Химический состав какао бобов

Какао бобы состоят из двух семядолей.

Какаовелла (составляет 10-12%)

Ядро 87%

Росток 0,8%

В ядре содержание масла какао составляет 52-56%; белка 10-12%; крахмала ≈7%; органических кислот 1,5%; дубильных веществха » 6%, придающих горький, вяжущий, терпкий вкус бобам; алколоиды (теобромин 1,5-1,7% и кофеин 0,05%) обладающие тонизирующим действием, возбуждая сердечную и нервную систему. Теобромин и кофеин, наряду с дубильными веществами, придают горький вкус какао бобам. Летучие и нелетучие органические кислоты » 1,5%, придающие кислый вкус и неприятный запах. К летучим относятся уксусная, масляная кислоты, к нелетучим: лимонная, яблочная, винная, щавелевая. А также красящие и ароматические вещества, витамины группы В и минеральные вещества (K, P, Mg).

Технология шоколада

Первичная переработка какао бобов и получение какао-продуктов (какао тертое, масла какао). Пути повышения выхода какао-продуктов

Какао бобы, поступающие на производство, содержат посторонние примеси. Кроме того, они различаются по размеру. Для получения равномерно обжаренных бобов необходимо разделить их и сортировать по размерам. Очистка и сортировка бобов происходит в очистительно-сортировочных машинах, путем воздушной сепарации и на виброситах. Очищенные бобы передают на обжарку (сушку). Применяют непрерывнодействующие сушилки STR фирмы «Бюллер» (Швейцария) и «Конти-303» фирмы «Нагема» (Германия). Обжарку проводят при средней температуре воздуха 145ºС.

Цель обжарки (сушки) бобов:

· удаление влаги на 4-5%, чтобы конечная влажность бобов была 2,5-3,5%;

· придание оболочке и ядру, хрупкости, твердости для лучшего отделения оболочки от ядра и дробления ядра;

· улучшение вкусовых качеств бобов за счет удаления летучих кислот, главным образом уксусной кислоты, а также окисление дубильных веществ, придающих горький, вяжущий вкус бобам;

· протекание реакции меланоидинообразования, усиливающую окраску бобов;

· частичная стерилизация бобов.

При обжарке часть масла какао 0,5% переходит из ядра в оболочку. При жестких режимах (t=160ºС) потери жира за счет диффузии достигают 2%, поэтому после обжарки бобы быстро охлаждают до t= 30-35°С с целью снижения миграции какао масла в оболочку, придания хрупкости и твердости ядру и оболочке, которые при надавливании легко дробятся, и оболочка отделяется от ядра.

Дробление какао бобов, отделение какаовеллы и разделение полученной какао крупки на фракции осуществляется на дробильно-сортировочных машинах марки BR-51-EH. Какао бобы, раздробленные на двух шестигранных валках, разделяются на ситах на 4-8 фракций с размерами частиц 0,7-8 мм. Наиболее ценная фракция крупная, т.к. она содержит больше какао масла. Какаовелла отделяется воздушной сепарацией.

Полученная какао крупка подвергается алкализации водным раствором карбоната калия (K₂CO₃) или водным раствором гидрокарбоната натрия (NaHCO₃), при этом происходит дезодорация крупки, инактивация ферментов, уничтожение микроорганизмов. Для удаления паров воды и летучих веществ крупку сушат при t=100°С, с последующей обжаркой до влажности 2%.

Какао тертое получают в результате тонкого измельчения какао крупки на комбинированных размольных агрегатах, состоящих из ударной, дисковой и шариковой мельниц. Далее какао тертое подвергается темперированию (энергичное перемешивание при t=115°С) в пленочном аппарате батарейного типа петцомат фирмы «Петцольд» (Германия), либо в вакуум-коншах под разряжением в течение 2-3 ч., при этом удаляется до 80% легколетучей фракции, состоящей из воды и уксусной кислоты. С целью максимального удаления дубильных веществ, органических кислот, придающих неприятный вкус и запах, какао тертое подвергают одновременно с темперированием алкализации.

Способы получения масла какао

Масло какао получают 2^я способами:

– экстракционный (в России не применяют);

– прессовой

Оттемперированное какао тертое подают для отжима масла какао в гидравлический пресс марки HHP 14 фирмы «Хайденау» (Германия), представляющий собой 14-чашечный автоматизированный пресс. Температура при прессовании 90ºС. Продолжительность прессования зависит от жирности, вязкости какао тертого, производительности пресса и составляет 17-25 мин. Выход масла какао при прессовании определяют, задаваясь жирностью жмыха и содержанием жира в какао тертом.

X – выход масла какао, %;

; m – содержание масла в какао тертом, %;

ж – содержание масла в жмыхе, %.

Максимальный выход масла какао на современных прессах составляет 47,7%.

Отжатое масло какао используют для приготовления шоколадных масс, либо фасуют в виде блоков.

Оставшийся после прессования жмых охлаждается до t=30°С и подается в жмыходробилку и далее в размольную установку для получения какао порошка.

Химический состав масла какао. Его свойства. Заменители масла какао

По химическому составу и свойствам масло какао является раствором различных триглицеридов, состоящего из остатков НЖК: пальмитиновой (C₁₅H₃₁COOH), стеариновой (C₁₇H₃₅COOH) и ненасыщенных жирных кислот олеиновой (C₁₈H₃₄COOH), меньше линолевой (С₁₇Н₃₁СООН) и линоленовой (С₁₇Н₂₉СООН).

Основными триглицеридами масла какао являются: дипальмитостеарин, олеопальмитостеарин и диолеопальмитин. В сумме их содержание в масло какао составляет 53% и они определяют его свойства.

Свойства масла какао характеризуются показателями:

– t плав., °C

начальная 31-34

конечная 33-36

– t застыв., °C 23-28

– йодное число 33-36

Температура плавления масла какао ниже температуры тела человека, что позволяет шоколаду с содержанием 35% масла какао таить во рту. Высокая t застывания масла какао позволяет сохранить твердость и хрупкость шоколадных изделий при комнатной температуре. Низкое йодное число свидетельствует о большой стойкости масла какао к прогорканию, что позволяет вырабатывать шоколадные изделия длительного срока хранения. Масло какао имеет не мажущуюся консистенцию. При кристаллизации масло какао сокращается в объеме, поэтому шоколад легко выбрать из форм.

Масло какао присущи полиморфные свойства, т. е. способность образовывать при определенной температуре модификации, которые отличаются по своим свойствам (кристаллическая структура, t плавления, плотность). Для каждой полиморфной формы масла какао существуют определенные температурные условия ее образования.

Полиморфное превращение протекает по схеме:

g a b^' b

18°С 23,5-25,5°С 28°С 30°С

Стабильной формой масла какао является b-форма. Остальные метастабильные (неустойчивые) и могут превращаться одна форма в другую. Полиморфизм масла какао является причиной жирового «поседения» шоколада, что приводит к товарному браку изделий.

Заменители масла какао используются с целью: снижения расхода масла какао в шоколадных изделиях ввиду его высокой себестоимости.В кондитерских изделиях группы шоколад может быть использовано до 5% растительных жиров - эквивалентов масла какао и (или) улучшителей масла какао к общему весу шоколадкой массы (без крупных добавок), и, не изменяя минимального количества масла какао.

Эквиваленты и улучшители масла какао получают из:

– натуральных растительных жиров, полученных из плодов и растений тропического происхождения (кокосовое, пальмоядровое масло, масло ши (из орехов ши), масло из орехов бассия);

– растительных масел и животных жиров с заданными свойствами (подсолнечное, соевое, рапсовое, хлопковое масло).

Основное требование к любому жиру-заменителю – наличие таких же физико-химических свойств как у масла какао.

Различают эквиваленты и улучшители масла какао, отличающиеся содержанием твердых фракций. Жиры с содержанием твердых фракций, близких к масло какао называют эквивалентами и обозначают латинскими буквами (СВЕ), жиры с большим содержанием твердых фракций – улучшителями (СВI). Источниками их получения являются фракционированное пальмовое масло, масло орехов ши и растительное масло. Эквиваленты масла какао препятствуют жировому «поседению» шоколада, способствуя образованию стабильной b-формы и предотвращая ее перекристаллизацию.

Основными поставщиками эквивалентов и улучшителей масла какао являются датская фирма «Ahrxyc Olue» – ILLEXAO (CBE); CEBAO (CBI); и шведская фирма «Karlshamns» – AKOMAX, AKONORD (CBE); AKOIMP (CBI).

Рецептуры шоколадных масс

Шоколадная масса - тонкоизмельченная кондитерская масса, получаемая на основе какао-продуктов, сахара и других добавлений, в состав которой входит не менее 35 % общего количества сухого вещества какао-продуктов, в томчисле не менее 18 % масла какао и не менее 14 % сухих обезжиренных веществ какао-продуктов.

В шоколадную массу вводят крупные добавления в виде целых или дробленых орехов, арахиса, цукатов, изюма, кокосовой стружки, вафельной крошки, воздушных круп, а также тонкоизмельченные добавления, к которым относятся молочные продукты и (или) тертые ядра орехов, арахиса, кофе, алкогольсодержащие добавки, ароматизатор пищевой ванильный.

Какао тертое обладает горьким, вяжущим вкусом, при добавлении сахара горький вкус смягчается. При весовых соотношениях сахара и какао тертого равных 2:1 (66 частей сахара и 34 части какао тертого), получают шоколад без выраженного горького вкуса. Шоколадные массы подразделяют на обыкновенные и десертные. Десертные имеют более высокую дисперсность (98%), чем обыкновенные (92-97%), за счет более тонкого измельчения и содержат больше масла какао, обеспечивающего оптимальную вязкость при механической обработке и отливке в формы. В десертном шоколаде содержание масла какао составляет 36%, в обыкновенном – 32%.

Периодические и непрерывные способы получения шоколадных масс.

Разжижители, их роль

При периодическом способе для смешивания компонентов рецептуры шоколадной массы используют месильные машины или меланжеры. Масло какао вводят не полностью, а из расчета, чтобы массовая доля жира полученной после смешивания шоколадной массы была около 28%. Это вызвано тем, что масса с полным рецептурным содержанием жира 32-36% имеет жидкую консистенцию и не может быть эффективно обработана на вальцовых машинах. Оставшуюся часть масла какао вводят на станции разводки после вальцевания. Продолжительность смешивания компонентов 15-30 мин при t= 40-45°С. Полученная шоколадная масса представляет собой суспензию, в которой дисперсионной средой является масло какао, а дисперсной фазой – сахарная пудра и твердые частицы какао тертого. Сахарная пудра содержит более крупные частицы (около 35 мкм), чем допустимы в шоколадной массе (не более 16 мкм). Такая шоколадная масса имеет грубый вкус, поэтому ее подвергают дополнительному измельчению на пятивалковых мельницах, рабочими органами в которых являются пять пустотелых валков, вращающихся навстречу друг другу.

какао тертое масло какао разжижитель ваниль.

сахарная пудра 3-4% масло какао аромат-р

сухое молоко шоколад. 1:1

масло какао масса

. масло

водяная рубашка t_H2О 60 -70°С

Каждый последующий валок вращается со скоростью большей, чем у предыдущего и за счет этого происходит движение массы снизу вверх. По мере продвижения массы от 1 к 5 валку зазор между ними уменьшается, твердые частицы подвергаются сжатию и раздавливаются, а за счет разных скоростей вращения валков частицы испытывают деформацию сдвига и растираются. Шоколадная масса в процессе вальцевания из пластичной становится порошкообразной и с верхнего валка снимается скребком в виде порошка. Изменение консистенции связано с увеличением общей поверхности частиц в результате измельчения. Для восстановления полужидкой консистенции шоколадную массу подают на разводку во 2^ую месильную машину туда же загружают масло какао и разжижитель, предварительно смешанный с масло какао в соотношении 1:1.

Для снижения вязкости шоколадной массы и экономии масла какао в качестве разжижителей используют соевый, подсолнечный или рапсовый фосфатидный концентрат, лецитины. Получают фосфатиды при переработке масличных семян. Основным требованием к концентратам является содержание в них не менее 65% фосфатидов. При добавлении 0,3-0,4% соевого фосфатидного концентрата экономится 4% какао масла. Кроме того, в качестве разжижителя, используют эмульгатор «Палсгаард» (Дания). При его внесении в шоколадную массу в количестве 0,1% экономится 7,3% какао масла.

При непрерывном способе шоколадную массу получают на поточных линиях типа РТС фирмы «Карле и Монтанери» (Италия), фирмы «Бюллер» (Швейцария). В смесителе смешиваются рецептурные компоненты, передаются для предварительного измельчения на трехвалковую мельницу, затем для окончательного измельчения на пятивалковую мельницу с последующей разводкой шок. Массы и ее гомогенизацией в эмульсаторе, с целью получения однородной массы.

Показатели качества шоколадных масс:

· дисперсность: для десертных видов шоколада 98%, для обыкновенных 92%;

· вязкость, не более 14 Па×с;

· содержание масла какао 32-36%;

· влажность 0,5-1,0%;

· содержание соевого фосфатидного концентрата в количестве 0,3-0,4%, не влияющего на вкус шоколада.

Темперирование шоколадных масс. Формование шоколада. Жировое и сахарное «поседение» шоколада. Сроки и условия хранения шоколада

Темперирование – это постепенное охлаждение шоколадной массы до t=30-31°С, оптимальной для перехода метастабильных форм масла какао в стабильную b-форму, при непрерывном перемешивании массы. Применяют трех- или четырехзонные темперирующие машины марок Т-500, Т-700 фирмы «Нагема» (Германия), TAN-15 фирмы «Карле и Монтанери» (Италия). В первой зоне шоколадную массу с t=45-50°С быстро охлаждают до t=33-34°С при интенсивном перемешивании массы в тонком слое. Во второй зоне температуру медленно снижают до 30-31°С и в третьей зоне выдерживают при данной температуре в течение 30-40 мин. В оттемперированной шоколадной массе образуется максимальное количество центров кристаллизации устойчивой b-формы триглицеридов и сведены к минимуму полиморфные превращения в масло какао при хранении шоколада. В отформованном без темперирования шоколаде при хранении на поверхности образуется серый налет – жировое «поседение» шоколада. Оно является следствием превращения метастабильных форм масла какао в стабильную b-форму с выделением крупных кристаллов масла какао на поверхности и внутри плитки или заглазированной шоколадом конфеты. В изломе шоколад имеет зернистую структуру. Если на предприятии по какой – либо причине не могут сразу же формовать шоколадную массу, то ее необходимо направлять в рекристализатор (параллельно стоящая темперирующая машина), где шоколадную массу подогревают до t=40°С, выдерживают при данной температуре и снова направляют в темперирующую машину для повторного темперирования.

Шоколадные массы формуют отливкой в металлические или силиконовые формы по 50, 75, 80, 100, 200 г на автоматах 315-Е-9, 317-Е-9 фирмы «Нагема»; 471, 273, 273 к фирмы «Винклер и Дюннебир»; 275, 600 фирмы «Карле и Монтанери». Предварительно формы подогреваются инфракрасным излучением до температуры на 1°С теплее, чем формуемая в них шоколадная масса, что обеспечивает нормальные условия для кристаллизации масла какао. Если формы будут холоднее, чем формуемая в них масса, то происходит быстрое ее охлаждение, способствующее появлению кристаллов метастабильных форм масла какао, приводящее к жировому «поседению» шоколада. Отлитую в формы массу обрабатывают на вибротранспортере для равномерного ее распределения по форме и удаления пузырьков воздуха. Далее формы охлаждаются в двухзонной охлаждающей камере (29) до t=8±2°С в первой зоне, при этом происходит кристаллизация масла какао и уменьшение его в объеме, что облегчает выборку шоколада из форм при повороте их на 180°. Во второй зоне акклиматизации, где температура близка к температуре цеха (около 15°С), создаются условия, предотвращающие сахарное «поседение» шоколада. При конденсации на охлажденных плитках влаги из воздуха растворяются частицы сахара, находящиеся в шоколадной массе. Последующее испарение влаги приводит к выкристаллизовыванию сахара из растворов на поверхности шоколада в виде крупных кристаллов, имеющих вид серого налета. Поэтому температура поверхности выходящего их охлаждающей камеры шоколада должно быть выше на 1-2°С точки росы для воздуха цеха. Точка росы – это температура, при которой влага конденсируется из воздуха.

Заворачивают шоколад в конверт и бандеролью на заверточных машинах марок: V-460, EE-1, EE-3, HTR.

В упаковочном отделении температура воздуха должна быть 12-18ºС, φ=40-50%. В складских помещениях t=20ºС, φ=65-70%.

Условия и сроки хранения шоколада

j=75%, t=18±3°С. Шоколад без добавлений и завернутый хранится – 6 мес; с добавлениями и диабетический – 3 мес; белый – 1 мес.

Какао

В соответствии с ГОСТ Р 53041-2008 к группе какао относят: какао-порошок и какао-напиток.

Какао-порошок (ГОСТ 108-76) - кондитерское изделие из тонкоизмельченного, частично обезжиренного тертого какао, которое содержит от 12 % до 20 % масла какао и не более 7,5 % влаги.

Какао-порошок с повышенным содержанием жира - кондитерское изделие из тонкоизмельченного тертого какао, которое содержит более 20 % масла какао и не более 7,5 % влаги.

Какао-напиток - кондитерское изделие, состоящее из смеси какао-порошка и сахара, с добавлением пищевых добавок, ароматизаторов и пищевых ингредиентов, с содержанием какао-порошка не менее 25 %.