Сахарозаменители

Свойства: По вкусу очень  близок к сахару. Усиливает и подчеркивает аромат натуральных фруктов, в особенности цитрусовых. Можно снизить количество калорий в напитках и продуктах за счет замены сахара аспартамом. Крошечное количество аспартама с 1/10 калории дает тот же самый уровень сладости как чайная ложка сахара с 16 калориями. Не вызывает кариеса зубов.

Аспартам используют для  подслащивания различных продуктов, напитков и в качестве столового  подсластителя. В настоящее время  его применяют в следующих  широко известных продуктах:

- газированные напитки

- соки

- пудинги, наполнители  для тортов, желе

- десерты и подливки

- столовые подсластители  (таблетки и порошки)

- жевательные резинки

- фруктовые соки

- пастила

- замороженные десерты

- йогурты

- джемы, мармелады

- фармацевтика

- горячий шоколад

- завтраки из зерновых

- кондитерские изделия

- сухие напитки

- мультивитамины

- освежители рта

Аспартам является самой  тщательно изученной пищевой  добавкой, используемой в пищевых  продуктах. Аспартам безопасен и одобрен для употребления в пищу диабетикам, беременным женщинам, кормящим матерям и детям. Аспартам был изучен и объявлен безопасным такими влиятельными организациями, как Европейская комиссия по продуктам питания (SCF), Объединенная экспертная комиссия по пищевым добавкам (JECFA) Всемирной организации здравоохранения (WHO), Управление по контролю за пищевыми продуктами и лекарствами в США (FDA), а также многими контролирующими организациями в более чем 90 стран по всему миру.

Допустимая дневная доза (ADI) для аспартама была установлена  в 40 мг на килограмм веса тела человека (JECFA).Данная норма ADI также одобрена и принята Минздравом Украины.

Ни Аспартам, ни его компоненты не накапливаются в организме. Белковые аминокислоты также как белки  выделяют 4Ккал на 1г. Но, учитывая высокую  сладоинтенсивность Аспартама, 16200 раз  слаще сахара, калорийность Аспартама  можно считать ничтожной.

Аспартам имеет вкус, аналогичный  сахару. Усиливает вкус аромат цитрусовых и других фруктов. При всех его  замечательных свойствах у аспартама есть два недостатка он не обладает хорошей растворимостью и не выдерживает высокой температуры. Это усложняет процесс приготовления напитков и ограничивает использование аспартама в таких областях как хлебопекарная и другие виды пищевой промышленности, где технологически требуется повышение температуры. Растворимость аспартама приблизительно 1%, и она увеличивается с повышением температуры, достигая примерно 5% при предельной (60°С). Распадаясь, аспартам остается совершенно безвредным. При продолжительном воздействии температуры выше 60°С компоненты аспартама разделяются, теряется часть сладости. Поэтому в некоторых рецептах его можно применять только на последних стадиях приготовления. Аспартам можно использовать при моментальной пастеризации, при быстром охлаждении. Максимальная устойчивость (25°С) достигается при рН 4.2.

Индивидуально Аспартам в  основном применяется для подслащивания  пищевых продуктов, например мороженного  или кремов, которые не требуют  тепловой обработки, а также продуктов  лечебного назначения.

Для того чтобы охарактеризовать качество сладости аспартама, он был  сопоставлен с сахаром и другими  сахаристыми веществами. В результате этого, в отличие от других сахаристых веществ с высокой сладостью, сладость аспартама ближе всего  к сладости сахара. При использовании  смеси Аспартам + Ацесульфам нужно  учитывать, что в напитках Аспартам лишь ограниченно стабилен. Поэтому иногда целесообразно, смесить соотношение заменителей сахара в сторону избытка Ацесульфама.

 

4. Описание аппаратурно-технологической  схемы производства безалкогольных  напитков

 

На технологической схеме  изображено производство газированных безалкогольных напитков, в которой  выделены следующие этапы производства.

1. Приготовление воды. Поступающую в производство воду подвергают очистке. Первое фильтрование воды проводят в песочных фильтрах для грубой очистки. Осветленную воду умягчают натрийкатионитовым фильтре 25 и собирают в сборники 27. Из этого сборника воду насосом 28 подают через керамический патронный фильтр 29 и холодильник 30 на сатурирование (насыщение диоксидом углерода) и в котором смешивается вода с купажным сиропом. Для регенерации катионита используют солерастворитель 26 и сборник регенерирующего раствора 23. в аппарате 30 вода охлаждается до 4-7°С.
2. Приготовление сахарного сиропа. Для получения белого сахарного сиропа в сироповарочный аппарат 2 заливают рассчитанное количество подготовленной воды и начинают нагревать ее до кипения. При нагревании включают мешалку и в аппарат постепенно засыпают предварительно очищенный от посторонних примесей сахар из расчета 8,5 – 9 частей на 5 частей воды (по массе). Кипячение продолжается 25-30 мин при обязательном удалении образующейся пены. Для получения сиропа инвертного сахара после снижения температуры до 68-72°С в аппарат из мерника 3 добавляют раствор лимонной кислоты для инвертирования сахарозы и придания приятного вкуса. Затем горячий сироп сливают в сборник 4 (монжю). Из него горячий сироп под небольшим давлением, создаваемым диоксидом углерода, поступает через фильтр 5 в холодильник 6. Охлажденный сироп перекачивают для хранения в закрытые сборники 7. Содержание сахара в готовом сиропе 60-65% масс.
3. Приготовление колера. Колер, применяемый для окраски напитков от желтого до коричневого цвета, готовят путем нагревания сахара до 180-200°С. В колероварочный аппарат 1 вводят сахар и воду в количестве 1-2% к массе сахара, включают мешалку и систему обогревания аппарата. Температуру раствора постепенно (в течение 40 мин) доводят до 180°С, расплавленную массу уваривают в течение 90 мин. Из аппарата уваренная масса сливается в бак 22. Здесь охлажденный до 60-65°С карамельной массе добавляют горячею воду, доводя концентрацию сухих веществ до 70% масс. Затем через фильтр 20 колер перекачивают насосом 21 в сборник 19 на хранение. Из сборника раствор колера насосом или самотеком подается в предкупажные мерники 18.
4. Приготовление купажного сиропа. Купажный сироп представляет собой концентрированный раствор всех компонентов, составляющих вкусовую и ароматическую основу напитка. Его приготавливают периодическим способом. Компоненты смешивают в закрытом купажном аппарате 17, в который подают согласно рецептуре компонента в такой последовательности: сахарный сироп из сборников 7, плодово-ягодные соки, вина или настои из мерников 10, органических кислот из мерника 8, подсластитель из емкости 40, колер из мерников 18. Смесь тщательно перемешивают и в последнюю очередь вносят ароматические вещества из мерника 9. В периодическом процессе порошкообразный или гранулированный подсластитель добавляется с предварительным разведением или без него в емкость для приготовления сиропа после задачи в него раствора кислоты. В зависимости от используемого оборудования общее время растворения составляет 5-30 мин. При добавлении подсластителя в емкость для приготовления сиропа без его предварительного растворения необходимо следить за тем, чтобы порошок не прилипал к стенкам бака или валу мешалки. Если подсластитель предварительно разбавляется, то он может быть или полностью растворен в воде, или, что чаще имеет место, приготовлен в виде суспензии с концентрацией до 30%, после чего перелит в купажную емкость. Соки, вина и настои, имеющие осадки, при подаче их из емкости 12 в мерник 10 осветляют на фильтре 11. После смешивания всех компонентов в купажном аппарате 17 сироп насосом 16 перекачивают через фильтр 15 и холодильник 14 в напорные резервуары 13, снабженные рубашками для поддержания необходимой температуры купажного сиропа.

При употреблении свежих соков, недостаточно выдержанных морсов или  нестандартных экстрактов, содержащих значительное избыточное количество белков или спирта, купажный сироп готовят  горячим способом. Для этого в сироповарочном аппарате 2 варят белый сироп вместе с отфильтрованном соком или разбавленным экстрактом. Варка длится не более 20 мин., после чего горячую смесь фильтруют, охлаждают и подают в купажный аппарат 17. Для насыщения смешанного напитка диоксидом углерода используют автоматизированные установки непрерывного действия. Насыщение напитка диоксидом углерода проводят под избыточным давлением 0,3-0,6МПа до содержания диоксида углерода 4,5-6 г/дм. Из сатуратора 31 газированный напиток поступает в резервуар фасовочного автомата 34.

5. Фасование напитков. Напитки фасуют в бутылки в фасовочном цехе. Преформа поступает со склада в цех и загружается в бункер выдувной машины, оттуда поступает на транспортер выдувной машины 32. Транспортер подает преформу в штампы, где происходит выдув бутылки. ПЭТ бутылка по воздушному транспортеру с помощью вентиляторов проходит через УФ лампу 33 и направляется в фасовочный автомат 34. В фасовочном автомате 34 ПЭТ бутылка наполняется напитком. Заполненные ПЭТ бутылки укупориваются на автомате 35, далее ПЭТ бутылки по транспортеру поступают на полуавтомат 36 для обнаружения посторонних включений и недолива. После чего наклеивают этикетку в автомате 37. Далее ПЭТ бутылки поступают на упаковочный автомат 38, где они упаковываются полиэтиленовой пленкой. Затем готовые упаковки поступают на склад готовой продукции.

 

Заключение

 

В ходе работы были решены следующие  задачи:

- изучена история появления  заменителей сахара;

- рассмотрены виды заменителей  сахара;

- выявлены полезные свойства  и недостатки заменителей сахара;

В ходе эксперимента был  изучен профиль сладости по сравнению  к сахарозе, растворимость в воде, растворимость с органическими  кислотами, образование осадков. А  именно:

- изучены химические, физические  свойства фруктозы, глюкозы и  аспартама;

- рассмотрена растворимость  фруктозы, глюкозы и аспартама  в воде;

- раскрыта их растворимость  с органическими кислотами;

- выявлено образование  осадков фруктозы, глюкозы и аспартама.

Итак, сделаем краткие  выводы: первым заменителем сахара стал сахарин, который был синтезирован в 1879 году русским эмигрантом Фальбергом.

Вторым синтетическим  заменителем сахара стали натриевые  и калиевые соли цикламовой кислоты, проще говоря, цикламаты.

Одним из самых популярных заменителей сахара считается аспартам, синтезированный в 70-х годах компанией "Monosanto". Сейчас на него приходится около 25% всей потребляемой "сладкой синтетики". Несмотря на такую распространенность, аспартам таит в себе потенциальную опасность. Проблема заключается в химическом строении этого вещества: оно состоит из двух аминокислот - фениланина и аспаргина, соединенных между собой молекулой метилового спирта. В процессе проводимых исследований метанол трансформировался в формальдегид, который является канцерогеном класса А. Так что специалисты не отрицают вероятных осложнений, связанных с употреблением больших доз этого сахарозаменителя. Кроме того, аспартам обвиняют во множестве других грехов.

Фруктоза относится к  группе моносахаридов и является одним из самых важных природных  сахаров.

Некоторые соединения фруктозы встречаются в виде природных  продуктов. Наиболее важным среди них является сахароза, то есть обыкновенный сахар, молекулы которого состоят из одной молекулы фруктозы и одной молекулы глюкозы.

Фруктоза образует безводные  кристаллы в виде игл, температура  плавления 102-105°С. Молекуряный вес 180,16; удельный вес 1,60 г/см³; калорийная ценность примерно та же, что и других сахаров, 4 ккал на 1 г. Фруктозе свойственна некоторая гигроскопичность. Концентрированные составы фруктозы сохраняют влагу. Фруктоза легко растворима в воде и спирте. При 20°С насыщенный раствор фруктозы имеет концентрацию в 78,9%, насыщенный раствор сахарозы – 67,1%, а насыщенный раствор глюкозы – только 47,2 %. Вязкость растворов фруктозы ниже вязкости растворов сахарозы и глюкозы.

Фруктоза, которая долгое время была редким сладким вещество. Применялась только в фармакопейных  препаратах или больными сахарным диабетом, за последние годы стала обыкновенным сырьем в пищевой промышленности. Фруктоза, являясь природным веществом, обладает многими положительными свойствами, которые можно использовать в  производстве различных продуктов. Наиболее важными является высокая  степень сладости, безопасность сточки зрения кариеса, отсутствие побочных явлений, отличительные особенности метаболизма, тонизирующий эффект, свойства подчеркивания  ароматов и образования новых  ароматических субстанций, хорошая  растворимость и малая вязкость, влияние на метаболизм алкоголя и  т. д. В настоящее время фруктоза используется при изготовлении лечебных препаратов и диетических продуктов.

Глюкоза имеет также название виноградный сахар, так как именно в винограде глюкоза содержится в значительном количестве в свободном  виде. Она присутствует также в  других плодах и ягодах, входит в  состав пчелиного меда. В природе  глюкоза встречается в составе  сложных высокомолекулярных соединений, таких как крахмал, клетчатка  и др. Наряду с фруктозой глюкоза  является составной частью сахарозы. Сладость глюкозы равна 0,74.

Глюкоза - один из ключевых продуктов  обмена веществ, обеспечивающих живые  клетки энергией (в процессах дыхания, брожения, гликолиза), служит исходным продуктом биосинтеза многих веществ. У человека и животных постоянный уровень глюкозы в крови поддерживается путем синтеза и распада гликогена.

Глюкозу применяют не только в качестве заменителя сахара, но и  как улучшитель вкуса и товарного  вида пищевых продуктов. В кондитерской промышленности глюкозу употребляют  для получения мягких конфет, десертных  сортов шоколада, вафель, тортов, диетических  и других изделий. Так как глюкоза  не маскирует аромата и вкуса, ее широко используют при производстве фруктовых консервов, замороженных фруктов, мороженого, алкогольных и  безалкогольных напитков. В хлебопечении глюкоза улучшает условия брожения, способствует образованию красивой золотисто-коричневой корки, равномерной  пористости и хорошего вкуса.

 

Список литературы

 

1. Азрилевич М.Р. Заменители сахара // Пищевые ингредиенты. - 2003. - №2 - С. 42-45.
2. Валентас К.Дж., Ротштейн Э., Сингх Р.П. Пищевая инженерия. М: Профессия, 2004. – 368 с.
3. Голубев В.Н., Чичева-Филатова Л.В. Пищевые и биологически активные добавки. М.: Академия, 2004. – 400 с.
4. Дерканосова Н.М., Шеламова С.А., Абрамова И.Н. Диабетическое сахарное печенье. // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2003. - №9. - С. 63-64.
5. Жехов А. Новые источники // Сахарная свекла. - 2003.- № 7.- С. 23.
6. Исупов В. П. Пищевые добавки и пряности. История, состав, применение. М.: ГИОРД, 2004. – 629 с.
7. Карнаушенко Л.И., Гордиенко Л.А., Коркач А.В. Влияние глюкозного сиропа на реологические свойства помадных конфет. // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2000. - №5. - С.35-37.
8. Копачев В. В. Сахара и сахарозаменители. М.: Книга плюс, 2004. – 670 с.
9. Люк Э., Ягер М. Консерванты в пищевой промышленности. Свойства и применение. М.: ГИОРД, 2004. – 416 с.
10. Нечаев А.П. Пищевая химия. М.: ГИОРД, 2004. – 632 с.
11. Нечаев А.П.,Траубенберг С.Е.,Кочеткова А.А.,Колпакова В.В.,Витол И.С.,Кобелева И.Б. Пищевая химии. М: ГРИФ, 2004. – 640 с.
12. Нечаев А. П. Кочеткова А. А. Зайцев А. Н. Пищевые добавки. М.: Книга плюс, 2004. – 432 с.
13. Пульцин М.Н. Сласти и страсти: сахар и подсластители - вопросы и ответы. М.: Норма, 2004. – 114 с.
14. Ренсли Дж., и др. Пища и пищевые добавки. М.: ГИОРД, 2004. – 430 с.
15. Сарафанова Л. А. Применение пищевых добавок. Технические рекомендации.
16. Сарафанова Л. Пищевые добавки. М.: ГИОРД, 2004 – 522 с.
17. Сборник рецептур мучных кондитерских и булочных изделий. Для предприятий общественного питания. Сост. Павлов А. В.
18. Скурихин И. М., Шатерников В. А. Как правильно питаться. М.: Агропромиздат, 2003. - 240 с.