Попадая в вакуум-камеру, сироп под влиянием
разрежения разбрызгивается, содержащиеся в нем частицы пара отделяются и происходит
дальнейшее испарение из него влаги вследствие изменения температуры
кипения при разрежении. Выделившийся из си-
Рис. 6.
Вакуум-аппарат для уваривания карамельной массы.
ропа пар поступает в конденсатор, в
который подается мелко разбрызгиваемая холодная вода. Конденсированный пар,
смешанный с охлаждающей водой, откачивается мокровоздушным вакуум-насосом вместе с воздухом, выделившимся из сиропа,
а также попавшим в аппарат через
неплотности и при выгрузке карамельной массы.
83
Карамельная масса из верхней камеры через патрубок стекает в
нижнюю и здесь собирается. По мере накопления массу выгружают через нижний клапан, предварительно закрыв
внутренний клапан. Процесс
уваривания сиропа во время разгрузки не прекращается, но карамельная
масса собирается в верхней камере.
Процесс уваривания протекает очень быстро.
Разгрузку аппарата производят через каждые 1,5—2 мин.
Необходимо следить за тем, чтобы в аппарате
не накапливалось много
массы. При большом накоплении масса может перебрасываться вместе с экстрапарами в конденсатор и мокровоздушный насос. Это вызовет большие потери.
В производстве карамели применяются
змеевиковые вакуум-аппараты и других конструкций, отличающиеся размерами
поверхности нагрева и размещением греющей части и вакуум-камеры. Имеются
конструкции, в которых греющая часть расположена под вакуум-камерой. Такие
аппараты имеют большую высоту, поэтому их применение в непрерывных линиях
затруднительно. В настоящее время наиболее широко применяются аппараты, работающие по описанному методу и имеющие вакуум-камеру,
отделенную от' паровой колонки. У
этих аппаратов варочная колонка и вакуум-камера могут монтироваться в различных помещениях.
Производительность вакуум-аппаратов в
сильной степени зависит от давления греющего пара. Обычно
поддерживают избыточное давление пара в
вакуум-аппарата 589 кн/м2 (6 ат). При снижении давления пара резко падает производительность
аппарата.
Температура уваренной карамельной массы
зависит от рецептуры
сиропа, от разрежения в аппарате и от влажности, с которой хотят получить карамельную массу. В зависимости от
этих факторов температура
колеблется при работе на патоке в пределах 105— 125°С, а при работе на инверте 115—135°С. Влажность карамельной
массы обычно бывает 1—3%, а для
карамели, формуемой на ирисоформующе-заверточной
машине, 4%.
Процесс уваривания карамельного сиропа в
карамельную массу в змеевиковых вакуум-аппаратах протекает очень быстро
(1,5— 2 мин), поэтому
химические изменения Сахаров, содержащихся в сиропе,
не' очень велики. Количество редуцирующих веществ при уваривании сиропа
в карамельную массу увеличивается на 1,5— 3,5%,
цветность возрастает примерно на 30%.
Вакуум-аппараты при работе их в непрерывно
действующей линии снабжаются автоматами выгрузки и автоматическими
регуляторами степени уваривания. Выгрузка карамельной массы производится
автоматически точно через заданные интервалы времени, обычно через 1,5—2,5
мин в зависимости от производительности аппарата.
Степень уваривания регулируется по
температуре карамельной массы. При изменении температуры, соответствующей
определенной влажности карамельной массы, автомат увеличивает или уменьшает
количество пара, поступающего для обогрева.
84
При варке карамельной массы в змеевиках и в других частях
вакуум-аппарата образуется слой карамельной массы. Вследствие этого процесс
уваривания замедляется. В слое могут образоваться кристаллы сахара, которые
вызывают засахаривание карамельной массы. Поэтому необходимо промывать
вакуум-аппарат через сиропный насос
горячей водой и пропаривать его. При работе по нормальной рецептуре
промывка производится 2 раза в смену, при работе же с инвертным сахаром — через
каждые 2 ч. Кроме того, вакуум-аппараты промывают всякий раз, как
появляются признаки засахаривания карамельной массы. Промывные воды, содержащие
1,5—5% сахара, используются при приготовлении сиропа и начинок
Наиболее рационален способ промывки вакуум-аппаратов, применяемый
на фабрике им. Бабаева. Здесь промывные воды используются многократно, до тех
пор пока содержание сухих веществ в них не достигнет 6—11!%. Промывная
вода с таким содержанием сухих веществ
поступает в вакуум-аппараты, где раствор уваривается до 70%, фильтруется
и используется для приготовления начинок.
Применение промывной воды для приготовления карамельного сиропа
ухудшает его качество.
Промывка и пропаривание вакуум-аппаратов, даже проводимые
регулярно, недостаточны для удаления нагара, образующегося в змеевиках
вследствие разложения Сахаров сиропа. Этот нагар удаляют промывкой
вакуум-аппарата 2%-ным раствором каустической соды. Раствор соды выдерживают в
змеевиках вакуум-аппарата 12—24 ч. Можно ускорить промывку, применяя
непрерывную циркуляцию внутри змеевика 5%-ного
раствора каустической соды. В этом случае промывка продолжается 30—40 мин.
На фабриках, вырабатывающих небольшое количество карамели, для
уваривания карамельной массы используют универсальные вакуум-аппараты
периодического действия, применяемые для уваривания различных масс. Избыточное
давление греющего пара в аппарате поддерживают 490—589 кн!м" (5—6 ат). Уваривают сироп до температуры
135—140°С. Эта температура соответствует влажности карамельной массы 5—6%. В нижнем котле поддерживают остаточное давление 8—14,6 кн/м2
(разрежение 650— 700 мм рт. ст.). При
переходе в разреженное пространство из массы вследствие снижения температуры
кипения испаряется дополнительно 2—3% влаги. Из котла карамельную массу,
имеющую температуру 115—125°С, передают на дальнейшую обработку.
Для уваривания карамельной массы за рубежом применяют пленочные
аппараты. В них увариваемая масса распределяется по поверхности нагрева в виде тонкой пленки, и поэтому процесс протекает
очень быстро. По данным фабрики «Красный Октябрь», где пленочный аппарат находится в систематической эксплуатации, продолжительность уваривания 6—8 сек, избыточное
давление греющего пара 687 кн/м2 (7 ат), температура
выходящей карамельной массы 150°С, влажность около 3%. В процессе уваривания не про-
85
исходит-значительного увеличения содержания редуцирующих веществ. Карамельная масса после
аппарата имеет высокую температуру, так как в пленочных аппаратах масса
уваривается без разрежения. Поэтому во избежание увеличения содержания редуцирующих веществ и разложения Сахаров, вызывающего
потемнение карамельной массы, ее следует по выходе из аппарата быстро охладить.
На фабрике «Красный Октябрь» при изготовлении леденцовой карамели
применяют способ варки карамельной массы в варочной колонке, работающей без
разрежения. В этом случае хорошую карамельную массу можно получить лишь при
последующем обязательном очень быстром ее
охлаждении '.
СОСТАВ КАРАМЕЛЬНОЙ МАССЫ И ЕЕ СВОЙСТВА
Карамельная масса, выходящая из вакуум-аппарата, имеет температуру
105—135°С. При этой температуре она представляет собой прозрачную вязкую жидкость.
Готовая карамельная масса должна удовлетворять следующим требованиям:
1) быть прозрачной, без следов помутнения, указывающих на начало
засахаривания; 2) иметь светло-желтый цвет при работе по нормальной рецептуре и
несколько более темную окраску при работе на инвертном сахаре; 3) иметь
влажность не более 3%; содержание
влаги до 4% разрешается только при изготовлении
карамели, формуемой на ирисоформующе-заверточных машинах; 4) содержать
инвертного сахара не более 20%; 5)
быть пластичной при температурах разделки и формования, т. е. обладать
способностью тянуться и принимать любую придаваемую ей •форму.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
КАРАМЕЛЬНОЙ МАССЫ
Карамельная масса в зависимости от рецептуры ее приготовления имеет в среднем следующий химический состав.
Карамельная масса, приготовленная на обычной карамельной патоке, содержит
(в %): сахарозы 58, декстринов 20,
глюкозы 10, мальтозы 7, фруктозы 3, влаги 2.
Карамельная масса, приготовленная с добавлением вместо патоки инвертного сиропа, содержит (в %):
сахарозы 78—80, инвертного сахара 18—20,
влаги 2.
Кроме того, в состав карамельной массы всегда входит некоторое
количество продуктов разложения Сахаров, образовавшихся в процессе
приготовления карамельного сиропа и карамельной массы, и небольшое количество минеральных веществ, попадающих в нее вместе с сырьем.
Из продуктов разложения Сахаров в состав карамели входят ангидриды,
продукты реверсии, т. е. продукты, образовавшиеся в
1 См. раздел «Приготовление леденцовой
карамели». S6
результате
соединения ангидридов с глюкозой или фруктозой, оксиметилфурфурол, красящие и
гуминовые вещества, муравьиная и левулиновая кислоты и др. Количество этих
продуктов и их соотношение в общем составе продуктов разложения зависит от условий ведения производственного процесса.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
КАРАМЕЛЬНОЙ МАССЫ
По физическому состоянию горячая карамельная масса представляет
собой вязкую жидкость. Вязкость карамельной массы при охлаждении сильно увеличивается. При температуре 80—90°С масса
приобретает пластические свойства. Она обретает способность принимать под
давлением-любую форму и сохранять ее. При дальнейшем
охлаждении до 40—45°С карамельная масса переходит в стекловидное
аморфное состояние. Она становится твердой и хрупкой. Чем меньше влажность
карамельной массы, тем скорее она
затвердевает и тем выше степень ее твердости.
Чтобы карамельная масса находилась в аморфном состоянии и
сохраняла его, требуется соблюдение ряда условий. Одним из них является
поддержание в карамельной массе определенной вязкости.
Вязкость карамельной массы зависит от температуры, рецептуры
изготовления и влажности. При снижении температуры вязкость карамельной массы
резко возрастает. Так, карамельная масса, приготовленная по нормальной
рецептуре, при 120°С имеет динамическую
вязкость 64 н-сек/м2
(640 из), при 100°С — 900 н-сек/м2 (9000 пз), при
90°С — 5000 н-сек/м2- (50000 газ). При 90°С
карамельная масса, как мы уже говорили, обладает пластическими свойствами.
Наиболее вязкой получается карамельная масса, приготовленная с
патокой. Чем больше патоки, тем больше вязкость карамельной массы. Вязкость ей
придают декстрины, содержащиеся в патоке.
Инвертный сахар снижает вязкость карамельной массы. С увеличением содержания инвертного сахара в
карамельной массе значительно уменьшается ее вязкость. Опыты показывают,
что в карамельной массе, приготовленной на
инвертном сиропе, при увеличении содержания редуцирующих веществ в 1,5
раза вязкость уменьшается более чем в три раза.
Показатель вязкости чрезвычайно важен для карамельной массы. От вязкости в значительной степени
зависит сохранение карамельной массой аморфного состояния при ее
обработке. Если карамельную
массу долго выдерживать при высокой температуре, при которой она имеет низкую
вязкость, то происходит процесс кристаллизации и карамельная масса
засахаривается. При увеличении вязкости скорость кристаллизации уменьшается.
При быстром охлаждении, как мы видим, резко возрастает вязкость, создаются!
условия, задерживающие перегруппировку молекул, кристаллы не образуются,
карамельная масса сохраняет свое аморфное состоя-
8?
ние. Поэтому в производственной практике необходимо стремиться к
быстрому охлаждению карамельной массы до температуры, близкой к 90СС. При этой
температуре карамельная масса имеет высокую
вязкость. Способность ее к кристаллизации резко снижается. Она обладает
пластическими свойствами, благодаря которым может подвергаться дальнейшей
обработке. При засахаривании карамельная масса теряет пластические свойства, а
следовательно, и способность поддаваться обработке. Такая карамельная масса является производственным браком.
При работе на механизированных поточных линиях очень важно
независимо от рецептуры иметь карамельную массу с постоянными механическими свойствами. Одним из наиболее
важных свойств является пластичность, которая для аморфных веществ характеризуется
вязкостью. Важно, чтобы в разделку поступала карамельная масса с постоянной вязкостью.
Вязкость
карамельной массы, приготовленной по нормальной рецептуре, при 120°С равна
приблизительно 60 н-сек/м2 (600 пз) Во избежание
засахаривания ВНИИКП рекомендует поддерживать эту вязкость при выходе из
вакуум-аппарата и в том случае, если карамельная масса приготовлена со
сниженным количеством патоки или с полной ее заменой инвертным сиропом.
Одинаковую вязкость при разной рецептуре можно получить, если изменять содержание
влаги в карамельной массе. ВНИИКП рекомендует на практике пользоваться этим
приемом. Так, чтобы вязкость была одинакова при изготовлении карамели по разным
рецептурам, необходимо поддерживать следующую влажность карамельной массы:
|