ПРОДОЛЖЕНИЕ ЛЕКЦИИ № 14

Какао тертое

         Первую часть какао тертого получают измельчением какао-крупки, при котором разрушаются клеточные стенки и заключен­ные внутри их какао-масло, белки и другие вещества освобожда­ются.

         При измельчении существенно изменяется содержание дубиль­ных веществ в какао тертом; большое значение при этом имеет способ измельчения крупки. Этот процесс осуществляют обычно на восьмивалковых и комбинированных мельницах, а в последнее вре­мя на специальных дезинтеграторных агрегатах 20 (см. рис.14.6). На дезинтеграторных агрегатах получают тонко измельченное го­рячее какао тертое и одновременно интенсивно продувают его воз­духом. При этом с воздухом уносятся пары воды и летучих кислот, масса хорошо гомогенизируется, вкус ее улучша­ется.

         Дезинтегратор соединен с загрузочной воронкой, ниже которой расположен вибрационный дозатор 19. Измельченная дезинтегра­тором масса под действием центробежной силы и потока воздуха, поступающего от вентилятора через воздуховод и заслонку, на­правляется в охлаждающее устройство 21. Какао тертое охлажда­ется до 85÷90°С и сливается в приемник 22.

         Приемник соединен с шестеренным насосом 23, имеющим паро­вой обогрев. Во время работы агрегата он непрерывно перекачи­вает какао тертое в темперирующие сборники 24.

         Воздух, выбрасываемый с массой какао тертого в охлаждаю­щее устройство, по трубопроводу диаметром 150 мм направляется в циклон 18, где от него отделяются капельки какао тертого, увле­ченные воздухом из охлаждающего устройства. Последние, соби­раясь в конусной части циклона, по трубопроводу самотеком по­ступают обратно в сборник 22 какао тертого, а воздух поступает в верхнюю часть конденсатора 16. В нем конденсируются летучие кислоты, которые накапливаются в сборнике 17.

         Из вентилятора 15 воздух поступает во второй циклон 14, где отделяются увлеченные воздушным потоком капельки воды, соби­рающиеся в расположен-ном под циклоном приемнике 13. За час работы в нем накапливается до 1 л конденсата. Далее воздух по воздуховоду через регулирующую заслонку направляется в дезин­тегратор.

         Дезинтеграторные агрегаты измельчают крупку влажностью до 4%. В получаемом какао тертом влажность уменьшается на 1÷0,9%.

         Какао тертое хранят и обрабатывают в темперирующих сборни­ках – резервуарах цилиндрической формы вместимостью от 500 до 3000 л, снабженных мешалками и рубашками для обогрева. Ка­као тертое в разогретом состоянии (при температуре свыше 40°С) представляет собой суспензию – взвесь тонко измельченных твер­дых частиц в жидкости (какао-масло). Оставаясь в спо-койном со­стоянии, оно довольно быстро расслаивается и застывает при тем­пературе около 23°С. Переработка и транспортировка какао тер­того на прризводстве осуществляется только в нагретом состоянии.

         Для выработки шоколадных изделий требуется большое коли­чество какао-масла, которое получают, прессуя какао тертое на гидравлических прессах. Твердый остаток, образующийся после прессования и называемый какао-жмыхом, перерабатывают в то­варный или производственный какао-порошок.

         Для этого вторую часть крупки направляют на препарирование раствором паташа. Раствор разбавляется водой в смесителе 35. Из емкости 34 конвейером 33 и норией 32 крупка подается на весы 31. Отвешенная порция загружается в один из смесителей 30. В нем она обрабатывается в течение 80 мин. при температуре 75÷80°С.

         Обработанная влажная крупка несколько подсушивается в су­шилке 29, затем окончательно высушивается в шахтной сушилке 28 и через промежуточные сборники 27 поступает на комбиниро­ванные мельницы 26. Полученное какао тертое перекачивается в темперирующие сборники 25, вместимость которых соответствует сменной переработке какао тертого.

Количество сухих веществ, получаемое на каждой операции, приведено на схеме.

         На рис. 14.7 показана установка для отжатая какао-масла и раз­мола жмыха в какао-порошок. Какао тертое насосом 1 из темпе­рирующего сборника 25 (см. рис. 14.6) перекачивается в дозатор 2 (см. рис. 14.7), а оттуда в чаши пресса 3. Масло собирается в сбор­ник 4, а жмых охлаждается на конвейере 5. Затем дробилкой 6 он измельчается до кусков размером 20÷30 мм. Куски охлаждаются в камере 7, а затем норией 14 подаются на размольную штифтовую мельницу 8. Полученный порошок охлаждается при транспор­тировке его воздухом в охладителе 13. С помощью классификато­ра 9 выделяют порошок нужной дисперсности. Он осаждается в циклоне 10 и через шлюзовой затвор 11 поступает в сборник 12.

         Выход масла составляет 44÷47% от массы какао тертого. При этом в жмыхе остается от 14 до 17% жира. Выход какао-масла, т. е. его количество, отжимаемое прессованием, при одинаковых условиях ведения процесса может колебаться и зависит главным образом от содержания жира в исходном продукте.

Рис.14.7. Схема получения какао-масла и какао-порошка.

         При получении какао-масла прессованием на полуавтоматиче­ских и автоматических прессах необходимо иметь в виду, что ста­бильность их работы и получаемые результаты зависят от вязко­сти, содержания влаги и степени измельчения какао тертого, тем­пературы, продолжительности вымешивания и процесса прессова­ния, конечного давления, достигнутого при прессовании, от способа и характера препарирования, а также содержания в какао тертом какаовеллы.

         Таким образом, важную роль играет не только сам процесс прессования, но и вся технологическая подготовка полуфабрика­та – какао тертого к процессу прессования.

         При тонком измельчении какао тертого стенки клеток, в кото­рых заключено какао-масло, полностью разрушаются. Очень важ­но, чтобы влажность какао тертого не превышала 1,5÷2,5%. В ре­зультате многочасового вымешивания в сборнике 25 (см. рис. 14.6) и нагревания какао тертого до 85÷90°С снижается влажность, уменьшается его вязкость и облегчается отделение какао-масла. Длительность прессования может быть значительно сокращена при работе на какао тертом влажностью 1,2÷1,5%.

         Из какао тертого с более высоким содержанием жира, тонко измельченного, полученного из хорошо обжаренных бобов, содер­жащего не более 1÷1,5% влаги и прошедшего процесс препариро­вания, извлечение масла прессованием протекает лучше.

         При прессовании обычно наблюдаются небольшие колебания количества какао тертого, загружаемого в пресс (в прессах типа РО-1540-2 в пределах 250,3÷238,1 кг), и неодинаковое содержание жира в жмыхе, извлеченном из различных чаш пресса (отклонения от средней величины ±1,2÷2,6%).

         Для определения выхода какао-масла пользуются формулой

Х=100(М–Ж)/(100-Ж)

где  X – выход какао-масла, %;

      М – содержание жира в какао тертом, %;

      Ж – содержание жира в жмыхе, %.

         Шоколадная масса

         Шоколадная масса – это тонко измельченный полуфабрикат, полученный смешением сахарной пудры с какао тертым, какао-маслом и добавками.

         Из шоколадной массы без добавок готовится натуральный шо­колад. Шоколад с добавками получают из массы с добавками. Наиболее распространенными добавками являются сухое молоко, сухие сливки, ядра орехов, кофе и др. Разновидностью шоколадной массы является шоколадная глазурь, или кувертюр. Ее большую текучесть получают путем увеличения жирности.

         Шоколадная масса в зависимости от температуры может быть твердой и жидкой. По структуре жидкая шоколадная масса – су­спензия, в которой дисперсионной средой является какао-масло, а дисперсной фазой – сахарная пудра и твердые частицы тертого какао.

         Качество шоколадных масс определяется дисперсностью.

         Под дисперсностью понимается доля частиц с размером до 20 мкм в общем количестве твердых частиц. Так например, обык­новенная шоколадная масса без добавок и с добавками содержит 92% частиц размером до 30 мкм. Ее дисперсность 92%.

         Десертная шоколадная масса без добавок имеет дисперсность не менее 97%, а с добавками − 96%. ГОСТ 6534−69 предусмотре­но определение дисперсности по методу, предложенному Реутовым.

         Шоколадные массы готовятся на механизированных поточных линиях как с объемной дозировкой, так и с дозировкой компонентов по массе.

         На рис. 14.8 показана механизированная поточная линия произ­водства обыкновенной шоколадной массы.

Рис. 14.8. Механизированная поточная линия производства обыкновенной шоко­ладной массы.

         Ленточным дозатором 1 в микромельницу 2 подается сахар-песок. Мельница измельчает песок в пудру, которая поступает по трубе 3 в обогреваемый смеситель 4. Туда же плунжерные дозато­ры подают какао тертое и часть какао-масла. В смесителе компонен­ты тщательно перемешиваются, образуя однородную тестообраз­ную массу с температурой не выше 40°С и жирностью до 28%. Она непрерывно выходит на стальную ленту 6 и с помощью шиберов 5 распределяется на быстроход-ные пятивалковые мельницы 7. Ко­личество параллельно установленных мельниц зависит от произво­дительности смесителя и достигает семи. Мельницы измельчают частицы дисперсной фазы, от чего общая поверхность частиц ста­новится значительно большей. На этой увеличенной поверхности адсорбируется свободное какао-масло, от чего масса становится как бы «сухой». «Сухая», легко комкующаяся при сжатии ее паль­цами масса с верхнего валка мельниц ссыпается на стальную лен­ту 8. Она подает массу в коншмашины 9 при помощи шиберов. У коншмашины, подлежащей разгрузке, шибер опускается и счи­щает массу. Коншмашина обра­батывает (конширует) порцию шоколадной массы длительное время, т. е. она является маши­ной периодического действия. В процессе конширования в шо­коладную массу вводится вто­рая часть какао-масла, полагаю­щаяся по рецептуре. Иногда вхо­дят в коншмашину очень неболь­шое количество поверхностно-активного вещества, например лецитина, и ароматизатор.

         После конширования шоко­ладная масса перекачивается в темперирующие сборники 10. В них она хранится, постепенно охлаждается с температуры 75÷55°С до температуры хранения 50÷40°С и при этой температу­ре хранится при энергичном пе­ремешивании. Энергичное пере­мешивание предотвращает рас­слаивание суспензии.

В шоколадной массе, содержащей чистое масло, нет жмыха, который получается при отжатии вводимого масла. Поэтому трехкомпонентная шоколадная масса не содержит все какаопродукты. Чем больше в массу добавлено масла, тем больше получается жмыха, не используемого в составе шоколадной массы. Доля получаемого жмыха зависит от доли какао-масла, вводи­мого в шоколадную массу.

Получение шоколада и шоколадных конфет

         Шоколадная масса есть полуфабрикат, полученный смешением сахарной пудры с какао тертым, какао-маслом и добавками.

         Из шоколадной массы без добавок готовится натуральный шо­колад, а с добавками – шоколад с добавками. Тот и другой может быть как обыкновенным, так и десертным. В десертном шоколаде большая дисперсность частиц.

         Шоколадная масса в зависимости от температуры может быть твердой и жидкой. При температуре выше 32°С шоколадная масса жидкая. По структуре жидкая шоколадная масса – суспензия, в которой дисперсионной средой является какао-масло, а дисперсной фазой – сахарная пудра и твердые частицы какао тертого.

         Получают шоколадную массу после конширования с температу­рой около 50°С. Из жидкой шоколадной массы изделия получают отливкой в формы, преимущественно металлические. Для хороше­го заполнения формы желательно иметь массу с небольшой вяз­костью. Вязкость жидкой шоколадной массы зависит от доли ка­као-масла и температуры. Долю какао-масла в шоколадной массе стремятся иметь минимально возможной. Согласно унифицирован­ным рецеп-турам доля какао-масла 0,35. Какао-масло обладает полиморфизмом. В готовых изделиях, способных к хранению, ка­као-масло должно находиться только в стабильной b-форме. По­этому формованию предшествует процесс темперирования шоко­ладной массы.

         Темперирование шоколадной массы. Темперирование − это соз­дание центров кристаллизации какао-масла во всем объеме. До­стигается это охлаж-дением массы до температуры начала затвер­девания, т. е. 32°С, с определенной скоростью при энергичном пере­мешивании. Несоблюдение этого условия вызывает жировое поседение шоколада. Жировое поседение − это самопроизвольный переход нестабильных твердых форм какао-масла в стабильную кристаллическую форму на поверхности изделия. Нестабильные формы какао-масла при понижении температуры ниже 19,5°С су­ществовать не могут из-за слиш-ком большого избыточного запаса потенциальной энергии. Поэтому при понижении температуры по­верхности изделия ниже указанной начинается самопроизвольная кристаллизация масла на поверхности. Она сопровождается выде­лением скрытой теплоты кристаллизации, равной 125,7 кДж/кг, и сокращением объема.

         Выделение энергии приводит к повышению температуры, а сле­довательно, к увеличению кинетической энергии молекул. Они, ста­новясь более подвижными, перемещаются к свободному простран­ству между молекулами, которое образовалось вследствие более плотной упаковки молекул в кристаллической структуре. Занимая свободное место около уже имеющейся кристаллической структу­ры, они располагаются в следующем узле кристаллической решет­ки. Так, вся поверхность массы покрывается кристаллами какао-масла, отчего цвет этой поверхности становится серым. Масса как бы покрывается серым налетом, состоящим из сплошного слоя сросшихся кристаллов какао-масла. Доля какао-масла в поверх­ностном слое несколько увеличивается из-за диффузии масла к первоначально возникшим центрам кристаллизации на поверхности массы. В изломе такая масса имеет зернистую структуру. Проме­жутки между частицами сахара и какао тертого не сплошь запол­нены маслом. Серый налет на поверхности производит впечатление плесени, хотя такая масса совершенно доброкачественная и без­вредная. Образующийся на поверхности серый налет из кристал­лов какао-масла называется жировым поседением.

         Таким образом, целью темперирования является устранение жирового поседения шоколада. Жировое поседение не возникает, если в объеме массы равномерно созданы кристаллы устойчивой бета-формы какао-масла. Для этого шоколадную массу довольно быстро охлаждают до 33°С, а затем медленно снижают темпера­туру до 30°С при интенсивном перемешива-нии. При температуре 30°С массу выдерживают, не прекращая перемешивать. Вслед­ствие большой вязкости и значительной массы молекулы масла как бы имеют малую скорость, это затрудняет создание центров кристаллизации. Темперирование шоколадной массы производится в автоматизированных темперирующих машинах, которые пра­вильно называть кристалли-заторами непрерывного действия. Пред­почтительнее темперирование шоколадной массы производить на автоматизированных многозонных темперирующих машинах. В них темперирование масс протекает непрерывно в очень тонком слое при весьма интенсивном перемешивании.

         В последнее время за рубежом применяют циклотермическое темперирование шоколадной массы, предназначенной для глазиро­вания изделий. При циклотермическом темперировании темпера­тура плавления какао-масла повышена по сравнению с его тем­пературой плавления при обычном способе темпе-рирования на 1^оС или немного больше. В связи с этим в обрабатываемой новым способом шоколадной массе образуются кристаллы какао-масла преимущественно в стабильной бета-форме.

Как указывалось выше, полиморфизм проявляется в способно­сти какао-масла к образованию различных кристаллических форм при сохранении хими-ческого состава неизменным. При этом для каждой кристаллической формы характерны свои физические свой­ства: температура плавления, пластичность, плотность и др. Ука­занные свойства, как показывают опыты, меняются и в зависимо­сти от способа темперирования. Так, например, измерение плотно­сти какао-масла при 15°С, протемперированного как обычным, так и циклотермическим способом, показали величины (в кг/м³): соответственно 975,3÷978,1 и 954,8÷960,3.

         Уменьшение плотности какао-масла при циклотермическом тем­перировании обусловлено большой аэрацией. Какао-масло при охлаждении и кристал­лизации в объеме сокращается. Чем плотнее закристаллизовано какао-масло, тем больше сокращение его объема и, следовательно, затвердевшего при охлаждении шоколада, в котором более трети приходится на долю какао-масла.

         Установлено, например, что в твердом состоянии кристаллы стабильной бета-формы занимают объем, меньший, чем у нестабиль­ных форм какао-масла, на 1÷3%. Этим свойством какао-масла, в частности, объясняется легкость извлечения шоколада из форм после его затвердевания. При этом большую роль играет процесс темперирования, который и должен обеспечить насыщение всей темперирующейся массы шоколада зародышами кристаллов ста­бильной бета-формы какао-масла.

         Проведенная дилатометрическая проверка изменения объема какао-масла, протемперированного обычным и циклотермическим способами, также показала преимущество циклотермического спо­соба темперирования.

         Таким образом, сравнительные экспериментальные исследова­ния двух способов темперирования, проведенные с помощью раз­личных методов анализа, позволяют заключить, что оптимальные условия для получения стабильной полиморф-ной бета-формы в какао-масле создаются при охлаждении в процессе темперирования цик­лотермическим способом.

          В этих условиях протемперированная глазурь содержит мель­чайшие зародыши кристаллов бета-формы в большом количестве. Первая фаза глазури становится более высокоплавкой, глазурь на поверхности изделий имеет более плотную структуру, стойкой к по­явлению трещин и поседению.

         Рентгеноструктурные исследования процессов кристаллизации показали, что если в шоколадную массу добавить кристаллы жира в стабильной форме, то возможен быстрый процесс стабилизации какао-масла в форме, но при этом температура предварительной кристаллизации должна быть не ниже 29°С.

         Отливка плиточного шоколада. Отливка плиточного шоколада производится на плиточных автоматах в формы, показанные на рис. 14.9. Они изготовляются из нержавеющей стали или мягкой малоуглеродистой стали, покрытой с одной стороны тонким слоем никеля (платиноль). Для отливки шоколада пригодны чистые фор­мы с хорошо отшлифованной внутренней поверхностью. Из за­грязненных шоколадной массой форм трудно извлечь изделия, а их поверхность получается с изъянами. Формы периодически мо­ют, сушат и протирают.

Рис.14.9. Формы для отливки плиточного шоколада.

        Автомат для получения плиток показан на рис.14.10. Формы, шарнирно укрепленные на цепях транспортера 8, вначале подо­греваются до температуры шоко­ладной массы, т.е. 30÷31°С, лам­пами 6 инфракрасного обогрева ли­бо теплым воздухом. Подогретые формы подаются к отливочным ма­шинам 9. В ее обогреваемую ворон­ку поступает оттемперированная шоколад-ная масса с температурой 30°С и минимально возможным для данной машины содержанием ка­као-масла. Температура массы не должна изменяться до заполнения форм. Шоколадная масса имеет значительное предельное напряжение сдвига, большую плотность и поэтому не может растекаться по мелкой, но широкой форме. Равномерность заполнения формы достигается тем, что у отливочной машины насадки не цилиндрические, а овальные.

Рис. 14.10. Автомат для формования плиток шоколада.

Из них выдав­ливается лента шоколадной массы шириною, примерно равной ширине формы. При поступлении массы форма имеет горизонталь­ное перемещение относительно насадок. Этим достигается равно­мерность заполнения формы по ее длине. Когда лента массы ло­жится в форму, то воздух из углублений на дне формы выйти не может. Воздушные пузырьки не обладают достаточной подъемной силой, чтобы пробиться через слой массы. Пузырек воздуха со дна может подняться лишь при условии, что архимедова сила, равная произведению разности плотности шоколадной мас­сы и воздуха  на ускорение свободного падения и объем пу­зырька, т. е. отнесенная к единице поверхности пузырька, равна предельному напряжению сдвига.

Со дна необходимо поднять пузырьки воздуха значительно меньшего диаметра. Меньшего размера пузырьки поднимутся, ес­ли снизится предельное напряжение сдвига. Это достигается при вибрации массы, вот почему заполненные шоколадной массой фор­мы подвергаются вибрации с частотой 33 Гц на транспортере с вибраторами 7. Для устранения подбрасывания форм при коле­баниях они перемещаются по поверхности постоянных магнитов. Вибротранспортер заключен в деревянный кожух с шумоизоляцией. Вибрация приводит к разрушению внутренней структуры массы и, как следствие, к понижению предельного напряжения и вязкости.

Длительность подъема пузырька не превышает 30 с. Это поз­воляет иметь вибрационную машину длиною 10 м. После удале­ния воздуха со дна формы масса заполнит рисунок на дне формы, а по удалении пузырьков из массы формы попадают в холодиль­ную камеру 5 (см. рис.14.10). В ней происходят кристаллизация какао-масла и охлаждение затвердевшей плитки. Кристал-лизация какао-масла сопровождается выделением скрытой теплоты крис­таллизации, равной 126 кДж/кг. Чем ниже температура воздуха в холодильной камере, тем мельче получаются кристаллы устойчи­вой бета-формы какао-масла, а их распределение в массе равномер­нее. При низкой температуре воздуха изделие имеет блестящую зеркальную поверхность. Оно становится хрупким, имеющим неж­ный тающий вкус и однородным в изломе. По окончании кристал­лизации охлаждение целесообразно проводить воздухом на 1÷2°С выше точки росы в помещении цеха. Это позволяет избежать сахарного поседения шоколада. Сахарное поседение — это образо­вание на поверхности изделия налета из мелких разветвленных кристаллов сахара. Если вышедшая из холо-дильной камеры плит­ка имеет температуру ниже точки росы для воздуха в цехе, то на ее поверхности конденсируется из воздуха влага. В конденсате растворяется сахар, содержащийся в поверхностном слое. После нагрева изделия влага с поверхности испаряется, а растворенный в ней сахар выкристаллизовы-вается, отчего поверхность приоб­ретает неприятный серый цвет.

В верхней части холодильной камеры температура охлаждаю­щего воздуха 6÷8°С, а в нижней – около 12°С. Если в цехе нет кондиционера, то в нижней части температура воздуха около 15°C. Общая длительность пребывания изделий в шкафу 19÷22 мин. Здесь, многократно меняя направление движения, формы с изде­лиями постепенно поднимаются вверх, а затем по вертикальной ветви опускаются вниз. При движении на нижней горизонтальной ветви вправо формы в перевернутом положении подвергаются вибрации. Она способствует выпадению изделий из формы на пластины, шарнирно соединенные с цепью транспортера 2 (см. рис. 14.10). При правильно проведенном темперировании шоколад­ной массы перед отливкой плитки даже без вибрации выпадают из форм, так как при затвердевании имеют наибольшую усадку. Она зависит от доли какао-масла. Шоколадная масса, содержа­щая 35% какао-масла, имеет усадку около 2,4%. Плохо оттемперированная масса пристает к стенкам формы и лопается при из­влечении. Извлеченные из форм изделия обдуваются воздухом, температура которого несколько выше точки росы для воздуха в цехе.

Транспортер 2 подает плитки к четырем ленточным питателям 1 заверточных автоматов, они расположены с обеих сторон. В слу­чае вынужденной остановки одного из заверточных автоматов плитки поступают на транспортер 3, с которого снимаются вруч­ную. Воздухоохладители 4 и вентиляторы чаще всего располага­ют сверху.

Плиточные автоматы могут иметь одну или две отливочные машины. В рассмотренном автомате показаны две отливоч­ные машины. Это сделано для сокращения длительности перена­ладки автомата при переходе на выпуск плиток другой массы. На замену форм затрачивается несколько часов, ведь их в автомате закреплено 886 шт. Заменяются цилиндры и поршни в отливоч­ной машине.

          Контрольные вопросы.

1. По каким признакам классифицируют сахарные кондитерские изделия?
2. По каким признакам классифицируют карамель?
3. Какие стадии входят в схему производства карамели?
4. По каким признакам классифицируют конфеты?
5. Какие стадии входят в схему производства конфет?
6. Какие знаете виды конфетных масс?
7. Расскажите процесс получения отливных глазированных конфет.
8. По каким признакам классифицируют шоколад?
9. Какие стадии входят в схему производства шоколада?
10. Расскажите технологический процесс переработки бобов в какао-крупку и какао тертое.
11. Как получают какао-тертое?
12. Как получают какао-масло и какао-порошок?
13. Как получают обыкновенную шоко­ладную массу на механизированной поточной линии?
14. Как проводят темперирование шоко­ладной массы?
15. Что такое жировое поседение?Объясните причину его образования.
16. Что является причиной образования сахарного поседения?
17. Как проводят формование плиток шоколада?

Напечатать

[1], Нонпарель - это драже - мелкие твердые разноцветные бисеринки из сахара - используют для украшения тортов и других сладких мучных изделий. В отличие от крупного драже, жемчужин любви, нонпарель содержит наряду с сахаром крахмальную пудру, однако процент ее содержания не превышает 30.(Кулинарный словарь. Зданович Л.И. 2001).

[2], Крем-брюле́ (фр. crème brûlée, буквально обожжённые сливки) — десерт из заварного крема с карамельной корочкой.