MATERII PRIME FOLOSITE IN INDUSTRIA PRODUSELOR ZAHAROASE

MATERII PRIME FOLOSITE IN INDUSTRIA PRODUSELOR ZAHAROASE

In industria produselor zaharoase se folosesc urmatoarele materii prime de baza

v     Zaharul - constituie materia prima de baza in fabricarea produselor zaharoase. El este zaharoza cu puritatea cuprinsa intre 99% si 99,8%. Zaharoza este usor solubila in apa si poate cristaliza din solutiile apoase in cristale monocline cu punctul de topire la 185C. Este greu solubila in alcool. In solutie apoasa, zaharoza este dextrogira, iar concentratia ei se determina polarimetric. Zaharoza nu are proprietati reducatoare. Sub influenta acizilor zaharoza se hidrolizeaza dand D-glucoza si D-fructoza. D-fructoza fiind puternic levogira, iar zaharoza si D-glucoza slab dextrogire, solutia devine levogira dupa hidroliza, de unde numele de invertire care se da acestei hidrolize si acela de zahar invertit atribuit amestecului de D-glucoza si D-fructoza. Procesul de invertire al solutiei de zaharoza se urmareste polarimetric, prin masurarea scaderii rotatiei dextrogire

Hidroliza zaharozei se mai poate realiza si cu ajutorul enzimelor Cercetarile au aratat ca drojdia contine invertaza (zaharaza, pH_opt = 4-5) capabila sa hidrolizeze zaharoza.

Zaharoza si solutiile acesteia sunt rezistente la temperaturi ridicate. Prin incalzirea solutiilor de zaharoza la temperatura de 100C se constata ca procesul spontan de hidroliza incepe abia dupa 17-20 h, iar la 84C acest proces incepe dupa 43-55 h.

In solutiile de zaharoza incalzite pana la 145C nu se produc decat modificari chimice lipsite de importanta, iar la incalzirea pana la 160C se observa formarea unei cantitati de zahar invertit si o modificare a culorii,

v     Glucoza, siropul de glucoza si zaharul invertit. Glucoza reprezinta o materie prima de baza care intervine in majoritatea produselor zaharoase. Ea face parte din grupa monozaharidelor si industrial se fabrica sub forma de sirop de glucoza si de glucoza solida care se deosebesc intre ele atat prin continutul in dextroza (glucoza, pura), cat si prin continutul in dextrine.

Siropul de glucoza si glucoza se obtin prin hidroliza amidonului cu ajutorul acizilor minerali diluati (HCl, H₂SO₄).

La fabricare trebuie folosit un amidon perfect pur (liber de impuritati) pentru a se evita colorarea zemii, fenomen greu de inlaturat ulterior.

Atat siropul de glucoza, cat si glucoza solida se pot fabrica si sub forma de pulbere, primul prin deshidratarea siropului prin pulverizare, iar a doua, prin razuire dupa solidificare prin cristalizare.

Siropul de glucoza utilizat la fabricarea produselor zaharoase are un continut mediu de substanta uscata de 78-80% din substante reducatoare calculate ca dextroza minimum 38-42% Proportia de participare a siropului de glucoza la fabricarea produselor pe baza de caramel este cuprinsa intre 5 si 100% fata de masa zaharului. Glucoza din siropul de glucoza are rolul de a impiedica cristalizarea zaharozei in solutie ceea ce permite cresterea concentratiei maselor la fierbere fara riscul cristalizarii zaharozei. In cazul produselor finite, prin prezenta glucozei se evita higroscopicizarea acesteia. Prin modificarea proportiei de glucoza din masele fierte se modifica si proprietatile reologice ale acestora: plasticitate, maleabilitate si consistenta, fapt ce usureaza formarea - modelarea produselor. Pentru asigurarea unei dozari exacte, siropul de glucoza se tempereaza la 40-60C. Dozarea se face volumetric cu ajutorul pompelor.

Zaharul invertit este un amestec in parti egale de glucoza si fructoza. El se dizolva in apa iar solutiile lui sunt levogire. La fabricarea produselor zaharoase se foloseste pentru inlocuirea partiala sau totala a glucozei, deoarece actioneaza ca un inhibitor al cristalizarii zaharozei si pentru actiunea sa de higroscopicizare. Se prefera la fabricarea siropurilor clare si a produselor care trebuie sa ramana fragede in timp (sa nu se usuce). Trebuie sa precizam faptul ca zaharul invertit se formeaza si la incalzirea solutiilor de zahar sau zahar si glucoza. La obtinerea zaharului invertit, siropul respectiv trebuie sa fie neutralizat cu solutie de bicarbonat de sodiu alimentar, iar pana la folosire siropul de zahar invertit trebuie pastrat la rece (< !5C)pentru a nu avea modificarile de culoare

v     Mierea de albine se constituie ca un material de adaos pentru fabricarea masei de caramel pentru bomboane si pentru unele umpluturi. Se foloseste si la obtinerea unor produse de laborator cum ar fi produsele cu consistenta, spumoasa, nuga. Mierea de albine, pe langa capacitatea sa de indulcire, are si capacitatea de aromatizare in functie de tipul de miere (de salcam, de tei, poliflora).

v     Boabele de cacao sunt semintele fructului arborelui de cacao (Theobroma cacao) care creste in regiunile ecuatoriale si tropicale ca: America Centrala, partea de nord a Americii de Sud, Africa, in special in partea occidentala, sudul Asiei, in special in Indonezia, precum si in cateva insule australiene.

Fructele de cacao au o forma alungita, avand lungimea de 25-30cm si diametrul de 6-10cm, in interiorul lor sunt asezate pe 5-8 randuri 25-40 seminte (boabele de cacao) care au aproximativ forma de migdala.

Boabele de cacao in stare coapta au o culoare alba pana la roz sau violet palid. Ele sunt invelite intr-o pielita subtire si inconjurate de carnea fructului care este de culoare roz, lipicioasa, cu gust dulce acrisor. La capatul rotunjit al bobului se afla un embrion mic si fraged.

Scoase din carnea fructului (pulpa) boabele de cacao au un pronuntat gust amar-astringent, iar in sectiune o culoare violeta-gri.

Multiplele varietati de boabe de cacao sunt de doua tipuri principale : Criollo si Forastero.

Culturile Criollo dau boabe de cacao de calitate superioara, cu aroma si gust fin, aciditate mica si continut de substante tanante mic. Aceasta cultura da boabele de cacao: Arriba, Caracas, Grenada, Ceylon, Puerta-Cabello, Venezuela, Samoa, Java, Guayaquil etc.

Culturile Forastero dau boabele de cacao : Bahia, Para, Accra (Ghana), Kamerun. Nigeria, San-Thome, 'Fernando-Po etc. Culturile Forastero sunt cele mai raspandite, deoarece sunt mai putin pretentioase si dau productii mari.

Dupa recoltare, fructele coapte sunt taiate cu niste cutite speciale si din ele se scot boabele de cacao, care sunt supuse unui proces de fermentare. In acest scop, ele se aseaza in gramezi de ~ 1 m inaltime si se lasa astfel 5-6 zile, timp in care se produce mai intai o fermentatie alcoolica si apoi o fermentatie acetica a pulpei care a ramas pe seminte, de asemenea, are ioc si o fermentatie in interiorul semintelor.

In timpul fermentarii in boabele de cacao se produc urmatoarele transformari (tabelul 10):

inactivarea tesuturilor vii si a embrionului, inlaturandu-se astfel posibilitatea de incoltire a boabelor de cacao ;

oxidarea partiala a substantelor tanante, datorita careia se atenueaza gustul astringent, dispare amareala neplacuta si se imbunatateste aroma;

miezul bobului se strange, coaja separandu-se mai usor, iar culoarea boabelor se schimba din violet in brun.

Tabelul 10

Modificari in compozitia chimica a boabelor de cacao

in timpul fermentarii si uscarii

Compozitia chimica a boabelor de cacao. Untul de cacao constituie 48-50% din greutatea boabelor de cacao fermentate si uscate. La temperatura camerei este solid si frage, imprimand ciocolatei aceasta caracteristica. Se topeste la 32C. Poate fi pastrat timp indelungat fara sa rancezeasca.

Teobromina face parte din grupa purinelor si este caracteristica boabelor de cacao. Ea este un excitant al sistemului cardio-vascular Se prezinta sub forma unui praf alb microcristalin cu gust amar.

Acizii organici identificati in compozitia boabelor de cacao sunt urmatorii: malic, tartric dextrogir, oxalic si citric.

Hidratii de carbon. Amidonul ocupa primul loc, ajungand pana la 7% din greutatea miezului de boabe de cacao. Se mai gasesc celuloza si pentozani.

Substantele proteice sunt putin studiate. S-a stabilit numai ca ele reprezinta 10,4-11,4% din greutatea boabelor si sunt in special albumine si globuline.

Substantele aromatice se compun din produsi usor volatili, care se volatilizeaza in timpul prajirii boabelor si finisarii ciocolatei, si produsi greu volatili.

Produsii usor volatili sunt, in general, substante cu mirosuri neplacute si indepartarea lor influenteaza favorabil aroma si gustul boabelor de cacao.

Pentru aroma ciocolatei si a produselor de cacao, produsii greu volatili au o importanta foarte mare. Acestia sunt solubili in untul de cacao; pot fi antrenati cu vapori de apa si apoi extrasi cu eter.

Substantele minerale. Continutul in cenusa al boabelor de cacao este cuprins intre 2,5-3%. Substantele minerale care se gasesc in cenusa sunt in special potasiul, fosforul si magneziul.

Receptionarea boabelor de cacao. Proprietatile apreciate in primul rand la boabele de cacao sunt aroma, gustul si culoarea, prezentand interes si urmatoarele date :

lungimea medie a boabelor de cacao, care trebuie sa fie de 20-25mm;

grosimea medie, care trebuie sa fie de ~ 1/5 din lungime;

greutatea medie, care trebuie sa fie de minimum 103g pentru 100 boabe de cacao ;

proportia de coaja, care trebuie sa fie cuprinsa intre 11-16% din greutatea totala a boabelor.

Pentru prelucrarea boabelor de cacao prezinta importanta o serie de factori ca :

procentul de coaja ;

continutul de grasime in miez ;

umiditatea ;

procentul de germeni

Dupa caracteristicile organoleptice, boabele de cacao se pot clasifica in trei calitati :

calitate superioara : Ceylon, Java, Puerto-Cabello, Caracas, Carupano, Arriba, Guayaquil, Bahia

calitate medie : Accra, San-Thome, Kamerun, Fernando-Po, Trinidad, Grenada, Portorico, Costa-Rica.

Boabe de cacao de calitate inferioara pot exista la fiecare varietate, mai sus fiind enumerate numai cele mai des intalnite.

Depozitarea boabelor de cacao Boabele de cacao sosite in fabrica trebuie sa fie depozitate in conditii corespunzatoare , care sa le asigure pastrarea calitatii lor si sa evite pagubele ce ar putea surveni din cauza mucegairii sau dezvoltarii daunatorilor.

Cand boabele de cacao s-au umezit in timpul transportului, ele trebuie imediat desertate in saci, intinse pe podea in camere curate si bine aerisite, unde vor fi lopatate pentru a se usca. Dupa uscare pot fi puse din nou in saci, acestia depozitandu-se in stive randuite in asa fel incat sa aiba distanta intre ele pentru a circula aerul.

In prezent, depozitarea boabelor de cacao se face in silozuri prevazute cu instalatii care sa asigure o ventilatie continua si activa. Aceasta ventilatie nu se poate face in conditii bune atunci cand boabele de cacao sunt depozitate in saci, recomandandu-se depozitarea boabelor de cacao in silozuri. Acestea trebuie construite astfel incat sa permita trecerea continua a unei mari cantitati de aer printre boabele de cacao.

Aerul este introdus in celulele cu boabe de cacao, de jos in sus, parcurgand intreaga masa de boabe. In felul acesta se evita atat actiunea daunatorilor, cat si mucegairea boabelor de cacao.

Grasimile. Din varietatea mare de grasimi care exista, in industria produselor zaharoase se folosesc pe scara mare untul de vaca, uleiurile vegetale solidificate si untul de cacao.

Untul se fabrica, in tara noastra, in mai multe calitati : extra, superioara, calitatea I-ii si calitatea a II-a. La fabricarea produselor zaharoase se foloseste untul de calitatea I-ii. Pe langa grasimi, untul contine si vitamine liposolubile. Untul se caracterizeaza printr-un miros si gust placut, culoare alb-galbuie si o consistenta compacta si uniforma. Untul trebuie depozitat la temperatura de ~ 0C.

Grasimi vegetale solidificate (plantol, margarina) - sunt uleiuri vegetale solidificate prin aditionare de hidrogen la dublele legaturi ale acizilor grasi nesaturati care intra in constitutia lor.

Plantolul se prezinta sub forma unei mase onctuoase, omogene, iar in stare topita este limpede, fara suspensii si fara sedimente. In stare solida are o culoare alb-galbuie si un gust placut. Punctul de topire este cuprins intre 32 si 35'C.

Margarina se fabrica din diferite grasimi (vegetale sau animale) rafinate, cu adaos de apa sau lapte pasteurizat, in care s-au introdus bacterii lactice selectionate, pentru ca prin substantele rezultate din fermentarea lactozei produsul sa capete proprietati organoleptice asemanatoare cu ale untului. Pentru obtinerea unei culori asemanatoare untului se incorporeaza diversi coloranti. Aromatizarea produsului se face cu un amestec de esteri (acetat de etil, benzoat de etil etc.). Grasimile sunt emulsionate, folosindu-se ca emulgator lecitina sau mono- si digliceridele. Pentru ca produsul sa fie cat ma asemanator untului se asigura cam acelasi punct de topire (28-36C) Si acelasi continut de apa. In plus, se poate adauga si vitamina A pentru imbogatirea valorii nutritive a produsului.

Grasimile folosite la prepararea produselor zaharoase contribuie la cresterea valorii nutritionale si la evidentierea aromei si gustului acestora Grasimile intervin si in determinarea unor caracteristici texturale (plasticitate), reducerea higroscopicitatii produselor finite, reducerea tendintei de lipire de ambalaj, retinerea si conservarea mai buna a aromei intrinseci legata de produs, respectiv a aromatizantilor adaugati.

Laptele praf este produsul obtinut prin deshidratarea laptelui integral, a laptelui degresat, sau a altor produse lactate ca smantana, zerul etc. In timpul fabricatiei trebuie sa se tina seama ca unele componente ale laptelui (albumina, lactoza si sarurile) sunt mai sensibile la actiunea caldurii si procesul trebuie astfel condus ca acestea sa fie protejate, pentru a se obtine un produs de cea mai buna calitate si cu un grad maxim de solubilitate.

In industria produselor zaharoase se foloseste laptele praf obtinut din lapte integral.

Din punct de vedere organoleptic, laptele praf fabricat din lapte integral trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii :

sa aiba o granulatie fina, uniforma, fara aglomerari ;

gustul si mirosul laptelui praf reconstituit trebuie sa fie placute, specifice laptelui integral, fara nuante straine ;

culoarea laptelui praf si a celui reconstituit trebuie sa fie alba cu o usoara nuanta galbuie, care se intensifica in masura in care creste continutul de grasime.

Laptele concentrat se obtine prin adaugarea in lapte a zaharului intr-o anumita proportie si concentrarea lui sub vid, pana ia o limita stabilita, prin evaporarea unei anumite cantitati de apa din amestecul obtinut.

Laptele concentrat de calitate superioara se prezinta la temperatura obisnuita sub forma unui lichid usor vascos alb-galbui, foarte usor crem, cu gust dulce placut; este omogen in toata masa si nu contine cristale mari de lactoza sau zahar.

In industria produselor zaharoase se foloseste la fabricarea caramelelor si a bomboanelor cu lapte.

Samburii grasi. Samburii grasi se gasesc in diferite fructe (migdale, alune, arahide, nuci, caise). Samburii contin cantitati mari de grasime, substante azotoase, substante de aroma Samburii contribuie la cresterea valorii nutritive a produselor zaharoase. Miezul din samburii grasi se intrebuinteaza sub forma intreaga, sfaramata sau macinata, in stare cruda sau prajita. Miezul se poate amesteca cu zahar pudra, solutii de zahar sau cu zahar caramelizat.

Samburii se folosesc pentru :

obtinerea maselor de paste de tip martipan, pralina;

fabricarea drajeurilor, bomboanelor fine de ciocolata, rahatului, produselor de laborator, sub forma de nucleu sau material de adaos :

fabricarea tahanului si halvitei;

ca decoruri si masa de adaos in ciocolata, creme, produse de laborator.

Semintele oleaginoase folosite in industria produselor zaharoase sunt reprezentate de semintele de floarea soarelui, semintele de susan si mac. Primele doua se folosesc in cantitate importante la fabricarea halvalei

Ca materii prime auxiliare in industria produselor zaharoase se pot folosi :

Amidonul se foloseste in industria produselor zaharoase fie ca materie prima la fabricarea unor produse (ex. rahat), fie ca material auxiliar pentru imprimarea negativelor formelor unor produse care se prelucreaza prin turnare (jeleuri, cremoze, bomboane salon, unele interioare de drajeuri etc.).

Fructele au o importanta deosebita in industria produselor zaharoase, datorita faptului ca imbunatatesc sau completeaza proprietatile gustative ale acestora, cat si contributia lor la largirea gamei de sortimente.

Fructele se utilizeaza sub forma de

fructele conservate prin uscare (stafide, smochine, caise) se folosesc la fabricarea drajeurilor, ciocolatei, rahatului, prajiturilor ;

fructele sub forma de paste (mere, pere, gutui, visine, caise, piersici, zmeura, capsuni etc.) se folosesc la obtinerea umpluturilor pentru bomboane si la fabricarea jeleurilor din fructe naturale;

fructele in alcool (visine, struguri, prune etc.) se folosesc ca interioare pentru bomboane fine de ciocolata;

fructele confiate (coaja de pepene verde, coaja de portocale, de mandarine, gutui, pere etc) se folosesc ca interioare pentru drajeuri cu fructe si pentru decoruri la produse de patiserie.

Fructele si derivatele din fructe se folosesc pentru

prepararea marcurilor (fragi, macese, zmeura, visine) - semifabricate cu utilizare in industria produselor zaharoase;

prepararea umpluturilor pentru bomboane (afine, caise, mere, mure, zmeura, smochine);

prepararea interioarelor pentru bomboane fine de ciocolata, fondant (caise, gutui, visine);

prepararea jeleurilor (corcoduse, mere. prune, gutui);

prepararea fructelor glasate din fructe confiate (caise, curmale, gutui, mere. pere, visine);

prepararea interioarelor pentru drajeuri (stafide, struguri, smochine, macese etc.);

prepararea unor aromatizanti (banane, ananas, zmeura, cocos, pere, caise);

extragerea colorantilor (fragi, zmeura, capsuni, visine, afine etc.).

Substante de gelificare. Agar-agarul este o substanta care se extrage din unele alge marine ce traiesc in special in marile din extremul orient (Marea Chinei, Marea Japoniei, Marea Galbena). In apa calda el da un produs gelatinos, folosit !a fabricarea jeleurilor. Se prezinta sub forma de fire subtiri, formate dintr-un material cu aspect gelatinos si matasos sau sub forma de praf. In afara de agar-agar, in industria produselor zaharoase se mai folosesc, ca substante gelifiante, pectina si gelatina.

Emulgatori-stabilizatori. Lecitina face parte din clasa fosfatidelor, fiind un derivat al digliceridei in compozitia careia intra radicalul acid fosforic si colina Se obtine industrial prin extragere din uleiul de soia.

In industria produselor zaharoase, lecitina se foloseste la fabricarea ciocolatei, ca emulgator, precum si pentru scaderea vascozitatii.

Acizii alimentari se folosesc in urmatoarele scopuri :

dau produselor un gust acrisor placut;

provoaca invertirea partiala a zaharului, impiedicand prin aceasta cristalizarea lui;

pun in evidenta aroma.

Dintre acizii organici alimentari, se folosesc in special acizii citric si tartric

Substantele colorante. Produsele zaharoase se coloreaza in scopul de a le face mai atragatoare, insa legislatia sanitara in vigoare limiteaza numarul si felul colorantilor deoarece unii dintre ei sunt toxici.

Colorantii alimentari pot fi :

naturali : maron (obtinut prin arderea zaharului), rosu (obtinut prin extragerea lui din diferite fructe sau din cochenilla care este de origine animala), verde (obtinut prin extragere din clorofila), galben (obtinut prin extragere din sofran) ;

sintetici - obtinuti pe cale chimica din diversi produsi rezultati la distilarea carbunelui : amarant (rosu), naftol (galben), tartrazina (galben), indigo (albastru).

Substantele aromatizante se folosesc la fabricarea produselor zaharoase pentru a da acestora mirosuri si gusturi placute, facand posibila o dezvoltare considerabila a numarului de sortimente Aromele pot fi:

naturale - se obtin prin distilare sau extractie din fructe, samburi, scoarte, frunze, flori, radacini etc.; sunt lichide incolore sau de culoare galbuie pana la brun deschis, solubile in alcool sau eter. Sunt sensibile la aer si lumina, din aceasta cauza pastrandu-se in sticle colorate, bine inchise. Cele mai utilizate sunt uleiurile de citrice (portocale, lamai), uleiul de menta, uleiul de migdale amare, vanilia, uleiul de bergamot;

sintetice - sunt esteri ai acizilor organici saturati; au miros si gust de fructe; sunt foarte putin solubile in apa, insa se dizolva in alcool, eter si benzen.

Calitatea aromelor se apreciaza mai mult dupa caracteristicile lor organoleptice : miros, gust si uneori culoare si limpezime. Pentru aceasta, ele sunt supuse probelor de laborator cand se stabileste puterea de aromatizare si se fixeaza doza respectiva. Aceste probe se fac pe produsele ce urmeaza a fi aromatizate. Dozele exagerate de arome dau produselor gusturi neplacute, de aceea dozarea lor trebuie sa fie foarte stricta.

Bauturile alcoolice sunt folosite ca solventi pentru aromatizanti sau coloranti cat si pentru conservarea unor fructe. Rachiurile din fructe (prune, caise, cirese, visine), din materiile amidonoase (whiski, vodca), distilatele din vin (coniac), lichiorurile pot fi utilizate la fabricarea maselor de tip lichior-sirop sau la alcatuirea interioarelor de drajeuri, bomboane fine de ciocolata etc.

Bauturile nealcoolice pe baza de cafea, ceai, cacao, ciocolata sunt utilizate ca aromatizanti. coloranti pentru unele umpluturi sau ca adaos la fabricarea bomboanelor fine, a celor medicinale sau a produselor de laborator.