2.1. Производство сиропов. Непрерывные и периодические способы получения сиропов, их достоинства и недостатки. Основные показатели качества сиропов

При выработке сахарных кондитерских изделий в качестве основного сырья, независимо от вида изделия, используется сахар-песок, содержащий 99.55-99.75% сахарозы. Сахар-песок состоит из однородных кристаллов с ярко выраженными гранями. Для получения изделий, в которых сахароза находится в виде твердого раствора (карамель), микрокристаллов в растворе сахаров (помада, помадные корпуса конфет), структур с различными свойствами (студни, пены), необходимо кристаллический сахар перевести в раствор и получить сироп или расплавить и далее подвергнуть технологической обработке, исключающей восстановление кристаллической структуры или образование крупных кристаллов. Необходимым условием этого является использование антикристаллизаторов, препятствующих образованию центров кристаллизации или росту кристаллов .В качестве антикристаллизаторов в кондитерском производстве применяют крахмальную карамельную патоку, содержащую редуцирующие сахара (глюкоза, мальтоза) и декстрины, обусловливающие высокую вязкость патоки. Вторым антикристаллизатором, получаемым непосредственно на кондитерском предприятии инверсией сахарозы, является инвертный сироп, состоящий из двух редуцирующих сахаров – глюкозы и фруктозы. Редуцирующие сахара повышают растворимость смеси сахаров и тем самым препятствуют образованию центров кристаллизации. Высокая вязкость патоки также затрудняет образование зародышей кристаллов или рост кристаллов. Направленность этих процессов зависит от соотношения сахара-песка и антикристаллизатора. Поэтому в зависимости от вида получаемого изделия и его структуры готовят сиропы по разным рецептурам, т.е. с разным соотношением сахара и антикристаллизатора.

В кондитерской промышленности используют сиропы ,преимущественно, концентрацией не ниже 70 %. Они должны быть ненасыщенными, но близки к насыщению .В этом случае они проявляют консервирующее действие и препятствуют сбраживанию. При соотношении в сиропе сахара и патоки 2:1 возможно при уваривании получать твердые растворы, при концентрации патоки, составляющей 5-25% от массы сахара в сиропе возможно получать изделия с микрокристаллической структурой.

В наибольшем объеме используют сиропы в производстве карамели (карамельный сироп ), в производстве помады и помадных конфет (помадный сироп), в меньших количествах – в производстве других видов конфет, халвы, мармелада, пастильных изделий и мучных кондитерских изделий.

Сырье, используемое для приготовления сиропов ,как и остальное сырье ,хранится на предприятии на складах тарным или бестарным способом при оптимальных температурных и влажностных условиях. Для отдельных видов сырья используются склады скоропортящегося сырья, склады вкусовых и крася.щих веществ.

Процесс подготовки сырья к производству состоит из освобождения сырья от тары, просеивания и фильтрации. В зависимости от особенностей технологического процесса применяют дополнительные операции: смешивание, растворение, температурная обработка.

К сиропам предъявляются определенные требования. Сиропы должны представлять собой прозрачную, вязкую, почти бесцветную жидкость (при растворении сахара в воде ), не содержать взвешенных частиц, содержать оптимальное количество редуцирующих веществ и влаги. Так, чисто сахарные сиропы готовят с содержанием сухих веществ 78-80%,карамельные сиропы –с содержанием сухих веществ -не менее 84 %, инвертные сиропы – с содержанием 80% сухих веществ. Содержание редуцирующих веществ, особенно в карамельных сиропах, не должно превышать 16%, в инвертных сиропах -70-75 %. При повышенном содержании редуцирующих веществ в карамельном сиропе возрастает гигроскопичность карамели. Особое требование предъявляется к реакции инвертного сиропа. Она должна быть кислой, т.к. в щелочной среде происходит интенсивное разложение фруктозы с образованием гигроскопичных и темноокрашенных продуктов. Это необходимо учитывать при проведении нейтрализации минеральной кислоты-катализатора раствором гидрокарбоната.

Подытоживая сказанное выше, можно подчеркнуть, что в кондитерском производстве используют сиропы различного состава в зависимости от вида вырабатываемой продукции и принятой технологии : сахарные, сахаро-паточные, инвертные, сахаро-паточно-инвертные, агаро-сахаро-паточные. Растворителем сахара является вода, но при выработке молочных изделий сахар может растворяться в молоке. Сиропы получают при нагреве в течение определенного времени, зависящего от оборудования. При этом происходят химические изменения сахаров и образование первичных (ангидриды и продукты реверсии), вторичных (оксиметилфурфурол, гуминовые вещества ) и конечных продуктов (муравьиная и левулиновая кислоты). Первичные продукты обладают антикристаллизационной способностью, вторичные –повышают гигроскопичность и цветность изделий, т.е. ухудшают качество изделий. Конечные продукты повышают кислотность сиропов , усиливают инверсию сахарозы и накопление гигроскопичных моносахаров и продуктов их распада.

А.Л.Соколовский и В.Н.Никифорова на основе глубоких исследований сахаров и их изменений в процессе нагрева пришли к заключению, что при получении сиропов и далее кондитерских масс следует стремиться к минимальным изменениям сахаров и накоплению только первичных продуктов их распада. Это возможно только за счет сокращения продолжительности нагрева, температуры и использования концентрированных рецептурных смесей.

Сиропы получают периодическими и непрерывными способами. Периодические способы используют при наличии варочных котлов или диссуторов в условиях предприятий небольшой мощности. Различают два периодических способа :

-приготовление сахарного сиропа и последующее введение патоки;

-растворение сахара-песка в нагретой патоке с добавлением небольшого количества воды и последующее уваривание до заданного содержания сухих веществ.

Периодические способы приготовления сиропов требуют больших затрат времени, тепловой энергии и не всегда обеспечивают необходимое качество .

Из непрерывных способов следует отметить следующие:

-непрерывное приготовление сахаро-паточного сиропа на станции марки ШСК. Это шестисекционный аппарат. В первую секцию непрерывно подаются сахар и вода и в первых четырех секциях происходит растворение сахара и образование сахарного сиропа. В пятой секции в сахарный сироп подается непрерывно патока в соответствии с рецептурой. При такой последовательности введения патоки обеспечивается минимальный контакт ее с сахарозой, что исключает или снижает до минимума инверсию сахарозы и накопление редуцирующих веществ. Это связано с кислой реакцией патоки (рН=4.6) .Полученный сахаро-паточный сироп проходит через фильтрующую перегородку в шестую секцию и направляется на использование.

-предварительное непрерывное приготовление в непрерывных секционных растворителях сахарного сиропа, последующее смешивание с патокой или инвертным сиропом в непрерывных смесителях, непрерывное уваривание до необходимого содержания сухих веществ;

-непрерывное приготовление рецептурной смеси высокой концентрации из сахара-песка, патоки и воды (сухих веществ около 81%), в виде кашицеобразной массы, последующее растворение сахара и уваривание в змеевиковой колонке под давлением.

Первый непрерывный способ реализован на сироповарочном комплексе ШСА-1. Он позволяет готовить чисто сахарные сиропы, сахаро-паточные, сахаро-инвертные, в том числе карамельные.

В комплекс ШСА-1 входят рецептурные сборники для патоки, инвертного сиропа и воды, бункер для сахара с ленточным дозатором, смеситель-растворитель шнекового типа с мешалкой и паровой рубашкой, насосы, варочная колонка и пароотделитель.

Плунжерные насосы – дозаторы по трубопроводам подают нагретые патоку (или инвертный сироп) и воду в воронку смесителя-растворителя. В последнюю очередь ленточный дозатор непрерывно подает сахар-песок из бункера. В результате в смесителе образуется рецептурная смесь в виде кашицеобразной массы, т.к. влажность ее невысокая – (19 %) и недостаточна для полного растворения сахара при температуре, до которой нагревается смесь в смесителе (65 – 70⁰ С).

Далее рецептурная смесь насосом перекачивается в змеевиковую варочную колонку, обогреваемую паром давлением 0,5 МПа.

На выходе из греющей колонки змеевик соединяется с расширителем, внутри которого установлен диск с отверстием. Диск оказывает сопротивление потоку движущегося сиропа, создавая избыточное давление в змеевике (0,17 – 0,20 МПа).

В змеевиковой колонке сахар-песок за 1 – 1,5 мин. растворяется в сахаро-паточном (или сахаро-инвертном) растворе и одновременно уваривается до заданного содержания сухих веществ в сиропе. Вторичный пар, образовавшийся в сиропе, удаляется в пароотделителе. Готовый сироп собирается в нижней части пароотделителя и отводится в сборник сиропа. Из сборника по мере необходимости шестеренным насосом готовый сироп перекачивают к местам потребления (к поточным линиям). Температура сиропа после пароотделителя 110 - 115⁰ С.

Сироповарочный комплекс, благодаря низкой исходной влажности рецептурной смеси и особенностям процесса растворения сахара-песка в патоке под давлением, позволяет сократить производственный цикл до 3,5 - 5 минут и получать качественный сироп: светлый, прозрачный сироп высокой концентрации (88 – 84 % сухих веществ) с низким содержанием редуцирующих веществ – 10,0 – 12 %.

Во избежание увеличения в сиропе содержания редуцирующих веществ и химического превращения сахаров, приводящего к потемнению сиропа, не допускается его задержка в сборнике. Один сироповарочный комплекс обслуживает несколько поточных линий по производству карамели или других сахарных изделий. В комплекс ШСА – 1 может входить два и более агрегатов производительностью 2 или 4 т сиропа в час каждый. Такого вида оборудование используется на крупных кондитерских фабриках с широким ассортиментом продукции.

Показателями качества сиропов является массовая доля сухих веществ, содержание редуцирующих веществ и органолептические оценки.

В сиропах, получаемых на комплексах ШСА, накапливается минимальное количество продуктов распада сахаров. Образующиеся продукты относятся только к первичным продуктам и положительно влияют на качество изделий.

Вопросы для самоконтроля .

1. Какие виды сиропов используют в производстве сахарных кондитерских изделий?

2. Используемые антикристаллизаторы, их назначение ?

3. Рецептуры сиропов и их назначение?

4. Требования к сиропам?

5. Способы получения сиропов?

Тест по теме.

1. Какие сахара входят в состав сахаро-паточного карамельного сиропа?

а) лактоза;

б) мальтоза;

в) сахароза;

г) глюкоза;

д) фруктоза.

2. Какие сахара входят в состав сахаро-инвертного карамельного сиропа?

а) сахароза;

б) мальтоза;

в) глюкоза;

г) фруктоза.

3. Какие продукты распада моносахаров при изготовлении карамельного сиропа обладают антикристаллизационными свойствами?

а) ангидриды;

б) муравьиная кислота;

в) продукты конденсации (реверсии).

4. Какие продукты распада моносахаров повышают гигроскопичность и цветность карамельного сиропа?

а) ангидриды;

б) оксиметилфурфурол;

в) левулиновая кислота;

г) гуминовые вещества.

5. Какой способ приготовления карамельного сиропа обеспечивает распад сахаров только до ангидридов и продуктов конденсации (реверсии)?

а) в варочном котле;

б) в диссуторе;

в) на агрегате ШСА.