1. Определение понятий «литая» и «тянутая» карамель

К кондитерским массам, в которых сахар находится в аморфном состоянии, относятся: карамель литая и тянутая, ирисная литая масса, карамель для халвы и грильяжа.

Аморфные тела характеризуются тем, что переход из жидкого состояния в твердое происходит в широком температурном интервале. Так при одних температурах эти тела жидкие (карамель жидкая при 110…140 С), а при других температурах – твердые тела (карамель твердая при 20 С).

Карамельная масса – кондитерская масса, в которой сахар находится в аморфном состоянии. Карамельную массу получают путем уваривания высококонцентрированных карамельных сиропов (растворы различных углеводов) до концентрации 96 – 99 %.

В состав карамельной массы, если она изготовлена на патоке, входят:

сахароза – 58 %;
декстрины – 20 %;
глюкоза – 10 %;
мальтоза – 7 %;
фруктоза – 3 %;
вода – 2 %.

Карамельная масса с применением инвертного сиропа содержит не только сахара, но и продукты глубокого распада:

- сахароза – 78…80 %;
- глюкоза + фруктоза – 18…20 %;
- вода – до 2 %.

Качество карамельной массы зависит от рН-среды, температуры, длительности температурного воздействия и соотношения рецептурных компонентов.

Литая карамельная масса – аморфная, стекловидная, прозрачная, бесцветная, хрупкая, вязкоупругая масса. Обладает высокой гигроскопичностью, склонна к намоканию.

Температура затвердевания литой карамельной массы 56 – 67 С, плотность – 1,54 кг/м

Тянутая карамельная масса – аморфная, непрозрачная, капиллярно-пористая, с шелковистым блеском, вязкоупругая масса. Плотность тянутой карамельной массы 1,25 кг/м


Отличие тянутой карамельной массы от литой состоит в том, что тянутая масса менее гигроскопична, так как влага диффундирует внутрь, благодаря капиллярно-пористой структуре, а на поверхности капилляры закрываются кристаллической корочкой, которая предохраняет карамель от намокания (рис. 5).
 

Рисунок 5 – Структура тянутой и литой карамельной массы 

Чистая сахароза в кристаллическом виде не гигроскопична, а в аморфном – гигроскопична. Глюкоза, фруктоза, мальтоза в кристаллическом и аморфных состояниях гигроскопичны. Глюкоза в кислой среде более гигроскопична, чем фруктоза. В щелочной среде фруктоза обладает большей гигроскопичностью. Гигроскопичность сахарозы и мальтозы при изменении рН изменяется незначительно.

• Чем больше глюкозы, тем гигроскопичность больше.
• Чем больше редуцирующих веществ, тем выше гигроскопичность.
• Чем выше влажность карамели, тем выше гигроскопичность.

Чтобы получить качественную карамельную массу, надо использовать низкоосахаренную патоку, так как в ней содержится меньшее
количество глюкозы. Поэтому гигроскопичность готовой карамельной массы снижается, а за счет высокого содержания мальтозы карамель получается прозрачная, бесцветная (светло-желтая), так как процесс гидролитического расщепления мальтозы происходит менее интенсивно, чем у глюкозы.

Движущая сила кристаллизации:
– перенасыщение;
– температура;
– механическое воздействие;
– концентрация сухих веществ.

Сахароза в карамельной массе с содержанием сухих веществ 96 – 99 % при температуре 110 – 140 С находится в пересыщенном, переохлажденном состоянии, то есть, созданы условия для процесса кристаллизации.

Мальтоза, глюкоза, фруктоза, лактоза способны адсорбироваться на поверхности сахарозы, образуя энергетический барьер. Засахаривание приводит к потере пластичности.

2. Получение литой и тянутой карамельной массы из сиропа

Способы производства карамельной массы:

1. Приготовление на открытых варочных котлах.
2. Под избыточном давлением в змеевиково-варочной колонке.
3. В универсальном змеевиково-вакуумном аппарате 33-А.
4. В универсальном вакуум-аппарате М-184.
5. В пленочном уваривателе.
Схема приготовления карамельной массы под избыточным давлением в змеевиково-варочной колонке (рис. 6).
 

Рисунок 6 – Схема производства карамели под избыточным давлением 

Готовый карамельный сироп из открытого варочного котла 1 (содержание сухих веществ 82 – 84 %, редуцирующих веществ 14 – 16 %) с помощью плужерного насоса 2 закачивают в змеевиково варочную колонку, в которой происходит уваривание сахаропаточного сиропа до карамельной массы под действием гидростатического сопротивления, создаваемого в змеевике, и греющего пара с давлением 5-6 атм. Из змеевиково-варочной колонки 3 готовая карамельная масса поступает в пароотделитель 4.
После пароотделения готовая карамельная масса (содержание сухих веществ – 96 – 98 %, редуцирующих веществ – не менее 20 % ине более 23 %) попадает в приемную воронку 5 охлаждающей машины 6.

С помощью приемной воронки карамельная масса распределяется по охлаждающему барабану в виде ленты толщиной не более 4 мм.

Температура охлаждающей воды в охлаждающем барабане не более 12 С. За счет соприкосновения горячей карамельной массы (температура 140 С) с холодной поверхностью охлаждающего барабана,карамельная масса охлаждается до 90 С (пластичное состояние). Эта температура является оптимальной, так как карамельная масса при этой температуре достигает такой вязкости, при которой процесс кристаллизации сахарозы замедляется (температура карамельной массы варьируется от 110 до 140 С в зависимости от способа приго-
товления). При этой температуре сахароза находится в переохлажденном состоянии (температура плавления – 168 – 180 С, содержание сухих веществ – 99 %), то есть, созданы все условия для процессакристаллизации.

С помощью съемного ножа 7 карамельная масса снимается с охлаждающего барабана и направляется на наклонный охлаждающий стол 8. Время приготовления карамельной массы – в течение 5 – 10 мин.

Физико-химические показатели:
• содержание сухих веществ – 96 – 99 % (135 – 140 С);
• содержание редуцирующих веществ не менее – 20 % и не более 23 % (подкисленных)
Для приготовления карамельной массы используют универсальный змеевиково-вакуумный аппарат 33-А (рис. 7).

I – греющая часть; II – упаривательная часть;
III – конденсатор (сепаратор-ловушка)

Рисунок 7 – Схема приготовления карамели с применением
змеевиково-вакуумного аппарате 33-А

Готовый сахаро-паточный сироп 1 (содержание редуцирующих веществ – 14 – 16 %, содержание сухих веществ – 82 – 84 %) закачивается с помощью плунжерного насоса 2 в змеевиково-варочную колонку 3 (давление греющего пара 4-5 атм) и происходит частичное уваривание карамельной массы (до содержания сухих веществ 90 %).
Частично уваренная карамельная масса переходит в вакуумную камеру вакуумного аппарата 4 (давление 0,8-1 атм). В результате разряжения происходит окончательное уваривание карамельной массы (до содержания сухих веществ – 94 – 99 %, редуцирующих веществ – 20 – 23 %). По мере уваривания карамельная масса сливается в приемную воронку охлаждающей машины 6, далее на охлаждающий барабан 7. С помощью съемного ножа 8 снимается на охлаждающий стол 9.

Температура уваривания – 106 – 125 С, время уваривания – 1,5 – 2 мин.
Универсальный вакуум-аппарат для приготовления карамельной массы периодического действия М-184 состоит из 2-х котлов (рис. 8).

Р = 0,8-1 атм
Р = 5-6 атм

Рисунок 8 – Схема универсального вакуум-аппаратапер иодического действия М-184

Верхний чугунный котел 1 с паровой рубашкой служит для уваривания карамельной массы. Процесс уваривания происходит при атмосферном давлении. Для ускорения процесса испарения влаги внутри котла имеется мешалка.

Готовый карамельный сироп (содержание сухих веществ – 82 –84 %, ре дуцирующих веществ – 14 – 16 %) поступает в приемную воронку верхнего котла (давление греющего пара 5 – 6 атм); при включенной мешалке карамельная масса уваривается до содержания сухих веществ 95 % или до температуры кипения 130 – 135 С. Затем к верхнему котлу подсасывается нижний котел 2 за счет того, что с помощью макровоздушного насоса внутри нижнего котла создается разряжение ( давление 1 атм). Открывается разгрузочное отверстие 3 верхнего котла и масса поступает в нижний котел, где удаляется до 4 % влаги, масса охлаждается.
Температура готовой карамели 135 – 138 С, время уваривания 20 мин.

Приготовление карамельной массы в пленочном уваривателе 

Готовый сахаро-паточный сироп закачивается в приемный патрубок пленочного уваривателя 1 (рис. 9). Внутри него имеется ротор 3, частота оборотов которого 150 – 200 об/мин, в результате этого карамельный сироп разбрызгивается по стенкам пленочного уваривателя, который снабжен паровой рубашкой 2 (давление пара 5 – 6 атм).
 

Рисунок 9 – Схема пленочного уваривателя

Под действием силы тяжести вначале сахаро-паточный сироп, а затем и карамельная масса стекают по греющей поверхности в виде тонкого слоя (уваривание в тонком слое), через разгрузочное отверстие выходит готовая карамельная масса.
Время уваривания – 20 сек, температура карамельной массы на выходе 115 – 120 С.
В зависимости от процента содержания патоки, карамельную массу рекомендуют уваривать до следующего содержания влаги (см. табл. 2).

Таблица 2 – Зависимость влажности карамели

Чем выше вязкость (т. е. больше патоки и выше содержание сухихвеществ), тем длительнее карамельная масса сохраняет свою пластичность и меньше кристаллизуется.

3. Дефекты карамельной массы

Причины засахаривания карамельной массы:

• Низкое содержание редуцирующих веществ (менее 20 %).
• Повышение влажности карамельной массы.
• Неполное растворение сахарного песка, то есть сохранение
центров кристаллизации.
• При резком разряжении вакуумной камеры происходит механическое встряхивание готовой карамельной массы, что приводит к появлению зародышей центров кристаллизации.
• При неполном сливе карамельной массы из варочных агрегатов или резком повышении давления пара свыше 6 атм, происходитоб угливание карамельной массы, частички которой могут выступать в качестве центров кристаллизации.
• Попадание воды в готовую карамельную массу.
• Высокая относительная влажность воздуха при хранении, выше 75 %.
Причины наслаивания карамельной массы на охлаждающий барабан:
• повышение влажности карамельной массы;
• повышение содержания редуцирующих веществ;
• недостаточное охлаждение барабана, температура охлаждающей воды более 12 С;
• если температура охлаждающей воды менее 3 С, происходит выпадение точки росы.

4. Получение литой ирисной массы

Литая ирисная масса – многокомпонентная кондитерская масса, состоящая из углеводов, белков, жиров. В ирисную массу могут вносить тертые и дробленные орехи, фруктовогодные полуфабрикаты, мак, кофе и т. д. Ирис может быть с начинкой или без нее. Сахар находится в аморфном состоянии. Основная химическая реакция, про-
текающая при производстве литой ирисной массы – реакция меланоидинообразования.
В зависимости от рецептуры и способов производства ирис подразделяется на пять основных типов: карамелеобразный – твердый, аморфной структуры; тираженный полутвердый – аморфной структуры; тираженный мягкий; полутвердый – вязкий, аморфной структуры; тираженный тягучий –мягкий, тягучий с добавлением желатина.
Для получения литой ирисной массы примененяют змеевиково – варочную колонку (рис. 10).

Рисунок 10 – Схема получения литой ирисной массы

Смеситель 4 имеет водяную рубашку, в результате чего темпера тура в смесителе поддерживается на уровне 70 С. В смеситель 4 в рецептурном количестве отмеривается сахаро-паточный сироп (содержание сухих веществ 82 – 84 %, редуцирующих веществ – 14 –16 %) из емкости 1, сгущенное молоко из емкости 2, из емкости 3 – предварительно расплавленное сливочное масло (маргарин, кокосовое масло).

Все рецептурные компоненты перемешиваются в смесителе 4 и с помощью плунжерного насоса 5 смесь закачивается в теплообменник 6 (давление 1-1,5 атм). В теплообменнике рецептурная смесь уваривается до содержания сухих веществ – 90 %. Готовая рецептурная смесь закачивается в темперирующую машину 7 и выдерживается при 90 С при постоянном помешивании в течение 1-1,5 часа. В это время происходит реакция меланоидинообразования, в результате чего образуются меланоидины, альдегиды, придающие специфический вкус, цвет, запах.

С помощью плунжерного насоса 8 рецептурная смесь закачивается в змеевиково-варочную колонку 9 (давление греющего пара не более 3 атм). Готовая ирисная масса (содержание сухих веществ – 92 – 96 %, редуцирующих веществ – 16 – 17 %) поступает на охлаждающий барабан 10, где в тонком слое охлаждается до 60 С. С помощью съемного ножа 11 снимается на наклонный охлаждающий стол 12.

Физико-химические показатели литой ирисной массы:
• содержание влаги – не более 9 %;
• содержание редуцирующих веществ – не более 17 %.

5. Получение грильяжной массы

Грильяжные массы имеют аморфную структуру и бывают двух сортов:
¾ мягкий грильяж, получаемый увариванием фруктовой массы с добавлением дробленых орехов;
¾ твердый грильяж, получаемый с помощью расплава сахара и смешивания с дроблеными орехами.

Получение мягкого грильяжа

Фруктово-грильяжные конфеты представляют собой глазированные шоколадом изделия, корпус которых состоит из смеси студнеобразной фруктовой массы с дробленым обжаренным орехом.
Для приготовления фруктовой массы используется смесь абрикосового и яблочного пюре, отличающаяся хорошей студнеобразной стойкостью. Пюре смешивают с сахаром в пропорции 1:1,25 и уваривают до влажности 14,5 %. В полученную массу вводят вкусовые и ароматические вещества, кислоту. Затем фруктовую массу смешива-
ют с дробленым орехом, содержание которого в массе должно быть 30 %.
Фруктово-грильяжную массу формуют в виде пластов. При выстаивании и охлаждении их происходит студнеобразование, образуется прочная структура. Пласты разрезаются дисковыми ножами на отдельные корпуса, которые передаются на глазирование и завертку.
Физико-химические показатели качества: содержание влаги – не более 25 %, содержание редуцирующих веществ – не более 60 %.
На рисунке 11 представлена технологическая схема непрерывного производства фруктово-грильяжных конфетной массы.



Рисунок 11 – Схема непрерывного производства фруктово-грильяжной конфетной массы

Смесь абрикосового и яблочного пюре, а также сахарный сироп подают в смеситель 1. После перемешивания рецептурную смесь плунжерным насосом 2 подают в змеевиково-варочную колонку 3 и уваривают до влажности 14,5 %. Масса температурой 110 – 112 С через пароотделитель 4 поступает в темперирующую машину 5, где охлаждается до 90 – 95 о
С. В массу вводят вкусовые и ароматические вещества, при необходимости – кислоту до значения рН-среды 3,0 – 3,2.
Плунжерным насосом 6 фруктовую массу дозируют в смесительохладитель 9 непрерывного действия, а шнеко-вибрационным дозатором 8 – дробленый орех. В смесителе фруктово-грильяжная масса охлаждается до 55 – 60 С, в ней формуется студнеобразная структура с вкраплениями частиц дробленого ореха. Из смесителя транспорте-
ром 10 масса передается в воронку ротационной формующей машины 11.

Физико-химические показатели качества: содержание влаги – не более 25 %, содержание редуцирующих веществ – не более 60 %.

Получение твердого грильяжа 

Твердый грильяж – это глазированные шоколадом конфеты, корпус которых получен из грильяжной массы. Ее приготовляют смешиванием расплава сахара со сливочным маслом и дроблеными поджаренными орехами. Плавление сахара производят или периодически в открытых котлах, или непрерывно – в пленочных аппаратах.

Пленочный аппарат непрерывного действия представляет собой вертикальный цилиндрический корпус, снабженный лопастной мешалкой. В верхней зоне пленочного аппарата поддерживается температура стенок 140 С, в средней зоне – 200…215 С, в нижней – 160 С. Полученный в аппарате расплав сахара температурой 190…205 С непрерывно вытекает через патрубок, на котором укреплена задвижка с рукояткой.

Расплав сахара – это аморфное вещество красновато-коричневого цвета с специфическим вкусом и ароматом. Кроме сахарозы в расплаве содержатся продукты ее распада: ангидриды сахаров, продукты конденсации, красящие вещества, оксиметилфурфурол, органические кислоты. Эти вещества предопределяют аромат, вкус, цвет, которые зависят от времени и температуры нагревания.

Грильяжную массу получают смешиванием расплава сахара с дробленым орехом. Предварительно ядра орехов или масленичных семян обжаривают при относительно высокой температуре (165 – 170 С) до влажности 2 – 3 %. Обжаренные ядра охлаждают до комнатной температуры и дробят, чтобы частицы крупки не превышали
2 – 4 мм. Ореховую крупку смешивают с ванилином. 

В лопастной смеситель загружают горячий расплав сахара, ореховую крупку с ванилином из расчета 30 % ее содержания в грильяжной массе, другие положенные по рецептуре изделия, добавки. Содержимое перемешивают до однородной массы температурой 135 –140 С. Полученную грильяжную массу (влажность – 1,5 – 2 %, содержание редуцирующих веществ – 18 – 25 %) передают на формование и глазирование.

Физико-химические показатели качества: содержание влаги – не более 6 %, содержание редуцирующих не нормируется.