Інноваційні технології цукерок жувальної консистенції

1 Технологические особенности и способы получения новых видов кондитерских изделий "жевательной" консистенции

2 Анализ технологических решении по получению жевательных конфет

3. Роль и свойства различных ингредиентов в технологии жевательных кондитерских изделий

Новый вид сахарных кондитерских изделий - жевательные конфеты, по текстуре представляют собой продукт интеграции разных видов кондитерской продукции. Они мягче, чем карамель, но имеют более ярко выраженные «жевательные характеристики» и большую прочность, чем желейные кондитерские изделия. Таким образом, жевательные конфеты обладают свойствами твердых карамельных, желейных и аэрированных кондитерских масс.

Жевательные конфеты уваривают при более низкой температуре, чем карамель. Они содержат 6-10 % влаги. Благодаря наличию в их составе гидроколлоида, жира и достаточно большого количества воды они имеют жевательную текстуру.

Для производства жевательных конфет используют сырье различных видов сложного химического состава. Основные компоненты рецептурной смеси - сахар, патока и жир. Чтобы изменить текстуру и вкус конфет, добавляют натуральное или сухое молоко, мед, модифицированный крахмал, мальто-декстрин, какао, орехи, помадку или сахарную пудру, желатин, гуммиарабик, эмульгаторы и др.

В табл. 1 представлены данные процентного соотношения компонентов жевательных конфет.

Таблица 1

Ингредиенты	Содержание, %
Рецептура

Сахар
Патока
Вода
Желатин Гуммиарабик Модифицированный крахмал Белок Другие гидроколлоиды \|	1,0	2,8	5,0
Вода/Пенообразователь	1,0	4,0	10,0
Жир	1,0	2,0	5,0
Эмульгаторы	-	0,2	0,4
Помадка/Сахарная пудра
Подкислитель Ароматизатор Краситель	по необходимости
Примечание. Содержание сухих веществ в конфетах 92 %

Сырье вышеперечисленных видов после подготовки можно смешивать в разных соотношениях, что предопределяет структуру и вкусовые качества готовых изделий. Это позволяет вырабатывать жевательные конфеты широкого ассортимента.

В зависимости от технологии изготовления и структуры массы жевательные конфеты подразделяют на два основных типа: аморфные (сахар имеет вид аморфного вещества) и рекристаллизованные (сахар находится в виде мелких кристаллов, распределенных в насыщенном сахарном растворе).

Особенности структуры и реологические характеристики готовой продукции зависят от соотношения и массовой доли ингредиентов.

Характеристики жевательных конфет с аморфной и рекристаллизованной структурами представлены в табл. 2.

Характеристики изделий	Структуры
аморфные	рекристаллизованные
Влажность, %	7,0-9,0	6,0-8,0
Содержание, %: жира	6,0-12,0	2,5-8,0
желатина	0,2-1,0	1,0-2,5
Относительная плотность	0,9-1,1	1,1-1,2

Технология выработки жевательных конфет разных видов имеет ряд особенностей, однако в основе ее лежит единая схема (см. рисунок).

Качество готовых изделий зависит от свойств основного сырья, точности соблюдения рецептуры и параметров технологического процесса.

Массу жевательных конфет приготовляют периодическим или непрерывным способами при различных технологических режимах.

К аппаратам периодического действия, применяемым для получения масс жевательных кондитерских изделий, относят сферические и универсальные вакуум-аппараты, непрерывного - змеевиковые вакуум-аппараты, теплообменные аппараты пластинчатого и пленочного типов.

Порядок загрузки рецептурных компонентов зависит от вида используемого оборудования. Если применяют вакуум-варочные аппараты периодического действия, а также теплообменные пластинчатого и пленочного типов, то в массу добавляют жир, эмульгаторы, гелеобразователи и/или загустители до уваривания, что возможно из-за низкой температуры процесса в периодических вакуум-аппаратах и непродолжительной варке в пластинчатых и пленочных. При использовании змеевиковых вакуум-аппаратов компоненты вводят после уваривания.

Затем в готовую массу вносят вкусоароматические вещества, перемешивают и темперируют до заданной пластичности. Массу можно охлаждать как в непрерывном потоке на охлаждающих машинах, так и периодическим способом отдельными порциями на охлаждающих столах, постоянно перемешивая горячие и холодные слои. На этой стадии производства рекристаллизованных жевательных конфет вводят расчетное количество сахарной пудры или помадки в качестве центров кристаллизации. Температура при этом не должна превышать 90°С во избежание плавления кристаллов сахара и неконтролируемой кристаллизации.

Если жевательные конфеты получают методом перетягивания, то массу обрабатывают в тянульной машине. На плотность готовых изделий влияет продолжительность перетягивания (3-15 мин).

Существует методика непрерывного взбивания жевательных масс. Для этой цели используют роторные миксеры. В таком процессе в смесительную головку вместе с массой добавляют воздух, жировой компонент с эмульгатором, геле- и пенообразователи.

Процессы формования жевательных конфет и карамели аналогичны. Сначала из охлажденной до 45...55 °С массы формуют конусовидный батон на обкаточной машине, который, проходя через систему роликов, калибруется в тонкий жгут. Жгут попадает на длинный столик для дополнительного охлаждения и снятия напряжений. Далее жгут поступает в формующе-заверточный автомат.

Полученная таким способом готовая продукция представляет собой завернутые в парафинированный этикет изделия различной формы.

2 Анализ технологических решении по получению жевательных

конфет

Технологический процесс изготовления жевательных конфет у разных производителей имеет свои отличительные особенности, но обязательно предусматривает следующие стадии: подготовку сырья к производству, приготовление рецептурной смеси, уваривание сиропа, охлаждение массы, её обработку, формование, завертку и упаковку. Качество готовых изделий зависит от свойств основного сырья, точного соблюдения рецептуры и правильности ведения технологического процесса.

Наиболее важными стадиями технологического процесса, формирующими и определяющими качество жевательных конфет, являются приготовление сиропа и уваривание его до массы, при этом происходят физико-химические изменения, связанные с гидролизом сахарозы, разложением моносахаридов, ангидридов на промежуточные продукты последовательной реакции с разной скоростью. Все эти процессы предопределяются углеводным и минеральным составом исходного сырья, содержанием воды, зависят от температуры, продолжительности нагревания и рН среды.

Приготовление сиропа и массы может осуществляться периодическим и непрерывным способами при различных технологических режимах.

К аппаратам периодического действия, используемым для приготовления масс жевательных кондитерских изделий, относят сферические и универсальные вакуум-аппараты, оснащенные рамными мешалками. К аппаратам непрерывного действия относят змеевиковые вакуум-аппараты, теплообменные аппараты пластинчатого и пленочного типов

Независимо от способа приготовления, карамельный сироп должен быть прозрачным, стабильным по влажности (не выше 16 %) и массовой доле редуцирующих веществ (не выше 14 %), не содержать взвешенных частиц и кристаллов сахара, которые впоследствии при уваривании массы могут стать центрами кристаллизации.

При использовании аппаратов периодического действия, массу готовят путем уваривания сахаро-паточного сиропа, причем с добавлением в варочный котел гидроколлоидов, жирового компонента и эмульгаторов.

Преимуществом вакуум-аппаратов периодического действия являются специфические параметры уваривания, при которых температура не поднимается выше 92-94°С, что позволяет гидроколлоидам, сохранять свою способность к образованию требуемой текстуры. Желательно вводить гидроколлоиды за 5-10 минут до окончания варки, при общей продолжительности процесса 30 – 40 мин. Таким образом, масса уваривается до содержания сухих веществ 92-96 %. Известен также способ приготовления массы путем введения гидроколлоидов после уваривания массы, при этом необходимо делать поправку на температуру и уваривать массу чуть сильнее. При использовании змеевиковых вакуум-аппаратов непрерывного действия, массу получают путем уваривания сахаро-паточного сиропа. Температура уваривания в аппаратах такого типа достаточно высока (120-125°С), что не позволяет вводить термолабильные гидроколлоиды в сахаро-паточный сироп. Время уваривания, по сравнению с аппаратами периодического действия, сокращается до 2-5 мин.

В настоящее время технология значительно продвинулась вперед в своем развитии в направлении более эффективной, надежной и энергосберегающей работы по принципу теплообмена, тем самым, открывая дорогу проникновению и широкому применению пленочных и пластинчатых теплообменников в кондитерской отрасли.

Благодаря их высокой эффективности, теплообменники рассчитаны на варку сиропа с максимальной разницей температуры в 5 °С между входящим паром и окончательной температурой варки продукта. Таким образом, устраняется риск пригорания сахарного сиропа в случае перепада напряжения или неожиданной остановки загружающего насоса. Кроме этого, так как скорость прохождения сиропа через аппарат очень высокая, продукт уваривается короткое время (10-15 сек), что позволяет избежать какой-либо инверсии сахарозы в конечном продукте. В связи с коротким периодом варки допускается все основные рецептурные компоненты вводить на стадии приготовления рецептурной смеси

Анализ зарубежного опыта производства жевательных конфет показывает, что в технологии превалируют два основных направления механической обработки:

- получение масс путем перетягивания;

- получение масс путем взбивания (периодически и непрерывно).

Компаниями Klockner Hansel Processing GmbH и Tanis Food Tec b.v. разработаны аппараты Siedomat/Turbomix), позволяющие взбивать массу периодическим способом (приложение А рис.А.1- А.З). Для решения задач, связанных со сложностью получения жевательных масс, компаниями: Klockner Hansel Processing GmbH, Chocotech GmbH,

Chocolate & Candy Div., Hosokawa Ter Braak BV, Hansa Industrie Mixer GmbH &

Co.KG, Haas-Mondomix B.V., Tanis Food Tec b.v., Vomatec b.v., был предложен вариант производства жевательных конфет с использованием передовой технологии непрерывного взбивания массы в роторном миксере (Turbomat, Rotoinix, Compact Mix Food).

В процессе взбивания в массу добавляются основные рецептурные компоненты (гидроколлоиды, пенообразователи, жировой компонент и эмульгаторы, вкусо-ароматические вещества) и воздух для достижения нужной плотности.

Компаниями Ruffinatti (Италия), Camgill (Испания) предложена схема получения жевательной конфеты путем перетягивания массы на тянульной машине.

Для получения жевательных конфет, предварительно охлажденную массу обрабатывают на специальных тянульных машинах. При этом масса многократно вытягивается и складывается. После такой обработки она приобретает шелковистый блеск, что является следствием проникновения в массу воздуха. Воздух заполняет образующиеся при вытягивании и складывании массы мельчайшие капилляры, стенками которых являются тонкие слои массы. При этом масса теряет прозрачность, а плотность ее значительно уменьшается. Одновременно в массе равномерно распределяются введенные добавки (краска, ароматизатор, кислота) и возвратные отходы. Перетягивание проводят в течение 3-15 мин, в зависимости от требуемой плотности.

Масса, взбитая или вытянутая до плотности 0,9-1,5 г/м³, подается на охлаждение.

В качестве охлаждающих систем могут использоваться охлаждающие барабаны, темперирующие ленты, транспортеры и др. Альтернативой механизированным системам охлаждения могут быть охлаждающие столы.

Температура массы и время охлаждения зависят от технологического процесса. Температура массы после охлаждения 45-55 °С. Охлажденная масса подается на формовку и завертку.

Полученная таким способом готовая продукция, представляющая собой завернутую конфету различной формы в парафинированный этикет, также может дополнительно упаковываться в групповую упаковку.

3. Роль и свойства различных ингредиентов в технологии жевательных

кондитерских изделий

Особенностью жевательных кондитерских изделий, помимо их структуры, является повышенная влажность и разнообразие используемого для их производства сырья.

Основным сырьём, формирующим рецептурную смесь, является сахар, патока и жировой компонент, разные соотношения которых способствуют модификации в растворе свойств сахара, что формирует определенную коллоидную структуру массы с необходимыми механическими и реологическими свойствами.

Образованию жевательной текстуры конфет, помимо рецептурного состава, способствует содержание влаги, которое должно находится в диапазоне 6-10%. Увеличение влажности вызывает риск зарождения кристаллов. Таким образом, соотношение сахара и патоки является важным в технологии производства жевательных конфет. Чем выше содержание патоки, тем выше вязкость массы, от которой, в значительной степени, зависит сохранность ее аморфного состояния, определяющая устойчивость к кристаллизации (засахариванию), а следовательно, продолжительность хранения жевательных конфет.

Способность патоки замедлять или предотвращать кристаллизацию сахарозы в процессе приготовления массы также связана с повышением количества сухих веществ, образованием продуктов распада, образующегося при нагревании сахарозы и патоки, часть из которых способна задерживать кристаллизацию сахарозы.

В результате добавления патоки в рецептуру жевательных изделий они приобретают пластические свойства. Высокомолекулярные вещества патоки помимо функции контролирования кристаллизации способствуют улучшению «жевательных характеристик».

Соотношение сахара и патоки в рецептуре жевательной массы, принятое в технологии производства жевательных конфет, составляет от 40:60 до 60:40.Для изменения текстуры и вкуса жевательных конфет может добавляться разнообразное дополнительное сырьё: натуральное или сухое молоко, мед, модифицированный крахмал, мальтодекстрин, какао, орехи, помадка или сахарная пудра, желатин, гуммиарабик, эмульгаторы и др.

Желатин - традиционный гелеобразующий агент, используемый при изготовлении жевательных конфет. Роль его различна и зависит от вида жевательных изделий. Обычно желатин применяют для эмульгирования и изменения текстуры продукта.

При формировании структуры продукта желатин способствует улучшению взбивания и стабилизации воздушных пузырьков, образуя тонкие пленки вокруг них.

В зависимости от желаемого эффекта выбирают тип желатина и его дозировку. Для производства жевательных конфет применяют желатин типов А или В прочностью образуемого геля от 90 до 300 г по Блюму, но предпочтительнее 120- 150 г. Можно использовать и желатины, образующие высокопрочные гели (200 - 240 г по Блюму), однако в этом случае количество добавляемого желатина должно быть снижено вдвое по сравнению со стандартным значением.

Дозировка желатина, вводимого в аморфные жевательные конфеты, составляет 0,5 -.1,0%, в рекристаллизованные (с целью обеспечения более ярко выраженных жевательных характеристик готовых изделий) -1,0-2,5%.

Являясь высокомолекулярным веществом, желатин предотвращает нежелательную кристаллизацию в аморфных изделиях и замедляет - в рекристаллизованных.

Желатин совместим со всеми основными растительными коллоидами (агаром, альгинатами, каррагинанами, пектинами, гуммиарабиком), а также сахаром, патокой, основными пищевыми кислотами и ароматизаторами.

Кондитеры проявляют большой интерес к комбинации желатина с другими гидроколлоидами, которая может быть очень полезной для придания продукту особых свойств. Существует две основные причины применения желатина совместно с другими гидроколлоидами в производстве жевательных кондитерских изделий:

§ возможность получать жевательные массы специальных типов, которые отличаются от традиционных жевательных кондитерских изделий главным образом измененной текстурой;

§ использование специально подобранных гидроколлоидов, многие из которых относятся к категории пищевых волокон, способствующих существенному увеличению числа функциональных свойств продукта.

Известны жевательные конфеты, полученные комбинацией желатина с модифицированным крахмалом и желатина с гуммиарабиком.

Отдельно взятые загустители и гидроколлоиды могут также выполнять функции, реализуемые желатином. Гуммиарабик применяют в таких же дозировках, что и желатин; мальтодекстрин - в количестве 3-4 %; модифицированные крахмалы - 1-3 %.

Жиры в составе жевательных конфет играют роль смазывающих веществ для предотвращения прилипания. Их используют для изменения твердости, жевательных и вкусовых характеристик. При этом имеет значение не только химический состав жира, но и его физическое состояние. Жиры должны быть пластичными. Они представляют собой смесь твердой и жидкой фаз в определенном соотношении.

В производстве жевательных конфет рекомендуется применять растительный жир или смесь растительных жиров, имеющих температуру плавления не выше 36°С. В зимние месяцы используют жир температурой плавления 32...34 °С, в летние - 34...36 °С.

При изготовлении жевательных конфет в рецептуру вводят от 2,5 до 15 % жиров (в зависимости от типа изделий), в частности рекристаллизованных - от 2,5 до 8 %; аморфных (для снижения прилипаемости массы к оборудованию и упаковочному материалу)-значительно больше - от 6 до 15 %,

Жировой компонент является обязательным ингредиентом рецептур жевательных конфет. Он выполняет функцию смазывающего вещества, предотвращающего прилипание, используется для изменения текстуры продукта, а также "жевательных" и вкусовых характеристик.

Для изготовления жевательных конфет необходимо применять жировой продукт с определенным жирнокислотным составом, замедляющим процессы осаливания, прогоркания и обеспечивающим заданный срок годности продукта.

В технологии производства жевательных конфет используют растительные масла (соевое, пальмовое, пальмоядровое, кокосовое) или смесь растительных масел и животных жиров.

Основными требованиями, на основании которых проводили выбор жирового компонента, являлись следующие:

§ температура плавления не выше 37°С, во избежание проявления салистого привкуса;

· сбалансированность состава жирных кислот;

§ содержание твердых глицеридов на уровне, обеспечивающем формирование заданной текстуры конечного продукта.

Наиболее полно установленным требованиям соответствует пальмовое масло. Консистенция и температура плавления пальмового масла обусловлены практически равным содержанием насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в его жирнокислотном составе. Насыщенные кислоты приблизительно на 90% состоят из пальмитиновой кислоты, а ненасыщенные - на 80% из олеиновой кислоты.

Благодаря высокому содержанию твердых триглицеридов, пальмовое масло имеет полутвердую консистенцию, что позволяет использовать его в естественном виде, без дополнительного гидрирования, которое сопровождается увеличением количества транс-изомерных кислот.

Пальмовое масло, подобно другим растительным маслам, положительно влияет на здоровье человека. Оно легко усваивается, не содержит холестерина, является источником витамина Е и незаменимых жирных кислот. Пальмовое масло отличает ряд важных для пищевой промышленности характеристик, в частности, устойчивость к окислительной порче.

Пальмовое масло в смесях с большинством других масел и жиров проявляет, так называемое, свойство посткристаллизации - затвердевание при хранении.

Для производства жевательных конфет рекомендуется добавлять от 2,5 до 15% жирового компонента.

Наличие жирового компонента в составе жевательных конфет обосновывает применение эмульгатора для стабилизации системы.

Эмульгаторы являются обязательным ингредиентом рецептур жевательных конфет, регулирующим консистенцию массы.

Применение пищевых эмульгаторов в технологии жевательных кондитерских изделий основывается на следующих свойствах:

- обеспечении однородного распределения жирового компонента в эмульсии;

- предотвращении прилипания к упаковочному материалу и к зубам;

- улучшении текстуры продукта.

Жевательные конфеты - одна из наиболее сложных реологических систем в пищевой области. Они представляют собой дисперсную систему, состоящую из сахаро-паточного сиропа с преимущественно большим содержанием патоки, жирового компонента и гидроколлоида, для стабилизации которой обычно используют лецитин в дозировках 0,1 - 0,5 %.

Лецитин - это смесь фракций фосфолипидов, полученных физическими методами из животных или растительных пищевых объектов; она также включают продукты ферментного гидролиза (лизоформы).

В настоящее время широко применяются различные модификации фосфолипидов.

Показано, что в конфетных массах наибольшую эффективность проявляют модифицированные лецитины. Гидролизованный лецитин - лецитин, полученный методом гидролиза в присутствии фосфолипазы А с отщеплением ацила у вторичного углеродного атома в позиции "2". Гидролизованный лецитин имеет ряд преимуществ, которыми являются большая гидрофильность, зависящая от степени гидролиза, способность образовывать комплексы с крахмалом и другие.