Potravinářství 3 - Cukry, sladidla, čokoláda 2024 PDF

POTRAVINÁŘSTVÍ 3 CUKRY – SLADIDLA - ČOKOLÁDA  Význam cukrovarnictví - CUKRU Nízká cena, dostupnost suroviny Zdroj cukru (energie) pro výživu i kvasné procesy (MO) Dlouhodobá skladovatelnost Technologické vlastnosti cukru – mnohostranné využití Hlavní výrobky: krystalická s...

POTRAVINÁŘSTVÍ 3 CUKRY – SLADIDLA - ČOKOLÁDA  Význam cukrovarnictví - CUKRU Nízká cena, dostupnost suroviny Zdroj cukru (energie) pro výživu i kvasné procesy (MO) Dlouhodobá skladovatelnost Technologické vlastnosti cukru – mnohostranné využití Hlavní výrobky: krystalická sacharosa, melasa, řepné řízky, tekuté cukry sladidla - (glukosa, fruktosa, sirupy, alk. Cukry sukralosa) potravinářský líh, droždí, aminokyseliny, organické kyseliny – kvašení bioethanol – palivo, tenzidy, léčiva  Technologické vlastnosti cukru Sladká chuť – základní sladidlo Vliv na senzorickou jakost – karamelizace, Maillardovy reakce Zvýšení objemu potravin Úprava textury potravin (zadržuje vodu) Konzervační činidlo, ochucovadlo Fermentační substrát – zdroj energie pro MO – kvasné procesy Atraktivnost, chutnost, trvanlivost, cena Vysoký stupeň využití ve všech odvětvích PP Názvosloví a dělení sacharidů  Cukry ve výživě – rizika Rizikové jsou přidané cukry – sacharóza, fruktosa, glukosa všechny slazené výrobky, nápoje, džusy, sladidla Návyková látka (kokain) – nutná regulace (reklama, děti, výrobci – reformulace potravin) Podstatné je snížit celkový příjem, náhrada jinými sladidly není vždy hlavním řešením (obsahují opět cukry) Nejlépe pouze přirozené zdroje cukrů, kontrolovaně (ovoce, neochucené mléčné výrobky, omezení pečiva) Obsahují doprovodné látky, které mají pozitivní vliv na vstřebatelnost cukrů – vláknina, antioxidanty Cukry ve výživě – nemoci Obezita (souvisí se zvýšeným příjmem E celkově) KVO (LDL, TG - fruktosa) Hypertenze (fruktosa) Nádorová onemocnění Cukrova (DM2T)– inzulínová rezistence DNA (kyselina močová – fruktosa) Onemocnění jater – ztučnění jater (fruktosa) Zubní kaz – rychlé trávení ústní MB (sach, fru, lakt) DĚTI! Autismus, ADHD, autoimunitní a zánětlivá onemocnění  Přirozeně se vyskytující (mléko, čerstvé ovoce a zelenina) CUKRY (1-2) 90g/den (18% E) Přidané cukry, ovocné šťávy a SACHARIDY koncentráty, med 50-55% E 25-50g/den (10% E) 250-300g/den Škrob OLIGOSACHARIDY (3-9) Vláknina (30g/den) POLYSACHARIDY (9+) Světová výroba cukru (sacharosy) Celková produkce cukru – 160 mil tun/rok Významná obchodní komodita Světová výroba 20% řepný (70 států) 80% třtinový cukr (113 zemí) Produkce cukru ze třtiny – Brazílie, Indie, Čína, Thajsko, Pákistán, Kuba, Mexiko, JAR Produkce cukru z cukrové řepy – EU, Rusko, USA Technologie výroby cukru Cukrová řepa - beta vulgaris Dvouletá plodina mírného pásma, teplo, srážky Náročnost – mráz, sucho, kroupy Využití – bulva (cukr), horní část (hnojivo) Ekologie – úrodnost půdy, produkce O2, redukce CO2 bulva 500-800g, v bulvě 90 – 120g cukru Jakost cukrovky – klimatické podmínky, půda, odrůda, škůdci, hnojení, sklizeň a skladování Sklizeň – konec září - konec listopadu  Příjem suroviny – 16-20%, obsah necukrů stanovení cukernatosti 1. Úprava suroviny – praní, separace nečistot 2. Řezání – sladké řízky (tenké proužky) 3. Extrakce teplou vodou (70-75°C, 120 vzniká difuzní šťáva Výroba cukru minut) 4. Čištění surové šťávy vápenným mlékem a vzniká lehká šťáva CO2 5. Zahřívání a vzniká těžká šťáva odpařování šťáv 6. Svařování cukroviny, krystalizace, vzniká surový cukr, odstřeďování melasa 7. Rafinace cukru vzniká rafinovaný bílý cukr 8. Sušení, chlazení, prodej, nebo využití v jiných výrobách balení cukru (sladidla, pekárenství)  RAFINACE cukru Cíl rafinace (vyčištění surového cukru od příměsí - melasy): Získá se bílý cukr, vyšší trvanlivost, neutrální senzorické vlastnosti – barva, zápach, chuť, obsahuje pouze sacharosu odstranění všech nežádoucích látek (asi 3% v surovém cukru) - (barviva, zápach textura), zbytky pesticidů, těžkých kovů Postup: afinace, čiření, saturace, filtrace, odbarvení, CaO, aktivní uhlí, ionexy, siřičitany  Řepný cukr - druhy Bílý cukr (99,7% sacharosy) – různé druhy (legislativa) Přírodní - surový (97,5 % sacharosy, melasa) nerafinovaný, obsah zbytků melasy, většinou třtinový obsah ML – Fe, Mg, Ca, Na, K Hnědý cukr – dobarvení bílého cukru třtinovou melasou, nebo karamelovým sirupem (nutričně stejný jako bílý) Speciální druhy cukru – kandys, želírovací, skořicový Melasa – krmivo (koně), výroba lihu, droždí, RUM (třtina), sladidlo (třtina) Sladidla v potraviná Sladká chuť v potravinách: CUKRY SIRUPY SLADIDLA Dle obsahu energie: Intenzivní sladidla (nízkoenergetická) Objemová (energetická) - polyoly Sladidla v potravinářství Vlastnost – sladká chuť potravin Snížení GI, kalorické hodnoty Snížení kariogenního účinku (zuby) Chladivá chuť (žvýkačky, xylitol) Většinou kombinace sladidel – zabrání se pachutím a vytvoří chuť podobná chuti cukru, možnost použití malého množství sladidla Kombinace syntetických a přírodních sladidel Pozdější nástup sladké chuti a dlouhé odeznívání: stévie, sukralosa Vyšší cena oproti cukru Žvýkačky se sladidly – prevence zubního kazu SLADIVOST Označování sladidel – povinný údaj na etiketách - Stévie Řepný cukr (sacharóza) – další využití – výroba sladidel (enzymaticky) 1. Invertní cukr (enzymová hydrolýza sacharozy), směs glukosy 50% a fruktosy 50%, větší sladivost, textura, trvanlivost – cukrovinky, zmrzlina, perník, falšování medu ,(med fru 38%, glu 30%) 2. Sukralóza (splenda) E955 synteticky vyrobený derivát sacharozy, 3 atomy chloru, vysoce stabilní, cukrovinky, nápoje 600x větší sladivost, neovlivňuje GI, nemetabolizuje se, vyloučí se močí (85%), 15% se metabolizuje možná zdravotní rizika – vysoké teploty nad 120°C, střevní mikrobiota, možnost ovlivnění hladiny glykémie a inzulínu 3. Glukoso - fruktózové sirupy (HFCS - isoglukóza) výroba ze sacharózy a zejména škrobu (kukuřice) Cukerné alkoholy - alditoly xylitol (žvýkačky), mannitol, sorbitol, maltitol, erythritol lactitol (diabetické čokolády, mléčné výrobky) výroba ze škrobu a sacharózy, redukcí cukrů (hydrogenací - synteticky) výskyt i v přírodě (ovoce, zelenina) Nižší sladivost než cukr, chladivý efekt nejsou kariogenní (žvýkačky, bombony) nízký GI – diabetici nízká kalorická hodnota (X sacharóza) možné nežádoucí trávicí účinky (X erythritol) – laxativní (nad 10%)  Erythritol V malém množství se přirozeně vyskytuje v ovoci (hrozny, hrušky, vodní meloun) Výroba fermentací glukózy (přírodní cesta) ze škrobu Nulová kalorická hodnota (jako sukralosa), vyloučí se močí, téměř nulový GI Vysoká sladivost 70% Jen velmi mírné laxativní účinky Nízkoenergetické potraviny, čokolády Vhodný pro diabetiky Krevní sraženiny, infarkt, mrtvice?? Jaké faktory zvyšují glykemický index? Škrobová zrna – čištěná, drcená (bílá mouka) Extrudované výrobky (popcorn, pufované chlebíčky) Škrobnaté potraviny (větší GI než sacharóza) Obsah fruktosy v sacharose snižuje GI Co GI snižuje? (nízký GI je pod 55) Vláknina Tuky a bílkoviny Fermentace a vzniklé organické kyseliny Celozrnné mouky, zrna – ovesné vločky, špagety www.glycemicindex.com Třtinový cukr Cukrová třtina – tropické oblasti – Havaj, Kuba Víceletá rostlina (2,5-7m) Barva – světlá-zlatavá-černá (dle obsahu melasy) Surový třtinový cukr (přírodní) – rafinovaný cukr Složení velmi podobné jako řepný cukr! Obsah sacharosy min 97 %, zbytek je melasa – 3% Celosvětově 80%  Třtinová melasa Vedlejší produkt při výrobě cukru Obsah nutričně významných látek není vysoký Obsah cukrů kolem 25% -60% cukry – sacharóza, glukóza, fruktóza minerální látky: Fe, Ca, Mg, K, Zn, Cu (do 5%) bílkoviny,, vit. B,D (do 5%) voda 20% Využití – sladidlo, dietetika, výroba lihovin (rum), krmivo, kvasné účely Modifikace škrobu - hydrolýza Hydrolyzáty škrobu – výroba sirupů konkurence cukru Specifické technologické vlastnosti – široké použití Glukosový sirup, maltosový sirup (glu, glu), fruktózový sirup Glukosofruktosový sirup – ISOGLUKOSA HFCS Slazené nápoje, cukrovinky, pečivo aj. Výroba alkoholových cukrů, etanolu Isoglukosa HFCS (kukuřičný sirup) Výroba z pšenice, kukuřice, brambor - hydrolýzou Tekutá směs glukosy a fruktosy (v sacharose jsou spojeny vazbou) Obsah fruktosy: HFCS 15, 42%, 55% (nápoje) ….90% Levné sladidlo (levnější než cukr – sacharóza) Tekutá forma se dobře mísí s ostatními složkami Vyšší sladivost než sacharóza (2,5x) Vláčnost a čerstvost pečiva 3. Výroba čokolády Suroviny pro výrobu čokolády 1. Kakaové boby – Latinská Amerika, Afrika, Asie 2. Kakaové máslo (součást bobů), může být částečně nahrazeno ekvivalentem – rostlinný tuk do 5% (například palmový tuk) 3. Cukerná složka – sacharoza, fruktosový sirup, alkoholické cukry, škrobový sirup, aspartam, erythritol, isomaltulosa – funkční sladidla 4. Emulgátor (slunečnicový, sojový lecithin) 5. Ostatní přísady (sušené mléko, vanilkový extrakt, jádroviny, aditiva, soja, rosolotvorné látky (želatina), ovoce  Postup výroby čokolády Kakaové Čokoládov Zjemňová á hmota – ní na boby Kakaová Drť jader kakaová válcovacíc fermentace hmota h stolicích pražení hmota další sušení většinou se mletí složky, konšování třídění dováží (konzistenc Vznik drcení e hlíny) čokolády Úprava kakaových bobů na plantáži Sklizeň dvakrát ročně, jedna hlavní Odřezávání nožem, vyjmutí bobů z plodů Fermentace a sušení : Odstranění zbytků bílé dužniny z bobů Zamezení klíčení a plesnivění, enzymatické reakce - zmírnění trpké chuti, změna barvy na tmavě červenou, vývoj aromatických látek, vznik čokoládového aroma 5-8 dní, na vzduchu, ve stínu – bedny, přikryté banánovým listem, míchání Vlhkost fermentovaných bobů 35% Sušení – snížení vlhkosti na 6-8%, 5-10 dní Pražení kakaových bobů Teploty 100-160°C , 10-35 minut, obsah vody 2-3% Ztráta vody, odstranění slupky, chuť , vůně, barva Karamelizace sacharidů, degradace AK Aroma – aldehydy, ketony, estery, alkoholy Zabránění mikrobiální kontaminace Ztráta polyfenolů Vznik akrylamidu (min. 120°C) Raw čokolády – pouze dosoušení bobů do 40°C Po pražení následuje mletí – vzniká kakaová hmota (polotekutá) Konšování čokolády Kakaová hmota se mísí s kakaovým máslem, cukrem (případně sušeným mlékem – vzniká čokoládová hmota - válcování na válcovacích stolicích Konšování Významný úsek výroby – vliv na senzorickou jakost čokolády Intenzivní míchávání a provzdušňování čokoládové hmoty Přídavek kakaového másla a emulgátorů Emulgace, homogenizace, konec vývoje aromat Parametry: (2-72 hodin, 60-80°C, míchání) Výroba bez emulgátoru – nutné dlouhé konšování, vyšší přídavek kakaového másla Nutriční význam kakaových bobů Tuk 50-57% (kakaové máslo), k. stearová, olejová Antioxidanty – flavonoidy, polyfenoly, antokyany Pražení a alkalizace - snížení množství antioxidantů Alkaloidy – theobromin (antiastmatika), kofein (málo oproti kávě a čaji) Prekurzory dopaminu, serotoninu, přírodní antidepresiva Minerální látky – Mg, Fe, Zn, vitamíny – E Obsah složek v čokoládě % na čokoládě uvádějí podíl sušiny (ne kakaa!) Sušina = kakaový prášek + kakaové máslo Příklad: Dražší čokoláda 80% -složení: 40% kakaový prášek (hmota), kakaové boby 40% kakaové máslo (a žádný jiný tuk!) 20% cukerná složka (třtinový cukr, jiné sladidlo) Levnější čokoláda 80% - složení: 50% kakaový prášek (obsahuje i přídavek kakaa se sníženým obsahem tuku) 30% kakaové máslo (a ekvivalenty) 20% cukr (sacharóza), levné až 60% Druhy čokolády - ligislativa Pravá (hořká) Mléčná čokoláda: čokoláda: Čokoládová kakaová hmota, vzniká přidáním náhražka: Ostatní – bílá, kakaové máslo a sušeného mléka kakaový prášek, bublinková, cukr (obsah (obsah kakaové rostlinný tuk a neslazená kakaové sušiny sušiny nejméně cukr nejméně 35 %) 25 %)