Способ получения карамели "мягкой" пониженной сахароемкости и калорийности
METHOD FOR CARAMEL PRODUCTION WITH "SOFT" REDUCED SUGAR CAPACITY AND CALORIE CONTENT

Изобретение относится к кондитерской промышленности и может быть использовано для производства карамели «мягкой» пониженной сахароемкости, сладости и калорийности, формуемой методом отливки в формы, охлаждаемые в «холодном» пищевом этиловом спирте.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства карамели [Патент  RU № 2154387, опубликован 20.08.2000 г.], характеризующийся тем, что «мягкую» карамельную массу готовят путем смешивания уваренной карамельной массы с массовой долей сухих веществ 96 - 98,5 % с наполнителем в соотношении 1,3 : 1 в течение 4 - 5 мин. В качестве наполнителя используют смесь помадной массы с массовой долей сухих веществ 89 – 93 %, патоки и жира в соотношении 11,5 : 2,5 : 1 с температурой 70 - 75 °С. Готовую «мягкую» карамельную массу охлаждают сначала на однобарабанной машине до температуры 40 - 45 °С, а затем на КФЗ (карамелеформующе-заверточном агрегате) с принудительным охлаждением карамельного жгута до температуры 30 - 35 °С холодным воздухом температурой 16 - 18 °С. В предлагаемом способе обеспечивается получение карамели с мягкой однородной структурой, вязкопластичными свойствами.
Недостатком данного способа являются высокая сахароемкость, сладость и калорийность карамели, сложность и многостадийность технологического процесса, что увеличивает производственный цикл приготовления карамели за счет необходимости получения помадной массы, наполнителя из помадной массы, патоки и жира для смягчения карамельной массы и придания ей аморфно-кристаллической структуры, охлаждение карамельной массы на однобарабанной охлаждающей машине, обкатка полученной массы при принудительном охлаждении на обкаточной машине для формирования карамельного батона, калибровка карамельного жгута перед формованием карамели на ротационной формующей машине или КФЗ, охлаждение отформованной карамели на узком охлаждающем транспортере и в охлаждающем шкафу; наличие определенного процента брака на стадиях обработки и формования «мягкой» карамельной массы, что требует больших энергозатрат и производственных расходов, кроме того, перечисленное используемое оборудование является сложным, металлоемким и энергоемким.
Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение сахароемкости и калорийности, интенсификация технологического процесса производства карамели «мягкой», исключение отдельных технологических стадий и единиц оборудования, сокращение производственных площадей, снижение энергозатрат на приготовление помадной массы и наполнителя, формование и охлаждение карамели, повышение производительности и качества карамели за счет применения нового способа получения и формования «мягкой» карамельной массы методом отливки в формы, охлаждаемые в «холодном» пищевом этиловом спирте.
-1
Техническая задача достигается тем, что в способе производства карамели «мягкой», включающем уваривание карамельной массы, смешивание ее с рецептурными компонентами,  формование и охлаждение карамели, новым является то, что карамельную массу готовят без использования сахара на основе патоки крахмальной, которую уваривают до массовой доли влаги 4-7 % и редуцирующих веществ 40-55 % и подают в закрытую месильную камеру с паровой рубашкой и нагнетающим шнеком с частотой вращения 1,7-2,0 с, тужа же с помощью дозаторов вносят жир, заранее смешанный с эмульгатором – лецитином, эритрит в виде пудры, который в зависимости от рецептуры смешивают заранее с фруктово-ягодным (или овощным) порошком, вкусоароматические и красящие вещества, полученную однородную «мягкую» карамельную массу формуют при температуре 110-115 °С отливкой в формы, которые охлаждаются в «холодном» пищевом этиловом спирте с температурой 15-(-5) °С в закрытой охлаждающей камере, охлаждают карамель в течение 3,2-0,6 мин до температуры 28-35 °С, на выходе из камеры ее выколачивают из форм, обдувают воздухом для удаления с поверхности остатков этилового спирта, с помощью закрытого сетчатого транспортера карамель с идеально гладкой и блестящей поверхностью передают на упаковку, при этом  карамель «мягкую» готовят при следующем выборе соотношения рецептурных компонентов, кг:
Патока крахмальная  – 54,0 – 51,0
Жир  – 7,0 – 9,0
Лецитин – 0,07 – 0,09
Эритрит – 38,0 –34,0
Ароматизатор пищевой  –  0,08 – 0,12
Краситель пищевой – 0,08 – 0,12
Лимонная кислота   – 0,77 – 0,67
Порошок фруктово-ягодный (или овощной) – 0 – 5,0.
Технический результат заключается в расширении ассортимента карамели «мягкой» пониженной сахароемкости, сладости, калорийности,  упрощении и сокращении технологического процесса, снижении энергозатрат, это достигается тем, что исключаются отдельные технологические стадии подготовки «мягкой» карамельной массы к формованию и сложные единицы металлоемкого и энергоемкого оборудования, а именно: охлаждение «мягкой» карамельной массы после ее приготовления на однобарабанной охлаждающей машине, ее обкатка и калибровка на обкаточной и жгутовытягивающей машинах при принудительном охлаждении, формование на цепной формующей машине или КФЗ (карамеле-формующе-заверточном агрегате), охлаждение отформованной «мягкой» карамели на узком охлаждающем транспортере и в охлаждающем шкафу, при этом уменьшаются производственные площади при устранении технологического оборудования и сокращении технологического процесса производства. Перечисленное оборудование заменяется эффективной, компактной, простой в эксплуатации, энергосберегающей и высокопроизводительной смесительно-формующей установкой с отливочными головками, охлаждающей камерой с «холодным» пищевым этиловым спиртом.
-1
Способ производства карамели «мягкой» осуществляют следующим образом. Крахмальную патоку влажностью 20±2 % и температурой 85-90 °С подают на уваривание в вакуум-варочную установку, уваренную карамельную массу с массовой долей влаги 4-7 % и редуцирующих веществ 40-55 % подают в закрытую месильную камеру с паровой рубашкой и нагнетающим шнеком с частотой вращения 1,7-2,0 с, тужа же с помощью дозаторов вносят жир, заранее смешанный с эмульгатором – лецитином, эритрит в виде пудры, который в зависимости от рецептуры смешивают заранее с фруктово-ягодным (или овощным) порошком, вкусоароматические и красящие вещества в виде растворов, такие как пищевой ароматизатор, лимонную кислоту и пищевой краситель, полученную однородную «мягкую» карамельную массу формуют при температуре 110-115 °С отливкой в формы, охлаждаемые в «холодном» пищевом этиловом спирте с температурой 15-(-5) °С в закрытой охлаждающей камере, охлаждают карамель в течение 3,2-0,6 мин до температуры 28-35 °С, на выходе из камеры ее обдувают воздухом для удаления с поверхности остатков этилового спирта, с помощью закрытого сетчатого транспортера карамель с идеально гладкой и блестящей поверхностью передают на упаковку, при этом  карамель «мягкую» готовят при следующем выборе соотношения рецептурных компонентов, кг:
Патока крахмальная  – 54,0 – 51,0
Жир  – 7,0 – 9,0
Лецитин – 0,07 – 0,09
Эритрит – 38,0 –34,0
Ароматизатор пищевой  –  0,08 – 0,12
Лимонная кислота   – 0,77 – 0,67
Краситель пищевой – 0,08 – 0,12
Порошок фруктово-ягодный (или овощной) – 0 – 5,0.
В качестве пищевого ароматизатора  используют разные ароматические вещества, в зависимости от того какой аромат и вкус хотят придать «мягкой» карамели. В качестве красителя пищевого выбирают цвет, подходящий по цвету используемого порошка, вкусу и наименованию «мягкой» карамели.
Эритрит (эритритол) – высокоперспективный сахарозаменитель нового поколения, который относится к природным натуральным, безопасным и низкокалорийным сахарозаменителям, его получают из глюкозы путем ферментации. Он обладает высокой термической стабильностью при нагревании до 180 °С, химической стойкостью в широком диапозоне рН (от 2 до 12), биохимической устойчивостью по отношению к действию многих видов микроорганизмов и грибков, низкой гигроскопичностью, что облегчает создание условий для длительного хранения продукта. По сравнению с сахаром белым, он имеет очень низкую калорийность – от 0 до 0,2 ккал/г (у сахара белого – 3,8-4 ккал/г),  низкий гликемический индекс – 0 (у сахара – 70), инсулиновый индекс – 2 (у сахара – 43), он имеет наименьший коэффициент сладости -  0,7 (у сахара - 1), его применяют в питании больных диабетом, диетотерапии, направленной на снижение массы тела человека. Он не усваивается организмом, не влияет на уровень глюкозы в крови, что является главным при создании продукции пониженной сахароемкости и калорийности, обладает защитными свойствами от кариеса, не оказывает влияния на работу желудочно-кишечного тракта. При растворении эритрита во рту ощущается нежный эффект «прохлады», как от изделий с ментолом, что является пикантной и восхитительной особенностью изделий, приготовленных на его основе. Регламентируемый верхний допустимый уровень потребления эритрита в сутки составляет до 80 г (сахара белого – до 140 г).
Преимуществом формования «мягкой» карамельной массы методом отливки в формы, охлаждаемые в «холодном» пищевом этиловом спирте, являются: непрерывность технологического процесса, компактность технологического оборудования, универсальность, низкий удельный расход энергии, небольшие капитальные затраты, снижение количества обслуживающего персонала. Данный метод позволяет повысить интенсивность и эффективность производства, качество продукции, открывает возможность создания новых видов «мягкой» карамели.
Традиционным способом является охлаждение  карамели «мягкой» холодным воздухом. В предлагаемом способе в качестве охлаждающего агента используется «холодный» пищевой этиловый спирт, который имеет ряд преимуществ перед воздухом по теплофизическим и технологическим характеристикам: теплоемкость, тепло- и температуропроводность спирта выше, чем у воздуха при одинаковых условиях; этиловый спирт не растворяет карамель и не замерзает при низких температурах; продолжительность охлаждения карамели в «холодном» пищевом этиловом спирте в несколько раз меньше, чем на воздухе. Кроме того, использование нового способа охлаждения карамели позволяет быстро предотвратить процесс кристаллизации карамельной массы после ее уваривания, реализовать принципиально новую и перспективную технологию производства карамели, получить  карамель «мягкую» с идеально гладкой, блестящей и сухой поверхностью, которая при упаковке и хранении не намокает, не засахаривается, не слеживается и не прилипает к упаковочному материалу.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1 (прототип)
«Мягкую» карамельную массу готовят следующим образом. Вначале готовят наполнитель, для этого в смеситель загружают 7,3 кг патоки, 2,3 кг жира, 33,1 кг помадной массы с массовой долей сухих веществ 89 – 93 %, все перемешивают в течение 5 мин при температуре 70 °C. «Мягкую» карамельную массу готовят путем смешивания уваренной карамельной массы до температуры 125 °C с массовой долей сухих веществ 97 % с наполнителем в соотношении 1,3 : 1 в течение 5 мин. Полученная «мягкая» карамельная масса пластичная с центрами кристаллизации, с массовой долей сухих веществ 94 %. Готовую карамельную массу с внесенными добавками охлаждают с помощью холодного воздуха до температуры 35 °C и формуют на карамеле-формующе-заверточном агрегате. В предлагаемом способе обеспечивается получение карамели с мягкой однородной структурой, вязкопластичными свойствами.
Органолептические, физико-химические показатели качества, пищевая и энергетическая ценность  карамели «мягкой» представлены в таблице.
Пример 2
-1
Готовят «мягкую» карамельную массу, для этого крахмальную патоку влажностью 22 % и температурой 85 °С подают на уваривание в вакуум-варочную установку, уваренную карамельную массу с массовой долей влаги 7 % и редуцирующих веществ 40 % подают в закрытую месильную камеру с паровой рубашкой и нагнетающим шнеком с частотой вращения 1,7 с, тужа же с помощью дозаторов вносят жир в количестве 7,0 кг, заранее смешанный с лецитином в количестве 0,07 кг, эритрит в виде пудры в количестве 38,0 кг, вкусоароматические и красящие вещества в виде растворов, такие как пищевой ароматизатор «Яблоко» в количестве 0,08 кг, лимонную кислоту в количестве 0,77 кг и пищевой краситель «Солнечный закат» в количестве 0,08 кг, полученную однородную «мягкую» карамельную массу формуют при температуре 110 °С отливкой в формы, охлаждаемые в «холодном» пищевом этиловом спирте с температурой 15 °С в закрытой охлаждающей камере, охлаждают карамель в течение 3,2 мин до температуры 28 °С, на выходе из камеры ее обдувают воздухом для удаления с поверхности остатков этилового спирта, с помощью закрытого сетчатого транспортера карамель с идеально гладкой и блестящей поверхностью передают на упаковку, при этом  карамель «мягкую» готовят при следующем выборе соотношения рецептурных компонентов, кг:
Патока крахмальная  – 54,0
Жир  – 7,0
Лецитин – 0,07
Эритрит – 38,0
Ароматизатор пищевой «Яблоко»  –  0,08
Лимонная кислота   – 0,77
Краситель пищевой «Солнечный закат» – 0,08
Органолептические, физико-химические показатели качества, пищевая и энергетическая ценность  карамели «мягкой» представлены в таблице.
Пример 3.
Готовят «мягкую» карамель аналогично примеру 2, но для приготовления «мягкой» карамельной массы берут 52,0 кг патоки, 8,5 кг жира, 0,085 кг лецитина, 35,5 кг эритрита в виде пудры, 4,0 кг порошка свекольного, 0,11 кг пищевого ароматизатора «Вишня», 0,70 кг лимонной кислоты и 0,11 кг пищевого красителя «Бетанин (свекольный красный)».
-1
«Мягкую» карамельную массу готовят путем подогрева патоки влажностью 21 % до температуры 88 °С и уваривания ее до массовой доли влаги 6 %, редуцирующих веществ - 52 %, уваренную карамельную массу смешивают с рецептурными компонентами в месильной камере при частоте вращения шнека 1,9 с, причем эритрит в виде пудры смешивают заранее со свекольным порошком, формуют «мягкую» карамельную массу при температуре 114 °С отливкой в формы с последующим их охлаждением в этиловом спирте с температурой 5 °С в течение 2,3 мин до температуры 32 °С, при этом  карамель «мягкую» готовят при следующем выборе соотношения рецептурных компонентов, кг:
Патока крахмальная  – 52,0
Жир  –  8,5
Лецитин – 0,085
Эритрит – 35,5
Ароматизатор пищевой  «Вишня» –  0,11
Лимонная кислота   –  0,70
Краситель пищевой «Бетанин (свекольный красный)»  –  0,11
Порошок свекольный – 4,0.
Органолептические, физико-химические показатели качества, пищевая и энергетическая ценность  карамели «мягкой» представлены в таблице.
Пример 4.
Готовят «мягкую» карамель аналогично примеру 2, но для приготовления «мягкой» карамельной массы берут 53,0 кг патоки, 8,0 кг жира, 0,08 кг лецитина, 35,0 кг эритрита в виде пудры, 3,0 кг порошка тыквенного, 0,1 кг пищевого ароматизатора «Персик», 0,74 кг лимонной кислоты и 0,1 кг пищевого красителя «Оранжевый».
-1
«Мягкую» карамельную массу готовят путем подогрева патоки влажностью 20 % до температуры 87 °С и уваривания ее до массовой доли влаги 5 %, редуцирующих веществ - 49 %, уваренную карамельную массу смешивают с рецептурными компонентами в месильной камере при частоте вращения шнека 1,8 с, причем эритрит в виде пудры смешивают заранее с тыквенным порошком, формуют «мягкую» карамельную массу при температуре 113 °С отливкой в формы с последующим их охлаждением в этиловом спирте с температурой (0) °С в течение 1,4 мин до температуры 30 °С, при этом  карамель «мягкую» готовят при следующем выборе соотношения рецептурных компонентов, кг:
Патока крахмальная  – 53,0
Жир  –  8,0
Лецитин – 0,08
Эритрит – 35,0
Ароматизатор пищевой  «Персик» –  0,1
Лимонная кислота   –  0,74
Краситель пищевой «Оранжевый» –  0,1
Порошок тыквенный – 3,0.
Органолептические, физико-химические показатели качества, пищевая и энергетическая ценность  карамели «мягкой» представлены в таблице.
Пример 5.
Готовят «мягкую» карамель аналогично примеру 2, но для приготовления «мягкой» карамельной массы берут 51,0 кг патоки, 9,0 кг жира, 0,09 кг лецитина, 34,0 кг эритрита в виде пудры, 5,0 кг порошка клюквенного, 0,12 кг пищевого ароматизатора «Клюква», 0,67 кг лимонной кислоты и 0,12 кг пищевого красителя «Понсо».
-1
«Мягкую» карамельную массу готовят путем подогрева патоки влажностью 18 % до температуры 90 °С и уваривания ее до массовой доли влаги 4 %, редуцирующих веществ - 55 %, уваренную карамельную массу смешивают с рецептурными компонентами в месильной камере при частоте вращения шнека 2,0 с, причем эритрит в виде пудры смешивают заранее с клюквенным порошком, формуют «мягкую» карамельную массу при температуре 115 °С отливкой в формы с последующим их охлаждением в этиловом спирте с температурой (-5) °С в течение 0,6 мин до температуры 35 °С, при этом  карамель «мягкую» готовят при следующем выборе соотношения рецептурных компонентов, кг:
Патока крахмальная  – 51,0
Жир  –  9,0
Лецитин – 0,09
Эритрит – 34,0
Ароматизатор пищевой  «Клюква» –  0,12
Лимонная кислота   –  0,67
Краситель пищевой «Понсо» –  0,12
Порошок клюквенный – 5,0.
Органолептические, физико-химические показатели качества, пищевая и энергетическая ценность  карамели «мягкой» представлены в таблице.
Таблица – Показатели качества, пищевая и энергетическая ценность карамели «мягкой»
Показатели качества
Карамель
Пример 1 (прототип)
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Пример 5
Органолептические показатели
Вкус и запах
Соответствующие данному наименованию  карамели «мягкой», без постороннего привкуса и запаха, с легким охлаждающим эффектом
Цвет
Соответственный данному наименованию  карамели «мягкой», окраска равномерная
Поверхность
Сухая, без трещин, вкраплений, с четким рисунком
Сухая, без трещин, вкраплений, гладкая
Форма
Соответствующая данному виду карамели «мягкой», без деформаций
В виде «капли», соответствующая данному виду карамели «мягкой»
Физико-химические показатели
Массовая доля влаги, %
6,8
7,5
6,3
5,2
4,1
Массовая доля редуцирующих веществ, %
20,5
40
52
49
55
Кислотность в пересчете на лимонную кислоту, градусы
6,8
7,1
6,4
6,8
6,1
Структурно-механические показатели
Эффективная вязкость «мягкой» карамельной массы, Па·с(при t = 80 °С,τ = 4,2 с<sup>-1</sup>)
764
643
659
674
691
Пластическая прочность «мягкой» карамельной массы, кПа(при t = 80 °С)
122
108
111
117
126
Содержание фракций кристаллов в «мягкой» карамельной массе (от  0 до 5 мкм), %
41
53
49
43
39
Пищевая и энергетическая ценность
Содержание углеводов, %,из них редуцирующих сахаров, %
92,718,5
79,941,9
75,840,3
76,141,1
73,539,5
Содержание белка, %
0,10
0,13
0,14
0,14
0,15
Содержание жира, %
2,8
7,1
8,6
8,1
9,0
Калорийность, ккал/100 г
375
232
239
238
240
Как видно из таблицы, полученная карамель «мягкая» имеет привлекательный внешний вид, обладает вкусом и ароматом, свойственным вносимому пищевому ароматизатору, без нежелательных привкусов и запахов, с легким охлаждающим эффектом.
При уваривании карамельной массы до массовой доли влаги более 7 % карамель «мягкая» получается расплывчатой со слабой формоудерживающей способностью.
Введение эритрита в виде пудры более 36 % приводит к получению «мягкой» карамельной массы с грубокристаллической структурой, такая масса теряет свою текучесть при формовании, при добавлении жира более 9 % приводит к неравномерному распределению его в карамельной массе, при увеличении патоки более 54 % ведет  к получению массы с жесткой структурой.
Введение эритрита в виде пудры менее 34 %, жира менее 7 %, патоки менее 51 % приводит к получению карамельной массы с твердой аморфной структурой.
Охлаждение  карамели «мягкой» до температуры выше 35 °C приводит к осложнению процесса ее упаковки, при такой температуре она будет деформироваться, охлаждать карамель до температуры ниже 28 °C нет необходимости.
Из анализа данных, приведенных в таблице, можно сделать вывод, что предлагаемый способ получения карамели «мягкой» позволяет:
- расширить ассортимент  карамели «мягкой» с вязкопластичными свойствами пониженной сахароемкости, сладости, калорийности, повышенной пищевой ценности;
- повысить качество карамели за счет быстрого охлаждения горячей «мягкой» карамельной массы в «холодном» пищевом этиловом спирте, предотвращая тем самым процесс ее кристаллизации, получить карамель с идеально гладкой, блестящей и сухой поверхностью, которая при упаковке и хранении не намокает, не засахаривается, не слеживается и не прилипает к упаковочному материалу;
- упростить и интенсифицировать технологический процесс производства карамели, снизить энергозатраты, сократить производственные площади за счет исключения отдельных технологических стадий и сложных единиц металлоемкого и энергоемкого оборудования для обработки, формования карамельной массы и охлаждения карамели;
- повысить производительность карамели за счет формования горячей «мягкой» карамельной массы методом отливки в формы, которые охлаждаются в «холодном» пищевом этиловом спирте, причем с уменьшением температуры спирта сокращается продолжительность охлаждения карамели, что позволяет повысить единичную производительность охлаждающей установки.