Способ производства твердой карамели

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к кондитерской ее отрасли, и касается технологии приготовления твердой карамели. Способ предусматривает приготовление сахарного сиропа путем смешивания сахара и воды, смешивание сиропа с патокой для получения сахаропаточного сиропа. Затем проводят уваривание сиропа до содержания сухих веществ 97-97,5%, охлаждение полученной карамельной массы и формирование из нее изделий. Сахарный сироп уваривают при температуре 135-140^oС. При смешивании сахарного сиропа с патокой определяют в обоих компонентах содержание сухих веществ и с учетом этих данных патоку в сахарный сироп вводят в количестве, обеспечивающем соотношение между сухими веществами сахарного сиропа и патоки в пределах 14: 1-20: 1. Перед смешиванием патоку нагревают до температуры, превышающей на 1-3^oС температуру сахарного сиропа. При этом охлаждение карамельной массы в течение первых 50-60 с проводят со скоростью 1,0-1,2^oС/с. В данном способе производства получается карамель, обладающая свойствами высокой прочности и повышенной хрупкости.

Изобретение относится к области кондитерской промышленности, в частности к технологии приготовления твердой карамели.

Известны различные способы производства твердой карамели. Так, в патенте ЕР 0303295 А2 описан способ производства твердой карамели, предусматривающий использование в качестве основного компонента мезоэритрита, а также других сахаридов, таких как сахароза, глюкоза, солодовый сироп, фруктоза, изомальтулоза и изомальтоза.

В патенте США 4587119 описан способ производства твердой карамели, в котором в качестве основного сырья используют изомальтулозу, которая является заменителем сахарозы. В патенте DЕ 19532396 предложены твердые карамели, содержащие смеси заменитель сахарозы, обогащенный 1-0-a-D-глюкопиранозил-D-маннит.

Хотя каждый из этих способов обеспечивает получение карамели с определенными свойствами, однако производство данной карамели и ее потребление ограничено из-за входящих в ее состав заменителей сахарозы.

Известен также способ производства твердой карамели, предусматривающий приготовление сахарного сиропа путем смешивания сахара и воды, смешивание полученного сиропа с патокой для получения сахаропаточного сиропа, его уваривание до содержания сухих веществ 97-97,5%, охлаждение полученной карамельной массы и формование из нее изделий (см. И.М. Герасимова. Технология карамели, М.: Пищевая промышленность, 1978 г.).

Недостатком известного способа является то, что полученная при этом карамель не обладает достаточно стабильными свойствами в части твердости и хрупкости. Эти свойства обусловлены используемым для производства карамели сырьем, в частности качеством сахарозы, патоки и условиями проведения данного процесса.

Задача, поставленная при разработке данного способа производства карамели, состоит в придании карамели одновременно свойств высокой прочности и повышенной хрупкости.

Сахарный сироп уваривают при температуре 135-140^oС до содержания сухих веществ, при смешивании сахарного сиропа с патокой определяют в обоих компонентах содержание сухих веществ и с учетом этих данных патоку в сахарный сироп вводят в количестве, обеспечивающем соотношение между сухими веществами сахарного сиропа к патоке в пределах 14:1-20:1, перед смешиванием патоку нагревают до температуры, превышающей на 1-3^oС температуру сахарного сиропа, при этом охлаждение карамельной массы в течение первых 50-60 с проводят со скоростью 1,0-1,2^oС в секунду.

Данный способ обеспечивает технический результат, заключающийся в создании нового поколения продуктов питания, сочетающих в себе наряду с питательными свойствами способность нести определенные функциональные характеристики. Эти характеристики сформированы с учетом физиологии питания, географических, профессиональных и иных особенностей жизнедеятельности человека. В отдельных случаях требуется карамель со специфическими характеристиками, в частности карамель, имеющая высокую твердость или хрупкость, что позволяет использовать ее в различных специфических условиях. Данный способ производства твердой карамели со свойствами, описанными выше, а именно с высокой прочностью и повышенной хрупкостью, обеспечивает применение карамели для покрытия различных пищевых продуктов с физиологическими добавками. В частности данная карамель может обеспечивать пролонгированное действие пищевого продукта, а именно с замедленным их сроком распределения в организме человека, так и с ускоренным их употреблением. Так, в случае необходимости того, чтобы эта функциональная добавка равномерно усваивалась в течение длительного времени, карамель с этой добавкой следует употреблять медленно, что обеспечивается созданной в карамели твердостью структуры. В то же время, когда следует функциональную добавку употребить ускоренно (в экстремальных случаях), то это обеспечивается достаточной ее хрупкостью при надавливании. Свойства твердости и хрупкости могут быть востребованы при производстве особых видов кондитерских изделий: тонкостенной карамели с низковязкой ликерной или другой начинкой, комбинированных кондитерских изделий, при производстве сувенирных карамельных изделий и в других случаях.

Эти свойства обеспечиваются за счет химической структуры молекул ингредиентов. Молекула сахарозы, как известно, имеет крайне незначительные деформации за счет эластичных свойств ковалентных связей, присутствующих в молекуле. Присутствующие в патоке полимеры глюкозы (декстрины) имеют кроме первичной структуры (характерной и для сахарозы) так же вторичную спиралевидную структуру. Наличие вторичной структуры позволяет декстринам выдерживать значительно большие, нежели у сахарозы, деформации без ее разрушения. При усилиях, превышающих критические, в патоке, содержащейся в образцах карамели, наблюдаются пластичные деформации. Неполяризованные молекулы декстрина связываются с другими составляющими карамель молекулами за счет непрочных водородных связей. Возникновение пластичной деформации можно объяснить возможностью "скольжения" молекул декстринов по поверхности друг друга при временном разрыве связывающих их водородных связей.

Таким образом, свойство твердости и хрупкости обусловлено высокой концентрацией в карамели сахара. Патока снижает эти характеристики, придавая карамели свойства мягкости и пластичности.

Карамель представляет собой твердый расплав сахарозы и карамельной патоки. При этом соотношение ингредиентов и прохождения технологического процесса должны быть такими, чтобы избежать образования кристаллов сахара.

Процесс кристаллообразования связан с величиной пересыщения сахарного раствора, характеризующей отношение количества растворенной сахарозы к ее растворимости при данной температуре.

По данным А. Р. Сапронова ("Технология сахарного производства". - М.: Колос, 1998. - 495 с.), при 100^oС коэффициент растворимости сахарозы равен 4,84 (1 кг воды растворяет 4,84 кг сахарозы). Если допустить гипотетическую возможность получения стекловидной карамельной массы из одной сахарозы, то при содержании 97% сухих веществ 1 кг воды должен растворить 32,3 кг сахарозы, коэффициент пересыщения при этом составит 6,68. При содержании сахарного расплава 95% по сухому веществу коэффициент пересыщения будет 3,92, а при содержании 90% - 1,86.

Между тем, по данным эксперимента и литературным сведениям, в случае отсутствия внешнего инициирования образования кристаллов сахарный раствор может находиться в гомогенном состоянии при пресыщении не более 1,3. Агрегативная устойчивость пересыщенного сахарного раствора зависит так же от возможности молекул сахарозы беспрепятственно диффундировать и образовывать объединения молекул, которые при определенной перегруппировке образуют зародыши кристаллов. Ухудшение условий диффузии позволяет увеличить значение пересыщения при сохранении гомогенности сахарного раствора.

Поэтому, повышая вязкость сахарного раствора в процессе приготовления карамельной массы можно добиться получения высокохрупкой карамели с высокой концентрацией сахара.

Факторами, влияющими на вязкость сахарных растворов, являются температура и наличие примесей, увеличивающих вязкость системы. В качестве примеси, способной эффективно увеличивать вязкость сахарных растворов, используют патоку, содержащую высокомолекулярные соединения. Однако содержащиеся в патоке глюкоза, мальтоза, олигосахариды и декстрины, обладая высокой гидрофильностью, снижают растворимость сахарозы. Таким образом, введение патоки в высококонцентрированный сахарный раствор, с одной стороны, препятствует его кристаллизации за счет повышения вязкости, с другой стороны, способствует кристаллообразованию за счет увеличения степени пересыщения раствора сахарозой.

Для получения карамели, обладающей повышенной твердостью и хрупкостью, предложен данный способ. Способ осуществляется следующим образом.

Способ производства твердой карамели предусматривает приготовление сахарного сиропа путем смешивания сахара и воды и смешивание сиропа с патокой. Перед смешиванием сахарного сиропа с патокой в обоих компонентах определяют содержание сухих веществ и с учетом этих данных патоку в сахарный сироп вводят в количестве, обеспечивающем соотношение между сухими веществами сахарного сиропа и патоки в пределах 14:1-20:1. Перед смешиванием патоку нагревают до температуры, превышающей на 1-3^oС температуру сахарного сиропа. Затем проводят охлаждение карамельной массы в течение первых 50-60 с со скоростью 1,0-1,2^oС в секунду. На последующих этапах охлаждение карамельной массы осуществляют обычным путем и формуют из нее изделия.

Приготовление сахарного сиропа вначале концентрацией 91,0-92,4% с температурой сиропа на уровне 135-140^oС ведется для того, чтобы степень пересыщения такого сиропа не была чрезмерной. Снижение температуры ниже нижнего предела не позволит достигнуть нужной степени пересыщения, а увеличение - может привести к росту потерь сахарозы от термохимической реакции, кроме того, возросшая при этом вязкость усложнит последующее смешивание сиропа с патокой. Сироп готовят путем растворения сахара в сиропе до достижения 82-85% по сухому веществу и последующего его сгущения до окончательного значения сухих веществ. Сахарный сироп в определенном соотношении смешивают с патокой для получения сахаропаточного сиропа. Патоку добавляют в количестве, соответствующем отношению СВ сахарного сиропа и патоки 14:1-20:1. Перед смешиванием с сахарным сиропом патоку разбавляют водой в два раза до содержания сухих веществ 38-40% и нагревают до температуры, превышающей температуру сахарного сиропа на 1-3^oС. После смешивания сахаропаточный сироп сгущают до содержания СВ 96,5-97,0%. После сгущения карамельную массу охлаждают в течение первых 50-60 с и ведут со скоростью 1,0-1,2^oC в секунду. В процессе охлаждения испаряется дополнительно 0,5% влаги. Охлажденную до температуры, гарантирующей отсутствие самопроизвольного выпадения кристаллов, карамельную массу подвергают формованию и дальнейшей обработке.

Допустимая степень пересыщения сахарного сиропа, не допускающая самопроизвольного выпадения кристаллов, соответствует коэффициенту пересыщения (α) 1,1-1,15. При температуре сахарного сиропа 135-140^oС, зная коэффициент растворимости (Но), можно определить количество сахарозы, растворенной 1 кг воды в пересыщенном растворе (H₁) при коэффициенте пересыщения (α) H₁ = H_o•α. (1) Концентрацию сахарозы в растворе с коэффициентом пересыщения α при температуре 140^oС можно рассчитать из уравнения для расчета сахарозы, растворенной 1 кг воды в пересыщенном растворе H₁: H₁=Cx/(100-Cx) (2) Откуда: Cx=100H₁/(H₁+1) (3) Пользуясь уравнениями (1), (2), (3) можно рассчитать концентрации сахарного раствора, имеющего коэффициент пересыщения 1,1 и 1,15 при температуре 135 и 140^oС.

Конкретные примеры осуществления способа.

Пример 1.

Способ производства твердой карамели предусматривает приготовление сахарного сиропа путем смешивания сахара и воды и смешивание сиропа с патокой. Перед смешиванием сахарного сиропа с патокой определяют в обоих компонентах содержание сухих веществ и с учетом этих данных патоку в сахарный сироп вводят в количестве, обеспечивающем соотношение между сухими веществами сахарного сиропа к патоке в пределах 14:1. Перед смешиванием патоку нагревают до температуры, превышающей на 1^oC температуру сахарного сиропа. Затем проводят охлаждение карамельной массы в течение первых 50 с со скоростью 1,0^oC в секунду. На последующих этапах охлаждение карамельной массы осуществляют обычным путем до достижения ее температуры и формуют из нее изделия.

Пример 2.

Способ производства твердой карамели при соотношении между сухими веществами сахарного сиропа к патоке в пределах 20:1. Перед смешиванием патоку нагревают до температуры, превышающей на 3^oC температуру сахарного сиропа. Затем проводят охлаждение карамельной массы в течение первых 60 с для получения сахаропаточного сиропа. После этого полученную карамельную массу охлаждают обычным путем и формуют из нее изделия.

Предлагаемый способ расширяет ассортимент твердой карамели с обеспечением получения карамели со стабильными свойствами в части твердости и хрупкости.

Формула изобретения

Способ производства твердой карамели, предусматривающий приготовление сахарного сиропа путем смешивания сахара и воды, смешивание сахарного сиропа с патокой для получения сахаро-паточного сиропа, его уваривание до получения сухих веществ 97-97,5%, охлаждение полученной карамельной массы и формирование из нее изделий, отличающийся тем, что сахарный сироп уваривают при температуре 135-140°С, при смешивании сиропа с патокой определяют в обоих компонентах содержание сухих веществ и с учетом этих данных патоку в сахарный сироп вводят в количестве, обеспечивающем соотношение между сухими веществами сахарного сиропа и патоки в пределах 14:1-20:1, перед смешиванием патоку нагревают до температуры, превышающей на 1-3°С температуру сахарного сиропа, при этом охлаждение карамельной массы проводят в течение первых 50-60 с со скоростью 1,0-1,2°С в секунду.