Cukrovinkářské suroviny

Transkript

1 Cukrovinkářské suroviny

2 bsah Cukry Želírující suroviny Kyseliny Jádroviny a rozinky Vosky, laky Barviva

3 Suroviny - cukry

4 Glukosové, maltosové a další cukrovinkářské sirupy DE obsah redukujících cukrů vyjádřený jako obsah glukosy v sušině (%) Kyselá hydrolýza bsah cukrů v sušině (%) DE (%) Glukosa (DP1) Maltosa (DP2) Trisacharid (DP3) Vyšší DP Kombinovaná hydrolýza DE (%) Glukosa (DP1) Maltosa (DP2) Trisacharid (DP3) Vyšší DP Enzymová hydrolýza Vysokomaltosový Extra vysokomaltosový Maltosa Glukosa (DP1) Maltosa (DP2) )

5 Fyzikální vlastnosti cukrů

6 CH 2 H CH 2 Tr H H H CH 2 CH 2 Tr CH 2 CH 2 Tr pyridin TrCl AcCl Ac 2 NaAc Sukralosa CH 2Tr H Ac H CH 2 Tr H Ac Ac H CH 2 Tr CH 2 Tr Ac CH 2 Tr Ac 6,1,6 -tri--tritylether sacharosy CH 2 Tr Ac CH 2 Tr H H Ac Ac CH 2 Tr Ac Ac CH 2 Tr H + H CH 2 Ac H H Ac Ac CH 2 Ac Ac CH 2 CH 2 A c H H H A c A c CH 2 Ac Cl H H Ac Ac sulfurylchlorid CH 2 H A c chloroform pyridin CH 2 H A c CH 2 Cl Ac Ac - Cl CH 2 Cl CH 2 A c Cl H H A c A c CH 2 H H CH 2 Cl A c CH 2 Cl A c CH 2 Cl H CH 2 Cl

7 Palatinit, izomalt CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 ~ CH 2 CH 2 CH 2 ~ CH 2 CH 2 H H CH 2 CH 2 + CH 2 H CH2 CH 2 Erythritol

8 Trehalosa Corynebacterium glutamicum

9 Hydrokoloidy a cukrovinkářské želé

10 Přehled technologických parametrů při výrobě želé a gumovitých cukrovinek arabská guma škrob želatina agar pektin obsah (%) ,5 1-1,5 1-1,5 teplota 1 ( o C) teplota 2 ( o C) teplota 3 ( o C) teplota 4 ( o C) čas 4 (h) vlhkost nalévacího škrobu (%) Vysvětlivky: 1 - teplota rozpouštění želírující látky, 2 - teplota přídavku kyseliny, 3 - teplota při nalévání do škrobových forem, 4 - teplota a doba zrání

11 Škrob AP AM Struktura: Škrob se skládá z dvou typů molekul, amylosy (AM, obvykle 20-30%) a amylopektinu (AP, obvykle 70-80%). ba jsou polymery a-d-glc jednotek v 4 C 1 konformace, které v AM jsou -(1 4)- vázané a v AP je přibližně jeden zbytek na každých 20 navíc vázán -(1 6)- (body větvení). Hodnota AM/AP a počet -(1 6)- bodů větvení jsou závislé na zdroji škrobu.

12 Gely ze škrobu

13 Hydrolyzáty škrobu škrob z hrachu Cerestar

14 Pektin Molekula pektinu

15 Pektin Standardizace pektinu 150 SAG Tvorba gelu při ph 2,25-2,45 Roztok se obsahem sušiny 65 % vytvoří gel s pevností 150 SAG Vysokoesterifikované pektiny DM %, RS = Rapid Set, ph < 3,2 DM ~ 67,1-70 %, MRS = Medium Rapid Set, ph < 3,0 DM ~ 63,1 67, S,S = Slow Set DM ~ 58-63, XSS = Extra Slow Set Nízkoesterifikované pektiny DM > 70 % vliv Ca 2+ se neprojevuje DM ~ 60 % vliv Ca 2+ se projevuje při ph 3,3-3,1 DM ~ 55 % vznik gelu v prostředí Ca 2+ a nekyselé prostředí DM < 55 % může docházet k vysrážení pektinu v přítomnosti Ca 2+ Amidovaný pektin

16 Vysoce methylovaný pektin Product name Description Gel strength DM (%) Applications Aglupectin HS- R Aglupectin HS- MR Aglupectin HS- S Aglupectin HS- ES Rapid Medium rapid set Slow set Extra slow set High sugar jams and marmalades High sugar jams Single portion jams Confectionery jellies Jams and marmalades Aglupectin HS- RV Aglupectin HS- RAM Aglupectin HS- SB Rapid set N.a Rapid set N.a Buffered slow set N.a High viscosity fruit beverages Acidic protein beverages Confectionery jellies

17 HM pektin Tvorba gelu HM pektinu

18 Tvorba pektinového gelu G - Young modulus - modul pružnosti v tahu G - Storage modulus elastická složka pružnosti G G - Loss modulus neelastická složka pružnosti G d = 90 absolutně viskozní systém d = 0 absolutně elastický systém d = G G Stres napětí, síla na jednotku plochy Strain-poměrné prodloužení

19 Tvorba HM pektinového gelu Přehled organických potravinářských kyselin Vliv solí na pevnost gelů pektinu

20 Tvorba pektinového gelu Young modulus - modul pružnosti v tahu E Storage modulus elastická složka pružnosti G Loss modulus neelastická složka pružnosti G d = G G Strain-poměrné prodloužení vlivem napětí Stres napětí Herbstreith&Fox E gelu 0.17±0.01 Nm -2 E oceli Nm -2

21 LM Pektin Amidovaný pektin

22 LM Pektin DM stupeň methylace DB stupeň tvorby bloků Volná GalA Pevnost gelů s vápníkem koreluje DB abs Ca 2+ LM pektiny s vyšším DB abs tvoří gely srovnatelné s HM pektiny při nízkém ph GalA Fraeye I. A kol.: Trends in Food Science&Technology 21 (2010) 219; Strom A. a kol.: Biomacromolecules 8 (2010) 2668

23 LM Pektin Pevnost v tahu gelu LM pektinu, ph 3 Tvorba gelu LM pektinu v přítomnosti Ca 2+ iontů Pevnost v tahu gelu LM pektinu Tvorba gelu LM pektinu z různých zdrojů

24 Nízkomethylovaný pektin duct name Description DM (%) Applications Aglupectin LC- S12 Aglupectin LC- S18 Aglupectin LC- S22 Conventional Conventional Conventional Jams Yoghurt fruit preparations Yoghurt fruit preparations rganic jams and jellies Jams Jellies Yoghurt fruit preparations with high solids Aglupectin LC-BF Conventional Bakery jams

25 Amidovaný pektin Product name Description DM (%) DA (%) Applications Aglupectin LA- S03S Aglupectin LA- S05 Amidated Amidated Cold spreadable jellies Yoghurt fruit preparations Aglupectin LA- S10 Aglupectin LA- S10S Aglupectin LA- S20 Amidated Amidated Amidated Low sugar jams Jellies Yoghurt fruit preparations Reversible jellies Low sugar jams and jellies Yoghurt fruit preparations

26 Výroba pektinového želé

27 Měření pevnosti gelu pektinu SAG pevnost gelu, 65 % sacharosy, ph= 2,2, 24 h, standardizace na 150 SAG

28 Agar Zdroje: červené řasy (Rhodophycae). Strukturní jednotky: Agar je složen 1,4- a 1,3- -D-Galp a 3,6-anhydro- a-l- Galp jednotek vázaných 1,4- a 1,3- vazbami. Asi každá desátá -D-Galp jednotka obsahuje sulfát esterovou skupinu. Termoreverzibilních gely

29 Arabská guma Zdroje: exudát stromu Acacia senegal Strukturní jednotky: Arabská guma je velmi větvený polysacharid. bsahuje -D-Gal a D-GlcA jednotky. Arabská guma také obsahuje L-Ara, L-Rha a 4--methyl-D-GlcA jednotky.

30 Želatina Vlastnosti: Želatina je častečně rozpustná ve studené vodě. Při 40 C je dobře rozpustná. Thermoreverzibilní gely. Použití: želírující látka, vazba vody čiření nápojů emulgátor, stabilizátor emulze kontrola růstu krystalů stabilizace roztoku kaseinu (mléčné výrobky)

31 Želatina Glycin-prolin-X, glycin-x-hydroxyprolin Zdroje: šlachy a kůže zvířat H 2 N N NH NH 2 Želatina se vyrábí pomocí tepelné denaturaci vláknové bílkoviny kolagenu pojivových tkáni zvířat. Vepřová kůže, kyselý proces želatina A Hovězí šlachy, alkalický proces želatina B

32 Ukázka hlavních aminokyselin v želatině Hlavní aminokyseliny želatiny: glycin (Gly) prolin (Pro) hydroxyprolin (Pro) Zdroje: šlachy a kůže zvířat Vepřová kůže, kyselý proces želatina A Hovězí šlachy, alkalický proces želatina B 1. Máčení několik hodin nebo dní v alkalickém nebo kyselém roztoku 2. Extrakce teplou vodou 3. Filtrace přes křemelinu 4. dpařování za vakua 5. Tepelná sterilizace 6. Tvarování do vláken přes trysky 7. Sušení sterilizovaným vzduchem 8. Mletí Bloom is a test to measure the strength of a gel or gelatin. The test was originally developed and patented in 1925 by. T. Bloom. The test determines the weight (in grams) needed by a probe (normally with a diameter of 0.5 inch) to deflect the surface of the gel 4 mm without breaking it. The result is expressed in Bloom (grades). It is usually between 30 and 300 Bloom. This method is most often used on soft gels. To perform the Bloom test on gelatin, a 6.67% gelatin solution is kept for hours at 10 C prior to being tested

33 Tvorba gelu ze želatiny Pevnost želatiny ( Bloom) B: a) 6,67 % roztok želatiny, h, 10 C b) Hmotnost závaží 4 mm Bloom Vliv koncentrace želatiny na pevnost gelu (C 1 ) n x (B 2 ) = (C 2 ) n x (B 1 ) n = 1,7 pro želatinu Bloom n = 1,8-1,9 pro želatinu Bloom

34 loom is a test to measure the strength of a gel or gelatin. The test was originally developed and patented in 1925 by scar T. Bloom. [1] The test determines the weight in grams needed by a specified plunger (normally with a diameter of 0.5 inch) to depress the surface of the gel at a specified temperature 4 mm without breaking it. [2] The result is expressed in Bloom (grades). It is usually between 30 and 300 Bloom. This method is most often used on soft gels. To perform the Bloom test on gelatin, a 6.67% gelatin solution is kept for hours at 10 C prior to being tested. The higher a Bloom value, the higher the melting and gelling points of a gel, and the shorter its gelling times. [2]

35 bsah želatiny v roztoku Tvorba gelu ze želatiny 0,01 g/100 g individuální stočené molekuly. 0,2 až 0,5 g/100 g jednotlivé řetězce se začínají shlukovat. Více než 1 g/100 g vznikají vazby mezi shlukujícími se řetězci a vzniká gel. Spojování šroubovic v kolagenu pomocí lysinu Isoelektrický bod: želatina A - IEP 8 9 (vepřová želatina A, kyselý proces) želatina B - IEP 4,8-5,4 (hovězí želatina B, alkalický proces) Tvorba gelu více než 1000 h

36 Vliv nízkomolekulárních látek Vliv vybraných cukrů na pevnost gelu (3 % želatiny) Sacharidy, glycerol a další neelektrolyty zvyšují pevnost želatinového gelu. Elektrolyty snižují pevnost želatinového gelu.

37 Interakce želatiny s neutrálními oligo- a polysacharidy

38 Vliv škrobových sirupů na pevnost gelu želatiny obsah želatiny 3 %, obsah sirupu 30 %, 10 C A- maltodextrin DP 10-13, B- maltodextrin DP 17-20, C- glukosový sirup DE 26-32, D- glukosový sirup DE 36-40, E- glukosový sirup DE 39-43, F- glukosový sirup DE 60, G - glukosa

39 Želatina- tvorba gelu Vliv vybraných cukrů na pevnost gelu (3 % želatiny) Sacharidy, glycerol a další neelektrolyty zvyšují pevnost želatinového gelu. Elektrolyty snižují pevnost želatinového gelu.

40 Interakce želatiny s kyselými polysacharidy IEP IEP A kyselý proces, vepřová želatina B alkalický proces, hovězí želatina Kombinace s -karrageenanem: jen želatina typu B

41 rganické kyseliny a další cukrovinkářské suroviny

42 rganické kyseliny Kyselina mléčná Kyselina jablečná Kyselina citronová Kyselina vinná Kys. citronová Kys. mléčná Kys. askorbová Kys. fumarová Kys. vinná pk a = 3,09-6,39 pk a = 3,86 pk a = 4,1; 11,6 pk a = 3,03;4,44 pk a =3,22; 4,25

43 rganické kyseliny Jarett T.N. : MC, 92 (2012), 58 voce Hlavní kyselina Vedlejší kyselina Jablko Jablečná Vinná, fumarová Třešně Jablečná Vinná Pomeranč Citronová Jablečná Broskev Jablečná Citronová Mango Citronová Jablečná, vinná Jahody Citronová Jablečná, vinná Hrozny Jablečná Vinná

44 Lékořicové cukrovinky Lékořicové cukrovinky lékořice, mouka a melasa Glycyrrhiza glabra, lékořice Glycyrhizin 50 sladší než sacharosa Tišící prostředek proti kašli Inhibice 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenasy léčení žaludečních vředů Metabolit kyseliny glycyrhetinové - kortison kortisol Léčivé účinky na poškozená játra Inaktivace viru herpes simplex Zákaz těhotným ženám Snižuje hladinu testosteronu Glycyrhizin Ca 2+ a K + sůl kyseliny glycyrrhizinové

45 Mandle Jádroviny a rozinky Střední Východ a jižní Asie TIN/Pages/TypesVarieties.aspx Prunus dulcis, syn. Prunus amygdalus Batsch., Amygdalus communis L., Amygdalus dulcis Mill drůdy a hodnocení mandlí drůdy: Nonpareil, carmel, Butte, Padre, Mission, Monterey, Sonora, Fritz, Price, Peerless

46 Hodnocení mandlí

47 Lískové ořechy Hazel (Corylus) Hodnocení lískových oříšků (průměrný vzorek 1 kg) 74.pdf

48 Jádroviny a rozinky Arašídy, luštěnina Původ Peru, Čína, Indie, USA,.. Kultivary: Španělský, Runner, Virginia a Valencia Arachis hypogaea Rozinky

49 Vosky, šelak, yelutong, chickle-gum Vosky karnaubský, včelí Výrony ze stromů Jelutong Dyera costulata, tvrdé dřevo, výron je latex; Malajsie, Borneo, Sumatra Structure and biosynthesis of trans-polyisoprene from Eucommia ulmoides ARTICLE Phytochemistry, Volume 45, Issue 1, May 1997, Pages Jitladda Tangpakdee, Yasuyuki Tanaka, Ken-ichi Shiba, Seiichi Kawahara, Koji Sakurai and Yoshihisa Suzuki

50 Gutta-percha Palaquium, Jižní Asie, Australie, Taiwan, Malajsije, Šalamounovy ostrovy, polyterpen, trans -1,4-polyisopren Triterpenoidy- základ jelutongu a chicklegum Dyera costulata, Malaysie, Borneo, Sumatra a jižní Thajsko Polyvinyl deriváty

51 Karnaubský vosk Karnaubský vosk (brazilský vosk) z listů palmy Copernicia prunifera, severovýchodní část Brazilie (Piauí, Ceará a Rio Grande do Norte). Šelak Kesambi, Schleichera oleosa, Sutlej Nepal, Chhota Nagpur, Centrální India

52

53 Rozdělení barviv (na mém počítači)

54 Přehled barviv 1 Číslo E Látka Možné technické funkce E 100 Kurkumin barvivo E 101 Riboflavin E 101 (i) riboflavin, E 101 (ii) riboflavin-5 -fosforečnan barvivo E 102 Tartrazin (syntetický) barvivo E 104 Chinolinová žluť (syntetická) barvivo E 110 Žluť SY (synonymum: gelborange S, sunset yellow, CL potravinářská žluť, ranžová žluť, Žluť FCF, FD a C Yellow No 6) syntetická barvivo E 120 Košenila, kys. karmínová, karmíny barvivo E 122 E 123 E 124 E 127 E 128 Azorubin (synonymum. Carmoisin, Cl potravinářská červeň 3) (syntetický) Amarant (synonymum: Viktoriarubín, Cl potravinářská červeń 9, F a D Red No. 2) syntetický Ponceau 4R (synonymum: košenilová červeň, A, Cl potravinřská červeň 7, New Coccine) syntetická Erythrosin (Cl potravinářská červeň 14, FD a C Red No 3) (syntetický) Červeň 2G (Cl potravinářská červeň 10, Azogeranin) (syntetická) barvivo barvivo barvivo barvivo barvivo

55 Přehled barviv E 131 E 132 E 133 E 140 E 141 E 142 Červeň Allura AC (Cl potravinářská červeň 17, FD a C Red 40) (syntetická) Patentní modř V (Cl potravinářská modř V) (syntetická) Indigotin (Indigo carmine, Cl potravinářská modř 1, FD a C Blue No 2) (syntetický) Brilantní modř FCF (Brilliant blue FCF) (syntetická) Chlorofyly a chlorofyliny E 141 (i) chlorofyly (Cl přírodní zeleň) E 141 (ii) chlorofyliny (přírodní zeleň V) Mědnaté komplexy chlorofylů a chlorofylinů< E 141(i) Cu komplexy chlorofylů (Cl přírodní zeleň 3) E 141(ii) Cu komplexy chlorofilinů (Cl přírodní zeleň 5) Zeleň S (Cl potravinářská zeleň 4, brilantní zeleň BS) (syntetická) E 150 a Karamel (jednoduchý karamel, kulér) E 150 b Kaustický sulfitový karamel E 150 c Amoniakový karamel E 150 d Amoniak - sulfitový karamel E 151 Briliantní čerň (Čerň BN, Briliant block BN) (syntetická) barvivo barvivo barvivo barvivo barvivo barvivo barvivo barvivo barvivo barvivo barvivo barvivo

56 Přehled barviv Medicinální uhlí (z rostlinné suroviny, rostlinná čerň) barvivo E 154 E 155 E 160 a Hněď FK (Cl potravinářská hněď 1) (syntetická) Hněď HT (Cl potravinářská hněď 3) (syntetická) Karoteny (Cl potravinářská oranž 5) E 160 a (i) směs karotenů E 160 a (ii) beta karoten barvivo barvivo barvivo E 160 b Annato, Bixin, Norbixin (Cl přírodní oranž 4) barvivo E 160 c Paprikový extrakt, kapsanthin, kapsorubin (Papriková oleoresina) barvivo E 160 d Lykopen (Přírodní žluť 27) barvivo E 160 e Beta-apo-8'-karotenal (Cl potravinářská oranž 6) barvivo E 160 f E 161 b E 161 g E 162 E 163 Ethylester kyseliny beta-apo-8 -karotenové (Cl potravinářská oranž 7) Lutein (smíšené karotenoidy, xantofyly) (přírodní) Kanthaxanthin (Cl potravinářská oranž 8) Pouze štrasburské párky (syntetický) Betalainová červeň, Betanin (včetně extraktů z červené řepy) (přírodní) Anthokyany (získané fyzikálními postupy z ovoce a zeleniny) (přírodní) barvivo barvivo barvivo barvivo barvivo

57 Přírodní barviva (mají E) Červená až oranžová Anthocyaniny ve vodě rozpustné, hrozny, červené zelí, černý rybíz Kochineal, Karmina (lak) z červeného pigmentu mšici na kaktusech Betanin červená řepa ranžová Paprika rozpustné v tucích, karotenoidy, kapsatin a kapsorubin Annatto Bixa orellana L. ve vodě rozpustné karotenové látky norbixin a v oleji rozpustný bixin Žlutá Karoteny z palmového oleje, specielně připravená frakce rozpustná ve vodě Kurkumin koření Curcuma longa oleoresin Lutein Tagetes erecta, ovoce, zelenina

58 Přírodní barviva (mají E) Zelená Chlorofyl ze zelených částí rostlin, zejména vojtěšky Černá a hnědá Rostlinný uhlík a karamelizovaný cukr (kulér amonný nebo sulfitový) Bílá xid titaničitý Laková barviva Síran barnatý, síran vápenatý, hydroxid hlinitý, oxid hlinitý (alumina) 6 mm

59 Perleťová barviva S%C5%A0/05%20ptika/03%20Vlnov%C3%A9%2 0vlastnosti%20sv%C4%9Btla/03%20Interference% 20na%20tenk%C3%A9%20vrstv%C4%9B.pdf

60 Barvení a ochucování produktů Nestlé: Nestlé Crunch, Chunky, Butterfinger, h Henry a Baby Ruth, Raisinets, Goobers a Sno Caps. Red 40 a Yellow 5 budou nahrazeny barvivem achiote (anatto) a syntetický vanilin bude nahrazen přírodním Achiote - Bixa orellana, rtěnkový strom reláník barvířský Bixin, hlavní apokarotenoid barviva annatto

61 Kakaové boby Kakaovník (Theobroma cacao L.) - typický strom deštného pralesa

62 Země producentů kakaových bobů

63 Výnos kakaovníku a kukuřice, prognózy MC, November 2013

64 Podmínky pěstování kakaových bobů Průměrní roční teplota Noční teplota Množství srážek Relativní vlhkost vzduchu Hluboká a bohatá na humus půda Nesnáší: vysokou spodní vodu přímé slunečné záření silné větry Vytváří přechod mezi pralesem a otevřenou krajinou - problémy pěstovaní na velkých plantážích

65 Pěstované varianty kakaovníku Criollo původ v Centrální Americe Forastero (Amelonado) původ v oblasti Amazonky Trinitario - pochází z Trinidadu, kříženec mezi Criollo a Forastero

66 Pěstované varianty kakaovníku MC, November 2013

67 Peprmint: Menthon 22 % Menthol - 38 % Methyl acetát - 3,9 % chladivý peprmint mírný, sladký, bylinný Spearmint 1-limonen - 19 % Karvon - 63 % borovice, terpeny spearmint Arvensis olej menthon, menthol