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 .