Производство шоколада

Шоколад представляет собой кондитерские изделия, получаемые из тонкоизмельченной шоколадной массы на основе продуктов переработки какао бобов (какао тертого, какао масла, какао порошка) с сахаром или его заменителями с добавлением или без добавления других видов сырья, пищевых добавок и/или ароматических веществ. При изготовлении шоколада не допускается использование жиров заменителей (в том числе эквивалентов какао масла) за исключением начинки.

В зависимости от рецептуры шоколада регламентируется содержание в нем какао продуктов. В состав шоколада входит 55-63% сахара, 30-38 %жира (основной жир – какао масло), до 4.0 % белковых веществ, 0.6 % теобромина и кофеина и др.

В зависимости от рецептуры и способа обработки шоколад подразделяется на следующие виды:

- обыкновенный без добавлений и с добавлениями;

-десертный без добавлений и с добавлениями;

-пористый без добавлений и с добавлениями;

-с начинками (фруктовой, ореховой, шоколадной, фруктово-мармеладной, шоколадно-кремовой, помадно-шоколадной, помадно-сливочной, пралиновой, пралиновой с вафлями и др.), количество начинки должно быть 20-35 %,но не более 50 % от общей массы шоколадного изделия;

-белый шоколад;

-диабетический шоколад (вместо сахара–песка используется ксилит, сорбит, маннит, фруктоза);

Основными рецептурными компонентами шоколада являются какао продукты (какао тертое и какао масло), получаемые из основного сырья- какао бобов. При извлечении из какао тертого какао масла остается жмых. Из какао жмыха вырабатывают какао порошок - товарный и производственный..

В качестве добавлений в производстве шоколада используют сухое молоко, орехи, вафельная крошка, кофе, цукаты, изюм, взорванные зерна риса, кукурузные хлопья и др.

Шоколад выпускают штучным в виде плиток, медалей, батонов, различных фигур, фасованным в виде смесей или весовым.

Сладкие плитки в отличие от шоколада изготавливают на заменителях какао масла, кондитерские плитки вырабатывают на основе жиров-эквивалентов какао масла.

Какао порошок – тонко измельченный продукт переработки какао жмыха, предназначенный для получения напитка. В состав какао порошка входит частично какао масло, поэтому какао порошок представляет собой жирный, на ощупь однородный коричневого цвета продукт.

Характеристика какао бобов. Какао бобы являются плодами какао дерева, произрастающего в тропической части земного шара. Плод какао дерева представляет собой большой огурец, заполненный семенами, расположенными в плодовой мякоти.

Какао бобы состоят из ядра и оболочки, называемой какаовеллой, ростка и серебристой пленки. Из свежесобранных плодов отделяются мякоть и свежие семена какао бобов и проводят ферментацию, в процессе которой протекают химические и биохимические процессы, позволяющие отделить какао бобы от плодовой мякоти и изменить несколько вкус и цвет какао бобов.

Ферментация проводится на открытом воздухе. Какао бобы в смеси с мякотью укладываются в кучи и укрываются банановыми листьями. В процессе ферментации плодовая мякоть разжижается. В результате самосогревания температура в кучах повышается от 30 до 50^оС. Процесс ферментации длится от 3-6 суток. В результате попадания из воздуха дрожжей происходит брожение: в начале спиртовое, потом уксусно - кислое. Цвет ядра какао бобов изменяется от белого до фиолетового в результате изменения красящих и дубильных веществ. Ферментативные процессы приводят к образованию свободных аминокислот, моносахаров, продуктов окисления дубильных веществ. Эти вещества являются предшественниками шоколадного аромата. После ферментации какао бобы легко отделяются от мякоти и подвергаются сушке.

Товарные какао бобы должны отвечать требованиям международного стандарта на какао бобы 245 (ИСО). Содержание влаги в партиях какао бобов не должно превышать 7,5%.

Кроме какао масла и воды, в какао бобах содержатся белки, углеводы (сахара, крахмал и др. полисахариды), алкалоиды (теобромин, кофеин), полифенолы, органические кислоты, в том числе летучие (уксусная и др.), ароматические, красящие вещества, минеральные соли и др.

В РФ требования к какао бобам определены техническими условиями стандарта отрасли ОСТ 10-059-95. Поступающие на переработку какао бобы должны иметь свойственный для них вкус и запах, без посторонних запахов и вкусов, хорошо ферментированными. Не допускается наличие живых насекомых и их личинок, посторонних примесей, разрушенных какао бобов. ОСТом оговорены допустимые уровни токсичных элементов, микотоксинов, пестицидов. На каждую партию какао бобов при приемке должны быть соответствующие документы.

Хранятся какао бобы на предприятиях в мешках или бестарно (в силосах) в хорошо вентилируемых складах при температуре не более 25^оС и относительной влажности воздуха не более 65-75%.

Какао бобы состоят из нескольких частей, имеющих различный химический состав. Основная составная часть – это ядро. Ядро покрыто оболочкой какаовеллой. Между ними находится очень тонкая серебристая пленка и росток. Массовая доля какаовеллы в товарных какао бобах не должна превышать 14%.

Какаовелла содержит значительное количество клетчатки, а во многих случаях, повышенное количество пестицидов и поэтому является отходом.

На изготовление шоколада, шоколадных продуктов и полуфабрикатов используют ядро, которое содержит 50-54% какао масла.

Технологическая схема производства шоколада состоит из первичной переработки какао бобов, приготовления какао тертого, какао масла, шоколадной массы, формования шоколада, завертки и упаковки.

Первичная переработка какао бобов включает в себя очистку какао бобов от посторонних примесей и сортировку их по размерам; термическую обработку-обжарку, охлаждение какао бобов и получение какао крупки.

Очистку и сортировку какао бобов осуществляют на сортировочно-очистительных машинах, позволяющих разделять какао бобы по размерам на ситах и очищать от пыли и посторонних предметов.

Разделение какао бобов по размерам необходимо для обеспечения равномерной обжарки. Кроме основной массы бобов выделяются фракции мелких и крупных какао бобов.

Термическая обработка (обжарка) какао бобов – это основная операция, которая определяет вкусовые качества готовых шоколадных изделий. При воздействии высоких температур происходят физико-химические и биохимические изменения, приводящие к появлению и усилению характерного аромата какао. Удаление летучих органических кислот, снижение водорастворимых дубильных веществ уменьшает кислый и вяжущий вкус, свойственный товарным какао бобам. Одновременно разрушаются клеточные оболочки, происходит удаление влаги, разрыхление ткани ядра. Пары воды ослабляют связь ядра какао бобов с оболочкой и облегчает их разделение. Повышение хрупкости ядра облегчает в дальнейшем его измельчение.

Для снижения зараженности какао бобов перед обжаркой их обрабатывают в дебактеризаторе.

Для термической обработки какао бобов применяют различные аппараты непрерывного и периодического действия, в основном с конвективным способом сушки. Нагретый воздух с температурой 145-170^оС. Продолжительность обжарки – 35-40 минут. Влажность обжаренных какао бобов 2-3,5%.

Дробление какао бобов и отделение какаовеллы проводится с целью тщательного и полного отделения какаовеллы от ядра какао бобов и получения какао крупки. Дробят какао бобы на дробильно-сортировочных машинах. При дроблении образуется смесь частиц ядра и какаовеллы в основном размером 0,5 - 8 мм. Частички ядра (крупка) сортируются по размерам. Какаовелла воздушным потоком отвеивается и относится в противоположную сторону от какао крупки. Для отделения ростка предусмотрен триер. Его отделение необходимо от крупки из-за большой твердости.

Общий выход какао крупки от какао бобов составляет 81-84,5%. Основная часть какаовеллы отделяется от крупки, но частично какаовелла попадает в крупку - до 2%.

Полученная какао крупка направляется на получение какао тертого и получение из него какао масла.

Получение какао тертого основано на измельчении какао крупки, в процессе которой происходит разрушение клеточной структуры ткани ядра какао бобов и освобождение содержащегося в клетках какао масла. Чем больше разрушены клеточные оболочки, тем

больше выделится какао масла и тем меньше будет вязкость какао тертого.

Для измельчения какао крупки используют различные виды измельчающего оборудования: штифтовые мельницы, дифференциальные, комбинированные дисковые мельницы, шариковые мельницы.

В процессе измельчения происходит прогрев какао тертого, температура превышает температуру плавления какао масла (температура плавления какао масла 31-36^оС). Поэтому получаемое какао тертое представляет собой жидкую суспензию, которая состоит из двух фаз: жидкой – какао масло и твердой – мельчайших частиц клеточной ткани какао бобов. Основными показателями качества какао тертого являются дисперсность, вязкость, влажность и содержание какао масла.

Рецептурное содержание какао масла, принятое в рецептурах на шоколад, составляет 54%, рецептурная влажность -2,2%. Дисперсность, характеризуемая содержанием частичек менее 35 мкм, превышает 90%. Высокая дисперсность какао тертого, направляемого на получение какао масла, повышает качество какао порошка и способствует более быстрому и глубокому выделению какао масла.

На качество измельчения при получении какао тертого оказывает большое влияние качество крупки: содержание влаги, жира, какаовеллы. Массовая доля влаги в крупке не должна превышать 3%.

Выход какао тертого от товарных какао бобов составляет 82,0 – 83,3%.

Какао тертое перед дальнейшим использованием направляют на хранение в температурные сборники, в которых оно перемешивается при температуре 60-90^оС. Перемешивание предотвращает расслаивание какао тертого и оседание твердых частичек.

Какао тертое, используемое для получения какао масла, подвергается термической обработке перед прессованием.

Термическая обработка какао тертого перед прессованием позволяет улучшать работу прессов, сократить цикл прессования и одновременно повысить выход какао масла. Остаточное содержание жира в жмыхе при этом снижается до 9-12%. Обработка положительно сказывается на вкусе и аромате какао тертого и какао порошка. Термическую обработку какао тертого производят в шнековых испарителях РРС при температуре 90-110^оС в течение 25-35 минут или в температурных сборниках в течение не менее 6 часов при температуре 85-100^оС.

Прессование какао тертого ведется преимущественно на горизонтальных гидропрессовых автоматических установках различных фирм. Пресс обогревается паром. Процесс прессования идет при рабочем давлении от 0,45 до 0,54 МПа. Степень измельчения какао тертого должна быть 95-96%, влажность – 1,0 –1,5%, массовая доля жира –53,5 – 54,5%. При соблюдении этих условий длительность цикла прессования составляет от 16 до 30 минут в зависимости от типа пресса, остаточного содержания жира в какао жмыхе (15 – 9%). Какао масло после взвешивания направляется в сборники для хранения.

Какао масло является ценным растительным маслом с неповторимыми свойствами. Оно при обычных температурных условиях имеет высокую твердость и прочность. Находится в твердом состоянии. При температуре 32 –35^оС какао масло плавится и переходит жидкое состояние. Это свойство передается шоколаду и обусловливает его тающий вкус. При температуре 28 – 30^оС какао масло застывает, приобретая немажущую консистенцию, становится твердым. При кристаллизации какао масло сокращается в объеме, что делает возможным выборку шоколада из форм. В шоколаде,в среднем, содержится 32-35% какао масла. Какао масло стойко при хранении. Это обусловливает сравнительно высокие сроки хранения шоколада – 3 –6 месяцев. Но какао масло обладает одним отрицательным свойством: может образовывать различные полиморфные формы. Из них только одна форма стойкая - это β – форма. Во избежание жирового «поседения» шоколада в шоколадной массе необходимо создать условия для образования этой формы. Условия создаются при темперировании перед формованием.

Получение какао порошка

Приготовление какао порошка включает дробление какао жмыха, гидрообработку какао жмыха, измельчение, упаковку.

Какао порошок должен обладать высокими вкусовыми и ароматическими свойствами, высокой дисперсностью и стойкостью суспензии при приготовлении напитка. С целью формирования этих качеств в товарном какао порошке какао крупку или какао тертое подвергают обработке водно-щелочными реагентами или водой. На ряде предприятий обработку осуществляют растворами поташа. Полученный в прессе жмых имеет форму блоков диаметром 400 – 450мм. Блоки какао жмыха прежде всего необходимо охладить и раздробить на куски размером с грецкий орех.

Равновесная влажность какао порошка составляет 5 –7,5%, что соответствует стандарту.

Для получения высокодисперсного какао порошка производится измельчение дробленого какао жмыха на бесситовых дезитеграторных установках. Готовый какао порошок с температурой не более 20°С фасуют на автоматах в коробочки прямоугольной формы.

Производственный какао порошок отличается от товарного содержанием жира (не более 12 %) и используется в производстве помадных конфет, кондитерской и жировой глазури и т.д.

Технологическая схема приготовления плиточного шоколада

В рецептуру шоколадной массы входит сахар-песок, какао тертое и какао масло.

Процесс получения шоколада состоит из приготовления шоколадной массы, соответстующей рецептуре, её темперирования и формования, завертки и упаковки.

Для приготовления рецептурной смеси смешивается разогретое какао тертое и часть рецептурного количества какао масла, сахара-песка или сахарной пудры и различные добавки (тертый орех, сухое молоко и т.д.). Смешивание рецептурных компонентов производят в смесителях непрерывного действия и на рецептурно-смесительных станциях в течение 5 – 25 мин. Рецептурная смесь шоколадной массы имеет недостаточную дисперсность и вкусовые качества. Поэтому её подвергают измельчению на быстроходных пятивалковых мельницах. В измельченной шоколадной массе размер частиц не должен превышать 35 мкм.

При измельчении по мере увеличения дисперсности происходит внешне «высыхание» массы, не связанное с изменением содержания влаги. Причиной превращения шоколадной массы в хлопья является значительное увеличение суммарной поверхности частиц твердой фазы и недостатком какао масла для полного покрытия поверхности частиц. В результате масса, имеющая перед измельчением пластичную консистенцию, приобретает сыпучий порошкообразный вид. Измельченная масса подается на стадию разведения, гомогенизации и конширования, которая осуществляется в конш-машинах различной конструкции.

Разведение, гомогенизация и конширование производится с целью перевода шоколадной массы из порошкообразного в текучее состояние с однородной консистенцией и оптимальной вязкостью, необходимой для формования шоколада. При этом формируется вкус и аромат шоколада. Разведение шоколадной массы проводят какао маслом с добавлением поверхностно-активных веществ.(ПАВ). В качестве ПАВ используют соевый фосфатидный концентрат в количестве 0,4% к массе шоколада; экономия какао масла за счет его использования составляет 3 – 4%.

Процесс конширования шоколадных масс наиболее длительный и составляет не менее 24 – 60 часов. За счет длительного термического, механического воздействия и аэрирования массы при коншировании протекают физико-химические и биохимические процессы. При этом снижается влажность и вязкость шоколадной массы, окисляются дубильные с вяжущим вкусом вещества, удаляются летучие кислоты, имеющие неприятный запах. Формируется тонкий и приятный шоколадный аромат.

Обрабатывается шоколадная масса без добавлений при температуре 55 – 75^оС, а если в неё добавлены молочные продукты температура снижается до 45- 55^оС во избежание денатурации молочного белка. Содержание жира составляет 32 – 36%. Оптимальное значение вязкости для плиточного шоколада составляет 12 – 16 Па*с.

Готовая шоколадная масса перекачивается на хранение в сборники с мешалкой, в которых температура массы постепенно снижается до 40 – 45^оС.

Темперирование шоколадной массы осуществляется с целью образования по всему объему массы центров кристаллизации какао масла в устойчивой стабильной β – форме. Для этого в темперирующей машине шоколадная масса в тонком слое энергично перемешивается и охлаждается.

От правильности темперирования зависит качество шоколада. Несоблюдение условий темперирования приводит к образованию зернистой структуры в изломе шоколада и грубому вкусу. Ухудшается внешний вид, так как на поверхности изделия появляется серый налет. Это явление называется жировым «поседением» шоколада. Вызывается оно самопроизвольным переходом нестабильных форм какао масла в стабильную кристаллическую. Температура шоколадной массы после темперирования должна быть 30 – 32,5^оС. Оттемперированная шоколадная масса по своему составу и по своим свойствам пригодна к формованию.

Формование производится с целью придания соответствующего вида изделию – форму. Наиболее распространенным видом шоколада является плиточный прямоугольной формы, разного развеса. Лицевая поверхность плитки должна быть блестящей, консистенция твердая, структура однородная.

Формование шоколада производится на автоматах универсального типа. Шоколадную массу формуют отливкой в металлические или пластмассовые формы. Для поддержания блеска на поверхности шоколадной плитки металлические формы и все их ячейки должны быть блестящими и гладкими и иметь отшлифованную и отполированную поверхность. Условием, обеспечивающим хороший глянец и свободную выколотку изделий из форм, является соотношение температур форм и шоколадной массы. Температура форм должна соответствовать температуре шоколадной массы.

После заполнения шоколадной массы формы обрабатываются на вибротранспортере для удаления пузырьков воздуха и равномерного распределения шоколадной массы по форме. Далее формы с шоколадной массой поступают на охлаждение при температуре 8 –12^оС. При охлаждении происходит кристаллизация какао масла и шоколад приобретает твердость. При выходе из охлаждающего шкафа формы перевертываются и плитки извлекаются из форм. Формы подаются в зону нагревания, а плитки – в зону акклиматизации, в которой плитки формы приобретают температуру, близкую к температуре цеха и поступают к завертывающим машинам. При переохлаждении изделий происходит конденсация влаги из воздуха, растворение сахара с последующей кристаллизацией. При подсыхании на поверхности плитки появляется серый налет. Это явление носит название сахарного «поседения».

Пищевая ценность шоколада, имеющего серый налет из-за сахарного или жирового «поседения», не изменяется, из-за ухудшения внешнего вида такой шоколад является браком и подлежит переработке.

Шоколадные плитки завертывают в фольгу и художественно оформленную этикетку или только в фольгу. Фольга и этикетка предохраняют шоколадные изделия от влияния окружающей среды – воздуха, света, влаги. Благодаря завертыванию изделий, удлиняется срок хранения и придается привлекательный внешний вид.

В помещении, где происходит завертка шоколада, температура воздуха должна быть 18- 20^оС, относительная влажность воздуха 40 – 50%.

Завернутый шоколад в виде плиток упаковывают в коробки или пачки из картона не больше 3 кг с последующим упаковыванием в ящики.

В последние годы шоколадные цехи стали вырабатывать кондитерские пасты разного состава (шоколадная, молочная, ореховая, шоколадно-молочная,шоколадно-ореховая и др.).В состав многих видов паст входят какао продукты (какао тертое и/или какао порошок). Они представляют собой тонко измельченные пластичные массы на основе жира, сахара или его заменителей с добавлением или без добавления пищевых добавок и/или ароматических веществ.

Вопросы для самоконтроля.

1. Назовите основные виды сырья для получения шоколада.

2. Какао бобы, их состав. Ферментация какао бобов на плантациях, цель.

3. Основные стадии первичной переработки какао бобов.

4. Получение какао тертого и какао масла, их выход.

5. Технологическая схема получения плиточного шоколада.

6. Товарный и производственный какао порошок.

7. Кондитерские пасты, их состав.