Karamelizasyon






Karamelizasyon

Karamelizasyon, gıdalarda esmerleşme işleminin en önemli tiplerinden biridir, maillard reaksiyonları ve enzimatik esmerleşme ile birlikte, esmerleşme işleminin en önemli tiplerinden biridir. Karamelizasyon, fırın ürünlerinde, kahvede, içeceklerde, bira ve yer fıstığında istenilen renk ve lezzetin oluşmasını sağlar. Karamelizasyonun istenmeyen etkileri, örneğin yanmış şeker kokusu ve kararmanın oluşmasıdır.

Karamelizasyon, gıdada sadece renkte değil aynı zamanda lezzette de önemli değişiklere neden olur. Karamelizasyon işlemi, enzim içermediği için enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonudur.

Karamelizasyon, yüksek konsantrasyonlarda karbonhidrat (şeker) içeren gıdaların ısıyla kurutulması ve fırında kızartılması süresince meydana gelir.

Basit bir anlatımla, karamelizasyon izomerizasyon ve polimerizasyon basamaklarını takip ederek şekerden (sakkaroz ve glukoz) suyun uzaklaştırılması işlemidir. Gerçekte karamelizasyon işlemi, hala tam anlaşılamayan kompleks kimyasal reaksiyonlar dizisidir. 

Karamelizasyon işlemi şekerin yüksek sıcaklıklarda erimesi ile başlar, bunu köpürme (kaynama) takip eder. Bu aşamada sakkaroz (şeker), glukoz ve fruktoza parçalanır. Bunu, şekerlerin tek olarak su kaybettiği ve diğerleri ile tepkimeye girdiği kondensasyon basamağı izler, örneğin difruktoz-anhidrin. Bir sonraki basamak, aldozların ketozlara izomerizasyonu ve daha ileri dehidrasyon reaksiyonlarıdır. Son reaksiyon dizisi, parçalanma reaksiyonlarını (lezzetin üretimi) ve polimerizasyon reaksiyonlarını (renk üretimi) içerir.

Karamelizasyon, gerçekte yüksek sıcaklıklarda başlasa da diğer esmerleşme reaksiyonlarına benzer ve şeker tipine bağlıdır. Aşağıda, tablo 1, yaygın olan bazı karbonhidratların, başlangıç karamelizasyon sıcaklıklarını göstermektedir. Bu tablo saf karbonhidratları temel alır. Gıdalarda, çoğunlukla birçok farklı karbonhidrat ve diğer bileşenler bulunmaktadır; bütün bunlar karamelizasyon sıcaklığını etkilediği gibi farklı basamakları ve reaksiyonlarıda etkiler, ve böylece son lezzet ve renk üretilir.

Tablo 1 : Yaygın karbonhidratların başlangıç karamelizasyon sıcaklıkları

 

Şeker

Sıcaklık

Fruktoz

110° C

Galaktoz

160° C

Glukoz

160° C

Maltoz

180° C

Sakkaroz

160° C

En hızlı renk değişimine fruktoz neden olur, çünkü fruktozun karamelizasyonu düşük sıcaklıklarda başlar. Fırın ürünleri bal veya fruktoz şurubundan yapılır böylece genelde şeker ile yapılandan biraz daha koyu olur .

Karamelizasyon boyunca farklı lezzet bileşikleri kadar polimerik karameller de üretilir. Karameller, yüksek moleküler ağırlıklı bileşiklerin, değişik kompleks karışımlarıdır. Üç grupta sınıflandırılırlar:

  • Karamelanlar (C24H36O18)
  • Karamelenler (C36H50O25)
  • Karamelinler (C125H188O80)

Bu polimerler, renklerdirici olarak, kolalı içeceklerden soya sosu, şekerlemeler ve dondurma gibi ticari gıda üretimlerinde sıklıkla kullanılır. E150 olarak etiketlenirler.

Ticari karameller, direkt olarak şekerin ısıtılmasıyla yada amonyak ve sülfit gibi kofaktörlerin varlığında ısıtılmış şekerden üretilir . Bu işlem karamellerde, farklı renklerle yada yüklü karamellerle sonuçlanırlar. Bu görüş, gıdalarda farklı karamellerin kullanımı için çok önemlidir. Karameller alkollü içeceklerin renklendirilmesinde kullanılır, bunlar fosfat reaksiyonunu önlemek için negatif yüklenmeli, fosfatlar çökelmeye ve renk kaybına neden olur. Diğer yandan karameller fırın ürünleri için kullanıldığında pozitif yüklenir.

Karamel üretimindeki farklı aşamaların hepsi farklı isimlere sahiptir, ürünün karakteristiğini temel alır, bakınız aşağıda tablo 2. Lif, şekerin yumuşak yada sert liflerde iplik haline gelebileceğini gösterir, kabarcık, şekerin kolayca özel şekilli kalıba girebildiğini gösterir, patlama, şekerin soğutma sonrası sertleşeceğini gösterir (ve kırıldığında patlar) Sadece renk güründüğü zaman karamel adını alır.

Tablo 2 : Sakkarozun karemelisazyon basamakları (şeker tablosu)

 

Basamaklar

Sıcaklık °C

Tarif ve kullanımı

Resimler

1

Suyun buharlaştırılması

100

 

Şeker erir ve yüzeyden safsızlıklar uzaklaşır;

 

2

Küçük Lif

102

 

Renk yoktur ; yumuşak soğutma ; lezzette değişiklik yok. Buz kullanılır.

 

3

Büyük Lif

104

 

Renk yoktur; yumuşak soğutma ; lezzette değişiklik yok. Korumada kullanılır.

 

4

Küçük Kabarcık

110 - 115

 

Renk yoktur; yarı-yumuşak soğutma ; lezzette değişiklik yok.Şeker kremasında,dolgularda, Italian meringue, fondanlarda, fudge, ve lokumda kullanılır.

 

5

Büyük Kabarcık

119 - 122

 

Renk yoktur; sert soğutma; renk değişimi yok. Yumuşak karamellerde kullanılır.

 

6

Zayıf patlama

129

 

Renk yoktur; sert soğutma; renk değişimi yok. Yarı sert şekerlemelerde kullanılır.

 

7

Güçlü patlama

 

165 - 166

 

Renk yoktur; sert soğutma; lezzette değişiklik yok. butterscotch ve sert şekerlemelerde;

 

8

Ekstra güçlü patlama

168

 

Açık renk; soğutma boyunca cama benzer bir kırılma; lezzette değişiklik yok. Sert şekerlemelerde kullanılır;

 

9

Açık Karamel

180

 

Soluk kehribardan altın kahverengi; zengin lezzet.

 

10

Orta Karamel

180 - 188

 

Altın kahve renginden kestane kahverengi; zengin lezzet;

 

11

Koyu Karamel

188 - 204

 

Çok koyu ve acı; yanık kokusu. Renklendirmek için kullanılır, ama tatlılıktan yoksundur;

 

12

Black Jack

210

 

"Maymun kanı" olarakta bilinir bu noktada, şeker saf karbonlara parçalanmaya başlar. Yanık lezzet.

 

Karamelizasyon reaksiyonlarında lezzette oluşur. Diasetil önemli bir lezzet bileşiğidir, karamelizasyonun birinci basamağında üretilir. Diasetil, çoğunlukla tereyağı yada butterscotch lezzetinin oluşumundan sorumludur. Diasetil yalnızca karamelizasyonda üretilmez, yoğurt ve bira gibi fermente ürünlerde bakteriler tarafından da üretilir,

Diasetilin yanısıra yüzlerce diğer lezzet verici bileşen üretilir; furanlara örnek olarak hidroksimetilfurfural (HMF) ve hidroksiasetilfuran (HAF); fronanlara, hydroxydimethylfuranone (HDF), dihidrosidimetilfuranon (DDF) ve disakkaritlerden maltol ve monosakkaritlerden hydroxymaltol verilebilir.

Hidroksimetilfurfural (HMF) balda, meyve sularında, sütte hatta sigarada bile bulunur. Hidroksiasetilfuran (HAF), tatlı bir aromaya sahiptir ve düşük koku eşiğindedir. Maltol, taze fırın ekmeğini hatırlatan tada sahiptir, ekmeklerde ve keklerde lezzet attırıcı (E636) olarak kullanılır.