В кондитерской промышленности применяются два способа непрерывного приготовления сиропов: под избыточным и атмосферным давлением.
Качество сиропа в значительной степени зависит от температуры и продолжительности нагревания его при изготовлении. При снижении температуры и продолжительности теплового воздействия в процессах растворения сахара и уваривания сиропа до нужной концентрации накапливание продуктов разложения уменьшается. Однако снижение температуры процесса изготовления сиропов неприменимо, с одной стороны, в связи со значительным ростом растворимости Сахаров при увеличении температуры (см. рис. 7). и, с другой стороны, в связи с тем, что в кондитерской промышленности применяются сиропы только высокой концентрации.
Уменьшать же продолжительность нагревания можно путем снижения количества воды, используемой для растворения.
Наиболее рациональным способом приготовления сиропов является способ, при котором количество воды, взятой для растворения сахара, не превышает количества ее, содержащегося в уже готовом сирoпе. В этих условиях процесс приготовления сиропа, который обычно состоит из процессов растворения и уваривания до нужной концентрации, сводится к одному процессу растворения сахаров.
При приготовлении сахаро-паточных (сахаро-инвертных) сиропов наилучшим является растворение предусмотренного по рецептуре сиропа сахара в патоке или инвертном сиропе. Однако такой процесс в обычных условиях нагревания для применяемых в кондитерском производстве рецептурных соотношений сахара и патоки практически неосуществим.
Трудность заключается в том, что растворимость Сахаров при температурах кипения сиропа при атмосферном давлении ниже той, которая необходима для получения сиропа нужной концентрации. Температура кипения сиропа хотя и повышается с увеличением концентрации его (рис. 9), однако недостаточна для растворения всего сахара в патоке.
Рис. 9. Температура кипения растворов сахарозы, глюкозы и патоки различной концентрации (при атмосферном давлении): I - глюкоза, 2 - сахароза, 3 - патока.
Повышение температуры кипения может быть достигнуто путем увеличения давления.
Приготовление сахаро-паточных и сахаро-инвертных сиропов под избыточным давлением осуществляется непрерывно путем прокачивания сахаро-паточной (сахаро-инвертной) смеси через змеевик, обогреваемый паром. При этом избыточное давление создается в результате гидравлического сопротивления змеевика. Полного растворения сахара в патоке осуществить при этом не удается. В рецептурную смесь необходимо добавлять некоторое количество воды.
На рис. 10 представлена схема установки для получения сиропа под избыточным давлением.
Такая схема осуществлена в универсальном сироповарочном агрегате ШСА-1, разработанном ВНИИ кондитерской промышленности по типу оборудования сиропной станции фабрики им. Бабаева.
Процесс приготовления сиропа протекает следующим образом. Сахар, предварительно просеянный и освобожденный от металло-примесей, ленточным питателем подается из бункера в смеситель 1 туда же подаются предварительно подогретая патока, инвертный сироп и вода, которые дозируются плунжерными насосами 2.
В смесителе, который обогревается паром, все компоненты перемешиваются двумя лопастными мешалками 3. Мешалки расположены вдоль оси смесителя и вращаются навстречу друг другу. Полученная кашицеобразная масса стекает в сборник 4. Влажность этой массы для карамельного сиропа 17-19%, температура 65-70°С.
Из сборника масса плунжерным насосом 5 подается в змеевиков вую варочную колонку 6. Змеевики обогреваются паром под давлением 450-550 кПа. Для регулирования давления внутри змеевика на выходе из варочной колонки установлена диафрагма 9.
В зависимости от величины отверстия в диафрагме избыточное; давление в змеевике может быть изменено в пределах 80-150 кПа.
Рис. 10. Установка для получения сиропа под избыточным давлением.
Масса, проходя по змеевику, нагревается до кипения. Температура кипения сиропа зависит от давления. Таким образом, при помощи диафрагмы температура кипения может быть повышена, что используется, например, при изготовлении сиропа из сахара с крупными кристаллами.
Нагретый до температуры кипения сироп из змеевика подается в пароотделитель, где из него вентилятором отсасывается вторичный пар. Сироп стекает в сборник 7, где проходит через фильтр 8, и шестеренчатым насосом подается к местам потребления.