцирующие вещества – сахара (глюкоза, фруктоза, мальтоза, лактоза), восстанавливающие щелочные растворы меди и других поливалентных металлов из их щелочных растворов.
Действие патоки и инвертного сиропа как антикристаллизаторов объясняется следующим:
повышением количества сухих веществ в насыщенном сахаропаточном и сахароинвертном растворах по сравнению с насыщенным раствором чистой сахарозы;
увеличением вязкости насыщенных сахаропаточных и сахароинвертных растворов по сравнению с раствором чистой сахарозы;
образованием продуктов распада сахарозы, сахаров патоки и инвертного сахара, часть которых (ангидриды, продукты реверсии) способна задерживать кристаллизацию.
Смешанные в определенных соотношениях эти компоненты подвергаются увариванию при высоких температурах. При этом происходит гидролиз, что приводит к химическому изменению сахарозы, а также углеводов патоки, в результате чего образуются продукты, обладающие повышенной гигроскопичностью, и темноокрашенные вещества, ухудшающие цветность и пищевую ценность готовых изделий. Процесс разложения углеводов происходит быстрее в средах с повышенной кислотностью, зависит от концентрации сахарных растворов и присутствия в них помимо сахарозы других моно - и дисахаридов.
Разложение сахарозы начинается с реакции инверсии, в результате которой образуется глюкоза и фруктоза (редуцирующие вещества – обладающие свойством восстанавливать поливалентные металлы (за счет наличия в этих сахарах свободных альдегидных и кетонных групп) из их щелочных растворов).
Моносахара претерпевают дальнейшие изменения с образованием ангидридов, продуктов конденсации, окоиметилфурфурола и фурфурола, гуминовых (красящих) веществ. Конечным продуктом гидролиза являются органические кислоты (молочная, муравьиная, левулиновая и лимонная) [1].
О химических процессах, происходящих в сахаропаточных или сахароинвертных сиропах можно судить по изменению:
- массовой доли редуцирующих веществ;
- рН;
- цветности раствора.
В зависимости от вида растворителя и растворенного сахара сиропы подразделяются:
сахаропаточный;
сахаропаточный-инвертный;
сахароинвертный;
сахароагаровый;
глюкозофруктовый и т.д.;
То есть название сиропа формируется в зависимости от его составных частей. В кондитерском производстве работают с высококонцентрированными сиропами, концентрация которых не менее 70 %, так как сахароза при такой концентрации выступает в роли консерванта.
Сиропы должны быть прозрачными, без взвешенных частиц, не включать в себя кристаллики сахарозы, обязательно иметь цвет от бесцветного до светло-желтого. Исключением являются молочные сиропы, имеющие кремовый цвет в результате протекания реакции меланоидинообразования.
Требования, предъявляемые к качеству карамельного сиропа:
сироп не должен содержать кристалликов сахарозы и примесей органической пыли, которые в дальнейшем могут стать центром кристаллизации;
влажность и содержание редуцирующих веществ должно быть стабильно в процессе хранения;
сироп должен быть прозрачным и опалесцировать в том случае, если в его состав входят молочные продукты;
содержание сухих веществ карамельного сиропа, изготовленного на патоке, 82 – 84%; содержание редуцирующих веществ ― 14 %;
содержание сухих веществ карамельного сиропа с применением инвертного сиропа ― 86 %; содержание редуцирующих веществ ― 16 %.
Для получения сиропа высокого качества необходимо: снижать температуру уваривания; сокращать продолжительность нагрева; поддерживать оптимальное значение рН среды (6,5–7,5 ед. прибора); строго следить за составом сырья.
На фабриках применяют периодические и непрерывные способы производства кондитерских сиропов. При периодическом способе используют в основном следующие две схемы:
– растворение сахара в предварительно подогретой патоке при барботировании паром и уваривание сиропа до необходимой концентрации;
– растворение сахара в нагретой воде с последующим увариванием сахарного раствора с патокой до нужной концентрации.
Продолжительность данных способов от 30 до 45 минут, что является основным недостатком, так как длительность температурного воздействия приводит к накоплению продуктов гидролиза сахарозы (глюкозы, фруктозы, гуминовых и красящих веществ), которые снижают рН-среды и качественные показатели сиропа – увеличивается цветность и гигроскопичность.
Наиболее прогрессивными признаны непрерывные способы уваривания карамельных сиропов под избыточным и атмосферным давлением. Приготовление сиропов при повышенном давлении характерно тем, что в процессе уваривания увеличивается температура кипения, это позволяет повышать температуру кипения сиропов в аппарате и, следовательно, больше растворить сахара в единице массы воды, что существенно сокращает время температурного воздействия (10 ―15 минут) и позволяет получать сиропы высокого качества. Избыточное давление образуется в результате гидростатического сопротивления, которое создается диафрагмой на выходе змеевика варочной колонки.
Одно из важнейших показателей качества сиропа – массовая доля сухих веществ, контролировать которую можно либо по рефрактометру, либо по температуре кипения. Температура кипения сиропа зависит как от массовой доли сухих веществ, так и от состава растворенных веществ. Этот состав можно контролировать непосредственно в процессе варки по температуре его кипения, которая представлена в таблице 1.
Таблица 1 ― Температура кипения (оС) паточного, сахарного и инвертного сиропов в зависимости от концентрации
Сироп |
Концентрация раствора, в процентах |
||||||
|
50 |
60 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
Паточный |
101,3 |
102,0 |
103,7 |
104,9 |
106,5 |
109,0 |
113,6 |
Сахарный |
101,8 |
103,1 |
105,1 |
107,0 |
109,4 |
113,0 |
119,0 |
Инвертный |
- |
- |
108,1 |
110,5 |
113,5 |
118,0 |
124,6 |
Температуру кипения карамельного сиропа определяем как средневзвешенную величину температуры кипения сиропов и патоки, указанных в таблице 1, и рассчитываем по формуле:
, (1)
где tкип – температура кипения сиропа при заданном содержании сухих веществ;
t1, t2 – температуры кипения компонентов, входящих в сироп (см. табл. 1);
а1, а2 – количество компонентов, входящих в сироп;
с1, с2 – содержание сухих веществ в рецептурных компонентах.
Например, температуру кипения карамельного сиропа (оС), приготовленного по рецептуре: 40 кг патоки на 100 кг сахара, для массовой доли сухих веществ сиропа 85 %, а использованной патоки 80 %, если условно принять массовую долю сухих веществ сахара 100 %, то можно рассчитать по формуле 1, как:
