Класичне виробництво карамелі.

Карамель являє собою кондитерські вироби, що складаються в основному з карамельної маси, - твердого аморфного речовини, що виходить увариванием цукрово-патокового розчину до залишкової вологості 1-3%.

Виробляються кондитерської промисловістю сорти карамелі діляться на дві основні групи:
  1. льодяникова карамель, виготовлена ​​цілком з карамельної маси;
  2. карамель з начинкою, що складається з оболонки, виготовленої з карамельної маси, і начинки.
Карамель з начинкою в залежності від характеру начинки розділяється на підгрупи: з фруктово-ягідними начинками, з помадними, лікерними, медовими, молочними, марципановими, горіховими, шоколадними, олійно-цукровими (прохолодними) і збивними.
Найбільшого поширення має карамель з фруктоягоднимі начинками, її виробляється близько 75% від загальної кількості вироблюваної карамелі.
За зовнішнім оформленням карамель буває загорнута і відкрита. Відкрита карамель упаковується в герметичну тару, або поверхню карамелі піддається спеціальній обробці. Залежно від характеру обробки поверхні різниться велику кількість сортів (глянцована, дражированная, обсипана цукром і т. П.).
Сировиною для виробництва карамелі служать цукор, крохмальна патока, фруктово-ягідні заготовки, жири, молоко, горіхи, мед, кислоти, ароматичні і фарбувальні речовини.
Виробництво карамелі складається з декількох стадій: варіння сиропу, варіння карамельної маси, варіння начинки, підготовка карамельної маси до формування, формування карамелі, охолодження карамелі, загортання або обробка поверхні карамелі, розфасовка і упаковка. Всі ці стадії на передових підприємствах об'єднані в єдиний поточно-механізований процес.
Приготування карамельного сиропу.
Приготувати карамельну масу увариванием сахарозних розчинів не можна. При їх концентрування, коли розчини стануть пересиченими, починається виділення з розчинів кристалів сахарози. Для того щоб перешкодити кристалізації сахарози, необхідно до розчину додати такі речовини, які підвищували б її розчинність або створювали умови, при яких затримувалася б перегрупування молекул в напрямку освіти просторової кристалічної решітки.
При приготуванні карамельної маси в якості речовин, що затримують кристалізацію сахарози, застосовується крохмальна патока або інвертний цукор.
Дослідженнями встановлено, що патока і інвертний цукор не підвищують розчинність сахарози в воді. В їх присутності розчинність сахарози зменшується, але збільшується кількість сухих речовин, що містяться в насиченому цукрово-паточном і цукрово-инвертном сиропі.
Приклад. У 100 г води в насиченому розчині при 30 ° С міститься сахарози 217,5 р При додаванні в розчин 52% патоки (по вазі сахарози) в насиченому розчині при тій же температурі міститься 169 г сахарози. Розчинність сахарози знизилася на 22%. Одночасно з цим збільшився вміст сухих речовин в розчині, в 100 г води їх стало 260,6 р Таким чином, при додаванні в розчин 52% патоки (по вазі сахарози) кількість розчинених сухих речовин збільшилася на 20%.
У присутності інвертного цукру в сахарозний розчині загальна кількість сухих речовин в насиченому розчині зростає в ще більшому ступені, ніж при додаванні патоки.
У карамельному виробництві прийнято наступне співвідношення між цукром і патокою в рецептурі карамельної маси: на 100 вагових частин цукру 50 вагових частин патоки. Це нормальна рецептура. Патока частково або повністю може бути замінена інвертний цукор.
Процес приготування карамельної маси розпадається на дві стадії - приготування карамельного сиропу і уварювання його в карамельну масу.
Способи варіння карамельного сиропу
На наших підприємствах застосовуються періодичні і безперервні методи приготування карамельного сиропу. При періодичному веденні процесу набули поширення два способи:
1. Варка сиропу на патоці з попередніми розчиненням цукру у воді. Цукор розчиняють у воді, потім додають патоку і сироп уварюють до необхідної концентрації.
2. Варка сиропу на патоці з розчиненням цукру в патоці. При цьому цукор розчиняють у попередньо нагрітій патоці з додаванням невеликої кількості води. Вода вводиться у вигляді конденсату пара, що нагріває суміш цукру і патоки, і у вигляді певної кількості водопровідної або солодкої води, одержуваної після Замивання карамельних вакуум-апаратів. Після розчинення цукру розчин уварюють до необхідної концентрації.
У разі нестачі патоки її замінюють інвертний цукор, при цьому застосовують два способи:
1. Варка на нейтралізованому инвертном сиропі. Сироп варять за першим чи другим способом, але замість патоки вводять окремо приготовлений інвертний сироп або замінюють їм частину патоки.
2. Кислотний спосіб варіння сиропу, коли замість патоки в чистий цукровий сироп додають якусь кислоту. Під впливом цієї кислоти частина цукру переходить в інвертний цукор, який замінює патоку.
Безперервні способи приготування карамельного сиропу, впроваджені на передових підприємствах, засновані на принципах, близьких до застосовуваних при періодичному способі ведення процесу.
Варка сиропу на патоці з попередніми розчиненням цукру у воді. Перша операція при варінні сиропу - розчинення цукру. Його виробляють в тому ж варочном котлі, в якому відбувається варіння, або окремо.
Розчинення цукру виробляють в періодично діючих котлах або на безперервно працюючих станціях.
Котли для розчинення цукру застосовують різної форми і розмірів. Їх постачають змеевиковую обігрівом і барботером, іноді мішалками, зовні ізолюють. При роботі в котел наливають гарячу воду, в змійовик пускають пар і засипають в котел цукор.
Цукор попередньо просівають на вібраційному ситі для відділення великих сторонніх домішок. На вібраційному ситі встановлюють магніти, які затримують домішки заліза, іноді містяться в цукрі. Цукор в котли завантажують елеватором, шнеком або вручну. Після завантаження цукру включають барботер. Води вводять 15 л на кожні 100 кг цукру. Крім того, в результаті конденсації пари, що вводиться через барботер, додається 10-15 л води.
Процес вважається закінченим тоді, коли розчиниться весь цукор і сироп зробиться абсолютно прозорим. Його вологість повинна бути близько 20%, температура кипіння близько 110 ° С.
При розчиненні цукру іноді замість водопровідної води використовують солодкі промивні води, що виходять при промиванні карамельних вакуум-апаратів і містять 1,5-5,0% цукру.
Сироп перед надходженням на подальшу обробку проходить через фільтр, що складається з набору сит: перше сито з діаметром осередків 1 мм, друге - 0,5 мм і третє - 900 осередків в 1 см2.
У тому випадку, якщо карамельний сироп варять в тому ж котлі, в якому виробляють розчинення цукру, цукровий сироп уварюють до вмісту вологи 13-15% і додають в нього патоку. Кількість патоки при роботі за нормальною рецептурою має становити 50% за вагою завантажується цукру. Потім продовжують уварювання до досягнення температури 115- 117 ° С, що відповідає вологості 14-15%. Тиск пара при варінні сиропу підтримують 4-6 ати. Патоку необхідно додавати майже в кінці уварювання, для того щоб під впливом кислотності меляси не відбувалося збільшення вмісту інвертного цукру в сиропі і розкладання інвертного цукру до продуктів, що підвищують гігроскопічність карамельної маси.
При наявності окремої станції розчинення цукру цукровий сироп насосом перекачується через фільтр в варильні котли, в яких готують карамельний сироп. Для цієї мети застосовують котли такого ж типу, що і для розчинення цукру, але без барботера.
На дрібних підприємствах для уварювання карамельного сиропу застосовують варильні котли з паровою сорочкою, мають різноманітні розміри в залежності від потужності підприємства. У тих випадках, якщо розчинення цукру виробляють в котлах без барботерів, води вводять 25-30% за вагою цукру.
Варка сиропу з розчиненням цукру в патоці. Основна особливість цього способу полягає в тому, що для розчинення цукру при варінні сиропу беруть дуже мало води.
В чистий котел завантажують невелику кількість солодкої води (не більше 10% за вагою цукру) і патоку з температурою 60 ° С. Потім пускають в роботу барботер і одночасно поступово засипають цукор. Після розчинення цукру подачу пара через барботер припиняють і пускають пару в закритий змійовик, наявний в варочном котлі. Тиск пара підтримують 4-5 ати. Сироп уварюють до вмісту в ньому вологи 14- 16%.
Варка сиропу за описаним способом відбувається швидше, ніж при способі з розчиненням цукру у воді, тому в сиропі накопичується менша кількість інвертного цукру і продуктів його розкладання.
Варка сиропу на нейтралізованому инвертном сиропі. Процес варіння сиропу на нейтралізованому инвертном сиропі ведуть в тій же послідовності, як і при варінні сиропу на патоці, але з наступним розходженням.
Чисто цукровий сироп уварюють до трохи більшої температури кипіння, для того щоб скоротити тривалість нагрівання инверта при подальшій варінні, так як інвертний цукор легше, ніж патока, розкладається при нагріванні. При досягненні заданої температури кипіння в котел додають заздалегідь приготовлений нейтралізований інвертний сироп. Роботу виробляють тільки з додаванням -інвертного цукру або частково додають патоку. Спершу вводять патоку, а потім инверт.
Інвертний сироп вводять в такій кількості, щоб у готовій карамельної масі містилося 18-20% редукуючих речовин. При цьому необхідно враховувати, що при приготуванні карамельного сиропу, його транспортуванні та уварюванні карамельної маси відбувається деяке наростання кількості інвертного цукру. Зазвичай в карамельному сиропі при вологості його 14-16% при повній заміні патоки инверта підтримують вміст редукуючих речовин 14-16%, при частковій заміні не вище 15,%.
Кислотний спосіб варіння сиропу. У цукровий сироп під час варіння додають кислоту, під дією якої утворюється інвертний цукор, який замінює патоку. Інвертний цукор утворюється безперервно, починаючи від моменту введення кислоти, і не тільки при варінні карамельного сиропу, а й при перекачуванні і зберіганні його в збірниках і при варінні карамельної маси. Дозування кислоти зазвичай розраховують таким чином, щоб у готовій карамельної масі містилося 18-20% редукуючих речовин. Чим більш тривалий час впливає кислота на сироп, тим менша кількість її треба застосовувати.
При варінні сиропу кислотним способом зазвичай застосовують органічні кислоти - лимонну, виннокаменную, молочну. Ці кислоти справляють слабке інвертуйте дію, тому наростання інвертного цукру йде повільно і плавно. Найчастіше застосовують молочну кислоту, що володіє найменшою інверсійної здатністю з усіх кислот, застосовуваних в кондитерській промисловості.
Кількість додається кислоти залежить не тільки від часу її впливу, а й від якості цукру, від кількості та характеру містяться в ньому домішок. Дозування кислоти зазвичай визначається практичним шляхом з урахуванням особливостей роботи кожної фабрики і якості цукру. Молочну кислоту концентрацією 40-45% вводять в кількості від 0,3 до 3,5 кг на 1 т цукру в залежності від умов, про які ми говорили.
При роботі на нейтралізованому инвертном сиропі при правильній його дозуванні виходить карамельна маса більш постійного складу, ніж при застосуванні кислотного способу. Однак при кислотному способі карамельна маса виходить світліша. Якщо застосовують зменшена кількість потоки або зовсім її не застосовують, то працюють переважно з нейтралізованим інвертним сиропом. Кислотний спосіб застосовується на дрібних підприємствах і в основному в тих випадках, коли в рецептуру входить деяка кількість патоки. Патока має буферної здатністю і в її присутності наростання інвертного цукру під дією додається кислоти відбувається повільніше і рівномірніше.
Застосування лактату натрію при приготуванні карамельного сиропу. Лактат натрію, як сіль сильної основи і слабкої органічної кислоти, володіє буферними властивостями.
Лактат натрію може успішно застосовуватися при кислотному способі отримання сиропу. Додаючи його при варінні карамельного сиропу, можна досягти менших коливань в змісті інвертного цукру в карамельної масі.
На деяких фабриках лактат натрію додають в сироп при роботі на нейтралізованому инвертном сиропі. При цьому отримують постійне утримання інвертного цукру в карамельної масі. На 6-й Ленінградської цукерково-вітамінної фабриці при роботі на нейтралізованому инвертном сиропі додають 0,5 кг 40% -ного лактату натрію на завантаження сировини, з якої виходить 100 кг карамельної маси.
Ступінь уварювання карамельного сиропу контролюють по його температурі кипіння. Варильні котли постачають дистанційними сигналізують термометрами.
Температура кипіння карамельних сиропів залежить від змісту в них сухих речовин і від рецептури, по якій вони приготовлені. Залежність від рецептури пояснюється тим, що температура кипіння розчинів однієї і тієї ж концентрації сахарози, інвертного цукру і патоки різна (табл. 19).
Таблиця 19
Температура кипіння цукрових, патокових і інвертних сиропів в ° С (по П. С. Бухарову)
Концентрація розчину в%
сироп50 60701 75808590
цукровий

патоковий

інвертний

101,8

101,3

103,5

101,95

105,05

103,65

108,10

107,0

104,85

110,50

109,4

106,45

113,50

113.0

109.0

118.0

119,0

113,60

124,55

Щоб отримувати сироп з постійною концентрацією, необхідно встановлювати його кінцеву температуру кипіння в залежності від рецептури, користуючись даними таблиці і перераховуючи їх по співвідношенню в рецептурі цукру, патоки і инверта.
Безперервні способи приготування карамельного сиропу
У роки СРСР на передових підприємствах впроваджувалися безперервні станції приготування карамельного сиропу, що забезпечують швидке протікання процесу і отримання карамельного сиропу і карамельної маси високої якості, більш стійкою при зберіганні в порівнянні з карамельної масою, що готується при періодичних способах.
Була розроблена безперервно актуальна сиропна станція із застосуванням безперервно діючого розчинника, застосованого для розчинення цукру. Станція працює наступним чином.
Цукор з мішків завантажується в приймальну воронку елеватора 1 і подається в бункер просіювача-дозатора 2. У верхній частині бункера поміщено сито з отворами діаметром 6 мм для уловлювання великих шматків цукру. Цукор, пройшовши сито, потрапляє на похиле дно бункера. У нижній частині дна через щілину, розмір якої регулюють спеціальною заслінкою, цукор надходить на похиле сито з отворами діаметром 2 мм і, Просіваючи через нього, потрапляє на похилий лоток з розташованими в кінці його магнітами. Дно бункера, сито і похилий лоток здійснюють коливальний рух, завдяки чому і відбувається просіювання цукру. Пройшовши через систему магнітів, цукор надходить в розчинник 3.
Вода з бака-дозатора 4, підігріта до 80-90 ° С, безперервно надходить в розчинник. Постійний рівень води в баку підтримується за допомогою поплавкового пристрою, а необхідна температура - терморегулятором. Вода дозується регулюванням величини відкриття зливного крана.
Розчинник являє собою горизонтальний апарат з напівциліндричним днищем, розділений по довжині вертикальними перегородками на шість сполучених між собою секцій. Апарат забезпечений паровою сорочкою, розділеної по довжині на три частини, і горизонтальної лопатевої мішалкою. Замість парової сорочки іноді встановлюють в перших секціях звичайні змійовики. В останній, шостий секції на валу мішалки насаджений барабанний фільтр для фільтрації готового карамельного сиропу.
Цукор безперервно надходить в першу секцію розчинника. Туди ж безперервно надходить підігріта вода в кількості 0,25 вагових частин на 1 вагову частину цукру. Цукор, змішуючись з водою, переходячи з секції в секцію і нагріваючись, розчиняється. У п'яту секцію з темперують машини 7 плунжерним насосом 5 з кулісним механізмом для регулювання ходу плунжера безперервно подається патока, що має температуру 60-70 ° С. Патока може бути замінена інвертним сиропом, який подається зі збірки 8 насосом 6. Готовий карамельний сироп, пройшовши фільтр, насосом перекачується безпосередньо або через збірник в карамельний вакуум-апарат. Карамельний сироп виходить з розчинника з температурою 106-110 ° С і вологістю 18-20%, інвертного цукру в ньому міститься при роботі з патокою 11 -12%. Продуктивність розчинника 1200 кг / год. Тиск пари, що гріє до 6 ати.
Описана станція, яку виготовляють Барським машинобудівним заводом, рекомендується ВКНІІ для впровадження на фабриках середньої потужності. Для того щоб продуктивність вакуум-апаратів не знижувалася через низьку вологості сиропу, одержуваної на цій станції, рекомендовано доповнити її змеевиковую вручений колонкою і пароотделітеля, в яких можна уварювати сироп до необхідної вологості. Ця станція до теперішнього часу не знайшла широкого застосування.
На фабриці працює безперервно діюча станція приготування карамельного сиропу великої потужності. Вона складається зі станцій для розчинення цукру, приготування інвертного сиропу і приготування карамельного сиропу. Для розчинення цукру застосовується апарат, що працює за раніше описаним принципом, але складається з чотирьох секцій. Цукровий сироп, приготований в безперервно діючому розчиннику, через фільтр надходить до збірки, з якого перекачується в видатковий бак для приготування карамельного сиропу або на станцію приготування інвертного сиропу.
З витратних баків плунжерними насосами-дозаторами в змішувач безперервно подаються цукровий сироп, патока, інвертний сироп в співвідношеннях, встановлених рецептурою. Після наповнення одного змішувача наповнюють наступний. Суміш ретельно перемішується і насосом подається в змеевиковую колонку для уварювання. Після змійовика уварена суміш потрапляє в пароотделитель, де паро-повітряна суміш відсмоктується вентилятором, а готовий карамельний сироп зливається з приймальний бак. З бака сироп перекачується насосом по замкнутій магістралі, з якої при необхідності сироп відбирають в бачки, встановлені перед вакуум-апаратами.
За даними ВКНІІ, загальна тривалість приготування карамельного сиропу, починаючи від завантаження цукру в розчинник, на станції фабрики «Червоний Жовтень» - 8 хв, а уваривание рецептурної суміші триває всього 1,5-2 хв. Наростання кількості інвертного цукру в сиропі під час його приготування становить всього 0,6%, сироп виходить світлий, без продуктів розкладання цукрів, що шкідливо впливають на якість карамелі. Вологість карамельного сиропу 14- 16%. Продуктивність станції - до 8 т сиропу на годину.
На іншому принципі, ніж описані станції безперервної дії, заснована робота безперервної сиропної станції на фабриці імені Бабаєва. Цукор не розчиняють спочатку в воді, а змішують його з патокою і з невеликою кількістю води. Суміш нагрівають під тиском, при цьому цукор розчиняється у воді, що міститься в суміші.
Станція фабрики імені Бабаєва працює наступним чином (рис. 64). Цукор в мішках надходить зі складу по стрічковому транспортеру. При переході з стрічкового транспортера на вібротранспортер мішки розпорюють і цукор зсипається на вібраційне сито з магнітами. Просіяний і очищений від металевих домішок цукор надходить в розподільний бункер 1 шнекового живильника 2, а з нього в воронку змішувача 3. Сюди з витратних баків 5, 7, 9 плунжерними насосами 6, 8, 10 дозується патока, інвертний сироп, вода. Змішувач являє собою горизонтальний циліндр з паровим обігрівом,
всередині якого паралельно розташовані два горизонтальних вала з лопатями, встановленими під певним кутом. Лопаті, обертаючись одна назустріч іншій, інтенсивно перемішують суміш, переміщаючи її уздовж осі, і виштовхують під тиском в трубопровід, з'єднаний з плунжерним насосом 4. Кашкоподібна суміш, нагріта до 60-65 ° С і містить 80-85% сухих речовин, насосом прокачується через змійовик варильної колонки 11, що обігрівається парою під тиском 6 ати. Завдяки тиску, який створюється насосом в змійовику, суміш нагрівається до більш високої температури, ніж її можна нагріти при атмосферному тиску, не піддаючи розчин концентрування. В результаті підвищення температури відбувається розчинення кристалів цукру. У колонці також випаровується деяку кількість вологи. Готовий сироп, що виходить з вручений колонки з температурою 120-125 ° С і вологістю близько 14%, проходить контрольний фільтр 12 і зливається в збірник 13, звідки насосом 14 перекачується до вакуум-апаратів для уварювання його в карамельну масу.
Процес приготування сиропу триває 5-6 хв. Нагрівання піддаються концентровані цукрові розчини.
У цих умовах глибокого розкладання цукрів не відбувається, утворюються тільки первинні продукти розкладання і продукти їх конденсації, які, будучи антикристаллизатором, не володіють гігроскопічними властивостями. При точному дотриманні технологічного режиму під час варіння карамельного сиропу по схемі, впровадженої на фабриці імені Бабаєва, карамельна маса виходить більш стійкою при зберіганні.
ВАРКА КАРАМЕЛЬНОЇ МАСИ
Карамельний сироп містить 12-16% вологи, в карамельної масі її має бути не більше 1-3%. Для отримання карамельної маси з сиропу необхідно видалити надлишок вологи. Видалення вологи з сиропу виробляють в вакуум-апаратах, прагнучи вести процес швидко і при більш низьких температурах.
При атмосферному тиску карамельний сироп, приготований за нормальною рецептурою, кипить при 114 ° С, а карамельна маса - при 160 ° С. При розрідженні температура кипіння різко знижується, про що можна судити за даними табл. 20.
Таблиця 20 Температура кипіння карамельної маси при різному розрідженні (по П. С. Бухарову і Т. Н. Патер)
Зміст сухих речовин в карамельної масі в%Маса зварена на патоціМаса зварена на инверта
розрідження в ммрозрідження в мм
667,5526,3667,5526,3
95,077,18101,3682,72107,42
96,082,97108,2186,56112,30
96,586,27112,0692,36119,18
97,093,2120,1899,94128,08
97,5104,19133,17112,57143,11
98,0115,61146,99128,33161,93
98,5132,12166,39145,0
Для уварювання сиропу в карамельну масу в виробництві застосовують безперервно діючі змієвикові вакуум-апарати декількох систем, що відрізняються конструктивним оформленням, але працюють за одним принципом. Розглянемо цей принцип на прикладі роботи вакуум-апарата з виносної вакуум-камерою.
Вакуум-апарат (рис. 65) складається з двох основних, з'єднаних між собою частин: паровий колонки з змійовиком 1 і вакуум-камери 2, розділеної на дві конусні частини - внутрішній 3 і зовнішній 4 конічні збірники, що мають сорочки, обігріваються паром. Збірники повідомляються між собою патрубком-клапаном 5. Нижня частина камери також має клапан для вивантаження карамельної маси.
У парову колонку подається пар, що обігріває зовні змійовик. Сконденсувалася парвіддаляється з нижньої частини колонки, проходячи через конденсаційний горщик. через змее-65
Мал. 65. Вакуум-апарат для уварювання карамельної маси.
вик плунжерним насосом під тиском 1 - 1,5 ати прокачується від низу до верху карамельний сироп. Кількість подається сиропу можна регулювати, змінюючи хід плунжера насоса за допомогою кулисного механізму. Проходячи через змійовик, сироп нагрівається, закипає і, змішаний з виділився з нього паром, надходить у верхню частину вакуум-камери. У верхній і нижній частинах камери підтримується розрідження, створюване мокровоздушним вакуум-насосом з конденсатором.
Потрапляючи в вакуум-камеру, сироп під впливом розрідження розбризкується, відокремлюються містяться в ньому частки пара і відбувається подальше випаровування з нього вологи за рахунок зміни температури кипіння при розрідженні. Виділився з сиропу пар надходить в конденсатор, до якого подається дрібно розбризкується холодна вода. Конденсований пар, змішаний з охолоджувальною водою, відкачується мокровоздушним вакуум-насосом разом з повітрям, що виділився з сиропу, а також потрапили в апарат через нещільності і при вивантаженні карамельної маси.
Карамельна маса з верхньої камери через патрубок стікає в нижню і тут збирається. У міру накопичення масу вивантажують через нижній клапан, попередньо закривши внутрішній клапан. Процес уварювання сиропу під час розвантаження не припиняється, але карамельна маса збирається у верхній камері.
Процес уварювання протікає дуже швидко. Розвантаження апарату виробляють через кожні 1,5-2,5 хв.
Необхідно стежити за тим, щоб в апараті не накопичувалося багато маси. При великому накопиченні маса може перекидатися разом з екстрапара в конденсатор і мокровоздушний насос. Це викличе великі втрати.
Описаний вакуум-апарат має поверхню нагріву змійовика 3,4 м2, Продуктивність його 500 кг карамельної маси в годину.
- У виробництві карамелі застосовують змієвикові вакуум апарати та інших конструкцій, що відрізняються розмірами поверхні нагрівання і розміщенням гріючої частини і вакуум камери. Є конструкції, в яких гріє частина розташована над вакуум-камерою. Такі апарати мають велику висоту, тому їх застосування в безперервних лініях важко.
В даний час найбільш широко застосовуються апарати, що працюють за описаним методом і мають вакуум-камеру, ізольовану від парової колонки. У цих апаратів зазвичай для варки колонка і вакуум-камери монтуються в різних приміщеннях. Вони бувають двох типів з продуктивністю 500 і 1000 кг / год.
Продуктивність вакуумного апаратів в сильному ступені залежить від тиску пари, що гріє. Зазвичай працюють, підтримуючи тиск пара в вакуум-апараті 6 ати. При зниженні тиску пара різко падає продуктивність вакуум-апарату.
Необхідно прагнути до того, щоб процес протікав при високому розрідженні (700 мм рт.ст.). Чим вище розрідження, тим нижче температура кипіння карамельної маси. Вона виходить з мінімальною кількістю продуктів розкладання і світліша.
Температура уваренной карамельної маси залежить від рецептури сиропу, від розрідження в апараті і від вологості, з якої хочуть отримати карамельну масу. Залежно від цих факторів температура коливається при роботі на патоці в межах 105-125 ° С, а при роботі на инверта 115-135 ° С. Вологість карамельної маси зазвичай буває 1-3%, а для карамелі, формуемой на ірісоформующе-загортання машині, до 4%.
Процес уварювання карамельного сиропу в карамельну масу в змієвикових вакуум-апаратах протікає дуже швидко, тому хімічні зміни цукрів, що містяться в сиропі, не дуже великі. Кількість редукуючих речовин при уварюванні сиропу в карамельну масу збільшується на 1,5- 3%, кольоровість зростає приблизно на 30,%.
Вакуум-апарати при роботі їх в безперервно діючої лінії забезпечуються автоматами вивантаження і автоматичними регуляторами ступеня уварювання.
Вивантаження карамельної маси проводиться автоматично 'точно через задані інтервали часу, зазвичай через 1,5-
хв, в залежності від продуктивності апарату. При цьому автомат відкриває і закриває клапани і крани, не порушуючи процесу безперервного уварювання.
Ступінь уварювання регулюється по температурі карамельної маси. При зміні температури, що відповідає певній вологості карамельної маси, автомат збільшує або зменшує кількість пара, що надходить для обігріву. Ці автомати не знайшли поки широкого застосування.
При варінні карамельної маси в змеевиках вакуум-апарату налипає шар карамельної маси. Внаслідок цього процес уварювання сповільнюється. В шарі можуть утворитися кристали цукру, які викликають засахаривание карамельної маси. Тому необхідно періодично промивати вакуум-апарат через сиропної насос гарячою водою і пропарювати його. При роботі за нормальною рецептурою промивка проводиться два рази на зміну, при роботі ж з інвертний цукор - через кожні дві години. Крім того, вакуум-апарати промивають щоразу, як з'являються ознаки зацукровування карамельної маси.
Промивні води, що містять 1,5-5% цукру, використовують при приготуванні сиропу і начинок.
Промивання і пропарювання вакуум-апаратів недостатньо для видалення нагару, що утворюється в змеевиках внаслідок розкладання цукрів сиропу. Цей нагар видаляють промиванням вакуум-апарату 2% -ним розчином каустичної соди. Розчин соди витримують в змеевиках вакуум-апарату 12-24 ч. Можна прискорити промивку, 'застосовуючи безперервну циркуляцію всередині змійовика 5% -него розчину каустичної соди. В цьому випадку промивка триває 30-40 хв.
На фабриках, що виробляють невелику кількість карамелі, для уварювання карамельної маси використовують універсальні вакуум-апарати періодичної дії, що застосовуються для уварювання різних мас.
Тиск пари, що гріє в апараті підтримують 5-6 ати. Уварюють сироп до температури 135-140 ° С. Ця температура відповідає вологості маси 5-6%.
У нижньому котлі підтримують розрідження 650-700 мм рт. ст. Потрапляючи в розріджений простір, маса внаслідок зниження температури кипіння випаровує додатково 2- 3% вологи. З котла карамельну масу, що має температуру 115-125 ° С, передають на подальшу обробку. Продуктивність вакуумного апарату 90-120 кг / год.
СКЛАД КАРАМЕЛЬНОЇ МАСИ ТА ЇЇ ВЛАСТИВОСТІ
Карамельна маса, що виходить з вакуум-апарата, має температуру 105-135 ° С. При цій температурі вона являє собою прозору в'язку рідину.
Готова карамельна маса повинна відповідати таким вимогам: 1) бути прозорою, без слідів помутніння, що вказують на початок зацукровування; 2) мати світло-жовтий колір при роботі з нормальною рецептурою і кілька більш темне забарвлення при роботі на инвертном цукрі; 3) мати вологість не більше 3%; вміст вологи до 4% дозволяється тільки в карамельної масі, призначеної для виготовлення карамелі, формуемой на ірісоформующе-загорткових машинах); ' 4) містити редукуючих речовин не більше 20%, *; 5) бути пластичною при температурах оброблення і формування, т. Е. Мати здатність тягнутися і приймати будь-яку надавати їй форму.
Хімічний склад карамельної маси
Карамельна маса в залежності від рецептури її приготування має в середньому наступний хімічний склад.
Карамельна маса, приготовлена ​​на патоці, містить (у%): сахарози 58, декстринів 20, глюкози 10, мальтози 7, фруктози 3, вологи 2.
За РТУ вміст редукуючих речовин в карамельної масі (після підкислення) допускається до 23%.
Карамельна маса, приготовлена ​​з додаванням замість патоки інвертного сиропу, містить: сахарози 78-80%, інвертного цукру 18-20%, вологи 2%.
Незалежно від рецептури до складу карамельної маси входить деяка кількість продуктів розкладання цукрів, що утворилися в процесі приготування карамельного сиропу і карамельної маси, і невелика кількість мінеральних речовин, що потрапляють разом з сировиною.
З продуктів розкладання цукрів до складу карамелі входять ангідриди, продукти реверсії, т. Е. Продукти, що утворилися в результаті з'єднання ангідридів з глюкозою або фруктозою, оксиметилфурфурол, фарбувальні і гумінові речовини, мурашина і левулінова кислоти і ін. Кількість цих продуктів і їх співвідношення в Загалом складі продуктів розкладання залежить від умов ведення виробничого процесу.
Фізичний стан карамельної маси
За фізичним станом гаряча карамельна маса являє собою в'язку рідину. В'язкість карамельної маси при охолодженні сильно збільшується. При температурі 80-90 ° С маса набуває пластичні властивості. Вона отримує можливість приймати під тиском будь-яку форму і зі ^ зберігати її. При подальшому охолодженні до 40-45 ° С карамельна маса переходить у склоподібний аморфний стан. Вона стає твердою і крихкою. Чим менше вологість карамельної маси, тим швидше вона твердне і тим вище ступінь її твердості.
Щоб карамельна маса перебувала в аморфному стані і зберігала його, потрібне дотримання ряду умов. Одним з них є підтримання в карамельної масі певної в'язкості.
В'язкість карамельної маси залежить від температури, рецептури виготовлення і вологості. При зниженні температури в'язкість карамельної маси різко зростає. Так, карамельна маса, приготована за нормальної рецептурою, при 120 ° С має в'язкість 640 пз, при 100 ° С-9000 з, при 90 ° С - 50 000 пз. При 90 ° С карамельна маса, як ми вже говорили, має пластичними властивостями.
Найбільш вузький виходить карамельна маса, приготовлена ​​з патокою. Чим більше патоки, тим більше в'язкість карамельної маси. В'язкість їй надають декстрини, що містяться в патоці.
Інвертний цукор знижує в'язкість карамельної маси. Зі збільшенням вмісту інвертного цукру в карамельної масі значно зменшується її в'язкість. Досліди показують, що в карамельної масі, приготовленої на инвертном сиропі, при збільшенні вмісту редукуючих речовин в 1,5 рази в'язкість зменшується більш ніж в три рази.
Показник в'язкості надзвичайно важливий для карамельної маси. Від в'язкості в значній мірі залежить збереження карамельної масою аморфного стану при її обробці. Якщо карамельну масу довго витримувати при високій температурі, при якій вона має низьку в'язкість, то відбувається процес кристалізації і карамельна маса зацукровується. При збільшенні в'язкості швидкість кристалізації зменшується. При швидкому охолодженні, як ми бачимо, різко зростає в'язкість, створюються умови, що затримують перегрупування молекул, кристали не утворюються, карамельна маса зберігає свою аморфний стан. Тому у виробничій практиці необхідно прагнути до швидкого охолодження карамельної маси до температури, близької до 90 ° С. При цій температурі карамельна маса має високу в'язкість. Здатність її до кристалізації різко знижується. Вона володіє пластичними властивостями, завдяки яким може піддаватися подальшій обробці. При засахаривании карамельна маса втрачає пластичні властивості, а отже, і здатність піддаватися обробці. Така карамельна маса є виробничим браком.
В'язкість карамельної маси при інших рівних умовах залежить від її вологості. Зі зниженням вологості карамель * ної маси підвищується її в'язкість.
При роботі на поточно-механізованих лініях дуже важливо незалежно від рецептури мати карамельну масу з постійними механічними властивостями. Одним з найбільш важливих властивостей при формуванні карамелі є пластичність, яка для аморфних речовин характеризується в'язкістю. Важливо, щоб в оброблення надходила карамельна маса з постійною в'язкістю. Для досягнення цього ВКНІІ рекомендує підтримувати різну вологість карамельної маси, в залежності від рецептури, по якій вона приготовлена.
У табл. 21 наведені показники вологості карамельної маси, яку рекомендується підтримувати при виготовленні карамелі з різних рецептурами.
Близько пластичні властивості карамельних мас, приготованих по.разним рецептурами, можна отримати зміною не тільки вологості маси, але температурного режиму оброблення і формування.
В'язкість карамельної маси, приготовленої за нормальною рецептурою, при 120 ° С становить близько 600 пз. Щоб уникнути зацукровування ВКНІІ рекомендує підтримувати цю в'язкість при виході з вакуум-апарата і в тому випадку, якщо карамельна маса приготовлена ​​зі зниженою кількістю патоки або з повною її заміною інвертний цукор. Підвищення в'язкості досягають увариванием карамельної маси до меншого вмісту вологи і зниженням її температури завдяки застосуванню більш високого розрідження в вакуум-апараті.
Таблиця 21 Рекомендована вологість карамельної маси в залежності від рецептури
Кількість патоки в кг на 100 кг цукруВологість карамельної мас & в%
502,6-2,7
352,3-2,4
251,9-2,0
151,7-1,8
Менш 15 кг і на инверта1,3-1,5
Охолоджена карамельна маса являє собою крихке прозоре стеклообразное аморфне речовина. Однак її стан не є стійким, з плином часу карамельна маса мутніє, поверхня її стає вологою, вона поступово втрачає свої аморфні властивості.
Гігроскопічність карамельної маси
Карамельна маса гігроскопічна. Вона поглинає вологу з навколишнього повітря, сорбируясь її поверхневим шаром. Карамельна маса частково розчиняється в поглиненої вологи, і її поверхня покривається шаром насиченого розчину. З цього шару волога поступово дифундує всередину маси. На поверхні утворюється пересичений розчин, з якого відбувається кристалізація цукру, що викликає помутніння поверхні карамельної маси.
Чи буде відбуватися подальше поглинання вологи, залежить від співвідношення пружності парів розчину карамельної маси і парів навколишнього повітря. У тому випадку, якщо пружність парів розчину на поверхні карамельної маси буде менше, ніж пружність парів навколишнього повітря, буде відбуватися поглинання вологи. Поглинання протікає тим інтенсивніше, чим більша різниця в пружності парів розчину карамелі і повітря. Процес поглинання буде протікати до настання рівності пружність.
При рівних пружність парів розчину карамельної маси і повітря вологість карамельної маси буде залишатися постійною. Якщо пружність парів розчину буде більше пружності парів повітря, то карамельна маса буде віддавати вологу повітрю.
Пружність парів повітря тим вища, чим більше він насичений вологою, т. Е. Що стоїть його відносна вологість.
Пружність парів насиченого розчину карамельної маси залежить від її хімічного складу. Отже, гігроскопічні властивості карамельної маси знаходяться в прямій залежності від відносної вологості навколишнього повітря і від хімічного складу карамельної маси.
Чим вище відносна вологість повітря, тим більше і швидше карамель сорбує вологу. При високій відносній вологості повітря процес поглинання вологи йде так швидко, що розчин на поверхні карамелі стає ненасиченим і карамель починає розпливатися. При невисокій відносній вологості повітря сорбція вологи карамеллю протікає повільно. Поверхневий шар не встигає розріджений, але завдяки зміні його в'язкості створюються умови для кристалізації. На поверхні карамелі утворюється шар дрібних кристалів цукру, який затримує процес поглинання вологи карамеллю. Однак доступ вологи повністю не виключається і карамель, поступово зволожити, все глибше просахарівается.
Розглянемо результати досвіду, що показує вплив відносної вологості повітря на гігроскопічність карамельної маси. При зберіганні карамелі, приготовленої за нормальною рецептурою, в замкнутому просторі при відносній вологості 62,7% спочатку кількість поглиненої вологи зростає і на десяту добу досягає 3,9%. Потім починається поступова віддача вологи і за 29 діб зберігання карамелі приріст вологи становить всього 1,93%. При цьому карамель зацукровується тільки з поверхні. При зберіганні ж карамелі при відносній вологості 75% волога поглинається безперервно і в більшій кількості. В результаті через 49 діб зберігання приріст вологи склав 11,46%, карамель розтеклася і повністю деформувалася.
На розібраному нами прикладі ми бачимо, що збільшення відносної вологості з 62,7 до 75,0% різко підвищило гігроскопічність карамелі.
Вплив відносної вологості повітря позначається в меншій мірі при зберіганні карамельної маси в умовах мінливої ​​відносної вологості і при русі повітря. У цьому випадку спостерігається більш швидке утворення на поверхні карамелі кристалічної кірочки, яка оберігає її від подальшого поглинання вологи і пов'язаних з цим змін структури.
На стійкість карамельної маси впливає її вологість. Чим менше вологи міститься в карамелі, тим повільніше проявляються її гігроскопічні властивості. В цьому випадку потрібно більший термін для того, щоб вміст вологи в карамелі досягло такої величини, при якій настає зміна зовнішнього вигляду карамелі.
Карамельна маса, приготовлена ​​на патоці, менш гігроскопічна, ніж приготовлена ​​на инвертном цукрі. Великий вміст інвертного цукру в карамельної масі робить її дуже гігроскопічної. Інвертний цукор збільшує загальну розчинність цукрів, що містяться в карамельної масі. Тому насичені розчини карамельної маси, що містять інвертний цукор, мають низьку пружність пари, отже, мають високу гігроскопічність.
У карамельної масі повинно міститися мінімальна кількість інвертного цукру, необхідне для того, щоб в процесі її приготування не відбулося кристалізації цукру. Треба уникати освіти інвертного цукру при уварюванні карамельного сиропу і карамельної маси.
Гігроскопічність карамельної маси, приготовленої на патоці, залежить від кількості патоки. Зразки карамельної маси, приготовані з вмістом патоки до 50% по відношенню до ваги цукру, при зберіганні добре зберігаються; вони засахариваются, але не намокають.
На гігроскопічність карамельної маси впливає склад вуглеводів патоки. При зниженні кількості глюкози в патоці знижується здатність карамельної маси поглинати вологу з навколишнього повітря. Для приготування стійкою проти намокання карамелі рекомендують застосовувати нізкоосахаренную патоку, що містить редукуючих речовин не більше 30-34%, в тому числі не більше 12-13% глюкози. Карамель, приготована на нізкоосахаренной патоці, добре зберігається. Наведемо приклад. Карамель, приготована в виробничих умовах з патоки, що містить 31,4% редукуючих речовин, протягом п'яти діб при відносній вологості повітря близько 63% поглинула вологи 0,32% і залишилася прозорою і сухий. Редукуючих речовин в ній містилося 10,7%. Карамель, приготована з патоки, що містить 44,2% редукуючих речовин, в тих же умовах за п'ять діб поглинула 1,78% вологи, зволожити і просахарілась. В карамелі містилося 15,1% редукуючих речовин.
Великий вплив на гігроскопічність карамельної маси надають деякі продукти розкладання цукрів, що утворилися в результаті нагрівання при її виготовленні. До таких продуктів належить оксиметилфурфурол, фарбувальні і гумінові речовини. Вони підвищують кольоровість і гігроскопічність карамельної маси і готової карамелі. Карамельна маса з більшою кольоровістю має більшу гігроскопічність.
Однак не всі продукти розкладання негативно впливають на якість карамелі. Ангідриди і продукти реверсії затримують кристалізацію сахарози з карамельної маси, сприяють збереженню її в аморфному стані. Вони не впливають на гігроскопічність і кольоровість карамельної маси. На підставі досліджень, проведених в ВКНІІ, встановлено, що наявність в карамельної масі 2% продуктів реверсії надає карамелі стійкість проти зацукровування.
Кількість і природа утворюються продуктів розкладання залежить від умов виробництва. Карамельна маса на инвертном цукрі містить більшу кількість негативно діючих продуктів розкладання в порівнянні з карамельної масою, приготованою на патоці. Зі збільшенням часу нагрівання карамельних сиропів процеси розкладання при отриманні карамельної маси прискорюються, кількість продуктів розкладання, що підвищують гігроскопічність, збільшується.
Кількість продуктів розкладання, що володіють антікрісталлізаціоннимі властивостями, збільшується серед загальної кількості продуктів розкладання з підвищенням концентрації нагріваються цукрових розчинів.
Для отримання стійкої карамелі технологічний режим приготування карамельного сиропу і карамельної маси повинен бути побудований так, щоб цукрово-паточная суміш мала максимально високу концентрацію, а час впливу на неї високої температури було мінімальним. Ці умови досягаються в деякій мірі при приготуванні карамельного сиропу по схемі, здійсненої на фабриці імені Бабаєва.

Додати коментар

Вашу адресу електронної пошти не буде опублікований. Обов'язкові поля позначені *