Tehnologia Si Controlul Calitatii Produselor de Caramelaj

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

2. Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj 2.1 Clasificare. Produsele de caramelaj cunoscute sub denumirea generală de bomboane se obţin prin modelarea masei de caramel rezultate la fierberea

şi conce concentr ntrare areaa unui unui sirop sirop de zahăr zahăr şi glucoz glucoză/z ă/zah ahăr ăr inver invertit tit cu/făr cu/fărăă alte alte materiale necesare învelişului / umpluturii. Produsele de caramelaj se pot clasifica din mai multe puncte de vedere cum ar fi: După compoziţie: simple (100% masă caramel): - acidulate; - neacidulate. - cu umpluturi(70-75% masă caramel): - lichide (sirop, lichior); - semilichide (creme); - moi (fructe, jeleuri, rahat, fondant); - tari (caramel, crocant, sâmburi graşi). După gradul de prelucrare al masei de caramel, bomboanele pot fi: - cu masă frământată(sticloasă); frământată(sticloasă); - cu masă trasă(mătăsoasă). După profilul lor, bomboanele sunt clasificate în: - Dropsuri, cu profil bombat; - Masate, cu profil tip figurine; - Rolsuri, Rolsuri, cu profil I şi cilindric; - Rocsuri, cu profil cilindric. Procesul tehnologic de fabricaţie a bomboanelor cuprinde următoarele faze:  Pregătirea şi dozarea materiilor alimentare;  Prepararea siropului de bomboane;  Prepararea masei de caramel;  Prepararea umpluturilor;  Prelucrarea masei de caramel;  Formarea şi răcirea bomboanelor;  Finisarea bomboanelor;   Ambalarea, depozitarea şi livrarea bomboanelor. 2.2 Caracteristicile materiilor alimentare Zahărul constituie materialul de bază, cel mai important din industria

prod produs usel elor or zaha zaharo roas ase. e. Co Conf nfor orm m Ordi Ordinu nulu luii 269/ 269/20 2003 03 priv privin indd natu natura ra,, conţinu conţinutul tul şi origin originea ea unor unor zahar zaharuri uri destin destinate ate consu consumul mului ui uman uman aceste aceste produse trebuie să corespundă următoarelor definiţii şi caracteristici: 1. Zahăr Zahăr semial semialbb – zaharo zaharoză ză purific purificată ată şi crista cristaliza lizată, tă, polari polarizaţ zaţie ie 0 (min.99,5 Z), zahăr invertit (max. 0,1%), umiditate (max. 0,1%); 2. Zahă Zahărr sau sau zahă zahărr alb alb –zah –zahar aroz ozăă puri purififica cată tă şi cris crista taliliza zată tă,, 0 polarizaţie(min.99,7 Z), zahăr invertit (max.0,06%), umiditate (max. 0,06%), culoare (max.9 puncte);

 _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

6

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____  3. Zahăr extra alb are caracteristicile zahărului alb la care se adaugă

culoare(max. 4 puncte), cenuşă conductometrică (max. 6 puncte), culoare în soluţie (max. 3 puncte); 4. Soluţi Soluţiee de zahăr zahăr – soluţ soluţie ie apoas apoasăă de zaharo zaharoză ză cu: cu: substa substanţă nţă uscată uscată (min.6 (min.62%) 2%),, zahăr zahăr inver invertit tit (max.3 (max.3% % s.u.), s.u.), cenuş cenuşăă condu conducto ctomet metric ricăă (0,1%s.u.), culoare în soluţie (max. 45 unităţi ICUMSA); 5. Soluţi Soluţiee de zahăr zahăr invert invertitit – soluţi soluţiee apoas apoasăă de zahar zaharoză oză parţia parţiall invert invertită ită prin prin hidrol hidroliză iză cu: substa substanţă nţă uscată uscată (min. (min. 62%), 62%), zahăr zahăr inver invertit tit (350%s.u.), cenuşă conductometrică (max. 0,4% s.u.); 6. Siro Siropp de zahă zahărr inve invert rtitit – solu soluţie ţie apoa apoasă să de zaha zaharo roză ză,, posi posibil bil crist cristali alizat zată, ă, parţia parţiall inver invertită tită prin prin hidro hidroliză liză cu: substa substanţă nţă uscată uscată (min.6 (min.62%) 2%),, zahăr invertit (> 50% s.u.), cenuşă conductometrică (max. 0,4% s.u.); 7. Sirop de glucoză – soluţie apoasă purificată şi concentrată de zaharuri nutritive obţinut din amidon şi/sau inulină cu un conţinut de substanţă uscată (min. 70%); 8. Sirop de glucoză concentrat – sirop de glucoză parţial concentrat cu un conţinut de substanţă uscată (> 93%); 9. Dextr De xtroz ozăă sau sau dextro dextroză ză monoh monohidr idrata atată tă – D-gluc D-glucoză oză purific purificată ată şi cristalizată cu o moleculă de apă de cristalizare cu: dextroză (D-glucoză) (min. 99,5% s.u.), substanţă uscată (min. 90%), cenuşă sulfatată (max. 0,25% s.u.); 10. Dextroză sau dextroză anhidră – D-glucoză purificată şi cristalizată fără apă de cristalizare cu : substanţă uscată (98%), dextroză (D-glucoză) (min 99,5% s.u.), cenuşă sulfatată (max.. 0,25% s.u.); 11. Fruc Fructo toză ză – DD-gl gluc ucoz ozăă puri purififica cată tă şi cris crista taliliza zată tă cu: cu: fruc fructo toză ză (min. min.998%) 8%), glu glucoz coză (max max. 0,5% 0,5%), ), umid umidititaate (max. max. 0,5% ,5%), cenuş nuşă conductometrică (max.0,1%). Mierea de albine , conform STAS 784/2-1989, trebuie să  îndeplinească următoarele însuşiri: - organoleptice: culoare culoare (de la incolor,galben incolor,galben până la brun), brun), miros şi şi gust (plăcut aromat, dulce; - fizico-chimice: umiditate umiditate (max. 20%), 20%), aciditate (4-5 grade), zahăr  zahăr  invertit (min.6070%), zaharoză (max. 5-10%), cenuşă (max. 0,5-1,0), HMF (max. 1,5mg % g), agenţi de falsificare (lipsă); - igienice : NTM (10mg/kg, cadmiu şi mercur câte> 1mg/kg. Coloranţii, conform Directivei 94/36/EC se utilizează până la un nivel maxi maxim m de 300m 300mg/ g/kg kg cu exce excepţ pţiiii la: la: galb galben en oran oranjj S (E 110) 110),, azor azorub ubin inăă (carmoizină) (E 122), ponceau HR (E 124), brun HT (E 155) care se utilizează până la 50 mg/kg sau 50 ml/l. Acidulanţii (acid tartric, acid citric) trebuie să îndeplinească următoarele următoarele condiţii: puritate (min. 99,5%), cenuşă (max.0,3%), metale grele (Pb, Cu) (max. 15mg/kg), arsen (1mg/kg), acid oxalic (absent).  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

8

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

2.3 Caracterizarea proprietăţilor zahărului şi a soluţiilor de zaharoză

poate defini defini ca fiind însuşire însuşireaa a două sau sau a mai Solubilitatatea se poate

multor substanţe de a forma între ele o dispersie omogenă, moleculară sau coloidală coloidală.. Formarea Formarea soluţiei soluţiei are loc fără reacţii reacţii chimice, chimice, dar este însoţită însoţită de o scădere a energiei libere termodinamice a sistemului. Capacitatea diferitelor  sisteme de a forma soluţii este limitată de legea fazelor. O reprezentare completă a relaţiilor de solubilitate este posibilă numai prin diagramele de faze, care redau numărul, compoziţia şi cantitatea relativă a fiecărei faze prezente, la toate toate tempe temperat raturi urile, le, într-u într-unn sistem sistem care care conţin conţinee compo componen nentel telee în anumite anumite proporţii specificate. Solubilitatea zahărului se determină ca raport al activităţii dintre moleculele dizolvatorului şi a dizolvatului şi a interacţiunilor dintre ele, sub acţiunea unor factori cum ar fi, temperatura şi presiunea. Ea se poate exprima sub formă: - masică (în g/100- grame de substanţă anhidră la 100g soluţie); - molară sau molală (nr.moli substanţă solubilizată /1l sol.sau nr. moli/1kg sol.) Durata de solubilizare a zaharozei depinde de tipul agitatorului, capacitatea aparatului, ciclul de fabricaţie, consumul de agent termic şi de granulozitatea particulelor. Dependenţa solubilităţii zaharozei de temperatură a fost stabilită de Kaganof sub forma: Cs = A exp.[-Q/RT] unde: Cs-concentraţia soluţiei saturate; A exp.-constantă; Q- căldura de solubilizare a zaharozei; R- constanta gazelor [J/kg K] T- temperatura în [K]. Solubilitatea zaharozei în apă se calculează cu formula: S = 64,397 + 0,0721 t + 0,002057 t2 + 9,035 x 10 -6 [%] t – temperatura în [0C]

unde:

Soluţiile utilizate în industria produselor zaharoase sunt formate din mai multe componente în care predomină zaharoza, a cărei solubilitate în apă este influenţată de celalalte zaharuri şi nezaharuri. De propria solubilitate depinde în mare măsură concentraţia siropului, temperatura lui de fierbere, cristalizarea în masa de fondant, bomboane şi caramele. Indicele de bază a solubilităţii zaharozei în soluţii cu mai multe componente este coeficientul de saturaţie α’ care se exprimă prin: α’= solubilitatea zaharozei zaharozei în soluţia dată la l a t 0C = H1 solubilitatea zaharozei în apa pură la t 0C H0 Coeficientul de saturaţie ne arată de câte ori mai multă sau mai puţină zaharoză a fost solubilizată în soluţia cercetată faţă de cea în apa pură. Determinarea lui α’ este importantă pentru exprimarea suprasaturaţiei soluţiilor  de zaharoză (sirop de glucoză sau sirop invertit) în masa m asa de fondant. Deoarece echilibrul de saturaţie se atinge într-un timp foarte lung se recomandă ca α’ să se exprime în funcţie de raportul nezahăr/ apă. În acest caz funcţia nu mai depin depinde de de temper temperatu atură ră ci numai numai de conce concentr ntraţia aţia şi natura natura ameste amestecul cului. ui. Prezenţa glucozei, fructozei, maltozei conduce la micşorarea solubilităţii în  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

9

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

sistem. Siropul de glucoză reduce coeficientul de saturaţie într-un grad mai mare decât siropul de zahăr invertit. S-a stabilit o scară a gradului de influenţă a compo componen nentel telor or asupra asupra solub solubilit ilităţi ăţiii zaharo zaharoze zeii (în ordine ordine descre descrescă scătoa toare: re: dextrine din amidon de cartofi - dextrine din amidon de porumb- sirop invertit – fructoză - maltoză).Toate aceste efecte se datorează capacităţii de hidratare a acestor componente prin care apa îşi pierde capacitatea de solubilizare a zaharozei. S-a stabilit că produsele de reversie măresc solubilitatea glucozei. Coeficientul de saturaţie a glucozei în prezenţa acestor componente variază  între 1,04- 1,06 iar al zaharozei în soluţiile de zahăr- sirop de glucoză şi zahărsirop zahăr invertit este < 1 care scade rapid odată cu mărirea raportului nezahăr / apă. Dacă apa de solubilizare conţine săruri alcaline solubilitatea zaharozei creşte. Hidratarea zaharozei

Soluţiile apoase de zaharoză se abat de la legea lui Raoult datorită capac capacităţ ităţiiii de atrac atracţie ţie molecu molecular larăă repar repartiz tizate ate în soluţie soluţie deci deci tendin tendinţei ţei de rehidratare. Capacitatea de hidratare este determinată de prezenţa grupărilor -OH,COOH care au capacitatea de a forma legături de hidrogen cu moleculele apei. Efectul de hidratare se caracterizează prin cifra de hidratare prin care se  înţelege cantitatea de apă reţinută de substanţa solubilizată. Gradul mediu de hidratare se exprimă prin gramele de apă necesare pentru un gram sau un mol de substanţă. Pentru calcularea gradului de hidratare a zaharozei se utilizează următoarea relaţie: W= 0,5 / c ; c – concentraţia concentraţia zaharozei zaharozei (moli/l); W – apa de hidratare. O moleculă de zaharoză la temperatura de 20 0C leagă 4,5 molecule de apă. Hidratarea totală a acesteia este de 6-8 molecule de apă. Gradul de hidratare a zaharozei în aceleaşi condiţii este mai mare decât a glucozei şi fructozei. Ridicarea temperaturii la o concentraţie constantă a soluţiei conduce la reducerea gradului de hidratare a apei legate de moleculele de zaharoză. Pentru sistemul soluţiei de zaharoză cu mai multe componente, gradul mediu de hidratare depinde de temperatură, concentraţie şi raportul cantitativ dintre componente. În funcţie de compoziţia produsului finit se va stabili gradul mediu de hidratare şi regimul tehnologic de fabricaţie. Vâscozitatea soluţiei de zaharoză

Este influenţată de gradul de hidratare al moleculelor şi de concentraţia zaharozei. Odată cu mărirea concentraţiei zaharozei se micşorează gradul de hidratare al moleculelor datorită eliberării forţelor de atracţie iar vâscozitatea creşte. Mărirea vâscozităţii comparativ cu a concentraţiei zaharozei nu este liniară, ea fiind influenţată de capacitatea de hidratare. Practic s-a dedus că vâscozitatea soluţiei saturate de zaharoză scade odată cu creşterea temperaturii până la 700C, după care în intervalul 70 - 900C ea începe să crească. Soluţiile de zaharoză în amestec cu sirop de glucoză sau cu alte zaharuri sunt mai vâscoase decât cele pure de zaharoză datorită măririi concentraţiei totale de substanţă uscată în sistem raportat la unitatea de apă. Prezenţa  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

10

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

dextrinelor în soluţii de zaharoză imprimă un caracter coloidal şi măreşte vâascozitatea. Siropul invertit într-o soluţie de zaharoză conduce la mărirea vâscozităţii sistemului iar cel format în timpul prelucrării termice la micşorarea acesteia. Soluţii apoase suprasaturate de zaharoză. Cristalizarea zaharozei.

În funcţie de concentraţia zaharozei, la temperatură constantă, soluţiile pot fi : nesaturate, saturate, suprasaturate. Cele nesaturate conţin molecule de zaharoză mai hidratate şi dispuse la distanţă unele de altele. La soluţiile saturate gradul de hidratare este redus iar sub acţiunea forţelor intermoleculare se pot pot form formaa asoc asocia iaţiţiii de mole molecu cule le.. Într Întree faza faza lich lichid idăă şi cea cea soli solidă dă se desfă desfăşoa şoară ră un proces proces de solub solubiliz ilizare are şi de cristali cristaliza zare re care care sunt într-u într-unn echili echilibru bru dinami dinamic. c. Soluţi Soluţiile ile care care conţi conţinn o cantita cantitate te mai mare mare de zahar zaharoz ozăă solubilizată decât cea saturată se numesc suprasaturate. Aceste soluţii se obţin prin evaporarea apei prin fierbere (la t= ct.), sau prin răcirea acesteia. Gradul de suprasaturare se poate exprima prin coeficientul de suprasaturare (α) care arată de câte ori în soluţia dată se găseşte mai multă substanţă solubilizată faţă de soluţia saturată la aceeaşi temperatură şi se calculează cu relaţia: α = H / H1 unde: H- solubilitatea în soluţia analizată (g subst./ unitatea de apă); H1 – solubilitatea de saturaţie (g subst. / unitatea de apă). Pentr Pentruu soluţ soluţiile iile satura saturate te coefic coeficien ientul tul de supra suprasat satura uraţie ţie α=1 α=1 iar pentru pentru cele cele suprasaturate suprasaturate α>1. Soluţiile suprasaturate de zaharoză nu sunt stabile, dar printr-o serie de condiţii acestea pot deveni stabile fără modificări esenţiale, într-o anumită perioadă de timp. Trecerea de la starea de neechilibru la starea de echilibru este posibilă prin cristalizarea excesului de substanţă solubilizată. Analizând diagrama de stabilitate a soluţiilor suprasaturate (fig.2.1) se pot face câteva deducţii legate de comportarea soluţiilor de zaharoză din sistem.  Această diagramă prezintă trei zone de suprasaturaţie diferenţiate prin fenomenul fizic numit cristalizare. Când suprasaturaţia este foarte ridicată şi substanţele dizolvate formează spontan cristale solide, soluţia este în zona labilă. Când suprasaturaţia este moderată (α = 1,2-1,3) soluţia este în zona criti critică că unde unde prin prin intr introd oduc ucer erea ea cris crista tale lelo lorr se va decl declan anşa şa cris crista taliz lizar area ea secundară. Când suprasaturaţia este foarte mică (α =1,0-1,2) soluţia este în zona metastabilă (între curba 1-2 şi 3-4) în care funcţie de anumite condiţii se pot pot mani manife fest staa tend tendin inţe ţe de cris crista taliliza zare re sau sau nu. nu. Amest mestec ecar area ea solu soluţiţiei ei suprasaturate poate induce cristalizarea. Mai există şi zona I în care zaharoza se solubilizează fără să fie suprasaturată. O soluţie cu parametrii punctului A din zona I se poate satura prin răcirea sistemului la o concentraţie constantă (sub temperatura de topire a zaharozei) până până la punc puncte tele le B -> E fie fie prin prin conc concen entr trar area ea soluţ soluţie ieii la o tempe tempera ratu tură ră constantă până la punctele C -> D. În cazul obţinerii maselor de caramel pentru bomboane se merge pe varia varianta nta C -> D dar fără a se ajunge ajunge la crista cristaliza lizare re ( anticr anticrist istali alizat zator or fiind siropu siropull de glucoz glucozăă sau zahăru zahărull inver invertit) tit),, iar în cazul cazul obţine obţinerii rii maselo maselorr de caramel caramel pentru pentru fondan fondante te se merge merge pe direcţia direcţia B -> -> E când se urmăreşte cristalizarea zaharozei zaharozei la o anumită valoare .  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

11

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

Fig.2.1 Diagrama de stabilitate a soluţiilor suprasaturate de zaharoză

Influenţa încălzirii asupra proprietăţilor fizico-chimice ale soluţiilor  şi topiturilor de zaharoză

La încălzirea soluţiilor de zaharoză până la temperatura de topire se produc modificări ale higroscopicităţii, culorii şi a capacităţii de reducere. Higroscopicitatea zaharozei şi a glucozei creşte neînsemnat după atinge atingerea rea temper temperatu aturii rii de topire topire.. Aceste Aceste zahar zaharuri uri absor absorbb până până la 15-20% 15-20% umiditate din mediul ambiant. Maltoza prin încălzire până la temperatura de topire reţine apă până la formarea unui hidrat, iar după topire higroscopicitatea acesteia creşte. Fructoza îşi modifică puţin higroscopicitatea, până la topire având cea mai mare capacitate de hidratare.  În privinţa culorii se constată că zaharoza până la punctul de topire îşi modifică treptat culoarea iar după punctul de topire se observă o mărire rapidă a procesului de colorare, care este valabil şi pentru topiturile de fructoză. În cazul glucozei, efectele acestor modificări sunt mai puţin vizibile. Referitor la capacitatea reducătoare a zaharozei, se constată o creştere a acesteia odată cu ridicarea temperaturii, ca apoi după topire ea să crească foarte foarte mult mult prin prin deshid deshidrat ratare are şi formar formaree de anhidr anhidride ide.. Gluco Glucoza za şi maltoza maltoza manifestă o creştere neînsemnată, iar fructoza îşi micşorează capacitatea de reducere.  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

12

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

În soluţii apoase ale acestor zaharuri, prin încălzire sunt înregistrate acele aceleaşi aşi aspec aspecte te ale modifi modificăr cărilo ilorr propr propriet ietăţi ăţilor lor fizico fizico-c -chimi himice ce dar mărire mărireaa intensităţii de colorare se produce mai lent, iar capacitatea de reducere creşte mai repede decât în topituri. Modificările suferite de zaharuri la prelucrarea termică decurg după un mecanism autocatalitic şi succesiv prin: - hidroliză sub acţiunea ionilor de hidrogen; hidrogen; - oxidare sub sub acţiunea oxigenului oxigenului din aer; - deshidratare (caramelizare). Degradarea zaharurilor se desfăşoară în principal prin procesul de hidroliză. Se admite că prin încălzirea soluţiei de zaharuri în mediu slab acid sau neutru se formează un amestec cu o compoziţie variată care se modifică în funcţi funcţiee de intens intensita itatea tea termică termică,, tipul tipul zahăr zahărulu ului,i, codiţii codiţiile le de încălz încălzire ire,, reacţi reacţiaa mediului, prezenţa impurităţilor din soluţie. În funcţie de aceşti factori se pot forma: anhidride ale zaharurilor; oximetil furfural furfural; compuşi coloraţi (sustanţe gumice); compuşi cu caracter acid (acid formic); alte componente (glicerin aldehida). Prezenţa siropului de glucoză sau a zahărului invertit conduce la degradarea zaharozei chiar la temperaturi < 1000C datorită datorită mediului mediului acid creat creat (pH~ (pH~5) 5) cât cât şi dato datori rită tă form formăr ăriiii unor unor prod produs usee acid acidee rezu rezultltat atee prin prin degr degrad adar area ea mono monoza zaha hari ride delo lor. r. Din Din aces acestt motiv motiv,, în proc proces esul ul tehn tehnol olog ogic ic într întree peri perioa oada da de evacuare a masei de caramel din fierbător către instalaţiile de prelucrare trebuie să existe o perioadă foarte foarte scurtă de timp iar concentrarea concentrarea siropului trebuie să să se facă  în cel mai scurt timp posibil la temperaturi mai joase utilizând instalaţii sub vid. La ridicarea temperaturii, pentru fiecare10 0C viteza de reacţie se măreşte de 2-3 ori. Glucoza se caracterizează printr-o stabilitate mai mare la acţiunea acizilor  comparativ cu fructoza. Prin încălzirea soluţiilor concentrate şi a topiturilor de zaharuri se formează produşi de reversie (condensare) în cantităţi mari, datorită degradării termice a zaharurilor. În funcţie funcţie de tipul şi concentraţia zaharurilor, zaharurilor, ph-ul mediului şi timpul de acţiune termică se formează diferite produse de reversie. Ridicarea concentraţiei zaharurilor şi a temperaturii măreşte procesul de reversie. Produşii de reversie se formea formează ză în canti cantitat tatee mare mare la încălz încălzire ireaa soluţ soluţiilo iilorr conce concentr ntrate ate şi în specia speciall a topiturilor de zaharuri când se măreşte durata şi intensitatea tratamentului termic. Ei posedă un gust amărui şi conduc la închiderea la culoare a sistemului. Reacţii de formare a melanoidinelor la prelucrarea produselor cu adaos de lapte

Reacţiile de interacţiune dintre zaharurile reducătoare şi compuşii aminici   joac joacăă un rol rol dete determ rmina inant nt în form formar area ea gust gustul ului ui,, arom aromei ei şi culo culori riii prod produs usel elor  or  alimen alimentar tare. e. Totoda Totodată tă se produc produc şi efecte efecte negat negative ive privin privindd micşor micşorar area ea valori valoriii alimentare datorită reducerii şi pierderii raportului în aminoacizi esenţiali. S-a observat că produşii formaţi prin melanoidinizare protejează mai bine grăsimile la râncezire şi nu sunt fermentaţi de catre drojdii.

 _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

13

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

Sistematizarea proceselor chimice fundamentale care au loc în timpul reactiilor Maillard  aparţine lui Hodge, care a elaborat o schemă cu următoarele etape de desfăşurare: desfăşurare: etapa timpurie sau de iniţiere (I); etapa avansată constituită din etapa mediană, complexă (II) şi etapa finală (III) în care se acumulează pigmenţi melonoidinici. În etapa iniţială are loc formarea produşilor de transpoziţie Amadori şi Heyns din care, prin reacţii de enolizare, deshidratare a aldozil- şi cetozil aminelor se ajunge la 1-, 3- şi 4-deoxiosone. 4-deoxiosone.  În etapa mediană şi finală, care nu pot fi separate în timp, are loc fragme fragmenta ntarea rea şi conde condensa nsarea rea produs produselo elorr secund secundare are rezul rezultat tatee din zahar zaharuri uri,, reductone şi produşii degradării Strecker simultan cu formarea melanoidinelor.  Aceasta este etapa în care se consumă prin reacţii specifice 1-, 3- şi 4-deoxi -osonele rezultate în prima fază. Procesele în ansamblu pot fi urmărite fie prin prisma reacţiilor la care participă deoxiosonele, fie după natura produselor de reacţie: arome, substanţe colorante, reductone şi amino reductone în echilibru redox cu dehidroreductonele. • •

2.4 Pregătirea şi dozarea materiilor alimentare

Pregătirea materiilor pulverulente (zahăr tos, lapte praf, ouă praf, amidon, ş.a.) se realizează prin cernere, reţinere impurităţi metalice feroase, solubilizare, temperare şi dozare. Materiile fluide (apa, siropul de glucoză, laptele lichid, siropul de zahăr invertit, mierea, ş.a.) sunt supuse unei temperări la 40-600C pentru asigurarea condiţiilor optime de solubilizare, transport, filtrare şi dozare. Grăsimile (plantolul, untul, margarina) sunt temperate până la punctul de alunecare (40-60 0C) după care sunt filtrate şi dozate.  Acizii alimentari, aromatizanţii şi coloranţii sunt supuşi operaţiilor de verificare a concentraţiilor, a purităţii acestora după care sunt solubilizaţi în solvenţii corespunzători pentru realizarea unei dozări cât mai exacte. Dozar Do zarea ea mater materiilo iilorr pulver pulverule ulente nte se reali realizea zează ză cu instal instalaţi aţiii gravimetrice (cântare) iar a celor fluide cu instalaţii volumetrice(rezervoare sau vase gradate). 2.5 Prepararea siropului de bomboane

Siropul de bomboane se prepară din zahăr, apă, sirop de glucoză, prin operaţiile de amestecare, solubilizare, fierbere şi filtrare. Variante de lucru: solub lubiliza izarea zah zahărului în apă apă cu tem temperatura de 60 60-1000C, fierbere la temperatura de 110-1120C, adaos de sirop de glucoză cu temperatura de 601100C, fierbere până la 116-1170C; solub lubiliza izarea zah zahărului în apă apă cu tem temperatura de 60 60-1000C, fierbere la temperatura de 115-116 0C, adaos sirop de glucoză, amestecare; înc încălzir lzireea sir siroopulu puluii de de gluco lucozză la la temp tempeeratu raturra de de 60 600C, adaos de zahăr, solubilizare; solub lubiliza izarea zah zahărului lui în ap apă cu te tempe mperatura de 60 60-1000C, adaos de sirop de glucoză cu temperatura de 60-1100C, concentrare sub vid sau curgere peliculară.  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

14

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

La toate variantele de lucru operaţile se execută sub amestecare continuă. Pentru obţinerea unui sirop cu calităţi optime este necesar să se respecte următoarele condiţii: raportul zahăr / apă de la 4/1 până la 3/1; rapor portul tul za zahăr hăr / siro irop de gluc glucooză de la 7/3 7/3 până până la 6/4; 6/4; adaosul de bicarbonat de sodiu de (0 (0,05 ,05-0,08 %) pentru reducerea formării substanţelor reducătoare. reducătoare. Siropul de bomboane obţinut trebuie să aibă următoarele caracteristici: caracteristici: să fie fie tra transpa sparent, nt, inco incolo lorr pân până la sla slab gălb gălbui ui,, făr fără cris crista tale le de de zahă zahărr, nelipicios; conţinutul de substanţă uscată de 84-86%; conţinutul de de su substanţe reducătoare de de 10 10-14%; capac pacita itatea tea ca calor lorică ică spe speccific ificăă de de 2,0 2,077-2,1 -2,111 kj kj /k /kg gr grd; 3 densitatea de 1412,2 kg/m . Prepararea siropului de bomboane se realizează în instalaţii cu func funcţiţion onar aree disc discon ontin tinuă uă (caz (cazan an dupl duplic icat at cu agita agitato tor) r) sau sau în insta instala laţiţiii cu funcţionare continuă(cuvă semicilindrică cu pereţi dubli şi agitator orizontal). Instalaţiile de preparare a siropului de bomboane pot funcţiona ca instalaţii de sine stătătoare sau ca subansamble în cadrul liniilor tehnologice de preparare a masei de caramel (Baker Perkins, Contimalt, Ter Braak). Reţinerea impurităţilor, a eventualelor asociaţii de cristale sau a produselor caramelizate se poate realiza prin filtrarea siropului cu ajutorul filtrelor tip pahar cu dimensiunea ochiurilor sitei de 1,5mm. În fig. 2.2 se prezintă schema de principiu a unei instalaţii Baker Perkins de preparare continuă a unui sirop de bomboane cu un conţinut de substanţă de 85-8 85-87% 7% .Ace .Aceas astă tă lini liniee are are în comp compon onen enţă ţă un sist sistem em de alim alimen enta tare re gravitaţional sau un sistem pneumatic şi un sistem de cântărire. Solubilizarea se realizează prin amestecarea materialelor (apă şi zahăr, sirop de zahăr şi sirop de glucoză) pe plăci plane schimbătoare de căldură. Alimentarea cu apă se face către sfârşitul dozării zahărului iar siropul de glucoză se introduce în sistem prin pompe volumetrice de mare precizie, transferul de la o suprafaţă la alta realizându-se printr-un sistem de preaplin. Astfel zahărul adus cu şnecul (1) este dozat cu şnecul (2), după care el se amestecă cu apa dozată cu pompa (3). Alimentarea cu apă imediat după evacuarea zahărului zahărului permite o hidratare a cristalelor de zaharoză astfel încât la căderea pe suprafaţa schimbătorului de căldură (4) să se evite degradarea acestora şi continuitatea solubilizării. Suprafeţele schimbătoarelor de căldură sunt suprafeţe plane prevăzute la partea inferioară cu zone de circulaţie a aburului saturat şi posibilităţi de colectare a condensului. Circulând de pe un plan pe altul gravitaţional, într-un strat pelicular se realizează o solubilizare instantanee a zaharozei. Procesul se continuă prin introducerea siropului de glucoză temperat în prealabil de la pompa (5), care se amestecă cu fluxul de mate materi rial al ce curg curgee pe plac placaa shimb shimbăt ător orul ului ui de căld căldur ură. ă. Trec Trecer erea ea la plac placaa inferioară se realizează printr-un sistem de preaplin. În fig. 2.3 se prezintă o instalaţie Contimalt de preparare a siropului de bomb bomboa oane ne care care se comp compun unee din din două două părţ părţii dist distin inct cte: e: ansa ansambl mblul ul pent pentru ru dozarea zahărului, siropului de glucoză, apei şi alte materiale (sirop de zahăr  invertit) şi instalaţia de solubilizare propriu-zisă

 _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

15

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

Fig. 2.2

Instalaţie Baker Perkins pentru sirop de bomboane 1- şnec transportor zahăr; 2- şnec dozator zahăr; 3- pompă dozatoare apă; 4schimbător de căldură; 5- pompă dozatoare sirop de glucoză.

1-

Fig. 2.3 Instalaţia Contimalt pentru sirop bomboane ansa ansamb mblu lu dozar dozare e mat mater eria iale le lichi lichide de;; 22- ecl ecluz uză ă doz dozar are e zah zahăr; ăr; 3- şnec şnec zahăr zahăr;; 4- vas de solubilizare; 5- sistem de agitare; 6- sistem de evacuare cu preaplin.

 _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

16

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

În această variantă tot ansamblul este menţinut într-un sistem termoizolant care asigură o dozare constantă. Zahărul este dozat printr-un sistem de ecluză (2) la un şnec (3) care-l transportă la solubilizator (4). Apa preîncălzită este adusă adusă cu o pompă pompă (PA) din ansamblul ansamblul (1) în aceeaşi zonă de solubilizare cu zahărul, determinând determinând hidratarea hidratarea cristalelor înainte de căderea căderea  în zona sistemului de agitare (5). Din partea inferioară a vasului (4) sistemul de componente este dirijat de către agitator în plan vertical printr-un schimbător  de căldură cu abur indirect. Siropul de glucoză este adus în zona centrală a solubilizatorului de către pompa (PSGL), după ce a fost temperat în prealabil în schimbătorul de căldură (SC) la o temperatură 110 0C. Datorită temperaturii şi agita agitaţie ţiei,i, siropu siropull trece trece în sistem sistemul ul de evacu evacuar aree (6), (6), prevă prevăzut zut cu preapl preaplin. in. Celelalte materiale de adaos sunt trimise de la pompa respectivă (PAM) în vasul (6). Prin acest sistem timpul de procesare este foarte scurt şi calitatea produsului este superioară. 2.6 Prepararea masei de caramel

Se realizează prin concentrarea siropului de bomboane în instalaţii speciale de fierbere, până la un conţinut de substanţă uscată de 97-99%. În funcţie de destinaţie, masa de caramel pentru dropsuri trebuie să aibă un conţi conţinut nut de umidita umiditate te < 1-1,5% 1-1,5%(s. (s.u. u. 98,5-9 98,5-99%) 9%),, iar cea pentru pentru bombo bomboane ane umplute un conţinut de umiditate de 2-3% (s.u. 97-98%). Umiditatea trebuie reglată prin procentul de sirop de glucoză care este direct proporţional cu aceasta şi totodată cu vâscozitatea masei. Dacă masa de caramel este preparată fără sirop de glucoză, ea poate fi considerată ca o soluţie foarte concentrată de zaharoză, care pe măsură ce se răceşte, zaharoza cristalizează. Pentru a se împiedica formarea cristalelor  de zaharoză, masa de caramel se prepară cu adaos de sirop de glucoză sau zahăr zahăr inver invertit, tit, care care îndep îndepline linesc sc funcţi funcţiaa de anticr anticrist istali alizat zator ori.i. Acţiun Acţiunea ea lor  antic anticris ristal taliza izatoa toare re se explică explică prin prin creşt creşter erea ea vâscoz vâscozită ităţii, ţii, care care împied împiedică ică formarea cristalelor. Dacă se utilizează zahăr invertit, vâscozitatea soluţiei este mai mică decât atunci când se utilizează sirop de glucoză.  În urma experimentărilor s-a stabilit că cel mai bun raport este de 70% zahăr şi 30% glucoză. Dacă se micşorează cantitatea de sirop de glucoză, zaharoza poate cristaliza, iar dacă se măreşte această cantitate coloraţia masei de caramel se intensifică şi se măreşte higroscopicitatea acesteia. Compoziţia masei de caramel preparată cu sirop de glucoză, este în medie următoarea: zaharoză 58%, dextrine 20%, glucoză 10%, maltoză 7%, fructoză 3%, apă 2% şi cantităţi mici de produşi de disociere ai zahărului. Calitatea masei de caramel este influenţată de următorii factori: - temperatura şi durata de fierbere a siropului de bomboane; - presiunea aburului şi depresiunea din aparatul de vid: - punctul de caramelaj al siropului de glucoză; - puritatea şi coloraţia zahărului. Instalaţiile de obţinere a masei de caramel pot fi: - periodice descoperite care funcţionează cu abur la presiunea de 1 atm., la temperaturi de ~ 155-1600C, pe o durată de 30-40min. - aparate cu vid care funcţionează la o depresiune de 600-700mm.Hg, la temperaturi de 105-1400C, cu abur la presiuni > 1 atm. şi o durată de ~ 1min.

 _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

17

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

La concentrarea siropului de bomboane în aparatele de vid, nu se produc produc modificări modificări chimice chimice importante importante ale zahărulu zahărului,i, deoarec deoarecee fierberea fierberea se desfăşoară într-un timp scurt. În fig. 2.4 se prezintă schema de principiu a unui aparat de concentrare sub vid cu serpentină.

Fig. 2.4 Aparat de concentrare sub vid cu serpentină 1con concen centrat trator or;; 22- ser serp penti entin nă; 33- cam came eră de det deten entă tă

Conform acestei scheme siropul de bomboane este trimis de o pompă dozatoare prin serpentina (2) a concentratorului (1). În această serpentină, datorită aburului din incintă, siropul fierbe şi împreună cu vaporii formaţi trece   în în came camera ra de dete detent ntăă (3) (3) unde unde dato datori rită tă modi modififică cări riii secţ secţiu iunii nii,, are are loc loc o autoevaporare şi răcire a produsului prin condensarea vaporilor rezultaţi şi evacuarea gazelor necondensabile de pompa de vid (Pv). Masa de caramel (MC) cu un conţinut de substanţă uscată de 98-99%, se evacuează pe la partea inferioară a camerei de vid cu ajutorul unei clapete. Regimul de funcţionare este următorul: presiunea aburului până la 1012 atm., temperatura de fierbere până la 135-140 0C, timp de fierbere 0,5-1 min., depresiunea de 700720 mm Hg., temperatura în camera de vid de 105-1150C, timp de concentrare 2-3 min.  În fig. 2.5 se prezintă o instalaţie de concentrare Baker Perkins, de tip schimbător de căldură lamelar-pelicular în care transferul de căldură dintre abur şi sirop se realizează aproape spontan, iar racordarea la pompa de vid măreşte efectul de concentrare. concentrare.

 _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

18

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

Fig. 2.5 Instalaţie de concentrare Baker Perkins 1-concentrator; 2-manta abur; 3-ax; 4-palete; 5-aripioare; 6-reductor de viteză; 7-alimentare sirop bomboane; 8-ventilator 8-ventilator;; 9-disc alimentare alimentare;; 10-evacuare 10-evacuare vapori; vapori; 11-evacuar 11-evacuaree masă caramel; caramel; 12-evacuar 12-evacuaree condens.

 Această instalaţie poate funcţiona la presiuni mai mari sau mai mici decât decât presiu presiunea nea atmos atmosfer ferică ică şi const constăă dintrdintr-un un vas vas cilind cilindric ric (1) cu parte parteaa inferioară conică (concentrator) prevăzut cu o manta (2) prin care circulă abur  saturat. În partea centrală există axul (3) acţionat de la reductorul de viteză (6). Pe acest acest ax sunt fixate paletele paletele (4) (4) prevăz prevăzute ute cu aripioar aripioarele ele înclinate înclinate (5). Sist Sistem emul ul de pale palete te şi arip aripio ioar aree are are un efec efectt de antr antren enar aree a siro siropu pulu luii de bomboane de sus în jos şi unul de curăţire a suprafeţei schimbătorului de căldură. Tot pe axul (3), la partea superioară, se află discul centrifugal de alim alimen enta tare re cu siro siropp care care repa repart rtiz izea ează ză un stra stratt peli pelicu cula larr pe supr supraf afaţ aţaa schimbătorului şi ventilatorul (8) care evacuează vaporii şi gazele prin racordul (10) către pompa de vid (PV). Siropul de bomboane se alimentează prin racordul (7) şi prin intermediul discului (9), se realizează proiectarea lui pe suprafaţa schimbătorului de căldură. Prin deplasarea lui pe verticală, în strat pelicular siropul se concentrează astfel încât la partea inferioară se colectează masa de caramel (MC) prin racordul (11). Condensul (CD) se evacuează prin racordul (12). Se poate obţine o masă caramel cu un conţinut de substanţă uscată de 97-98% în condiţiile următorului regim de procesare : presiune abur  10 barr, depresiune 750 mm. Hg, temperatură de fierbere 138-145 0C, timp de concentrare 8 sec.

 _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

19

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

2.7 Prepararea umpluturilor pentru bomboane

Bomboanele umplute conţin 20-30% din masa lor umpluturi diverse care îmbunătăţesc calităţile senzoriale şi valoarea alimentară. Pentru a fi utilizate, umpluturile trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: să prez prezin inte te stab stabililititat atee la cons conser erva vare re (gus (gust, t, cons consis iste tenţ nţă) ă);; să nu nu conţină gr grăsimi uş uşor de degradabile; să nu solu solubi bililize zeze ze înve învelilişu şull bo bomboa mboane nelo lorr (um (umid idititat atee lim limititat ată) ă);; să pr prezinte inte o anu anumi mită tă cons consis iste tenţ nţăă vâ vâscoa coasă un unifo iformă. mă. Umpluturi de sirop sau lichior . Siropul se prepară din zahăr şi sirop de glucoză în raport de 1:1 care se fierbe cu o cantitate mică de apă până la un conţinut de substanţă uscată de 86-87%. Adaosul mare de sirop de glucoză contribuie la reglarea vâscozităţii şi la l a prevenirea cristalizării (minim 30% zahăr  invertit). Pentru lichioruri se adaugă alcool şi arome după ce siropul preparat a fost răcit sub temperatura de 800C. Umiditatea finală a umpluturii nu trebuie să depăşească depăşească 15%, pentru a nu solubiliza învelişul. Umplutura de miere se prepară la fel ca umplutura de sirop, cu deosebirea că la sfârşitul fierberii se adaugă mierea în proporţie de minim 25 % faţă de masa siropului. Umplutura de cremă-lapte se prepară prin fierberea unui amestec de zahăr, lapte, sirop de glucoză şi unt până la un conţinut de substanţă uscată de 82-88%. În timpul fierberii proteinele din lapte reacţionează cu zaharurile, formând melanoidine care imprimă o culoare caracteristică iar o parte din substanţele aromatizante se volatilizează. Din acest motiv se recomandă o fierbere şi concentrare un timp scurt în aparate sub vid. Cand se utilizează lapte praf, acesta se dizolvă în prealabil în apă cu temperatura de 38-400C. Umplutura spumantă se prepară prin omogenizarea siropului de zahăr  şi glucoză cu un conţinut de s.u.= 90% cu o suspensie de albuş spumată în prealabil. Siropul cu temperatura de 80 0C se introduce introduce treptat treptat în suspensie suspensie şi se continuă baterea amestecului până la obţinerea unei mase spumoase. Umpluturi de fructe. Sunt preparate din marc de mere, cu adaos de pulpe pulpe de alte alte fructe fructe (vişin (vişinee , zmeură zmeură,, căpşu căpşuni, ni, ş.a.) ş.a.) care care imprim imprimăă gustul gustul specific, zahăr şi sirop de glucoză în raport de 2:1. Siropul de glucoză poate fi  înlocuit cu sirop din deşeuri de bomboane şi apă. Aproape toate sortimentele de bomb bomboa oane ne conţ conţin in o umpl umplut utur urăă de fruc fructe te prep prepar arat atăă după după urmă următo toar area ea formulă: 100 kg. zahăr, 50 kg. sirop de glucoză şi 97 kg. piuré de fructe. Prepararea acestor umpluturi se face prin fierbere şi concentrare în instalaţii sub vid până la un conţinut de s.u.= 84-85%. Umplutura de fondant  se obţine printr-un proces de fierbere-concentrare fierbere-concentrare a unui sirop de zahăr cu sirop de glucoză până la un conţinut de s.u.= 85-92% urmat de o batere la o temperatură de 600C prin care se formează cristalele de zaharoză. Această masă albă cu o structură microcristalină poate fi asociată cu alte materiale (coloranţi, aromatizanţi, etc.). Umplutura de pralină se prepară din miez de sâmburi graşi (alune, arahide, nuci, etc.), prăjiţi şi amestecaţi cu zahăr farin şi masă de ciocolată. Prăjirea miezului se face la temperatura de 135-1400C, timp de 15-20 min. după care se amestecă cu zahăr şi masă de ciocolată într-un melanjor până la obţinerea unei paste fluide şi omogene. Pentru obţinerea unei praline de caliatate superioară, pasta obţinută la melanjor este trecută prin broeză cu trei valţuri pentru reducerea  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

20

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

dimensiunilor particulelor până la 30µ, urmată de o conşare la temperatura de 600C, timp de 4-6 ore. 2.8 Prelucrarea masei de caramel

Se realizează prin operaţiile de: răcire (temperare), frământare, tragere, rolare, umplere şi calibrare. Masa de caramel cu temperaturi cuprinse între 115-150 0C funcţie de aparatul de concentrare, trebuie răcită cât mai repede la temperaturi de 75800C. La această temperatură, masa cu aspect fluid vâscos devine plastică, nelipicioasă şi cu proprietăţi de a păstra forma care i se imprimă. Dacă răcirea se execută lent apare pericolul zaharisirii. Procesul de răcire a masei de caramel se desfăşoară pe 2 direcţii: de jos jos în su sus, dat datorită con contactu ctului lui cu ma masa ter termal mală răc răcită cu ap apă de răcire; de sus în jos, datorită curenţilor de aer din incintă sau cu ajutorul ventilatoarelor. După modul de funcţionare al instalaţiile de răcire pot fi: cu funcţionare discontinuă (mas mase te termal male); cu fu funcţionare co continu inuă (s (sistem me mecaniza izat).

Fig. 2.6 Masă termală rece 1- suprafaţă de contact; 2- arbore intrare apă de răcire; 3- arbore ieşire apă de răcire

Masa Masa term termal alăă rece rece (fig (fig.2 .2.6 .6)) este este form format atăă dint dintrr-oo masă masă paralelipipedică cu 2 suprafeţe metalice din oţel inox alimentar, dispuse la o distanţă de 15-20 cm în care care se formează o zonă zonă de răcire. În acest spaţiu de răcire sunt amplasate nervurile (3) formate din pereţi despărţitori de tip diafragmă care dirijează circulaţia apei de răcire. Prin arborele scurt (2) intră apa de răcire care după ce preia căldură de la suprafaţa de contact (1) este colectată în partea opusă de alt arbore scurt (2`). Pentru a mări efectul de lucru masa se poate roti cu 180 0 faţă de axa arborelui 2-2` ceea ce permite folosirea alternativă a celor 2 suprafeţe de răcire.  Aceste mese termale sunt utilizate pentru recepţionarea masei de caramel din aparatele de concentrare, răcirea acesteia până la temperatura de 90-750C şi prelucrarea cu ajutorul unor bare metalice prin care se realizează şi introducerea substanţelor de aromă, gust şi culoare într-un interval de timp de câteva minute. Pentru menţinerea unei temperaturi optime a masei de caramel în domeniul plastic (90-750C) se utilizează mese termale calde care au o construcţie asemănătoare cu cele de răcire cu deosebirea că aceasta nu mai este rabatabilă iar agentul termic este aburul sau apa caldă care circulă printr-o serpentină amplasată în spaţiul dintre cele 2 suprafeţe.  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

21

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

Masa de răcire în sistem mecanizat (fig. 2.7) constă din tremia de alime aliment ntar aree (1) (1) unde unde se aduc aducee masa masa cara carame mell de la conc concen entr trat ator or.. Ea pătrunde între cei doi tăvălugi (2) cu sens de rotire opus şi cu sistem de răcire propriu. Datorită contactului cu zona răcită a tăvălugilor masa de caramel (Mc), are proprietatea de a forma o pojghiţă subţire la suprafaţă evitându-se lipirea acesteia de de tăvălugi şi de suprafaţa de răcire (3).

Fig. 2.7 Masă de răcire în sistem mecanizat 1- tremie de alimentare; 2,5- tăvălugi; 3- suprafaţă de răcire; 4- sistem dozare; 6- nervuri pliere; 7- masă caramel.

 Această suprafaţă este un plan uşor înclinat faţă de orizontală prevăzut cu zone de alimentare cu apă de răcire. Unghiul pantei şi caracterul vâscos al Mc (7) asigură curgerea naturală şi răcirea acesteia. În ultima 1/3 a zonei de răcire, prin sistemul de dozare (4) se aduc componentele de gust , aromă şi culoare. Pentru reţinerea acestora la suprafaţă se realizează plierea marginilor  Mc cu ajutorul nervurilor longitudinale (6). La capătul masei de răcire există o pereche de tăvălugi (5) cu caneluri ce realizează introducerea componentelor  de gust, aromă şi culoare în Mc răcită (prefrământare). Acizii alimentari se introduc, după colorare, la temperaturi < 950C, sub formă de soluţii filtrate, dizolvaţi în prealabil într-o cantitate mică de Mc. Pentru acidulare se utilizează acizi sub formă cristalină, stabili şi cu capacitate mică de invertire (citric, tartric, malic, etc.), în doze de 4-15g/ kg Mc.în funcţie de tipul bomboanelor. Aromatizanţii şi coloranţii se introduc, la temperaturi < 950C, sub formă de esenţe lichide în doze de 2-4g/kg Mc. Pentru vanilină se utilizează doze de 0,5 g/kg Mc. Deşeurile din Mc rezultate din ciclurile anterioare se adaugă în Mc care nu este destinată pentru umpluturi în doze de max. 9-10% Mc. Frământarea masei de caramel se realizează pentru: repa repart rtiz izar area ea unif unifor ormă mă a ingr ingred edie ient ntel elor or în masa masa de cara carame mel;l; înde îndepă părrtare tareaa bule bulelo lorr de aer aer care care ss-au înco încorrpor porat în timp timpuul oper peraţiil ţiiloor  anterioare.  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

22

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

Operaţia se execută: manual pe masă termală rece; meca mecani nicc în în ins insta tala laţiţiii cu cu fun funcţ cţio iona nare re disc discon ontitinu nuăă sau sau cont contin inuă uă.. Inst Instal alaţ aţia ia de frăm frămân ânta tare re cont contin inuă uă prez prezen enta tată tă în fig. fig. 2.8 2.8 are are în componenţă banda de transport (2) montată pe tamburii (1) conduce masa de caramel până la prima pereche de tăvălugi rifluiţi (3) care realizează frământarea şi trecerea ei din poziţie orizontală în poziţie

1-

Fig.2.8 Instalaţie de frământare continuă tambur; 2- bandă; 3,3`,3”- tăvălugi rifluiţi; 4- dispozitiv cu arc

verticală. În această poziţie Mc intră în cea de-a doua pereche de tăvălugi (3`) cu o viteză periferică mai mică şi un număr de rifluri mai mic faţă de tăvălugii (3). Datorită diferenţei de viteză şi a numărului de rifluri, Mc este supusă unei frământări intense şi se produce o alunecare relativă a diferitelor straturi de material. În continuare, Mc trece la ultima pereche de tăvălugi (3”) cu viteza periferică mai mică şi număr de rifluri mai mic decât a tăvălugilor (3`) ceea ce asigură o continuare şi o finalizare a frământării. Menţinerea în poziţie verticală a produsului se realizează cu ajutorul unor dispozitive prevăzute cu arcuri. După frământare, Mc este preluată de o bandă transportoare care o predă la maşina de rolat, iar în cazul fabricării sortimentelor cu umpluturi se demontează tăvălugii (3,3`,3”), banda (2) realizând transportul de la maşina de răcit la maşina de tras. Prin operaţia de tragere (întindere), Mc îşi pierde aspectul sticlos, transparent, încorporează aer şi capătă un aspect mătăsos, devenind opacă. Se realizează manual sau mecanic asigurând totodată şi o amestecare bună a Mc cu aromatizanţi, coloranţi şi acizi. Tragerea manuală sau la “ tragerea la cui” se execută cu ajutorul unui cârlig fixat pe o placă de lemn în perete. Masa de caramel temperată, tăiată sub formă de fâşii se fixează în cârlig şi se trage de capătul inferior până când lungimea devine dublă sau triplă faţă de cea iniţială, după care operaţia se repetă de (30-50 ori) până când ea devine opacă. Tragerea mecanică se execută cu instalaţii speciale care au în componenţă trei braţe paralele, din care două mobile şi unul fix. Întinderea şi  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

23

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

 împăturirea optimă se realizează după 65 rotaţii, un timp de 1,5-2 min., la temperatura optimă de 80-900C când se înglobează circa 0,28 l aer /kg Mc. După operaţia de frământare sau tragere, Mc este adusă la o formă şi dimensiune apropiată de cea a produsului finit cu ajutorul maşinii de rolat (fig.2.9)

Fig.2.9 Instalaţia de rolare cuvă cuvă;; 22- cap capac ac;; 33- tăv tăvăl ălug ugii rif riflu luiţ iţi; i; 4- ser serpe pent ntin ină ă cu cu abu abur  r 

1-

Instalaţia funcţionează în regim discontinuu şi are în componenţă o cuvă semicilindrică (1) prevăzută cu capacul (2). În interiorul cuvei sunt montaţi 4 tăvălugi rifluiţi (3) din care doi (jos) sunt ficşi iar doi (sus) sunt reglabili şi au acelaşi sens de rotaţie care se schimbă periodic de la motorul de acţionare. În spaţiul dintre tăvălugi se aduce şarja de Mc cu temperatura de 75-80 0C. Datorită mişcării de rotaţie Mc ia forma unui baton conic cu vârful îndreptat în sens sensul ul fluxu fluxulu luii tehn tehnol olog ogic ic.. Pent Pentru ru a prev preven enii rupe rupere reaa bato batonu nulu luii în timp timpul ul prelucrării tăvălugii au acelaşi sens determinând o răsucire a batonului iar sub cilindrise asigură menţinerea constantă a temperaturii cu ajutorul serpentinei cu abur (4). La această instalaţie se poate realiza şi introducerea unor anumite categorii de umpluturi prin intermediul unui tub central (asemănător şpriţurilor) care pătrunde pe 2/3 din lungimea batonului. Pe ultima1/3 din lungimea lui rămâne umplutura. Aceste umpluturi sunt aduse din instalaţiile de condiţionare, cu ajutorul unor pompe sau manual. Conul astfel format, este preluat de 4 perechi de tăvălugi cu rifluri (2, 2`, 2”, 2```) ale maşinii de calibrat (fig.2.10) care  îl aduce de la diametrul iniţial (di) de la maşina de rolat, la diametrul final (df) corespunzător sortimentului. Pentru a păstra caracterul plastic al Mc tăvălugii sunt prevăzuţi cu rezistenţe electrice şi cu mecanism de reglare a distanţelor  dintre ele pentru a realiza diferite tipuri de sortimente.

1-

Fig.2.10 Maşina de calibrat baton de de caramel; 2, 2`, 2”, 2```- tăvălugi rifluiţi

 _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

24

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

Condiţia de funcţionare este ca vitezele periferice ale tăvălugilor să fie în urmă următo toar area ea rela relaţie ţie:: n1< n1< n2< n2< n3< n3< n4 pent pentru ru a asig asigur uraa un debi debitt constant de masă de caramel. Acest sistem de calibrare poate fi combinat cu dispozitivele de modelare- formare- divizare constituind un agregat care poate realiza chiar  şi ambalarea bomboanelor. Pentru unele sortimente de bomboane, la care umpluturile se introduc manual, este necesară o pregătire specială a masei de caramel în sensul realizării a două componente: învelişul exterior şi învelişul interior. Mai întâi Mc se aduce sub formă de foaie cu o anumită grosime, se aduce umplutura după care marginile foii se lipesc între ele, se suprapun şi se rulează uşor. Urmează introducerea într-o cămaşă exterioară de Mc a căror  margini se ating fără a se suprapune. Sub această formă poate fi introdusă sau nu la maşina de rolat.Temperatura rolat.Temperatura cămăşii cămăşii exterioare trebuie să fie cu 0 2-3 C mai mare decât a celei interioare care la rândul ei trebuie să fie cu 570C mai mare decât a umpluturii. Dacă temperatura umpluturii este mai mică cu 200C poate avea loc ruperea fitilului la prelucrare.  Învelişul bomboanelor bomboanelor umplute poate poate fi din Mc translucidă, trasă trasă sau combinată, colorată sau necolorată şi aromatizată. La bomboanele umplute trase, învelişul cuprinde 2 straturi din care 1/3 strat exterior mătăsos şi 2/3 start interior translucid. 2.9 Formarea şi răcirea bomboanelor 

Pentru formarea bomboanelor cu masă de caramel se utilizează o serie de maşini de ştanţat, cu diferite principii de funcţionare, cum ar fi: maşi maşini ni de ştan ştanţa ţatt cu cu valţ valţur urii (lam (lamin inar are, e, pres presar are, e, ştan ştanţa ţare re); ); maşi maşinni de de şta ştannţat ţat cu cu la lanţ (tăie tăierre, pre pressare, re, şta ştanţ nţaare); maşi maşinni de de şta ştannţat ţat ro rotati tative ve (tă (tăier iere, pre presare, re, şta ştannţare ţare). ). Maşina de ştanţat cu valţuri (dropsiera) se utilizează pentru obţinerea bomboanelor simple sticloase în care masa de caramel sub formă de bandă este împinsă manual manual între valţuri, unde este este presată, şi umple umple golurile în care care sunt gravate formele bomboanelor. La ieşire banda de caramel formată de bomboane bomboanele le presate, presate, trece în tunelul tunelul de răcire şi ca urmare urmare marginile marginile subţiri subţiri de legătură dintre bomboane se rup şi bomboanele rămân independente. i ndependente. Răcirea bomboanelor se realizează la temperatura de 400C când acestea se întăresc, devin casante, având aspect şi consistenţă caracteristică. Operaţia se desfăşoară rapid într-o instalaţie cu aer la temperatura de 12-14 0C şi o umiditate relativă de max.60%. Bomboanele care nu sunt bine răcite se deformează după ieşirea din sistemul de răcire. 2.10 Finisarea bomboanelor 

Pentru a preveni acţiunea higroscopică a zaharozei care în prezenţa fructozei şi a zahărului invertit se manifestă încă de la o umiditate relativă de 62,7% la temperatura de 200C se utilizează următoarele măsuri: lustruirea, dr drajarea, pu pudrarea, br brumarea. ambalarea in individuală sau în în grup. Dacă lustruirea, drajarea şi pudrarea sunt operaţii specifice pentru bomboanele tip tip draj drajeu euri ri,, brum brumar area ea se exec execut utăă pent pentru ru sort sortim imen ente tele le de bomb bomboa oane ne neumplute. Prin această operaţie se realizează o acoperire a bomboanelor cu  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

25

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

o crus crustă tă subţ subţir iree de micr microc ocri rist stal alee de zaha zaharo roză ză care care se form formea ează ză după după prelucrarea suprafeţei cu un sirop de zaharoză cu s.u. = max. 80%. Brumarea se realizează în turbine de drajare prin stropirea bomboanelor cu sirop în mai multe etape. La contactul cu suprafaţa bomboanelor are loc o solubilizare parţială a zaharozei. Datorită efectului de uscare-răcire, o parte din apă se evaporă şi la suprafaţă apare o soluţie de zaharoză supraconcentrată care cristalizează parţial formând o peliculă de microcristale nehigroscopică (până la φaer = 90-95%). 2.11 Ambalarea şi depozitarea bomboanelor 

În ultima vreme s-a trecut la ambalarea individuală a bomboanelor în hârtie cerată, staniol , celofan, ş.a. şi apoi ambalarea în cutii de carton de 5 kg. prin care se asigură un termen de valabilitate mai lung şi o îmbunătăţire a modului lor de prezentare. Aceste operaţii se execută cu diferite maşini de ambalat. Bomboanele învelite sau neînvelite se preambalează în pungi de polietilenă, celofan cu un conţinut de max. 500 g. Depozitarea bomboanelor ridică probleme legate de stabilitatea lor în timpul depozitării şi care se datorează în special caracterului lor higroscopic. Din acest motiv în depozite, se recomandă o temperatură constantă (max. 200C) cu umiditatea relativă între 50% şi 75%, iar conţinutul de zahăr invertit să fie cât mai scăzut posibil. 2.12 Indicatori de calitate Bomboane sticloase neumplute STAS 1841-98

Proprietăţile senzoriale ale bomboanelor sticloase neumplute sunt prezentate  în tabelul 2.1. Tabel 2.1 Proprietăţi senzoriale bomboane sticloase neumplute Aspect : - exterior.. bucăţi bucăţi de formă formă regul regulată ată (exce (excepţie pţie roxur roxuri) i) cu suprafa suprafaţa ţa brumat brumată ă sau nebrumată, fără asperităţi, uscate, nelipicioase, neaglomerate. - interior.. masă amorfă, sticloasă, casantă, straturi în diverse culori (b. trase), desen clar (roxuri). Culoare uniformă, în concordanţă cu aroma / adaosul utilizat. Gust plăc lăcut, dulce lce / du dulce lce acrişo işor, specific fic adaosului lui / ar aromei uti utili lizzate. Aromă plăcută, bine precizată.

Proprietăţile fizico-chimice ale bomboanelor sticloase neumplute sunt prezentate în tabelul 2.2.

 _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

26

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____  Tabel 2.2 Proprietăţi fizico-chimice bomboane sticloase neumplute neumplute Caracteristici Zahăr direct reducător (zahăr invertit), % max. Zahăr total (zahăr invertit), % min. Aciditate (acid citric), % min. Umiditate, % max. Grăsime (b. cu lapte şi frişcă), % min. Cenuşă insolubilă în HCl 10%, % min. Arsen, mg/kg Cadmiu, mg/kg Plumb, mg/kg Zinc, mg/kg Cupru, mg/kg Staniu, mg/kg Mercur, mg/kg

Valoare 25 65 0,3 2,0 3,0 0,1 0,2 0,01 1,0 15 10 25 -

Se admit max. 2% bomboane deformate şi sparte într-o unitate de ambalaj. Termene de valabilitate: bomb bomboa oane ne stic sticlo loas asee sim simpl plee ... ..... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..ma max. x.12 1200 zil zile; e; bomb bomboa oane ne stic sticlo loas asee cu adao adaosu suri ri.. .... .... .... .... .... .... .... .... ..ma max. x. 90 zile zile.. Bomboane umplute

N.I.D. 1493 / 1977

Proprietăţile senzoriale ale bomboanelor umplute sunt prezentate în tabelul 2.3. Tabel 2.3 Proprietăţi senzoriale bomboane umplute Caracteristici Condiţii de admisibilitate Asp Aspect ect bucă bucăţi ţi de de for formă mă şi mări mărimi mi difer iferit ite. e.La La b. cu înve înveli liş ş de de cio cioco cola lată tă amb ambel ele e feţe sunt identice/ una plată şi fără luciu. Culo Culoar are e unif unifor ormă mă,, în în con conco cord rdan anţă ţă cu cu aro arom ma, omo omoge genă nă / dun dungi gi de culo culori ri dife diferi rite te (b. cu lapte). Gust Gust şi şi arom aromă ă plăcute plăcute,, corespu corespunzăt nzătoar oare e adaosur adaosurilor ilor şi şi aromelo aromelorr utilizat utilizate, e, fără gust gust şi miros rânced, amar, de mucegai sau alt gust şi miros străin. Consistenţa masă uniformă, poroasă (b. trase), nezaharisită, cristalizată (b. cu lapte  învelişului după 5 zile de la fabricaţie), caracteristică ciocolatei (b. cu ciocolată) Consistenţa corespunzătoare compoziţiei (fluidă/vâscoasă, păstoasă, omogenă ) umpluturii

Proprietăţile fizico-chimice ale bomboanelor umplute sunt prezentate în tabelul 2.4.

 _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

27

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____  Tabel 2.4 Proprietăţi fizico-chimice bomboane umplute Caracteristici Umiditate - înveliş caramel, % max. - înveliş ciocolată, % max. - umplutură marţi marţipan / pralină,% max. - umplutură cu cremă fondant, lapte, sirop, % max. - umpl umplut utur ură ă cu mier miere, e, jele jeleu, u, raha rahat, t, siro sirop, p, alcoo alcool, l, crem cremă ă spum spumoa oasă, să, % max. max. - umplutură cu fructe (pastă, marmeladă), ciocolată, % max. - umplutură aromată, % max. Zahăr  - zahăr direct reducător (zahăr invertit) înveliş caramel - zah zahăr dire irect red reducăto cătorr umplutu lutură ră de marm armelad ladă în cioc cioco olată lată,, % max. ax. Aciditate (acid citric) - înveliş, % min. - umplutură cu cremă fondant, % min. - umplutură cu sirop, jeleu, grăsimi, % min. - b. umplute cu marmeladă în ciocolată, % min. Grăsime - umplutură cu cacao, % min. - umplutură de ciocolată, % min. - umplutură de marţipan / pralină, % min. - umplutură cu cremă aromată, % min. - înveliş ciocolată, % min. - înveliş ciocolată cu lapte, % min. - b. cu lapte (înveliş + umplutură), min. Conţinut de umplutură, % Conţinut de ciocolată (b. ciocolată), % min. Cenuşă insolubilă în HCl 10%, % max. Arsen, mg/kg Cadmiu, mg/kg Plumb, mg/kg Zinc, mg/kg Cupru, mg/kg Staniu, mg/kg Mercur, mg/kg

Valoare 2,5 3,0 14 15 18-2 18-20 0 20-22 25 25 30 0,4 0,2 0,4 0,2 6 25 18 14 31 29 2,5 18-25 15 0,1 0,2 0,01 1,0 15 10 25 -

Se admit max. 2% spărturi şi max. 5% bomboane deformate. Termene de valabilitate: bombo mboane ump umplute lute amba mbalate late în grup… up………..ma ..max. x.660 zile ile; bombo mboane ump umplu lute te ambala balate te in indiv dividu idual…… l……...m ...max ax.9 .900 zil zilee. 2.12 Test de autoevaluare

1. Care sunt fazele de fabricaţie ale bomboanelor. 2. Prin ce variante se realizează suprasaturaţia suprasaturaţia soluţiilor de zaharoză. 3. Ce compuşi se formează în timpul reacţiilor Maillard. 4. Care sunt variantele de preparare ale siropului de bomboane. 5. Care sunt instalaţiile de obţinere a masei de caramel. 6. Ce tipuri de umpluturi pentru bomboane cunoaşteţi. 7. Cum se realizează operaţiile de prelucrare a masei m asei de caramel. 8. Care sunt proprietăţile fizico-chimice ale bomboanelor umplute.

 _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

28

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj  _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ _____________________  ____ 

 _________________________________  _______________________________________________ _______________________________ __________________  _  Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

29