2.2 Повышение стойкости карамельной массы к кристаллизации

Как указано выше в карамельном производстве используют антикристаллизаторы, обеспечивающие определенное содержание редуцирующих веществ (не более 22%) и минимально возможную гигроскопичность изделий. Гигроскопичность карамели при хранении становится причиной кристаллизации сахарозы. Все эти свойства определяются изменениями сахаров.

Химические изменения сахаров при нагревании их водных растворов в кислой и нейтральной средах могут быть представлены следующей упрощенной схемой последовательной реакции:

инверсия - H₂O

С ахароза глюкоза + ангидриды оксиметилфурфурол фруктоза сахаров

продукты конденсации красящие муравьиная и

(реверсии) (гуминовые) левулиновая

вещества кислоты

Изменение сахаров начинается с реакции гидролиза сахарозы. Катализатором этой реакции служат ионы Н. Образуется таутомерная смесь а- и в-циклических и алифатических Д-глюкозы и Д-фруктозы. Полученные моносахариды быстро разлагаются. От их молекул отщепляются 1-2 молекулы воды и образуются ангидриды сахаров, обладающие повышенной реакционной способностью. Далее они изменяются в двух направлениях:

1.образуются более сложные молекулы в результате взаимодействия молекул ангидридов друг с другом или с неизменными моносахаидами. Образующиеся вещества называются продуктами конденсации или реверсии.

2.из ангидридов при продолжительном тепловом воздействии отщепляется 3-я молекула воды и образуется оксиметилфурфурол. При дальнейшем нагревании оксиметилфурфурол распадается с разрушением углеводного скелета и образованием муравьиной и левулиновой кислот или образовывать окрашенные соединения - красящие и гуминовые вещества.

Скорость изменения фруктозы в 7 раз превышает скорость изменения глюкозы.

Моносахариды и продукты их распада оказывают влияние на физико-химические свойства карамельных сиропов, карамельной массы и готовой продукции. Направленность влияния различна:

Ангидриды сахаров и продукты конденсации обладают антикристаллизационными свойствами и оказывают положительное влияние на свойства сиропов, карамельной массы и карамели. Условно эти вещества называют первичными продуктами изменения сахаров. Таким образом, они повышают устойчивость карамели против кристаллизации.

Оксиметилфурфурол, красящие, гуминовые вещества оказывают отрицательное влияние на качество полуфабрикатов и карамели, повышая гигроскопичность; красящие, гуминовые вещества имеют коричневую или черную окраску и ухудшают внешний вид изделий. Условно эти вещества называют вторичными продуктами изменения сахаров. По изменению окраски можно судить и о гигроскопичности карамели: темноокрашенная карамель имеет повышенную гигроскопичность.

Муравьиная и левулиновая кислоты повышают кислотность и могут ускорять процесс гидролиза сахарозы и способствовать образованию продуктов изменения сахаров, т.е. оказывают отрицательное влияние. Кислоты принято называть конечными продуктами распадов сахаров.

Большое значение имеет знание условий, при которых образуются те или иные продукты распада сахаров. Продукты распада в небольшом количестве могут содержаться в сахаре-песке недостаточной очистки, вноситься в сахаро-паточно-инвертные растворы с патокой, инвертным сиропом, сахаром-песком. При нагревании и уваривании карамельных сиропов гидролиз сахарозы, декстринов и мальтозы начинается при 100^оС повышением температуры до115-125^оС. и продолжительном нагревании эти процессы ускоряются, происходит также распад моносахаридов. При нагревании растворов невысокой концентрации (10-30%) легко образуется оксиметилфурфурол. При нагревании высококонцентрированных растворов (70-80% концентрации) оксиметилфурфурол образуется с трудом, и наоборот ,в больших количествах образуются ангидриды и продукты конденсации. Какой вывод можно сделать с учетом сказанного

Можно сделать вывод о целесообразности сокращения длительности теплового воздействия на сахара, даже за счет увеличения степени нагрева, и повышения концентрации. При этом повышается стойкость карамельной массы к кристаллизации.