Технологія кондитерських виробів
Автори: Драгилев А.І, Лур'є І.С.
Джерело: М .: ДеЛіПрінт, 2001р.- 284с.
У виробництві кондитерських виробів використовується основний і додатковий сировину, допоміжні і таропакувальні матеріали.
Основною сировиною у виробництві кондитерських виробів є цукор і цукристі речовини, борошно і крохмаль, патока, мед, фруктово-ягідну сировину і напівфабрикати, жиросодержащие боби і насіння, молоко і молочні продукти, яйця і яйцепродукти, жири.
До додаткового сировини відносяться харчові кислоти, ароматичні речовини, розпушувачі, студнеобразователи, піноутворювачі, емульгатори, консерванти та інше сировину.
Допоміжними матеріалами є парафін, віск, тальк, силікони.
Цукор. Цукор є основним видом сировини в кондитерській промисловості. Його використовують у провадженні карамелі, цукерок, шоколаду, мармеладу, пастили, драже, печива, пряників, тортів, тістечок та інших видів кондитерських виробів.
У таких виробах, як карамель, помадні цукерки, цукрові сорти драже, безе, частка цукру в сухій речовині продукту становить 80-95%. У шоколаді, багатьох видах цукерок - близько 50%, а в борошняних кондитерських виробах - значно менше, але в окремих видах доходить до 30, а іноді і до 40%.
У промисловості випускають два основних види цукру: цукор-пісок і цукор-рафінад.
Цукор-пісок являє собою сипучий суху речовину, без грудок, солодкого смаку, що складається з однорідних кристалів. Його підрозділяють на два типи: торговий і для промислової переробки.
Цукор-рафінад є додатково очищений (рафінований) цукор. Його випускають трьох видів: рафінований цукор-пісок, кусковий литий і пресований і цукрова пудра (подрібнені кристали).
До цукру пред'являють наступні вимоги: смак солодкий без сторонніх присмаків і запахів, розчинність в воді повна, розчин повинен бути прозорим, без будь-яких нерозчинних домішок. Колір для цукру-піску білий з блиском, а для цукру-рафінаду - білий чистий без плям, допускається в розчині блакитний відтінок. Кольоровість розчинів цукру-піску визначають об'єктивним методом на спеціальному приладі й вона не повинна перевищувати 1 ум. од .; для цукру, використовуваного для промислової переробки, допускається до 1,8 ум. од. Кристали цукру-піску повинні мати розміри від 0,2 до 2,5 мм, однорідну будову, з ясно вираженими гранями, бути сипучими, не липким, без грудок. Суху речовину цукру-піску повинно складатися не менше ніж на 99,75% з сахарози (для промислової переробки допускається до 99,55%), а суху речовину цукру-рафінаду - не менше ніж на 99,9%, т. Е. Цукор -рафінад є майже чистий сахарозу тому його допускають використовувати в технохимічеському контролі замість хімічно чистої сахарози.
Цукор-пісок на відміну від чистої сахарози через що містяться в ньому зольних речовин (масова частка золи не більше 0,03%) має не слабокислу реакцію, а нейтральну або навіть слабощелочную. Цю обставину слід враховувати у виробництві, так як різні партії цукру можуть мати в залежності від реакції середовища різну здатність до кислотного гідролізу сахарози. Кількість ферропрі-домішок не повинно перевищувати 3 мг на 1 кг продукту. При цьому величина окремих частинок ферропримесей не повинна перевищувати 0,3мм в найбільшому лінійному розмірі.
Сировиною для виробництва цукру-піску є цукрові буряки (країни з помірним кліматом) і цукрова тростина (країни з тропічним кліматом). У нашій країні основну масу цукру виробляють з цукрових буряків. Товарні і технологічні властивості цукру, отриманого з різних видів сировини, практично не розрізняються.
Цукор-пісок і цукор-рафінад слід зберігати в складах, де відносна вологість повітря повинна бути на рівні нижніх рядів штабеля для цукру-піску не вище 70%, а для цукру-рафінаду не вище 80%. При зберіганні цукру-піску в силосах відносна вологість повітря не повинна перевищувати 60%. Цукор здатний сприймати сторонні запахи, тому його не можна зберігати разом з сировиною, що має сильний запах. Чистий цукор порівняно мало гігроскопічний, але входить в його склад домішка редукуючих Сахаров володіє високою гігроскопічністю і сприяє поглинанню цукром вологи з повітря.
У нашій країні цукор-пісок отримують наступним чином. Буряк надходить у виробництво за допомогою гідравлічних транспортерів. По дорозі вона частково очищається від сторонніх домішок. Остаточно її очищають в мийному відділенні. Потім буряк подрібнюють в тонку стружку і подають на дифузію (витяг цукру водою). Разом з цукром в дифузійний сік переходять багато розчинні у воді речовини, тому сік має темний колір. Сік очищають у декілька стадій: дефекація (обробка вапняним молоком), при якій коагулюють і осідають багато домішки; провітрювання (обробка діоксидом вуглецю), при якій надлишкова вапно видаляється як мелкокристаллического карбонату кальцію, на поверхні якого адсорбуються не вилучено при дифузії деякі барвники. Після фільтрування отриманий цукровий розчин піддають сульфітуванням (обробці діоксидом сірки), при якій сік знебарвлюється. Очищений сік випарюють, додатково очищають і з нього викристалізовують цукор. Цукор відокремлюють від маточного розчину на центрифугах додатково промивають і висушують. Цукор-рафінад отримують з цукру-піску шляхом додаткової очистки та кристалізації.
При виробництві цукру-піску отримують у вигляді відходу темний сироп-мелясу (кормова патока). Її використовують як сировину у виробництві спирту, лимонної кислоти, дріжджів та ін. В кондитерському виробництві мелясу не застосовують.
На кондитерські фабрики цукор-пісок надходить двома способами: в тарі (мішках) або бестарно (в спеціальних вагонах, контейнерах або автомобілях). Цукор-пісок зберігають також двома способами: в тарі (в мішках) або в спеціальних складах в бункерах для безтарного зберігання.
До цукру, призначеного для безтарного зберігання, пред'являються спеціальні додаткові вимоги: вологість повинна бути в межах 0,02-0,04%. На практиці можливо бестарное зберігання цукру-піску, що надходить в мішках. При цьому перед надходженням на зберігання його просівають і підсушують.
На рис. 1.1 приведена схема безтарного прийому, зберігання і транспортування цукру-піску з проміжним підсушуванням. Контейнери / знімаються з автомобіля 18 навантажувачем / 7, розкриваються, і цукор-пісок надходить в ковшовий елеватор 5. З розвантажувальної головки елеватора 5 цукор-пісок направляється в циліндричну сушилку 7, куди надходить гаряче повітря від калорифера 6. Зволожене повітря з сушарки відсмоктується вентилятором 8. Частинки цукру, що буря вентилятором, осідають в рукавному фільтрі 9.
Мал. 1.1. Схема безтарного прийому, зберігання і транспортування цукру-піску з проміжним підсушуванням
Підсушений цукор пісок з сушарки через роторний живильник 11 розвантажується в пневмосистему, змішується з повітрям, що нагнітається повітродувних пристроїв для 10 (компресором, повітродувкою і ін.), І перемикачем 12 направляється в один з силосів 14, забезпечених фільтрами 13. Силоси 14 розвантажуються роторними живильниками 15 в превмосістему, куди компресором 16 подається повітря.
Якщо цукор-пісок надходить на підприємство в бункері 4 цукровози 3, то в цьому випадку він розвантажується в ваговій бункер 2, а потім надходить в ковшовий елеватор 5.
Перед подачею у виробництво цукор-пісок просіюють через сито. З використанням його для приготування сиропів сита повинні бути з
отворами не більше 5 мм, а при використанні в сухому вигляді, в тому числі і для виготовлення цукрової пудри, - не більше 3 мм.
Таке просіювання має супроводжуватися пропусканням цукру-піску через магніти для уловлювання ферропримесей. Магнітні уловлювачі встановлюють в струмі рухомого цукру-піску в місцях, до яких є вільний доступ.
Сировиною для кондитерського виробництва можуть бути і розчини "цукру - так званий« рідкий цукор ». Його випускають на цукрорафінадних заводах спеціально для промислової переробки. Сировиною служить цукор-пісок. Використання« рідкого цукру »має ряд переваг. Наприклад, на кондитерських фабриках виключається трудомістка і енергоємна операція приготування цукрових сиропів. Вміст сухих речовин в «рідкому цукрі» не повинно перевищувати 64%, так як в більш концентрованих сиропах при охолодженні можуть випадати кристали цукру. «Жид кий цукор »повинен мати нейтральне середовище (рН 6,8-7,2). Перед випуском з цукрового заводу« рідкий цукор »ретельно фільтрують і знебарвлюють за допомогою спеціальних адсорбентів. Істотним недоліком« рідкого цукру »є вміст в ньому значної кількості води, яку в процесі виробництва доводиться випаровувати.
Із цієї причини в кондитерській промисловості краще використовувати нечисте цукровий розчин, а сахароінвертний різного вмісту редукуючих речовин. Такі розчини можуть мати більш високу концентрацію без побоювання випадання кристалів цукру.
При виготовленні багатьох видів борошняних кондитерських виробів використовують цукрову пудру.
На кондитерських фабриках цукрову пудру отримують з цукру-піску. Для цієї мети застосовують молоткові швидкохідні млини. Подрібнення цукру-піску відбувається при багаторазових ударах швидко рухається молотка, а також при ударах часток цукру-піску одна об одну і ударів об стінки млина. Цукор-пісок, призначений для розмелювання в цукрову пудру, повинен мати вологість не вище 0,14%.
У різних кондитерських виробництвах використовують різну по крупноте помелу цукрову пудру. Для виробництва борошняних кондитерських виробів застосовують велику пудру.
Глюкоза і фруктоза. В кондитерській промисловості застосовують кристалічну гідратну глюкозу, яку іноді називають кукурудзяним цукром. Їй відповідає формула C 6 H 12 O 6 - H 2 O.
Глюкозу використовують замість цукру при виготовленні багатьох видів кондитерських виробів (шоколад, цукерки, борошняні кондитерські вироби та др.).
Глюкоза широко поширена в природі в натуральному вигляді. Вона міститься в плодах багатьох рослин, особливо багато її у винограді. Однак отримують її не з глюкозосодержащіх сировини, а як продукт гідролізу (оцукрювання) крохмалю. Для цієї мети найбільш широко застосовують кукурудзяний крохмаль.
Таке осахаривание ведуть найчастіше шляхом нагрівання крохмальної суспензії в присутності соляної, а іноді і сірчаної кислоти. Процес йде при температурі вище 100 ° С в автоклавах під тиском 150-300 кПа (1,5-3 атм). Знаходить практичне застосування отримання глюкози з оцукрювання крохмалю ферментами. Цей спосіб іноді комбінують з кислотним. З отриманого кислотним, ферментативним або комбінованим способом гідролізату після його очищення викристалізовують глюкозу.
Солодкість глюкози в порівнянні з солодкістю сахарози становить 60%. Це дає можливість при використанні глюкози отримати кондитерські вироби меншою солодощі. Глюкоза розчиняється у воді з поглинанням тепла. Тому при використанні виробів, що містять глюкозу, відчувається «холодить» смак. Це надає виробам особливі споживчі якості.
До надходить у виробництво кристалічної глюкози ставляться такі вимоги. За зовнішнім виглядом глюкоза повинна являти собою білий кристалічний порошок, солодкий, що працюють без стороннього присмаку, із запахом властивим глюкози (без стороннього). Масова частка вологи не повинна становити більше 9%, золи - 0,07, заліза - 0,003%. Розчини зразків глюкози у воді повинні мати певне значення кольоровості й прозорості. Цей показник контролюють фотоелектрокалоріметріческі. Кристали глюкози не повинні містити вільних мінеральних кислот і їх розміри не повинні перевищувати 1,5 мм. При просіві через металеве сито з отворами 1,5 мм не повинно бути залишку на ситі.
Глюкозу кристалічну треба зберігати в сухих, чистих і провітрюваних складах. Мішки з глюкозою укладають на стелажах, покритих брезентом, або іншою тканиною так, щоб краями можна було закрити з боків перший ряд мішків. Відносна вологість повітря в складі не повинна перевищувати 75%.
Фруктоза не є сировиною для кондитерського виробництва. Однак вона входить до складу багатьох кондитерських виробів. Її вводять як складову частину сировини (мед. Фруктово-ягідні заготовки та ін.) Або вона утворюється із сахарози в процесі виробництва.
Солодкість фруктози у 1,5 раза перевищує солодкість сахарози. Температура плавлення її кристалів 104 ° С. Фруктоза дуже гігроскопічна, і це властивість вона передає кондитерським виробам і напівфабрикатах, в яких міститься. У технології кондитерських виробництв
слід враховувати порівняно малу стійкість фруктози при нагревании. Кислотність середовища має велике вплив на цей процес, при рН близько 3 фруктоза найбільш стійка. Зі збільшенням рН процес розкладання фруктози при нагріванні значно інтенсифікується.
Інвертний сироп. Його використовують в кондитерському виробництві як замінник меляси як антикристаллизатором.
Інвертний сироп є водним розчином рівних кількостей глюкози і фруктози. Таку суміш називають інвертний цукор.
Інвертний сироп готують, піддаючи водний розчин цукру нагрівання в кислому середовищі.
Процес йде за рівнянням:
С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6.
Сахароза Вода Глюкоза Фруктоза
Молекула дисахарида - сахароза при приєднанні молекули води дає дві молекули моносахаридів: молекулу глюкози і молекулу фруктози. Кислота і нагрівання каталізують цю реакцію.
Як видно з рівняння реакції, маса отриманих в рівних кількостях глюкози і фруктози більше маси вихідної сахарози. З 342 масових частин сахарози виходить 360 масових частин глюкози і фруктози, т. Е. Маса сахарози становить 0,95 (342/360) від сумарної маси утворюються глюкози і фруктози.
Різні кислоти по-різному впливають на швидкість гідролізу сахарози. У присутності сильних кислот (соляна, сірчана) процес йде з більшою швидкістю, а в присутності слабких кислот (молочної, оцтової) набагато повільніше.
Солодкість інвертного цукру в порівнянні з сахарозою складає 120%. Інвертний цукор добре розчинний у воді. З підвищенням температури розчинність значно збільшується. Глюкоза і фруктоза мають високу гігроскопічність. При їх підвищеному вмісті продукт швидко приєднує воду з повітря і втрачає товарний вигляд. Це властивість обмежує застосування їх в деяких галузях кондитерського виробництва: карамельному, відкритих помадних цукерок, халви, мармеладу, пастили і т. П.
При нагріванні інвертний сироп піддається розкладанню з утворенням продуктів підвищеної кольоровості. Особливо інтенсивно йде цей процес в лужному середовищі.
Для отримання інвертного сиропу на кондитерських фабриках піддають гідролізу цукрові розчини високої концентрації (близько 80%). Процес ведуть при 80-90 ° С. Використовують котли з мішалкою, обладнані змійовиком, в якому може циркулювати гаряча вода для підтримки потрібної температури і холодна вода для охолодження. Якщо процес ведуть в присутності соляної кислоти, її вводять у вигляді 10% -ного розчину в кількості близько 3 л на 1000 кг цукру, або 0,03% в перерахунку на хлористий водень до маси цукру. Кислоту вводять невеликими порціями при перемішуванні сиропу. Через 20-30 хв сироп повинен містити 65-75% редукуючих речовин, т. Е. Близько 90% сахарози гідролізується. Введену кислоту нейтралізують 8% -ним розчином бікарбонату натрію. Його вводять з таким розрахунком, щоб нейтралізувати 85-90% введеної кислоти, невеликими порціями, повільно після охолодження сиропу і супроводжують інтенсивним перемішуванням. Це необхідно, щоб уникнути навіть короткочасного місцевого освіти лужного середовища. Це дозволяє зменшити потемніння сиропу в результаті розкладання продуктів гідролізу сахарози, особливо фруктози. Якщо для гідролізу сахарози використовують молочну кислоту, то процес ведуть, нагріваючи сироп до кипіння, протягом 40-50 хв. Кислоту (40% -ної концентрації) вводять в кількості 4 л на 1 т цукру. Гідрокарбонат натрію рекомендовано вводити невеликими порціями у вигляді розчину після охолодження сиропу (не вище 70 ° С). Якість інвертного сиропу, приготованого з застосуванням молочної кислоти, нижче, ніж якість сиропу, приготованого при використанні соляної кислоти.
лактоза . Лактози назівають молочний цукор. ВІН містіться в молоці всех ссавців. У коров'ячого молоці ВІН ставити 4-5%. За хімічною структурою лактоза є дисахаридом. Їй відповідає формула С12Н22О11. При ферментативному або кислотному гідролізі лактоза дает галактозу и глюкозу: вона володіє редуцирующей здатністю. Редуцирующая здатність ее значний нижчих, чем у глюкози и фруктози. Лактоза крісталізується у виде крісталогідрату з однією молекулою води. При температурі 202 ° С вона плавитися, что значний перевіщує температуру плавлення других Сахаров. Солодкість лактози у порівнянні з сахарозою ставити около 15%. Розчинність лактози у воді значно нижче, ніж сахарози. При 20 ° С концентрація насиченого розчину дорівнює всього 16%. З підвищенням температури розчинність збільшується, але значно менше, ніж у сахарози. При 70 ° С концентрація насиченого розчину становить 44%, а при 80 ° С - всього 51%.
Товарну лактозу (молочний харчовий цукор) отримують з молочної сироватки у вигляді кристалів розміром від 50 до 300 мкм. Колір кристалів білий, однорідний. Смак і запах не повинні мати відповідно стороннього смаку і запаху. Вміст води не повинно перевищувати 2,5%.
Лактозу зберігають в чистих сухих добре провітрюваних складах при температурі не вище 20 ° С і відносній вологості повітря не вище 80%. При цих умовах гарантійний термін зберігання один рік.
У кондитерському виробництві лактозу використовують для підвищення харчової цінності кондитерських виробів.
патока крохмальна . Вона є одним з основних видів сировини в кондитерській промисловості. Її використовують у виробництві карамелі, цукерок, халви, ірису, драже, пастили, мармеладу і деяких видів борошняних кондитерських виробів. Вона застосовується як антикристаллизатор. Шляхом введення її можна змінювати гігроскопічність кондитерських виробів і напівфабрикатів.
Крохмальна патока являє собою солодкий, в'язкий, не кристалізується, майже безбарвний сироп. Патоку отримують шляхом неповного гідролізу кукурудзяного або картопляного крохмалю. Пшеничний, рисовий і інші види крохмалю використовують значно рідше.
Гідроліз проводять розведеними розчинами мінеральних кислот (соляної, сірчаної) або ферментами. Кислотний гідроліз ведуть при підвищеній температурі, що досягається застосуванням надлишкового тиску. Деякі види патоки отримують комбінацією кислотного і ферментативного гідролізу. Отриманий крохмальний гідролізат очищають і уварюють до концентрації сухих речовин близько 80%. Сухі речовини меляси складаються з вуглеводів (декстринів, мальтози і глюкози). Співвідношення цих складових, так само як і властивості патоки (солодкість, в'язкість і ін.), В значній мірі залежить від тривалості та інтенсивності процесу гідролізу крохмалю.
Повний гідроліз крохмалю може бути представлений наступним рівнянням реакції:
(С6Н10О5) n + nН2О = nС6Н12О6
Крохмаль Вода Глюкоза
Патоку виробляють різного ступеня оцукрювання, т. Е. Процес гідролізу ведуть з різною глибиною. Ступінь глибини процесу характеризує масова частка редукуючих речовин в отриманій патоці.