Производство глюкозного сиропа

Глюкозный сироп чаще всего производят из кукурузы, но некоторые европей­ские производители используют в качестве сырья пшеницу и картофельный крахмал. После его отделения от исходного сырья крахмал путем кислотного или ферментого осахаривания превра­щается в глюкозу. Кислотное осахаривание производится под давлением, а степень оса­харивания регулируется путем изменения температуры, продолжительности обра­ботки, рН и давления. В последние годы был разработан и другой способ осахарива­ния, называемый ферментно-ферментативным (enzyme/enzyme conversion).

В наши дни выпуск многих изделий осуществляется с помощью механизиро­ванных технологий. Не является исключением и производство глюкозного сиро­па, причем процесс осахаривания может регулироваться настолько точно, что ста­ло возможным выпускать любые виды сиропа с достаточно жесткими требования­ми к их составу. Еще несколько лет назад выпускался только один вид глюкозы, известный как «ДЭ 42», а продукция разных производителей заметно отличалась по качеству.

В наши дни регулировать состав глюкозного сиропа существенно способствует применение современных методов анализа. С помощью жидкостной хроматогра­фии высокого разрешения уже через 15 мин можно получить данные о составе сиро­па относительно сахаридов.

Процесс производства глюкозного сиропа вкратце можно описать следующим образом.

Из поставляемого кукурузного зерна удаляют посторонние примеси (частицы пыли, стебли, солому и камни) с помощью просеивания и воздушного сепарирова­ния. Очищенную кукурузу вымачивают в теплой воде, содержащей двуокись серы, в течение примерно 48 ч, при этом зерно разбухает и размягчается, a S02 предотвра­щает активность микроорганизмов (кроме того, на этом этапе удаляются раствори­мые белки и минеральные соли). Затем размягченные зерна измельчают во влаж­ном состоянии, что позволяет удалить ростки, не повредив их, и в результате обра­зуется суспензия из несвязанного крахмала, клейковины, ростков и некоторого количества волокон. Ростки отделяют от этой смеси с помощью центрифуги и затем подвергают отдельной обработке для экстрагирования кукурузного масла (в на­стоящее время это масло приобретает все большую популярность в домашнем хо­зяйстве).

После этого из суспензии волокон, крахмала и клейковины с помощью несколь­ких сетчатых фильтров удаляют волокна, оставляя только крахмал и клейковину. Затем на высокоскоростных центрифугах удаляется и клейковина, а оставшееся крахмальное молоко проходит дальнейшую очистку и затем автоматически сгуща­ется в ходе центрифугировании, осуществляемого в непрерывном режиме.

Очищенная крахмальная суспензия (крахмальное молоко) направляется в осахариватели; первоначально в качестве осахаривателей применялись большие авто­клавы, но в настоящее время применяют преимущественно осахариватели непре­рывного действия.

Очень важно, чтобы крахмал был очищен от белков еще до осахаривания, так как присутствие белка в готовом глюкозном сиропе при варке может привести к пенообразованию, что при производстве некоторых карамельных изделий крайне не­желательно.

Благодаря каталитическому действию находящейся под давлением кислоты крахмал превращается в осахаривателях в декстрозу, мальтозу, мальтотриозу, мальтотетрозу, а также в разнообразные олигосахариды. Эта технология известна как традиционный метод кислотного осахаривания. В настоящее время применяют так­же кислотно-ферментативное и многоэтапное ферментативное осахаривание.

При использовании кислотно-ферментативной технологии крахмальное моло­ко под воздействием кислоты подвергается частичному гидролизу до достижения требуемого ДЭ, свидетельствующего о небольшом содержании декстрозы. Затем производится завершение гидролиза с помощью того или иного фермента (как пра­вило, используется р-амилаза, позволяющая получить мальтозную патоку). При использовании многоэтапной ферментативной технологии крахмальное зерно вна­чале проходит клейстеризацию, а затем полимерная структура крахмала распадает­ся под действием а-амилазы. С помощью различных технологий можно произво­дить многочисленные виды сиропов, обладающих различной вязкостью, степенью сладости, гигроскопичностью и сбраживаемостью.

Для производства сиропов с высоким содержанием фруктозы сначала с помо­щью одной из вышеописанных технологий изготовляют сироп с высоким ДЭ, а за­тем его подвергают воздействию фермента изомеразы, преобразующего часть дек­строзы во фруктозу.

Мальтодекстрины производятся тем же способом, что и глюкозные сиропы, но процесс осахаривания прерывается так, чтобы ДЭ не превышал 20.

После гидролиза все сиропы фильтруют, обесцвечивают и сгущают. Некоторые сиропы проходят дальнейшую очистку ионообменными смолами.

Промышленные сорта глюкозного сиропа. Из краткого описания применяе­мых технологий становится понятно, что физико-химические свойства различных сиропов значительно отличаются, что определяет и способ их применения.

С сортами глюкозного сиропа связаны и определенные торговые термины, и технологу кондитерского производства необходимо понимать их значение.

Декстрозный эквивалент (ДЭ) представляет собой содержание редуцирую­щих Сахаров по сухому веществу (в %) в пересчете на декстрозу или содержание чистой декстрозы (в %), при этом полученный результат тот же, что и доля всех ре­дуцирующих Сахаров в глюкозном сиропе. Чем выше ДЭ, тем более глубокий про­цесс осахаривания, в результате чего уменьшается содержание высших углеводов и снижается вязкость.

Плотность по шкале Боме (Ваитё). Производители глюкозного сиропа пред­почитают для простоты иметь дело не с удельной массой, а пользоваться шкалой Боме. Начинающим этот метод описания плотности вещества может показаться не­понятным. Соотношение шкалы Боме с удельной массой можно представить в виде следующего уравнения:

__________ 145________________

°Ве = 145 Истинная уд масса 60 °F /60 °F (15,5 °С)'

На практике данные по шкале Боме снимают при температуре 60 °С (140 °F) с помощью специального ареометра, на котором нанесена шкала в 10° Боме с шагом делений по 0,10. Чаще всего сообщают «технический показатель по шкале Боме», отношение которого к наблюдаемому показателю при 60 °С выглядит следующим образом:

Технический показатель по шкале Боме = Наблюдаемый показатель по шкале Боме при 60° + 1.

Следует отметить, что в некоторых странах уже отказались от измерения плот­ности по шкале Боме.

Вращение плоскости поляризации. Вращение плоскости поляризации жидко­сти получают путем деления наблюдаемого вращения плоскости поляризации све­та на высоту столба жидкости и на удельную массу жидкости.

Удельное вращение плоскости поляризации a-caxapa определяется следую­щим образом:

20 100ха

Альфа ------------

D cxl

где а - наблюдаемое вращение плоскости поляризации света при 20 °С при освеще­нии натриевой лампой с длиной волны D; с - концентрация сахара в растворе (г/100 мл раствора); / - высота столба раствора.

Удельное вращение плоскости поляризации глюкозного сиропа может состав­лять примерно от 90 (для сиропов с высокой степенью осахаривания) до 130 (для сиропов с низкой степенью осахаривания).

Классификация и свойства . Относительно просто классифицировать глюкозные сиропы в соответствии с их ДЭ;

• мальтодекстрин - менее 20;

• глюкозные сиропы с низкой степенью осахаривания - от 20 до 38;

• глюкозные сиропы со средней степенью осахаривания - от 39 до 58;

• глюкозный сироп с дэ 42 называют «обычным» или «стандартным»;

• глюкозные сиропы с высокой степенью осахаривания - от 59 до 65;

• глюкозные сиропы с высоким содержанием фруктозы - от 75 до 96.

Все эти сиропы состоят исключительно из углеводов, легко усвояемы и пита­тельны, причем степень осахаривания в значительной степени влияет на их физиче­ские свойства.

По мере возрастания степени осахаривания сиропы становятся более сладкими и менее вязкими, легче сбраживаются и обладают большей гигроскопичностью. Си­ропы с меньшей степенью осахаривания обладают большей вязкостью и занимают больший объем, что задерживает кристаллизацию, и действуют как антивспениватели (см. рис. 8.2).

Низкая степень Стандартный Свойство осахаривания глюкозный

(ДЭЗО) сироп (ДЭ 42)

Степень сладости ->----------------------------------------

Регулирование кристаллизации -<----------------------------------------

Вязкость -<----------------------------------------

Влагоудерживающая способность ->----------------------------------------

Давление насыщенного пара -<----------------------------------------

Осмотическое давление ->----------------------------------------

Сбраживаемость ->----------------------------------------

Понижение точки замерзания ->----------------------------------------

Потемнение ->----------------------------------------

Направление стрелки указывает направление изменения данного свойства в зависимости от степени осахаривания.

Рис. 8.2. Типы глюкозного сиропа в зависимости от степени осахаривания

Состав глюкозных сиропов. Разные производители глюкозных сиропов дают разным типам особые фирменные названия, причем состав сиропов даже с одинако­вым декстрозным эквивалентом может слегка отличаться.

Соотношение между ДЭ, методом осахаривания и составом сахаридов приведе­но в табл. 8.10.

Таблица 8.10. Глюкозные сиропы по ДЭ и методу осахаривания

ДЭ

Метод осахаривания

Содержание декстрозы, %

Содержание фруктозы,

%

Содержание дисахаридов (мальто­зы), %

Содержание тригептасахаридов, %

Cодержание

полисахаридов

28

Кислотный

9

-

8

32

51

37

Кислотный

15

-

12

39

34

37

Кислотный + + р-амилаза

5-10

-

Около 40

Около 25

Около 25

42

Кислотный

18

-

14

42

26

45

а-амилаза + + р-амилаза

5-10

-

Около 50

Около 20

Около 20

50

Кислотный

26

-

17

42

15

60-65

Кислотный + + р-амилаза

30-35

-

35-40

10

20

75

Кислотный + + р-амилаза + + изомераза

Около 35

Около 20

Около 20

Около 10

Около 15

96

а-амилаза + + амилоглю- козидаза + + изомераза

48-50

42-44

7-8%

Пренебре­жимо мало

Мальтодекстрины

Мальтодекстрины - это продукты с низким ДЭ (от 3 до 20), получаемые фер­ментативным осахариванием (обычно используется а-амилаза). Как правило, они представлены в виде порошков распылительной сушки (с содержанием влаги менее 5%), поскольку у соответствующих жидких продуктов очень высокая вязкость и при хранении они зачастую мутнеют.

Состав сахаридов в промышленных мальтодекстринах приведен в табл. 8.11. Мальтодекстрины с очень низким Д Э выпускаются из крахмала, получен­ного из кукурузы восковой спелости, - это натуральный крахмал, почти полностью представляющий собой амилопектиновый полимер.

Сухие глюкозные сиропы

Глюкозные сиропы с ДЭ от 20 до 65 могут подвергаться распылительной сушке, что позволяет получить порошок с содержанием влаги менее 5%. Такие порошки могут служить заменой сахара (сахарозы) в сухих кондитерских изделиях или в шо­коладе, тем самым понижая их сладость и (иногда) себестоимость. Эти порошки очень гигроскопичны, что может затруднять работу с ними при производстве кон­дитерских изделий.

Применение глюкозных сиропов и мальтодекстринов

Сиропы с низким ДЭ и мальтодекстрины характеризуются высокой вязкостью и пониженной сладостью. Они препятствуют кристаллизации сахарозы и выступают в роли стабилизаторов в пористых (аэрированных) продуктах (например в маршмеллоу).

Глюкозные сиропы и мальтодекстрины обладают очень низкой гигроскопично­стью и могут использоваться в качестве защитной глазури на карамели и других кондитерских изделиях, а благодаря своей вязкости они придают продукции спо­собствующую жеванию текстуру. В некоторых случаях мальтодекстрины могут за­менять гуммиарабик (аравийскую камедь).

Стандартным считается глюкозный сироп ДЭ 42 универсального применения. Его характеристики можно менять путем смешивания с сиропами с высокой или низкой степенью осахаривания. При бестарном хранении глюкозного сиропа ДЭ 42 его смешивание зачастую используют для производства небольших объемов рецеп­турных изделий. Для этой цели удобно использовать сухие глюкозные сиропы или мальтодекстрины.

Глюкозный сироп высокой степени осахаривания (ДЭ 50) характеризуется боль­шей сладостью вкуса и более текучей консистенцией, чем стандартный сироп, но той же способностью замедлять кристаллизацию. Повышенная текучесть может быть полезна, например, в рецептурах помадок для наполнения шоколада, предот­вращая появление отеков.

Глюкозный сироп с повышенным содержанием мальтозы (ДЭ 45, мальтозная па­тока) - это сироп, получаемый кислотно-ферментативным гидролизом; при этом используются ферменты, приводящие к образованию в основном дисахарида маль­тозы, а не декстрозы. Его сладость сравнима со сладостью стандартного сиропа ДЭ 42; он характеризуется высокой способностью удерживать влагу, малой склон­ностью к потемнению, а также нейтральным вкусом. Такой сироп бывает полезен при выпуске карамельных изделий в условиях высокой влажности.

Декстроза, виноградный сахар, порошок глюкозы,

D-глюкоза

При полном гидролизе крахмала под воздействием кислоты в результате кри­сталлизации результирующим сухим веществом является моносахарид декстроза (химическое название - D-глюкоза, что зачастую вносит нежелательную путани­цу). Этот наиболее распространенный в природе вид сахара в большом количестве содержится в большинстве ягод и фруктов, а также в меде.

Производство декстрозы

В настоящее время в кондитерской промышленности в основном применяется моногидрат декстрозы, СвН1206 • Н20. До 1960 г. декстроза производилась путем ки­слотного гидролиза крахмала, но в настоящее время практически всю ее производят по ферментативным технологиям. Хотя ферментативная технология была запатенто­вана еще в 1942 г., широкое промышленное применение она получила лишь после изобретения способов разведения, необходимых для производства фунгамила (гриб­ковой амилазы). Кроме того, требовалось найти способ правильного отбора фермент­ных препаратов и удаления тех из них, которые препятствовали получению больших выходов.

Перед обработкой осахаривающими ферментными препаратами крахмальное молоко разбавляют, для чего может использоваться кислота или фермент; при этом происходит частичный переход вещества в форму сложной промежуточной декстринообразной субстанции.

Окончательное осахаривание происходит тогда, когда рН оказывается равным 4,0-4,5; при температуре от 55-60 °С реакция занимает до 72ч. Осахаренный сироп фильтруют для удаления небольших количества остаточных белков, жиров и не подвергшегося гидролизу крахмала. Затем сироп обесцвечивают активированным углем и снова фильтруют. Раствор сгущают, а процесс кристаллизации контроли­руют с помощью введения кристаллов-затравок, перемешивания и охлаждения, в результате чего образуется чистый моногидрат декстрозы.

Физико-химические свойства гидрата а-декстрозы. Содержание влаги (тео­ретически) - 9,1% (в промышленном варианте - около 8,5); вращение плоскости поляризации при температуре 20 °С - +52,6; температура плавления - 85 °С; рас­творимость при 10 °С - 41%, при 15,6 °С - 45%, при 20 °С - 48 %, при 30 °С - 55%, при 50 °С - 70%. Кристаллическая структура представляет собой зернистые шес­тигранники. Теплоемкость составляет минус 25 кал/г при 25 °С. Из-за этого, а так­же из-за быстрой растворимости, при растворении вещества во рту возникает чувст­во прохлады.

Кристаллические формы декстрозы. Существуют три кристаллические фор­мы декстрозы, которые химически описываются следующим образом:

• a-D-глюкозы гидрат (a-декстрозы гидрат) - кристаллы образуются из кон­центрированных растворов при температуре ниже 50 °С;

• безводная a-D-глюкоза - кристаллы образуются из концентрированных рас­творов при температуре выше 50 °С и ниже 110 °С;

• безводная p-D-глюкоза, которая выделяется из раствора в случае, если кри­сталлизация происходит при температурах выше 110 °С (точнее, выше 115 °С).

Растворимость декстрозы. В растворе декстроза может существовать в а- и Р-формах. Гидрат декстрозы легко растворяется в воде при температуре 25 °С до достижения 30%-ной концентрации. Добавляемые после этого порции декстрозы будут растворяться значительно медленнее до тех пор, пока не образуется насыщен­ный раствор, концентрация которого составляет 51%. Эта особенность возникает по причине постепенного перехода исходной a-формы в более растворимую р-форму, и в итоге образуется насыщенный раствор, состоящий из смеси а- и p-форм, в кото­ром также содержится твердый гидрат декстрозы. Безводные а- и p-D-глюкозы пер­воначально характеризуются растворимостью свыше 51%, но в растворе они все же в итоге кристаллизуются и их содержание становится равновесным содержанию гидрата декстрозы.

При повышении температуры растворимость декстрозы увеличивается, и при 50 °С достигается 70%-ная концентрация, что почти на 20% выше, чем при темпера­туре 25 °С. При температуре выше 50 °С растворимость возрастает еще более, но за­тем безводная a-декстроза приобретает устойчивую кристаллическую форму и вы­падает в осадок при охлаждении насыщенного раствора, например, с 93 до 50 °С. При дальнейшем охлаждении в осадок будут выпадать кристаллы a-гидрата, а без­водная a-форма преобразуется в гидрат.

Ниже рассматривается применение декстрозы в кондитерской промышленно­сти. Для производства помадки на декстрозе или любых иных кондитерских изде­лий, где требуется кристаллизация декстрозы, важна регулировка температуры.

Вращение плоскости поляризации декстрозы. Поскольку в растворе переход a-декстрозы в p-форму происходит медленно, наблюдается явление, известное как мутаротация. В ходе приготовления раствора гидрата a-декстрозы его удельное оп­тическое вращение плоскости поляризации первоначально составляет 112, а затем постепенно снижается, доходя в итоге до постоянного значения 52,5. Аналогичный процесс происходит с p-D-глюкозой, которая сразу после растворения характеризу­ется поворотом плоскости поляризации, равным 19, после чего этот показатель по­степенно растет и достигает того же самого постоянного уровня (52,5). Равновесие быстро достигается с помощью добавления щелочей, а при проведении аналитиче­ских исследований с этой целью добавляют аммиак.

Фруктоза (левулоза)

Фруктоза уже упоминалась выше как одна из составляющих меда, инвертного сахара и глюкозных сиропов с высоким содержанием фруктозы. Она широко рас­пространена в природе и присутствует во фруктах, овощах и в меде. Первоначально фруктоза была доступна только в виде раствора, но в последние годы были разрабо­таны технологии производства кристаллической фруктозы, содержание влаги в ко­торой составляет менее 0,1%.

Фруктоза играет важную роль в составе диетических (диабетических) пищевых продуктов.

Сладость - калорийность. Фруктоза в 1,3-1,7 раз слаще сахара (сахарозы).

Сладость фруктозы считается, как правило, очень приятной, причем при приго­товлении большинства продуктов фруктоза успешно смешивается с другими ин­гредиентами.

Диабетическое питание. Фруктоза является источником легко усваиваемых углеводов, не создавая дополнительной потребности в инсулине.

Гигроскопичность. Кристаллическая фруктоза, как и ее концентрированные растворы, характеризуется высокой гигроскопичностью. Применение чистой фрук­тозы в качестве ингредиента, например, при производстве шоколада, требует осо­бых мер предосторожности с целью предотвращения впитывания влаги. Включение фруктозы в состав кондитерских изделий, у которых центр характеризуется высо­кой влажностью, препятствует их высыханию, но при ее использовании для произ­водства продукции с пониженной влажностью (например, леденцов) происходит прямо противоположное. Инверсия сахарозы в леденцах, приводящая к образова­нию некоторого количества фруктозы, вредна, так как изделия становятся липки­ми.

Неферментативное потемнение. Фруктоза является редуцирующим сахаром, и при нагревании в ней появляется коричневый пигмент, являющийся результатом реакции Майяра с белками молока. Этот фактор влияет на интесивность вкуса и аромата молочных конфет.

Сорбит

Сорбит является многоатомным спиртом; он широко распространен в природе, и наиболее богата этим веществом рябина ликерная или обыкновенная, но для про­изводства природные запасы сорбита не имеют значения. В настоящее время он производится путем химического редуцирования глюкозы (декстрозы). Сорбит це­нится в производстве диабетических шоколадных и кондитерских изделий, так как, в отличие от некоторых сильных подсластителей, он обладает не только сладостью, но и большим объемом. В этом отношении его можно считать примерно равноцен­ным глюкозе. Сорбит промышленно выпускается как в кристаллической форме, так и в виде сиропа. Кристаллический сорбит применяется в производстве шоколада, причем решающую роль играют чистота его состава и содержание влаги, так как в противном случае возникают технологические проблемы.

Жидкий сорбит используется в изготовлении различных продуктов, в том чис­ле и кондитерских изделий, в качестве пластификатора и «античерствителя». Он применяется в производстве кондитерских изделий и жевательной резинки, не со­держащих сахара.

Сорбит полиморфен и может иметь три кристаллических состояния, причем ус­тойчивой является лишь его гамма-форма. Остальные формы неустойчивы и пере­ходят в устойчивую под воздействием влаги или тепла.

Равновесная относительная влажность сорбита (активность воды). О сорбите часто говорят как об увлажнителе, и хотя в этом качестве он применяется для про­изводства бумажных, текстильных, табачных, хлебобулочных и других изделий, его ценность для производства обычной кондитерской продукции не следует переоце­нивать. Эксперименты по использованию сорбита в качестве ингредиента конфет­ной массы с тертым орехом, а также сливочной помадки типа фаджа, свидетельству­ют о том, что его увлажняющие свойства мало отличаются от характеристик инверт­ного сахара, который обходится дешевле. Примерно половину инвертного сахара составляет фруктоза, обладающая очень хорошими увлажняющими свойствами. Входящий в некоторые рецепты сорбитный сироп благодаря своей вязкости задер­живает кристаллизацию. В этих случаях сорбит может придать кондитерским изде­лиям дополнительное увлажнение, а также смягчить их текстуру.

Производители сорбита публикуют данные о равновесной влажности его рас­творов различной концентрации, но к сорбиту относится то же правило, что и к лю­бым другим ингредиентам с увлажняющими свойствами: всегда необходимо убе­диться, что он действительно дает желательный эффект в готовом изделии. Сорбит в растворе обладает явно выраженным охлаждающим действием и, кроме того, он характеризуется высокой растворимостью.

Диетическое применение сорбита. Доказано, что усваивается 98% употребляе­мого в пищу сорбита, а оставшиеся 2% выводятся из организма. Сорбит не токсикогенен. Данные медицинской литературы свидетельствуют о том, что сорбит, ис­пользуемый в диабетических продуктах, является предшественником (прекурсо­ром) гликогена и, следовательно, фруктозы, но при этом благодаря задержке в преобразовании сорбита во фруктозу не происходит перегрузки ослабленной под­желудочной железы. Сорбит обладает слабительным действием, и употреблять его рекомендуется не более трех унций (93,3 г) в сутки.

Маннит

Маннит широко распространен в природе - он содержится, например, в сельде­рее, коре лиственницы, причем особенно много его в манном ясене (Fraxinus omus). Высохший сок последнего называют «манной».

Искусственно маннит производится путем гидрогенизации фруктозы и являет­ся многоатомным спиртом. Применяемый в промышленности маннит представляет собой кристаллический порошок без запаха, он негигроскопичен и характеризуется низкой растворимостью.

Сладость маннита составляет 0,6 от сладости сахарозы. Применение маннита ограничено его низкой растворимостью, но он ценится как ингредиент жевательной резинки «без сахара», а также (из-за своей низкой гигроскопичности) шипучих по­рошков. Маннит применяется также в производстве таблетированной фармацевти­ческой продукции.

Ликазин 80/55

Права на ликазин принадлежат запатентовавшей его фирме «Братья Рокетт» (Roquett Freres); это гидрогенизированный глюкозный сироп, получаемый с помо­щью ферментативного гидролиза крахмала. Ликазин представляет собой жидкость с 75%-ным содержанием сухих веществ. В его составе присутствует примерно 7% сорбита.

Это вещество обладает некоторыми характерными свойствами, полезными в производстве кондитерских изделий и жевательной резинки.

Кристаллизация. Продукт не кристаллизуется даже при низких температурах.

Гигроскопичность. Продукт гигроскопичен и полезен в качестве увлажнителя.

Сладость. Сладость ликазина составляет около 0,75 сладости сахарозы.

Вязкость. При производстве кондитерских изделий низкая вязкость позволяет легко обрабатывать смесь с включением ликазина.

Всесторонние исследования показали, что ликазин играет важную роль в про­филактике кариеса.

Применение ликазина. Ликазин может использоваться для производства твер­дой карамели с очень низким содержанием влаги (1%), при этом не происходит ин­версии или потемнения. При производстве жевательной резинки «без сахара» лика­зин может заменять глюкозный сироп и содержащиеся в рецептуре сахара.

Смесью ликазина и сорбита осуществляют рыхлую накатку при дражеровании, а одним сорбитом - твердую накатку.

Ксилит

Ксилит является пятиосновным спиртом с пятью атомами углерода, и этим он отличается от декстрозы и фруктозы, обладающих шестью атомами углерода. Кси­лит содержится во многих натуральных веществах - например во фруктах, овощах и грибах; его можно извлечь и из древесины березы.

Это вещество известно уже много лет, но именно в последние годы он стал пред­метом исследований биологов и широко доступным в промышленных масштабах. Ксилит представляет собой белый гигроскопичный и термостойкий кристалличе­ский порошок.

При употреблении ксилита в пищу он, хотя и медленно, но без остатка впитыва­ется кишечником, причем для обеспечения обмена веществ не требуется инсулина и, следовательно, ксилит не вызывает у диабетиков изменения уровня сахара в кро­ви. Он не метаболизируется кариогенными бактериями, благодаря чему он облада­ет особой ценностью как некариогенный подсластитель. По интенсивности сладо­сти ксилит близок к сахару, то есть его сладость примерно вдвое выше сладости сор­бита или глюкозного сиропа. Ксилит не токсикогенен, но употребление слишком больших доз может вызвать болезненные проявления. Как и сорбит, он обладает слабительным действием (при единовременном употреблении 30-40 г). В конди­терской промышленности ксилит особо полезен в случаях, когда требуется нека­риогенный подсластитель (например в продуктах вязкой консистенции - жева­тельной резинке и молочных конфетах).

Синтетические подсластители (не имеющие пищевой ценности)

Синтетических подсластителей, веществ, даже небольшой объем которых обла­дает сильным сладким вкусом, производится довольно много, но имеются подозре­ния, что некоторые из них вредны для здоровья. Ниже мы рассмотрим наиболее важные из них.

Сахарин

Сахарин был открыт более 100 лет назад, и он широко применяется уже более 80 лет. Впервые запрет на его использование (без каких-либо серьезных оснований) был наложен в США в 1912 г., но во время первой мировой войны сахарин снова во­шел в употребление. В 1977 г. вновь заговорили о возможных канцерогенных свой­ствах сахарина, и FDA предложило его запретить. Это, однако, вызвало такое возму­щение, что подобный запрет так и не вступил в силу, но в результате начались поис­ки других подсластителей.

Сахарин - ортосульфобензимид - является аммонийным производным от О-сульфобензойной кислоты. Он представляет собой белый кристаллический по­рошок, примерно в 300 раз более сладкий, чем сахароза; в воде он растворяется не очень хорошо. Имид водорода может быть замещен натрием, и в этом случае образу­ется растворимая соль.

При полной замене сахара сахарином изделие получает довольно горький прив­кус, который многим не нравится.

Цикламаты

Термин «цикламаты» обозначает группу веществ, включающую цикламаты на­трия и кальция, а также цикламиновую кислоту. Цикламаты обладают очень чис­тым и сильным сладким вкусом, весьма напоминающим сладость сахара, и не дают послевкусия горечи. Они могут быть в 30-60 раз слаще сахара, в зависимости от но­сителя и других присутствующих вкусо-ароматических веществ. Синергический эффект на их сладость производят лимонная кислота, другие продукты из цитрусо­вых и сахарин.

ЦИКЛАМАТ НАТРИЯ (C6H1ZNS03NA) HN ■ S03Na

сульфамат циклогексила натрия

Цикламат натрия - белый кристаллический порошок без запаха, очень сладкий.

Промышленное производство цикламатов началось в период 1942-1950 гг., и предназначались они в основном для фармацевтической промышленности. В 1950 г. цикламаты общего применения в США были одобрены FDA, а в 1955 г. - в Велико­британии (Комитетом по пищевым стандартам - Food Standards Committee).

В 1970 г., после того, как возможное канцерогенное действие цикламатов полу­чило дополнительные подтверждения, их применение для производства пищевых продуктов было запрещено в США, а затем и в других странах.

АЦЕСУЛЬФАМ К (АЦЕСУЛЬФАМ КАЛИЯ)

Это вещество было впервые получено в 1967 г. в Германии, в лабораториях кон­церна Hoechst. Оно представляет собой белый кристаллический порошок, являю­щийся калиевой солью 6-метил-1,2,3-оксатиацин 4(3-Н)-1,2,2 диоксида. Он в 130-200 раз (в зависимости от способа применения) слаще сахарозы. Наиболее удач­ный вкус достигается при его смешивании с другими подсластителями - например с сахарозой. Отрицательного его влияния на организм человека не наблюдается.

АСПАРТАМ (НУТРАСВИТ, КАНДЕРЕЛЬ)

Аспартам был разработан в США компанией Searle. Он представляет собой 3-амино-Ы-(карбоксифенил)-метиловый эфир янтарной кислоты - белый кри­сталлический порошок без запаха, в 200 раз слаще сахара.

В 1980 г. он был одобрен в США FDA, а затем и в других странах, и в настоящее время нашел широкое применение.

ТАЛИН

Это вещество появилось сравнительно недавно и производится британской компанией «Tate andLyle». Талин относится к полностью натуральным подсласти­телям; выделяют его из плодов африканского рстения катемфе (Thaumattococcus danielli). Это самое сладкое из известных веществ (его сладость примерно в 2000 раз выше, чем у сахарозы). Талин очень легко растворяется в холодной воде, но нестоек к нагреванию при рН менее 5,5.

Применение талина разрешено для производства любых пищевых продуктов.

Нормативные акты

Мы лишь кратко упомянули нормативные акты, касающиеся описанных выше подсластителей.
Преприятиям, использующим те или иные подсластители, всегда следует иметь самые последние данные.

Растворимость Сахаров и сахарозаменителей

Сладость Сахаров

Степень сладости синтетических сахарозаменителей должна быть указана в описании этих веществ. Относительная сладость различных Сахаров, применяемых для производства кондитерских изделий, действительно «относительна», так как вкусовое восприятие может сильно отличаться, а точное его измерение невозмож­но. На относительную сладость сахара влияет его концентрация, и, кроме того, при сочетании Сахаров с другими веществами может наблюдаться синергический (уси­ливающий) эффект.

Приведенные ниже данные собраны из различных источников и представляют относительную сладость наиболее распространенных Сахаров:

сахароза инвертный сахар фруктоза (левулоза) глюкозный сироп (ДЭ 42) глюкозный сироп (ДЭ 55) глюкозный сироп (ДЭ 65) мальтоза лактоза

Литература

1. The Industrial Sugars of С and Н/ California and Hawaiian Sugar Co. - San Francisco, Ca­lif., 1983.

2. Nutritive Sweeteners from Corn/Corn Refiners Association, Inc. - Washington, D.C., 1979.

3. Egan, H., Kirk, R.,Sawyer, H. Pearson's Chemical Analysis of Foods. - Edinburgh, Scotland: Churchill-Livingstone, 1981.

4. Hoynak, P., and Bollenback, G. This is Liquid Sugar. - Tenefly, New York, USA: Corn Prod­ucts Co., 1966.

5. Jackson, E. B. Glucose Syrup. - London: Confectionery Production, 1984.

6. Lampitt, L. H //Analyst. - London, 1929.

7. Users Guide to Newly Permitted Sweeteners / Leatherhead Food Research Association. - Surrey, England: Loatherhead, 1983.

8. Lees, R. Books of Historic Significance to the British Sweet and Chocolate Industry. - London: Confectionary Production, 1967.

9. Lees, R. Honey and Its Uses. - London: Confectionery Production, 1975.

10. Lees, R., Jackson, E. B. Sugar Confectionery and Chocolate Manufacture. - Surbiton, Sur­rey, England: Specialized Publications Ltd., 1973.

11. Hydrolysis Products / Roquette Freres. - Lille, France, 1984.

12. Biscochoc Dictionary. Handbook of the Confectionery Industry, - Vol. 1/11/ Silesia-Essenenfabrik. - Gerhard Hanke K.G., W. Germany: Neuss, 1984.

13. Industrial Sugars, Liquid Sugars, Brewing Sugars / Tate & Lyle Refineries. - 1984.

14. White, J. W. Composition of American honeys // Tech. Bull. 1261. - U.S. Department of Agriculture, 1962.