Реологические свойства фруктовых конфет и мармеладной массы и полученных студней. Способы регулирования реологических свойств. Влияние этих свойств на вкусовые качества изделий.

Студни являются эластичными системами. Эластичность высокополимеров объясняют гибкостью их молекул. Считается, что если к полимеру приложена нагрузка, то при этом происходит два процесса: с одной стороны, гибкая цепь под влиянием нагрузки распрямляется и образец удлиняется, с другой – макромолекулы, как одно целое, могут смещаться друг относительно друга, т.е. имеет место процесс пластического течения. После снятия нагрузки распрямленные цепи опять стремятся согнуться, что ведет к сокращению образца.

Макромолекулы могут быть различной степени гибкости. Гибкость их зависит от ряда причин: природы атомов, характера распределения их по длине цепи, величины сил сцепления, длины цепи, температуры. Основой их механической характеристики, как и чистых высокополимеров, является сочетание высокоэластической деформации с пластической, т.е. текучестью при напряжениях сдвига, превышающих предел упругости. Это связано с внутренней структурой студней: наличием в них непрерывного твердого каркаса, охватывающего непрерывную жидкую фазу, в которой ионы электролитов движутся также свободно, как и в растворе.

Физико-химические свойства студней зависят от природы полимера, присутствия в среде других компонентов, влияющих на интенсивность межмолекулярных сил концентрации полимера, температуры, среды.

Агаровый и пектиновый студень при одинаковых показателях прочности сильно отличаются по внешним признакам: излому и вкусу. При близких значениях прочности и констант упругости релаксационная вязкость значительно выше для пектина, несколько ниже для агароидных студней и ещё ниже для агара.

Прочный пектиновый студень может получиться только при наличии трёх компонентов: пектина, сахара и кислоты. На прочность пектинового студня оказывает влияние природа кислоты.

На прочность пектинового студня оказывает влияние природа кислоты. Анионы кислот, содержащие оксигруппы, способствуют образованию наиболее прочных студней по сравнению с анионами, обладающими тем же количеством атомов углерода, но не имеющим оксигруппы. Прочным получается студень при введении в систему триоксиглутаровой кислоты, содержащей две группы СООН и три - ОН.

Фруктовые, желейные и желейно-фруктовые кондитерские массы отличаются друг от друга по своим реологическим свойствам. Следует отметить, что конфетные фруктовые массы отличаются от фруктовых мармеладных по структуре студня.

Кондитерская масса, приготовленная из сахара-песка и фруктово-ягодного сырья, отличается высокой вязкостью, обладает упруго-пластичной консистенцией.

Для получения мармеладного студня используется яблочное пюре с высокими студнеобразующими свойствами (прочностью), поэтому он представляет собой полутвёрдое тело, образующее при его разрезании ножом гладкие не склеивающиеся поверхности с острыми гранями.

Фруктовый конфетный студень плотный, гибкий, вязкий. В отличие от мармеладного он изготавливается из таких видов пюре, которые обладают наименьшей студнеобразующей способностью, чем яблочное (абрикосовое, сливовое и др.).

Желейно-фруктовые кондитерские массы готовят из сахара-песка и фруктово-ягодного сырья с добавлением студнеобразователя. Эти изделия имеют упруго-эластичную консистенцию. Студнеобразователем здесь является пектин фруктово-ягодного сырья и добавляемые агар, агароид или пектин.

В состав желейных кондитерских масс входит сахар-песок и студнеобразователь (пектин, агар, агароид и т.п.). По реологическим свойствам эти массы ближе всего к классическим студням и обладают упруго-эластичной консистенцией.

Большое влияние на технологические свойства желейных масс (процесс студнеобразования), изготовленных с агаром и агароидом оказывает их вязкость. Растворы агароида имеют большую вязкость, чем растворы агара. При повышении вязкости желейных кондитерских масс температура начала студнеобразования повышается.

Конфетные желейные массы с агаром или агароидом несколько отличаются от масс, изготовленных на фруктовой основе, по физическим свойствам. Массу из яблочного пюре можно получить при уваривании её до содержания сухих веществ 58-60%, а из сливового пюре только при уваривании до 80% сухих веществ. При равном содержании сухих веществ прочность яблочного студня более, чем в два раза превышает прочность студня из слив.

На прочность корпусов конфет и фруктового мармелада оказывает влияние качество используемого желирующего сырья, рецептура, влажность массы и содержание в ней редуцирующих веществ.

Повышение влажности, содержания сахара кондитерских масс снижает прочность студня (при прочих равных условиях). Прочность студня зависит от концентрации водородных ионов. С повышением концентрации водородных ионов прочность студней падает, а скорость студнеобразования несколько возрастает.

Оптимальная концентрация водородных ионов, обеспечивающая образование прочного студня на фруктово-ягодной основе, соответствует значению рН 3,36. Слишком большое содержание кислоты во фруктово-ягодных массах не только ухудшает вкусовые свойства готовых изделий, но и ведет к образованию очень большого количества фруктозы при уваривании, вследствие чего повышается гигроскопичность изделий. При недостаточной кислотности пюре фруктовая масса не может хорошо желировать.

С целью интенсификации производства фруктовых и желейно-фруктовых масс для конфет и мармелада широко используются соли-модификаторы (лактат или цитрат натрия), представляющие собой натриевые соли органических.

Соли – модификаторы вводят в яблочное пюре, для того чтобы не допустить образования внутренней структуры, т.е. объединения пектиновых молекул в студневой каркас. Введение их делает пектиновые молекулы в яблочно-сахарной смеси более агрегативно устойчивыми. Это действие солей модификаторов позволяет повысить растворимость пектина, т.е. снизить вязкость массы, и увеличить в рецептуре количество яблочного пюре при уваривании до требуемой влажности. Поэтому массу можно уваривать до 31-33% против 38-40% влаги. Температура студнеобразования снижается с 90 до 70^оС, что дает возможность перекачивать яблочно-сахарную смесь на большие расстояния.

Лактат (цитрат) натрия упрочняет структуру изделий. Введение лактата натрия сокращает процесс сушки с 40 до 6-7 часов в производстве мармелада, так как основное удаление влаги происходит при уваривании. Буферная соль вводится непосредственно в сахаро-фруктовую массу перед увариванием, количество которой зависит от кислотности пюре(0,15-0,24% к массе яблочно-сахарной смеси 100% - ного лактата натрия). Однако лактат натрия смещает рН в сторону щелочной среды, поэтому требуется дополнительное введение кислоты.

При использовании слабожелирующего абрикосового пюре влияние лактата натрия на эластические свойства массы становится слабо заметным. Пластические же свойства студней, как правило, уменьшаются даже при слабожелирующем пюре, увеличивается прочность студня. Введение в рецептурные смеси солей-модификаторов при изготовлении конфетных масс позволяет применять слабожелирующее абрикосовое пюре, заменяя значительную часть его (50%) желирующим яблочным пюре, так как при этом повышается растворимость яблочного пектина и студнеобразование сдвигается в область более низких температур (с 95 до 65-70^оС), что соответствует температуре студнеобразования абрикосового пюре с сахаром.

Добавление солей-модификаторов благодаря их буферному свойству сдерживает скорость нарастания редуцирующих сахаров в процессе уваривания.

Оба эти свойства позволяют проводить уваривание конфетных масс в вакуум-аппаратах, т.е. при пониженных температурах, что значительно улучшает качество (цвет, аромат и содержание инвертного сахара). Дозировка лактата натрия зависит от кислотности конфетной массы и в среднем составляет 0,5% в пересчете на 100%-ый лактат натрия.

В желейных массах соли-модификаторы используют в количестве около 0,5% к массе сиропа для предотвращения гидролиза агароида и сохранения его желирующей способности.

Таким образом, применение солей-модификаторов в производстве изделий со студнеобразной структурой позволяют регулировать технологические параметры производства и улучшить вкусовые качества изделий.

Вопросы для самоконтроля:

1. Характеристика растворов в зависимости от концентрации сахарозы.

2. Назовите основные положения процесса зарождения кристаллов.

3. Характеристика помадной массы.

4. Влияние используемого антикристаллизатора на скорость кристаллизации сахарозы.

5. От каких факторов зависит скорость рекристаллизации кристаллов сахарозы?

6. Назовите факторы, влияющие на размер кристаллов в помаде.

7. Каково влияние реологических свойств конфетных масс на способ формования?

8. Назовите процессы, протекающие при выстаивании в помадных, молочных и ликёрных корпусах конфет.

9. Дайте характеристику изделий студнеобразной структуры.

10. Какова цель применения солей-модификаторов?

Тест по теме

1.В каком растворе сахарозы происходит её самопроизвольная кристаллизация:

а)ненасыщенный раствор;

б)насыщенный раствор;

в)пересыщенный раствор

2.При какой температуре охлаждения помадного сиропа при сбивании количество твердой фазы возрастает до наибольшего значения:

а)40^оС;

б)50^оС;

в)60^оС;

г)70^оС;

3.При какой температуре сбивания помадного сиропа можно получить оптимальный размер кристаллов сахарозы, ^оС:

а)20;

б)40-60;

в)70-80;

4.Какой фактор определяет консистенцию помадных масс:

а)размер кристаллов сахарозы;

б)введение добавок патоки;

в)продолжительность темперирования;

5.Какой процесс протекает во фруктовых конфетных корпусах при выстаивании:

а)кристаллизация;

б)студнеобразование;

в)пенообразование;