标题
焦糖生产

获得反相糖浆和焦糖块

在糖果厂中,通过在酸作为反应催化剂的情况下转化糖溶液,制备用于焦糖生产中的糖蜜的部分或全部替代的转化糖。

研究强调了在蔗糖生产中使用转化糖的制备条件[2,12,14. 18,26,28]。
转化过程中反应的蔗糖量取决于许多因素:
  • a)用作催化剂的酸的性质和浓度;
  • b)浓缩用于倒置的糖溶液;
  • c)温度和反转持续时间;
  • d)糖溶液中存在非糖。
具有相同浓度的不同酸以不同的速率转化蔗糖。 转化能力取决于酸中游离氢离子的存在。
我们根据奥斯特瓦尔德给出了有关各种酸的转化能力的数据(表8)。
表8
酸名称

不变
倒置
酸名称

不变
倒置
盐          

100

蚂蚁    

1,53

硫            

53,6

苹果机        

1,27

磷的     

6,21

乳制品       

1,07

柠檬酸        

1,72

尖酸刻薄         

0,4

通过在10℃下将盐酸的半标准溶液添加到25%的蔗糖溶液中来进行转化。 盐酸转化常数为100。
随着酸浓度的增加,转化率增加。 对于强酸,反相作用的增长快于溶液中比例酸的含量,对于弱酸,反相作用的增长更慢。
随着可逆糖溶液温度的升高,转化率显着提高。
表9
反转温度(°C)

转化后的固体含量,%

还原物质含量,%

20%溶液的色度

60 *

80,3

24,2

0,3

70 *

80,5

50,2

0,35

80

82,4

87,8

0,36

90

83,0

92,8

0,43

100

83,4

88,0

0,73

110

84,3

81,6

2,1

                                                                 在反转过程中,糖溶液结晶,
由于高浓度蔗糖溶液在焦糖生产过程中会发生转化,因此,我们提供了浓缩蔗糖溶液的转化温度对转化糖形成的影响的数据(表9)。 在80%的糖下转化率是0,02%的糖
盐酸30分钟
  从以上数据可以看出,当向糖溶液中添加0,02%HCl时,最佳转化温度为30分钟。 温度是90°。
  影响研究糖溶液的浓度最近取决于在转化过程中形成的分解产物的性质[19],结果表明,随着糖浆中可转化糖溶液的浓度从70%升高到90%,易水解酸酐的形成量增加了焦糖的稳定性。 保护焦糖免于糖化所需的转化糖量可以大大减少。
当将具有与酸具有共同离子的中性盐添加到蔗糖溶液中时,当使用强酸作为催化剂时,转化率增加,而对于弱酸,转化率降低。
糖中所含的Nesahara以矿物质盐和其他物质的形式延迟了转化。 随着恒定添加酸量的糖溶液中非蔗糖数量的增加,糖溶液转化的能力降低。
用三分之二的糖浆(重量为糖的0,02%Hcl)倒置糖浆[2]时,形成不同纯度的糖的转化糖量将为:
糖浆类型 数量 倒转
糖%
精制糖浆     

80

砂糖        

50
红糖

40
I. N. Avdeichev和V. M. Korlyakova对80%的砂糖溶液和各种酸在110°的温度下进行10分钟的转化实验表明,盐酸和硫酸的添加量为0,01, 0,02-XNUMX%,在这些条件下转化几乎所有的糖。 增加转化时间或添加酸的量会导致大量转化糖的破坏和其颜色的强烈增加。
当向糖溶液中添加有机酸而不是无机酸时,酒石酸的含量应为0,5%,乳酸的含量为1%。 有机酸的盐具有更弱的转化能力。 因此,在这些条件下,1%的酒石酸钾酸转化18%的糖。 如果需要,在生产中会使用有机酸及其盐对糖溶液具有微弱转化作用的性质,以进行糖溶液的部分转化。 当在有机酸及其盐的存在下加热糖溶液时,形成的转化糖的分解进行得更加缓慢。 实际上,如果需要在短时间内将所有糖转化为转化糖,并且如果需要进行部分或延迟转化,则焦糖生产使用强酸(通常为盐酸),或者使用有机酸(乳酸,柠檬酸,苹果酸等)作为催化剂或有机酸的盐。
为了制备包含70-78%的转化糖的转化糖浆,使用80%的糖溶液,并且使用盐酸作为转化剂。 盐酸的添加量取决于糖的质量,在糖重量的0,015-0,03%之间变化。 对于砂糖,通常使用0,02-0,03%HCl。
将酸以90%其他溶液的形式添加到10度的糖浆中。 对于相同的糖溶液,在90°进行转化20分钟。 添加0,03%NS时l 或30分钟 加入0,02%的HCl。
要根据砂糖的特性控制必须添加到糖溶液中的酸的量,可以使用糖浆的pH值测定和实验室测定达到一定pH值所需的酸量。
酸含量相同的不同批次的砂糖可能具有不同的转化能力,具体取决于其中存在的非糖的性质。 但是,通过调节酸的添加量并保持恒定的pH,可以对不同批次的糖获得接近的转化率。
E.I. Zhuravleva证实,如果可逆糖浆的pH值保持在1,7至2,则转化过程中糖的性质差异不会对转化糖的量产生重大影响。
转化后必须立即中和并冷却糖浆。
用10%的苏打(食物)碳酸氢盐溶液中和酸,并不断搅拌以避免葡萄糖的分解,而葡萄糖对碱性环境非常敏感。
为了使所得的转化糖发生轻微的酸反应,将中和转化所用的酸所需的苏打水量减少10%。 根据化学反应方程式进行计算
                                                                HCl + NaHCOXNUMX = NaCl + H20 + C02.
可以将冷水冷却到40–45°C,使冷水流经安装在反转糖浆收集器中的线圈。 在转化糖成分分解的情况下,即使在低于100°C的温度下,转化糖浆在高温下的储存也会引起果糖的强烈变黑。
转化糖浆的制备通常在配备有盘管和搅拌器的铜锅炉中进行。 除铜[1]外,of17Т不锈钢制成的设备还可用于制备糖浆。
          焦糖质量
通过将糖溶液与糖蜜或惰性糖煮沸至固体含量为97–99%,可获得焦糖质量。 煮沸后立即变成焦糖状的透明粘稠液体,颜色从浅到淡黄色。 当冷却至40–45°时,焦糖块保持无定形状态,变硬变脆。
与作为固态晶体物质的糖不同,冷冻焦糖物质是同时具有固态和液态特性的非晶态物质。
获得焦糖块的技术过程可以被认为是糖从结晶固体到无定形状态的转移。
糖从晶体到无定形的转化可以通过两种方式完成:a)加热糖直到糖融化; b)将糖溶解在水中,然后蒸发水分。
在工业实践中,通过将糖溶解在水中并用糖蜜将糖溶液煮沸至所需的干物质含量来获得焦糖块。
需要将糖蜜添加到焦糖块配方中的原因是,当将纯糖浆煮沸成焦糖块时,糖会结晶。
当将糖溶液煮沸成焦糖块时,作为延迟糖结晶的物质,通常使用淀粉糖浆。 转化糖也可以用作抗结晶剂,其能够完全或部分替代焦糖糖料配方中的糖蜜。 根据我们的研究(VKNII),蔗糖熔体还具有延迟糖从焦糖团中结晶的特性。 将在10-175°C的温度下制备的177%蔗糖熔体添加到糖浆中,可以获得焦糖块和耐糖化的焦糖,
在焦糖糖料配方中添加糖蜜,使其具有加工(染色,拉伸,成型)所必需的塑性。
在焦糖生产中,在焦糖糖料配方中糖和糖蜜之间存在以下关系:100份糖50份糖蜜。
如果将糖蜜部分或完全用转化糖浆代替,则将糖蜜的量添加到配方中,以使焦糖糖浆中还原糖的含量不超过15-16%。
糖蜜和转化糖延迟焦糖块制备过程中蔗糖结晶的能力可以通过以下解释:
  • 与纯蔗糖的饱和溶液相比,饱和的糖浆和转化糖溶液中所含的固体含量增加;
  • 与纯蔗糖溶液相比,饱和糖浆和转化糖溶液的粘度增加;
  • 蔗糖,糖蜜和转化糖加热期间衰变产物的形成,其中一些能够延迟蔗糖的结晶。
糖蜜和转化糖对蔗糖1溶解度影响的研究表明,在糖蜜和转化糖存在的情况下,蔗糖的溶解度降低,蔗糖和糖蜜或蔗糖和转化糖的总固体含量增加(见表44)。
  随着添加到蔗糖-水系统中的糖蜜或转化糖的量增加,饱和溶液的固体含量增加。 因此,例如,蔗糖在30°时的溶解度为68,5%,即217,5和100 a水。 如果蔗糖不是溶解在纯水中,而是存在35%的糖蜜(即焦糖生产中通常使用的糖蜜),那么在饱和溶液中只有39,46%的蔗糖,或者157,3和100的水。 饱和溶液中的蔗糖和糖蜜固体的总量为74,9%,即298,6和100溶剂,即溶解度将增加近40%。
  转化成蔗糖-水系统中或转化后在此系统中形成的转化糖比饱和糖蜜更能增加饱和溶液中的固体总量。 给出的例子清楚地表明,糖蜜和转化糖作为抗结晶剂在获得焦糖块的过程中起着积极的作用。
在相同温度下,焦糖糖浆的粘度很大程度上取决于焦糖糖料配方中糖蜜的量[23,36,46]。 我们给出了各种糖蜜含量的焦糖糖浆的粘度指数(表10)。
表10
干物质

以%

在°C的温度下粘度以泊为单位

100

108

b

120

a)焦糖 与糖浆 50%的含量 糖蜜
87,32

3,89

2,58

1,63

1,31

85,20

2,00

1,39

0,94

0,77

84,08

1,45

1,02

0,70

0,60

82,20

1,15

0,77

0,54

0,44

b)焦糖糖浆,用25%糖蜜倒置糖代替糖(糖100克:, 糖蜜 25克,惰性17克)
86,74

2,38

1,65

1,06

0,88

84,20

1,07

0,78

0,54

0,46

82,53

0,77

0,55

0,39

0,33

c)焦糖糖浆 充分  替代 糖蜜转化糖(糖100 克,惰性30克)
87,0

1,59

1,06

0,73

0,64

84,8

0,94

0,63

0,44

0,37

81,9

0,44

0,34

0,25

0,22

从提供的数据可以看出,用糖蜜制得的焦糖糖浆或用转化糖浆的糖蜜部分替代的糖浆的粘度增加了;用一种转化糖制得的焦糖糖浆的粘度不比纯糖浆高。
糖蜜和转化糖作为延迟焦糖物质制备过程中蔗糖结晶的物质,其作用可以表示如下:
  • a)在糖-糖蜜或转化糖混合物的沸腾过程开始时,结晶(蔗糖由于在糖蜜或转化糖存在下糖的总溶解度增加而延迟;
  • b)进一步煮沸(焦糖糖浆至焦糖质量),某些形成的产品(由于糖的变化)也有助于延迟结晶;
  • c)焦糖块在冷却时,其粘性的快速显着增加也延迟了焦糖块的结晶,这阻碍了分子彼此之间的移动和连接。
我们工厂中焦糖块的制备包括两个通常顺序执行的操作:
  • 制作焦糖糖浆;
  • 将焦糖糖浆煮沸至焦糖块。
          在糖蜜上制作焦糖糖浆
采用批处理/方法,主要根据以下两种方案制备焦糖糖浆:
  • a)将糖溶解在预热的糖蜜中,同时用蒸汽鼓泡并将糖混合物煮沸至所需浓度;
  • b)在水中加热时溶解糖,然后将糖浆和糖蜜煮沸。 将糖蜜和糖蜜一起煮沸糖浆(既可以在同一设备中进行(制备糖浆的设备也可以在另一设备中提供糖浆和糖蜜的设备中进行)。
根据第一种方法,如下制备焦糖糖浆。
(将糖蜜加热至约60°C的温度,然后将其泵入设备(罐,分散器),然后将糖装入其中。在装载糖的同时,使蒸汽通过位于设备底部的环形起泡器。糖溶解后,停止通过起泡器供应蒸汽,将蒸汽以4-5 ati的压力注入设备中的盘管中,将糖-糖浆混合物煮沸至干物质含量的84-86%,将煮沸至指定密度的焦糖糖浆通过重力通过管道送入糖浆收集器,然后泵送通过过滤器在真空设备的收集器中,过滤器使用孔径为3到0,5 mm的金属网,在糖蜜中制得的焦糖糖浆中还原糖的含量不应超过12-14%,在转化糖中的还原糖应不超过14% -46%。根据该方案,在焦糖糖浆制备过程中还原性物质的积累通常为4%至5%。 约30分钟
根据第二种方法(如下制备焦糖糖浆。
将水以每25公斤糖30至100升水的速度倒入装有盘管的设备中,将蒸汽放进盘管中,然后装入糖。 该设备应配备搅拌器,以加快搅拌速度(糖的溶解通常会持续20到30分钟。在此期间,一部分水会蒸发,并在108-110°C的温度下糖浆中约含80%的糖。在最终的糖浆中添加(根据糖蜜的配方,将混合物煮沸至116–117°,对应于84–86%的固体含量。将焦糖糖浆过滤并通过泵输送至真空设备收集器。使用此方法,焦糖糖浆烹饪周期的总持续时间) 40-45分钟,还原糖的含量为13-46%,焦糖糖浆制备过程中还原糖的生长为4-6%。
两种制备焦糖糖浆的方法的比较研究[48]表明:(通过将糖溶解在预热的糖蜜中制备焦糖糖浆,可以得到糖浆,其中糖浆的还原糖和其他分解产物的量要比糖溶液的初步制备然后再用糖蜜煮沸的糖浆少。
我们提供了来自指示工作的数据(表14),该数据表征了通过上述两种方法在焦糖糖浆制备过程中糖中的物理化学变化。
表11
还原物质的百分比增长

λ= 282,5mμ处的吸收。 以任意单位

颜色以任意单位

第一种方法      

3,47

120

28,2

第二    

5,31

132

49,2

          制作焦糖糖浆的连续方法
糖果业的全俄研究所和Rot-Front工厂共同开发了一种连续制备焦糖糖浆的方法[48,51]。
根据新方法制备焦糖糖浆的技术模式与先前的方法和模式的不同之处在于,在进入真空设备集合之前,将糖蜜连续地添加到糖浆中。 焦糖糖浆的这种制备方式减少了对糖o-XNUMX和确切的或糖转化的混合物的热作用的持续时间。 因此,减少了在焦糖糖浆制备过程中形成的还原糖和其他蔗糖衰变产物的量。 由于蔗糖衰变产物含量降低而引起的糖浆颜色也降低。
11                                        图。 11,糖浆酿造站连续工艺方案 动作:
/-食糖中的nor; 2-糖分筛机; 3-加药箱热水器; 4-制备焦糖糖浆的溶剂; 5-糖蜜温度机; 6 —用于分配糖蜜的泵; 7-转化糖浆的编译; 8 —用于分配反相糖浆的泵。
在Rot-Front工厂进行的一种新的制备焦糖糖浆的方法的测试表明,所提出的制备焦糖糖浆的方法使得从糖浆中获得焦糖糖浆和焦糖块的阻力增加。
根据现有方法烹饪焦糖糖浆时,焦糖糖浆中还原性物质的含量为11-12%,而不是ІІ4-16%。
通过以下方法在新工作站上制备焦糖糖浆(图11)。
糖noriya 1被送入料斗и如图2所示,它穿过一个大筛子(孔径为6毫米),并通过一个狭缝(其高度由百叶窗的移动取决于容量的大小控制)离开倾斜平面,进入带有2毫米孔径的筛子。 经过磁铁的筛分的糖连续进入溶剂进料斗4。
来自计量罐3的水被蒸汽通过位于罐下部的盘管加热至80-90°,不断进入溶剂。
水箱中的水位保持恒定。 借助球阀,以及带恒温器的所需水温。 排水管的角度决定了水头的高度及其相应的流量。
糖类溶剂是一种水平设备,底部为半圆柱形,沿垂直隔板的长度分为六个相互连接的部分。 糖和水不断地进入比例(1:0,25进入溶剂的第一部分。与糖混合(水从第一部分加热到第二部分,然后加热则溶解)。
用蒸汽夹套将设备中的处方混合物加热,沿着长度将其分成三部分,然后使用卧式桨式混合机。 在第六部分的最后部分,将鼓式过滤器安装在搅拌机轴上,以过滤最终的焦糖糖浆。
在圆筒形温度机器60中预热至70-5°的糖蜜,或来自收集器7的转化糖浆通过计量泵6(或8)连续供入溶剂的第五部分。
在溶剂中,整个配方混合物充分混合,并通过位于溶剂第六部分的过滤器,送入真空设备收集器。
离开溶剂时,焦糖糖浆的温度为106-110°,湿度为і1і8-20%。
为了将溶液从一个部分转移到另一部分,在这些部分之间的隔板的上部提供了孔。 为了增加溶液沿着设备的路径,这些孔用专用的导向装置覆盖,这些导向装置提供了到溶液的下一个部分(位于上一个部分的下部)的过渡。 该站的容量为每小时2000公斤糖浆。
根据VNIIprodmash开发的技术文档,Barsky机械制造厂组织了连续生产焦糖浆的工作站的连续生产。
敖德萨糖果工厂的负责人Ya。B. Schenker提出,通过在压力下将糖溶解在糖蜜中,然后将形成的糖浆混合物煮沸成焦糖(在真空装置中,将焦糖块化。)。通过这种方法获得的焦糖糖浆以其良好的耐久性而著称,并且正在开发设备的技术文档,以广泛验证所提出的方法。
国外(在直接位于真空设备上的周期性操作设备中制备了焦糖糖浆,这使得(可以得到还原糖和分解产物的含量较低的糖浆[47、3])。
不管焦糖糖浆的制备方法如何,它都必须是透明的(从浅到浅黄色),并且里面不应有糖晶体。 焦糖糖浆的湿度从14%到18%。 还原剂的数量取决于配方,方法和制备方式,连续方法范围为1-2%,而现有批次方法范围为15-46%。
糖和焦糖糖浆的水分含量可以使用特殊的自动操作设备通过沸点确定。
焦糖糖浆的热容量为0,495-0,505 kcal / kg摄氏度。
在桌子上。 图12显示了根据Bukharov [6]的糖,糖浆和转化糖浆沸点的数据。
表12
溶液浓度(%)

50

60

70

75

80

85

90

糖浆沸点°С:

糖        

101,8

103,05

105,05

107,0

109,4

113,0

119,0

的         

101,3

1С1,95

103,65

104,85

106,45

109,0

113,60

倒置       

-

-

108,10

110,50

113,50

118,0

124,55

使用糖,糖浆和转化糖浆的沸点表,考虑糖,糖蜜和转化糖的配方比例,可以设定各种浓度的焦糖糖浆的沸点。
         制作转化糖焦糖糖浆
实际上,在焦糖生产中,有两种方法可以在转化糖上制备焦糖糖浆:
  • a)满和
  • b)用转化糖部分替代糖蜜。
将转化糖以预先制备的中和的转化糖浆的形式添加到糖浆中,或者通过添加酸在糖溶液中转化糖。
在焦糖生产的实践中,最经常地,将通过计算确定的转化糖浆的量引入浓度为80%的糖浆中。 确定转化糖浆的所需量时要考虑到转化糖浆中所含转化糖的量以及焦糖糖浆中转化糖的所需百分比(15-16%)。 将糖浆和转化糖的混合物煮沸至所需浓度,过滤并泵入安装在真空设备中的收集器中。 如果制备焦糖糖浆时用转化糖部分替代糖蜜,则糖浆中还原糖的含量不应超过15%。
向糖溶液中添加酸并形成转化糖的方法(这使得获得具有较少还原糖的焦糖块和增加糖浆颜色的深层分解产物成为可能)的方法并不广泛,因为这样很难获得具有稳定量还原物质的焦糖浆。通过向糖溶液中加入乳酸或其他稍微转化的蔗糖酸,可以通过这种方法获得焦糖糖浆。 所得焦糖糖浆中转化糖的含量也不应超过15-16%。
      将焦糖糖浆煮沸至焦糖
为了获得焦糖块,水分含量为14-18%的焦糖糖浆需要煮沸至97-99%的干物质。 从烹饪设备上卸下时的焦糖块是淡黄色至淡黄色的透明粘性液体。
  当焦糖物料冷却时,其粘度大大增加,物料在80–90°时具有塑性。 随着进一步的冷却,它硬化成玻璃状物质。
焦糖物质的平均化学组成取决于焦糖糖蜜或糖煮制而成。
  糖蜜上的焦糖物质包含:蔗糖58%,糊精20%,葡萄糖10%,麦芽糖7%,果糖3%,水分2%。
在糖溶液中添加转化糖的焦糖质量为:蔗糖78–80%,转化糖18–20%,水分2%。
另外,焦糖物料,无论是用糖蜜还是转化糖制备,都含有一定量的分解产物,这些分解产物是由在焦糖糖浆制备过程中糖的化学变化并将其煮沸成焦糖物料而产生的。
  糖类的分解产物包括酸酐及其缩合产物,以及糖类的更深层分解产物:羟甲基糠醛,酸,色素和腐殖质。
由于糖的深度分解产物对焦糖团块和焦糖团的性质的负面影响,必须进行将焦糖糖浆煮沸成焦糖团块的过程,从而消除或最小化这些分解产物的形成。 通过降低温度并减少焦糖糖浆的加热时间可以达到这一条件。
在盘管真空设备中将焦糖糖浆煮沸成焦糖块。 在一些工厂中,焦糖块也用通用炊具酿造。
取决于真空装置中的真空度和湿度,在真空装置出口处的焦糖团的温度为105至125°(糖蜜上的焦糖团)和115至135°(转化糖上的焦糖团)。 焦糖物料的粘度取决于配方和水分含量。 焦糖块的热容量为0,422-0,450 kcal / kg度。 当焦糖物料冷却时,其粘度大大增加。 对焦糖糖料在宽温度范围内的粘度的研究[9,38]表明,根据配方制备的水分含量为2,4-2,5%的焦糖糖料:在100°C时,糖分为50份,糖蜜为120份,糖蜜的粘度约为600泊。 当该团块冷却至90°时,其粘度增加至50万泊,在68-72°的温度下-达到500-900万泊。 根据温度,我们给出了糖蜜含量不同的焦糖糖浆的粘度(以泊为单位)的数据(表13)。
由于蒸煮时间短,当将焦糖糖浆煮沸成焦糖块时,糖中的化学变化可以忽略不计。 当将焦糖糖浆煮沸至焦糖质量时,还原性物质的量增加1,5-3%。 此外,减少焦糖糖浆中的还原物质

温度以“ C”为单位

糖蜜含量%

15

25

35

50

水分含量 以%
1,91

1,84

2,48

2,30

2,70

135

184

_

           

-

125

310

372

-

-

-

115

797

958

550

1 003

1 100

105

2400

3 250

1547

3 820

3 900

95

9 500

14000

6 900

20 000

24 000

90

20 200

30 300

15 626

48 200

50 000

85

46 800

73 200

44 700

115 000

117 000

80

118 000

174 000

121 000

300 600

350 000

75

317 000

-

399 000

955 000

-

在将焦糖糖浆运输到真空装置期间降低了0,5-1%。
由于沸腾而导致的焦糖色泽增加了30–34%,在运输和储存期间高达24%。
由焦糖团块在282,5 tts的光波长下在光谱的紫外线部分中的吸收指数的变化确定的分解产物的量在焦糖团块的蒸煮过程中增加了12-15%。
在桌子上。 图14显示了我们研究的一些数据,这些数据表征了还原性物质的变化,R = 282,5shts时焦糖糖浆光谱的紫外线部分的最大吸收以及将糖浆煮沸至焦糖块时的可见颜色。
从以上数据可以看出,当将焦糖糖浆煮沸至焦糖质量时,尽管沸点很高,但由于该过程的持续时间短而导致的化学变化程度小于制备焦糖糖浆时的化学变化程度。
在VKNII和Rot-Front工厂共同开发的焦糖糖浆连续制备方案中,由于减少了对糖浆混合物的温度影响时间,因此化学变化较少。
糖浆的制备方法

建立
减少物质百分比

紫外线吸收 提高
颜色
以任意单位
通过蒸汽喷射将糖溶解在预热的糖蜜中            1-2,5

44-56

32

用糖蜜煮沸预制糖浆         1,15-1,5

44

30

连续 *。

2-3

25-69

5-9

*给出了糖浆和焦糖块蒸煮过程中还原性物质,吸收指数和颜色的一般增加量的数据。
结果表明,通过引入连续的制备焦糖糖浆和焦糖块的方法,可以实现焦糖块质量的改善。
          将焦糖糖浆煮成焦糖块的方法
先前使用的在大气压下用蒸汽加热的开锅中制备焦糖块的方法,以及在明火下不存在蒸汽的情况下,导致沸点结束(155-160°)时生产率低和块温度高。 手工车间使用焦糖大块蒸煮方法,即在燃烧器上进行焦糖蒸煮,导致生产率低下和不卫生的困难状况。 由于生产率低和对糖混合物的长期温度影响,目前还没有在大锅中在大气压下通过蒸汽加热来蒸煮焦糖块。
由于过程的持续时间(30–40分钟),球形真空设备用于将焦糖糖浆煮沸成焦糖块的方法以及由于糖的分解而导致焦糖块的技术性能下降的方法也未得到广泛使用。
通用炊具被广泛使用,因为它们还用于烹饪浇头,太妃糖和其他糖果块。 通用炊具(参见图25,第IV部分)包括带有蒸汽夹套和搅拌器的蒸煮器A。 通过位于锅炉下部的孔(由阀门关闭),锅炉与安装在主机架上的第二个锅炉E连接。 第二个锅炉未加热,而是通过冷凝器与真空泵相连。
下锅炉通过橡胶垫圈与第一锅炉紧密连接。 使用机构K,将第二个锅炉带到第一个锅炉并从其中转移过来。
将焦糖糖浆(糖,水或糖浆,糖蜜或转化糖浆)的原料(一次装载约50公斤)装入上层蒸煮器,释放5-6 atm压力的蒸汽,并打开混合器。 蒸煮至水分含量为5%至6%(相当于135-140°C),然后关闭蒸汽,停止搅拌器并将下锅带入蒸煮器,启动真空泵,并关闭阀门以关闭上层锅炉的排水孔。 焦糖物料从上层锅炉流到下层锅炉,在其中形成高达700毫米的真空。 在物料泄漏的过程中,持续约2分钟,物料沸腾,并通过降低沸点将水除去。 根据稀疏程度,焦糖块中会除去另外2-3%的水分。 在115-125分钟内焦糖块的温度为3-5°。 它从锅中卸下并转移到冷却台进行进一步处理。
烹饪焦糖块的整个过程的持续时间为15-20分钟。 该单位的生产率为每班约800公斤焦糖质量。 当需要低生产率的设备时,建议使用这些设备来烹饪焦糖块。
蛇形真空设备(每班生产率为4-8吨)广泛使用(用于将焦糖糖浆煮沸成焦糖质量)。 使用带有线圈加热表面的真空设备可以使焦糖块连续煮熟并减少到2–2,5分钟。 在开锅和大气压下或在传统真空设备中烹饪时,不需要30–40分钟。 由于在盘管真空设备上工作时可以达到很高的真空度,因此焦糖煮沸物的温度降低到105-115°。
具有线圈加热表面的真空设备具有两个部分:加热和蒸发。 加热部分是壳体,在壳体中封闭有线圈。
在外部,盘管用冷却剂-压力为5-6 atm的饱和蒸汽冲洗,进入设备加热部分的蒸汽空间。
蒸发部分是一个(垂直的圆柱形容器,分为两部分。上部末端是一个锥形收集器,被阀门堵住,下部是带有阀门的锥形收集器,或者是收集器皿。这种装置的蒸发部分设计使沸腾过程可以在真空和真空下继续进行)定期卸载设备
在焦糖生产中,使用了几种类型的盘管真空装置,它们在加热表面的尺寸,加热和蒸发部分的位置方面有所不同。 最古老的设备是带有一个直径为33 mm,长度为19 m的线圈的设备,加热部分位于蒸发部分上方。 该设备的生产率约为每班2 g。 这些设备目前被更高性能的设备所取代。
Bolshevsky工厂的双线圈真空设备在设计上有所不同。 它有一个大的加热表面,由两个由直径3%4 mm的管道制成的线圈组成,每个线圈长33 m。 线圈平行放置。 设备的加热表面为6,2平方米,每班生产率约2吨焦糖质量。
对于焦糖生产线,上述烹饪装置的设计由于其相当大的高度而不方便。 因此,在生产线上使用了真空设备,其中加热和蒸发部分是分开的。
目前,雅罗斯拉夫斯基工厂生产两种真空设备,每班生产能力分别为4吨和8吨焦糖。 在四吨真空装置(图12)中,加热部分和真空部分被分开并平行布置,并与一个公共盖相连。 因此,该设备的高度比以前的设计小得多,仅为2,3 m。
该设备的加热部分的加热表面为4,2 m2,为圆柱形焊接柱,内部有一个长32 m的线圈,直径为38/42 mm。 线圈和气缸之间的空间通过加热蒸汽来清洗,蒸汽的压力为6 atm,该蒸汽通过位于壳体高度中间的开口进入。 活塞泵将糖浆输送到盘管的下端。 第二端
线圈通过连接管连接到真空室,煮焦糖团在此连续流动。
在盘管沸腾过程中形成的蒸汽和空气被除去(当煮沸的焦糖浆进入真空室时)进入冷凝器。 真空室由内部和外部锥形收集器组成。
12图。 12.带有远端线圈的真空装置:
—带盘管的蒸汽室; b-真空室。
焦糖物料收集在由蒸汽加热的内部收集器(储钱罐)中,然后从那里转移到外部收集器,周期性地从中将其卸载到生产线冷却机的漏斗中。
通过增加加热面积并随着线圈直径的增加而改善[8]的传热条件,可将真空设备的生产率提高至25 t。 在该设备的新设计中,线圈的直径增加到50毫米。
为了操作,安装和维修的方便,新设备中的加热和蒸发部分通过管道完全分开并互连。 通过这种设计更改,您可以将设备的加热部分安装在地板上,并将蒸发器安装在冷却机生产线上方。 焦糖糖浆煮成线圈 通过连接设备加热部分和蒸发的管道进入由蒸汽加热的接收器真空室。
糖浆沸腾过程中形成的二次燃料和与焦糖团一起进入真空室的空气被排入冷凝器。 当接收器中积聚了15–20 kg焦糖物质时,将打开一个阀,该阀将外部收集器连接到真空室,焦糖物质流入收集器,然后流入冷却机的漏斗。
焦糖生产中使用的真空设备设计用于6个大气压的加热蒸汽压力。 烹饪焦糖块时的平均传热系数仅达到300至350 kcal / m2 小时冰雹。 估计的蒸汽消耗量仅为约1,3千克/千克蒸发水分。
每个真空设备都配备有用于将糖浆喂入盘管的泵,冷凝器和湿空气泵。 在国外,最近推荐使用蒸煮焦糖块的设备,其中焦糖糖浆的沸腾发生在薄膜中。 这些设备上的烹饪时间为0,5到1分钟。
仪器仪表中央研究实验室TsNILKIP [37]和VKNII [5]开发了自动装置,用于以预定的时间间隔从真空设备中卸下焦糖块。 这些设备的操作经验证实了它们在真空设备上安装的便利性。
           线圈真空装置中的焦糖块蒸煮
焦糖糖浆由活塞泵以1-1,5 atm的压力送入真空设备的盘管。 当通过盘管时,糖浆被蒸汽的热量加热,从而冲洗盘管至沸点。 焦糖糖浆与煮沸过程中释放的蒸汽一起从盘管进入真空室。 当离开线圈时,焦糖团落到真空室的底部,并且二次蒸汽和空气被吸入冷凝器。
在冷凝器中,蒸汽将热量放到进入冷凝器的水中,然后与空气一起被湿空气泵排到排水系统。 由于稀有性,真空室中的焦糖物质由于其沸点较低而另外损失了水分。
焦糖物料应每2,5-2分钟从设备中卸下一次。 通过安装上述卸载机器,可以确保严格遵守指定的卸载时间。
当团块在真空设备中停留超过2,5–3分钟时,由于内碗的过度充满,焦糖团块可能被多余的杂质带走,此外,还原剂(糖类物质和其他分解产物)的增加也可能增加。
为了避免夹带焦糖质量多余物质,必须在真空装置的容量和真空室的容量之间观察到一定比例。
13                                                                           图。 13.陷阱.
容量为4吨焦糖的真空设备(每班次的质量应具有约120 I的腔室,容量为8吨-240升。如果通过加长线圈来增加加热面积,则必须增加腔室的容量。
真空空间的增加也可以通过将其安装在捕集阱的上部(带有圆锥形底部的圆柱形容器(图13))来确保,在容器的上部有一个带槽的管,用于移去多余的管对。 管道连接到真空泵。
必须定期使用敏感试剂-萘酚的10%-HO.ro醇溶液定期检查湿气泵中的水是否含糖。
真空装置的性能和焦糖物料的质量对加热蒸汽压力的影响很大。 在我们的工厂中,使用6个大气压的蒸汽烹饪焦糖块。 根据工厂的实验数据,加热蒸汽压力从6 atm降低到5 atm会使真空设备的生产率降低12%,而加热蒸汽压力降低到4 atm会使生产率降低25%以上。
在国外糖果业中,广泛使用加热压力为8-10 atm的蒸汽来蒸煮焦糖块,这可以提高真空设备的生产率并获得更高品质的焦糖块。
焦糖块的质量还受到真空室中真空度的很大影响。 当真空度从550–600毫米(通常在我们的真空设备上保持)增加到700–720毫米时,焦糖物料的温度显着降低,从而导致焦糖物料的分解产物量最少且颜色较少。
焦糖物料的水分含量取决于所要使用的焦糖含量,范围为1%至3%。 对于糖果焦糖,必须将焦糖块煮沸至1-1,5%的水分,对于带馅的焦糖,必须将其煮沸至1,5至2,5-3%。
由于与在糖蜜中的焦糖相比,在转化糖上制备的焦糖具有较低的粘度,因此必须将其煮沸至更高的浓度。
由于加工焦糖块的技术过程,最佳粘度为120°,正常配方约为600泊。 更改配方时,可以通过控制其水分含量来实现焦糖物料的最佳粘度。
以下是数据[8],显示了焦糖料的水分含量应根据其配方进行调节的程度。
这些焦糖物料水分含量的建议(取决于配方)应在制造带馅焦糖物料时使用。 对于糖果焦糖,物料的水分含量应保持在1-1,5%的范围内。
焦糖配方

湿度焦糖

质量%

糖蜜

100零件

50零件

2,6-2,7

100

35

2-2,4

100

25

1,0-2 0

100

15。

1,7-1.8

100

少于15个零件
倒转
1.3-1,5

焦糖物料中的固体含量可以通过在给定真空下物料的沸点来控制。 在桌子上。 15焦糖沸点
在糖蜜上团块并以各种稀释度转化糖 [Ⅰ].
数量

体温

沸腾

焦糖中的干物质质量百分比

真空667,49毫米。
t开水 = 50

真空610,63毫米
t开水= 60°

a)糖蜜上的焦糖质量

96,0

82,97

95,54

96,5

86,27

99,10

97,0

93,20

106,60

97,5

104,20

118,56

98,0

115,60

131,26

98,5

132,12

148,98

b)转化糖上的焦糖质量

96,0

92,35

105,67

96,5

99,94

113,93

97,0

112,57

127,70

97,5

128,33

144,94

98,0

146,0

-

从提供的数据可以看出,增加真空设备中的真空度对于降低焦糖物料的温度非常重要。表15和“提高其质量。”在巴巴耶夫工厂进行的实验在真空室中约700 mm的真空下制备焦糖物料时,具有支撑能力。装置在这种压力下并在这些条件下得到焦糖块(更高的耐用性和更好的质量。
吸尘器清洗。 在蒸煮过程中,在焦糖团流过的盘管和管道的壁上逐渐形成薄膜,这降低了热导率,从而降低了设备的生产率。 该膜还有助于在线圈和管道的壁上形成晶体,这可能导致糖浆和焦糖块的结晶并完全停止真空设备的运行。 为了除去所产生的层和可能在设备的各个部分中延迟的焦糖质量残留物,定期将真空设备(每次班次至少两次)通过糖浆泵用热水洗涤。 在清洗真空设备之前,先用蒸汽将其吹走。
生产糖浆和馅料时,应使用含有1,5%至5%糖的og的洗涤水。 为了更彻底地清除设备盘管内表面的碳层,每周用2-3%的苛性钠溶液清洗盘管一次,然后在盘管中放置12小时。 用苏打水清洗后,冲洗设备 水。
          收到焦糖团时糖中的化学变化
在焦糖糖浆和焦糖块的制备过程中加热蔗糖和淀粉糖浆时,会发生化学变化,主要与蔗糖以及糊精和麦芽糖浆的水解有关。
随着蔗糖的分解,转化糖形成,而糊精和麦芽糖的分解产物是葡萄糖。
形成的单糖-葡萄糖和果糖进一步分解后,会形成各种组成和性质的分解产物,具体取决于加热条件,加热溶液的浓度和介质的反应。
研究VKNII [21、13、40]显示,加热后蔗糖的水解分解及其分解产物可以以以下形式表示:
11.1
V. A. Smirnov [ZL,32,33]研究了加热淀粉糖浆形成的分解产物的性质和特性。 这些研究表明,加热后淀粉水解产物的分解与糖溶液的分解没有什么不同,但是在溶液中存在果糖的情况下分解过程进行得更快。
糖和糖蜜加热产生的分解产物具有不同的物理化学性质,并且对制造焦糖块的工艺过程以及焦糖的性质和质量具有不同的影响。
文献数据[32,62]和我们的研究结果[19,20,41,45]表明,在焦糖糖料制备过程中糖加热过程中形成的一些分解产物(氧甲基糠醛,色素和腐殖质)增加了焦糖糖的颜色和吸湿性群众和焦糖。 分解产物的另一部分(酸酐和还原产物)能够延迟蔗糖从焦糖团中的结晶,并且不会不利地影响焦糖的吸湿性和颜色。
14/-糖蜜上的焦糖; //-糖浆上的焦糖; ///-焦糖与蔗糖融化; IV-焦糖加转化糖,a-蔗糖; B-葡萄糖; c-果糖。
图。 14.用各种抗结晶剂制备的焦糖的色谱图:
这些研究是我们在纸上使用光谱学和色谱法进行的; 研究了将分解产物添加到配方中时产生的分解产物及其对焦糖物质性质的影响
在这些研究的基础上,可以得出以下结论:糖获得焦糖块的过程中糖的化学变化以及分解产物对焦糖技术性能的影响。
1.加热焦糖糖浆时,在糖的分解产物中,主要分解产物(酸酐和缩合产物,即酸酐彼此的化合物和单糖不变的酸酐的化合物)占主导地位,位于色谱图上的糖(图14)上方。 此外,在分解产物中,发现了更深层的分解产物(羟甲基糠醛等),它们位于色谱图上起始糖以下。
转化糖上的焦糖质量比糖蜜上的焦糖质量含有更多的分解产物。 随着焦糖糖浆加热时间的增加,在接收到焦糖物质时,分解过程加快(图15和16)。
随着焦糖溶液浓度的增加,尤其是在蔗糖熔化期间,在分解产物中主要存在缩合产物,该缩合产物位于色谱图上初始糖的上方,并具有抗结晶剂的性能。 分解产物
在这些条件下少量形成糖(羟甲基糠醛,酸,色素和腐殖质)。
15                  图。 15.取决于加热时间,焦糖糖浆中分解产物的量变化:
1-糖浆混合物中的羟甲基糠醛; 2-糖浆混合物中的腐殖质; 3-羟甲基糠醛在糖转化混合物中; 4 –糖转化混合物中的腐殖质。
当加热低浓度的糖和焦糖溶液时,分解产物以深度衰减的产物(氧甲基糠醛,色素和腐殖质)为主。
糖和焦糖糖浆的主要分解产物以及位于所研究糖上方色谱图上的还原产物对焦糖保持无定形状态具有积极作用,即,它可以延迟蔗糖从焦糖块中的结晶。 它们在分解产物中的数量随着加热糖溶液浓度的增加而增加。
16                                                       图。 16.焦糖在糖蜜和转化糖上的吸收曲线。
蔗糖熔体,是从染料中纯化的,并且至少包含33-35%的易水解酸酐(易水解的酸酐是根据还原性物质含量的差异计算得出的,还原性物质的含量是在HC1和一种酶存在下将其熔化后确定的),可用于制备焦糖状糖蜜完全或部分替代的抗结晶剂。 用糖蜜完全替代糖蜜后,必须将糖蜜以糖的10-15%的量添加到糖浆中。

[Ⅰ] 通过计算获得的高度集中的解决方案的布哈罗夫表[6]的数据为近似值。 焦糖质量浓度的增加和真空度的降低最明显。

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