12. Физико-химические основы производства масс пенообразной структуры.
Пенообразные массы получаются взбиванием фруктово-ягодного пюре с сахаром и патокой в присутствии пенообразователя (яичный белок, кровяной альбумин, гидролизованный молочный белок и т.д.) с горячим студнеобразователем (пектин, агар, желатин), в результате застудневания смеси получается полутвердая пенообразная масса, которую после соответствующей обработки формуют отдельными изделиями. Пены относятся к яично-пленчатым дисперсным системам, где дисперсная фаза - воздух, дисперсная спеда - сахаро-паточно-фруктово-пектиново-белковый золь, переходящий в гель (студень). Пенообразная масса получается, как правило, дисперсным способом. При интенсивном перемешивании масса насыщается воздухом, и объем ее увеличивается примерно в два раза. Плотность при этом уменьшается и масса принимает вид пены, насыщенной мелкими ячейками воздуха. Вязкость массы увеличивается. Пены являются термодинамически неустойчивыми системами, так как имеют сильно развитую поверхность раздела фаз. Поэтому для придания устойчивости пене необходимо присутствие в жидкости, окружающей пузырьки воздуха пенообразователя, к которому относитсяяичный белок. Для закрепления мелко-пористой пенообразной структуры используют горячий агаро-сахаро-паточный сироп или горячую фруктово-ягодную мармеладную массу. Основная роль сиропа – зафиксировать пенную структуру пастильной массы, придать ей механическую прочность, чтобы ее можно было формовать. После остывания массы введенный агаро-сахаро-паточный сироппридает массе прочные свойства студня.
График пенообразующейспособности
Пенообразующая способность
,
где Vi
– объем занятый пеной
в i-ое время;
V0 – первоначальный объем белка.
Fмах = 300 для чистого белка.
На пенообразующую способность влияют следующие факторы: состав и соотношение сырья, влажность рецептурной смеси, рН среды, вид и концентрация пенообразователя.температура и условия всбивания пастильной массы, режим сушки.
- если к пенообразователю добавить, то сила увеличится в 3раза. Сахар увеличивает поверхносное натяжение водных растворов и следовательно затрудняет их пенообразование, с другой стороны с увеличением концентрации сахара увеличивается вязкость жидкости в пленках пены, что затрудняет их разрыхление и увеличивает стабильность пены. Частичная замена сахара патакой увеличивает вязкость пенных пленок, уменьшает степень пересыщения жидной фазы, тем самым замедляя процесс кристаллизации сахарозы и засыхания.
- яблочное пюре улучшает силу и это влияние тем больше, чем больше желирующая способность пюре. Пектиновые вещества яблочного пюре адсорбируются на белковых пленках воздушных шариков и образуют белково пектиновые комплексы которые увеличивают прочность пены, т.к. увеличивается вязкость дисперсной среды.
- Патока вводится в качестве антикристаллизатора сахарозы для предотвращения засахаривания изделий, увеличивает вязкость дисперсной среды, играет роль ПАВ
- температура пенообразования должна быть выше температуры желирования, применяемого стунеобразователя для избегания разрушения студневого каркаса.
- время взбивания устанавливается в зависимости от вида оборудования, температура сырья, температура помещения индивидуально на каждом предприятии.
Схема приготовления зефира: вначале готовится рецептурная смесь из уплотненного яблочного пюре (СВ=15%) и сахара в соотношении 1:1 в смесителе, куда дозируется сахар и яблочное пюре, происходит частичное растворение сахара песка в пюре, получаем сахаро-яблочную смесь, которая перемещается в следующий смеситель, куда дозируется горячий сахаро-агаро-паточный сироп (t=80-85ºС, СВ=80-85%), яичный белок, вкусовые и ароматические вещества, полученная рецептурная смесь с содержанием СВ=71-73% и t=50-53ºС через емкость самотеком поступает в камеру, куда подают сжатый воздух под давлением 400кПа, ротор в этой камере вращается с частотой 240-300 об/мин, температура взбитой массы 52-55ºС, плотность – 380-400 кг/м3, СВ=70-73%.
Схема поточного производства масс для пастилы и зефира приведена на рис. В сборнике 1 при температуре 15-20ºС находится рабочая (купажная) смесь из различных партий уплотненного яблочного пюре в зависимости от студнеобразующей способности, кислотности и
Уплотненное пюре плунжерным дозатором 2 подают в смеситель 6. В этот же смеситель подают просеянный сахар-песок ленточным дозатором 3 и белок из резервуара 5дозатором 4. В сборнике 16 при t=85ºС находится фруктово-мармеладная масса или клеевой сироп, который насосом 15 дозируется в смеситель 6.
В смесителе 6 компоненты перемешиваются и одновременно смесь насыщается воздухом, при этом сахар растворяется. Рецептурная смесь собирается в промежуточной емкости 14 из которой масса с долей СВ=0,72-0,73 и t=50-53ºС шестеренчатым насосом 13 подается в сбивальную машину 11. По пути движения рецептурной смеси в сбивальную машину подается воздух под давлением 400кПа, предварительно очищенный от масла и пыли. Давление воздуха 260-280 кПа регистрируется манометрами 7 и 9, регулируется вентилем 8 , а количество контролируется ротаметром 10. Ротор в сбивальной камере вращается с частотой 240-300 об/мин. В сбивальной машина масса насыщается воздухом. Сбитая масса из машины выходим через диафрагму 12, при этом за счет перепада давления пузырьки расширяются и плотность массы уменьшается. Температура сбитой массы не должна превышать-55ºС, чтобы не вызвать денатурацию белка, а плотность должна быть для массы пастилы 500 кг/м3, а для зефирной массы 400 кг/м3. Доля СВ=71+-1%.