CC BY
38
I
В помощь специалисту безалкогольной
отрасли Продолжение. Начало см. «Пиво и напитки» 2000-2004 гг.
Производство напитков
Продолжение. Начало см.
Качество напитков
1Г.А. Ермолаева
Московский государственный университет пищевых производств
Влияние качества сырья на продукцию
Сахарсодержащие сиропы
Данная статья является продолжением предыдущей (ПиН, 2004, №4).
Сегодня во многих промышленно развитых странах сахар в ежедневном рационе активно заменяют сахаристыми продуктами из крахмалсодержаще-го сырья — до 30-50 % в зависимости от специфики питания населения страны. Следует предположить, что и в России в будущем эти продукты окажут влияние на конъюнктуру сахара. Об этом свидетельствуют данные их потребления: емкость рынка этих сахаристых продуктов в настоящее время оценивается в 700-800 тыс. т, а в долгосрочной перспективе она прогнозируется в объеме свыше 1 млрд т (табл. 1) [2].
В настоящее время из крахмалсо-держащего сырья в России ежегодно вырабатывают около 300 тыс. т крах-малопродуктов, из них крахмальная патока составляет 220-230 тыс. т. Ее используют в основном в кондитерской промышленности для выработки карамели, в пивоварении и незначительно — в производстве напитков. Спрос на нее постоянно растет, что обеспечивает темпы роста ее производства 115-120 % [4].
В мире широко используют сиропы и продукты, полученные из крахмала:
крахмальные патоки, глюкозный и глюкозофруктозный сиропы (ГФС), фруктозу, которые получают из картофельного и кукурузного крахмалов. Высокофруктозный сироп служит полуфабрикатом для вырабоки чистой фруктозы.
Фруктозу редко используют для выработки напитков в основном из-за ее высокой стоимости. Но она имеет высокую сладость — 120-175 % к сахарозе в зависимости от температуры, и, несмотря на высокую стоимость, возможно снижение ее закладки в напитки. Метаболизм фруктозы в организме не регулируется инсулином, поэтому ее целесообразно использовать для диетических и диабетических напитков.
Крахмальную патоку применяют в производстве напитков, соков, кондитерских изделий. Наибольшее распространение за рубежом получили ее разновидности — мальтозная и глю-козомальтозная патоки.
Крахмальные сиропы характеризуют глюкозный эквивалент, состав, средняя молекулярная масса, сырье.
Глюкозный (декстрозный) эквивалент ГЭ (ОЕ) отражает глубину гидролиза крахмала, выраженную через восстанавливающую способность, которую для глюкозы (декстрозы) принимают за 100, мальтозы — за 50. Восстанавливающая способность олиго- и полисахаридов ниже и уменьшается с повышением их молекулярной массы. Глюкозный (декстрозный) эквивалент ГЭ (ОЕ) — это
количество восстанавливающих сахаров в 100 г продукта в пересчете на О-глюкозу, выраженное в процентах. ГЭ (ОЕ) = 100РВ/СВ, где РВ — содержание редуцирующих веществ, выражающееся эквивалентным количеством глюкозы.
Иногда в литературе используют величину ДХ, которая обозначает количество фактически имеющейся глюкозы в пересчете на сухое вещество (%): ДХ = 100Г/СВ, где Г — содержание глюкозы в СВ.
Свойства гидролизатов крахмала [1], важные для напитков, приведены в табл. 2.
В настоящее время предприятия крахмалопаточной промышленности России выпускают крахмальные патоки, имеющие состав, приведенный в табл. 3.
Мальтозную и глюкозомальтозную патоки получают путем ферментативного гидролиза. Они малогигроскопичны, поэтому при хранении не кристаллизуются. По углеводному составу мальтозная патока близка к углеводному составу пивного сусла и наиболее подходит в качестве несоложеного материала при приготовлении сусла. Из паток, представленных в табл. 3, глю-козомальтозная патока имеет наибольшую сладость и меньшую вязкость, поэтому ее вырабатывают с повышенным содержанием СВ — до 83,5 %. Эту патоку можно применять при приготовлении пива, кваса, безалкогольных напитков.
Зарубежные изготовители часто предлагают патоки с содержанием глюкозы 14-33 %, остальные составляющие — мальтоза, мальтотриоза и полисахариды. Такие сиропы целесообразно применять в пивоварении, так как высокое содержание полисахаридов вызовет помутнение напитков, а сладость этих сиропов низкая.
Согласно Кодексу Алиментариус, глюкозным сиропом называют концентрированный водный раствор питательных сахаров, полученных из крахмала или инулина. Глюкозный сироп должен иметь ОЕ не менее
Таблица 1
Таблица 2
Год Сахаристые продукты из крахмалсодержащего сырья, тыс. т
Производство в России Импорт
2000 156 10
2005:
1 2 300 350 15
2010:
1 2 600 800 20
1 — производится в настоящее время, 2 — емкость рынка.
Свойства Увеличение степени гидролиза крахмала ГЭ (DE): крахмал ^ min DE ^ max dE ^ глюкоза
Вязкость
Сладкий вкус
Молекулярная масса
Потемнение при нагреве
Температура замораживания
Отдача аромата
Способность к брожению
Пищевая ценность
ПИВО " НАПИТКИ
5•2004
Таблица 3
Патока
Углеводы карамельная высокоосахаренная
мальтозная глюкозомал ьтозная
Содержание редуцирующих веществ, % на СВ 40-44 50-55 60-65
В том числе:
глюкозы 18-20 3-5 35-38
мальтозы 14-18 45-60 30-37
мальтотриозы 8-13 15-19 8-15
полисахаридов Остальное
Таблица 4
Показатель Сиропы
ГФС-42 ГФС-42 ГФС-55 ГФС-90
Содержание СВ, % 71 80 77 80
рн 3-4 3-4 3-4 3-4
Зола сульфатная, % 0,05 0,05 0,05 0,05
Сладость относительно сахарозы, % 90-100 90-100 100-110 120-160
Углеводный состав, % к массе СВ:
фруктоза 42 42 55 90
глюкоза 52 52 41 8
олигосахариды 6 6 4 2
Рекомендуемая температура хранения, °С 26,5...32,5 40,6...46,5 23,9...29,4 18,3...29,4
20,0 мас. % (выраженных в Д-глюко-зе к массе СВ) и общее содержание СВ не менее 70,0 %. Зола (в виде сульфатов) должна составлять не более 1,0 мас. %.
Для производства напитков, вин, в кондитерской, молочной и других отраслях широко используют глю-козофруктозные сиропы, преимущественно ГФС-42, содержащий 38-42 % фруктозы в массе сухих веществ (СВ) сиропа, остальное — глюкоза. Эти сиропы применяют с 70-х годов прошлого века для полной или частичной замены сахарозы в продуктах, в том числе и в напитках. Ежегодное мировое производство ГФС в настоящее время составляет 14-15 млн т, причем в США около 11 млн т (в 1974 г. было 500 тыс. т). Это можно объяснить тем, что производство ГФС дешевле, чем сахара [5]. Сиропы имеют светлую окраску, низкую вязкость, прозрачны.
Технология ГФС-42 включает следующие производственные стадии: разжижение крахмальной суспензии с помощью а-амилазы; осахаривание крахмала глюкоамилазой; очистку гидроли-зата от жиробелковой примеси; обесцвечивание сиропа активным углем; деминерализацию сиропа ионообменными смолами; сгущение сиропа выпариванием под вакуумом; изомеризацию части глюкозы во фруктозу; деминерализацию сиропа с помощью ионообменных смол; уваривание сиропа до концентрации СВ 71-72 %; охлаждение сиропа. Специфический этап данной технологии — изомеризация глюкозы во фруктозу — стала возможной, благодаря открытому в 1957 г. ферменту изомеразе. В настоящее время можно производить глюкозофруктозные сиропы с разным соотношением этих моносахаридов.
Создана промышленная технология разделения сахаров ГФС-42 катиони-том на две фракции: фракцию ГФС-90 и фракцию, обогащенную глюкозой и олигосахаридами. Вторая фракция возвращается в производство ГФС-42, а первая — смешивается с ГФС-42 и та-
ким образом получают ГФС-55, содержащий 55 % фруктозы к массе СВ. По сладости ГФС-55 равен сахарозе и широко используется за рубежом в производстве напитков.
ГФС-42 называют сиропами I поколения, а ГФС-55 — сиропами II поколения. Недостаток сиропов I поколения состоит в том, что при использовании их в безалкогольных напитках, фруктовых консервах и других изделиях при температуре ниже 26 °С глюкоза легко выкристаллизовывается в виде мелких иголочек. Поэтому ГФС I поколения приходится хранить в вертикальных емкостях с рубашкой, в которую подают воду температурой около 60 °С. Чтобы не допустить разжижения верхнего слоя сиропа конденсатом влаги из воздуха, емкости снабжают насосом, обеспечивающим циркуляцию сиропа на себя. Снаружи емкость покрывают тепловой изоляцией. Оптимальная температура хранения сиропа 28...30 °С.
Сиропы II поколения, содержащие около 55 % фруктозы и равные по сладости с сахарозой, более устойчивы к самопроизвольной кристаллизации, так как фруктоза кристаллизуется значительно хуже, чем глюкоза, и тормозит кристаллизацию глюкозы. В этих сиропах глюкоза не кристаллизуется даже при 10.15 °С, и их можно хранить без подогревания. По причине более простой и дешевой технологии чаще промышленность производит ГФС-42.
В табл. 4 приведена характеристика ГФС с различным содержанием фруктозы: 42, 55 и 90 % к массе СВ [3].
За рубежом в ГФС 91 мас. % от СВ должны составлять глюкоза и фруктоза, а 41 г/100 г СВ — фруктоза.
В Германии в производстве напитков применяют ГФС, называемый изоглюкозой или сиропом с высоким содержанием фруктозы, или жидкий сахар, состоящий из сахарозы и изо-глюкозы в соотношении 1:1 [6].
В производстве безалкогольных и слабоалкогольных напитков можно ис-
пользовать ГФС с любым содержанием фруктозы. Крахмальные патоки из-за высокого содержания в них олиго-сахаридов с высокой молекулярной массой для высокостойких напитков применять нецелесообразно. Их предпочтительнее использовать в производстве кваса, напитков с невысокой стойкостью, особенно замутненных, частично заменяя ими сахарозу. При этом учитывают низкую сладость крахмальных паток (сладость глюкозы 74-80 % от сахарозы).
На предприятии — изготовителе напитков принимают сиропы из крах-малсодержащего сырья, проверяя в них содержание СВ, редуцирующих веществ, кислотность, прозрачность, растворимость в воде.
В нашей стране продукты гидролиза крахмала незначительно используют при производстве напитков. Однако, принимая во внимание опыт зарубежных специалистов безалкогольной отрасли и все большую доступность этих сиропов в нашей стране в связи с увеличением объемов производства сиропов, применение их в производстве напитков можно считать перспективным.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бакулина О.Н. Продукты гидролиза крахмала — Пищевые ингредиенты//Сырье и добавки. 2003. № 2. С. 51-52.
2. Егорова М.И., Беляева Л.И. Расширение ассортимента продукции сахарной промышленности как аспект развития//Сахар. 2004. № 4. С. 16-18.
33. Ермолаева Г.А., Колчева Р.А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков. — М.: ИРПО; Изд. Центр «Академия», 2000.
4. Кайшев В.Г., Серегин С.Н. Долгосрочный прогноз как инструмент для выбора приоритетов и целей развития свеклосахарного комплекса страны//Сахар. 2004. №4. С. 25.
5. Серегин С.Н. Продукция из крахмалсодер-жащего сырья в балансе сахаристых веществ России//Пищевая промышленность. 2004. № 1. С. 48-51.
6. Шуманн Г. Безалкогольные напитки: сырье, технологии, нормативы. — СПб.: Профессия, 2004. Ац^
5•2004
ПИВО " "ЛПИТКИ
