Обжарка какао бобов 1

3Обжарка какао бобов

При обжарке преследуется цель изменить структуру какао бобов, что позволит разделить их на составные части, подвергнуть тонкому размолу ядро, максимально выделить из его клеток жир. За счет протекающих в ядре какао бобов физико-химических процессов, вызванных высокой тем­пературой, добиться значительного улучшения вкуса и аромата, а следо­вательно, обеспечить формирование вкуса и аромата в готовых шоколад­ных изделиях. Поэтому обжарка какао бобов является одной из важных технологических операций в производстве шоколада.

Обжарка какао бобов осуществляется в аппаратах различной конст­рукции, поэтому отличается по продолжительности и температурным ре­жимам. Наиболее совершенными в настоящее время признаны непрерывнодействующие сушилки STR фирмы «Бюлер» и «Конти-303» фирмы «Нагема». Они предназначены для предварительной сушки и обжарки целых какао бобов и какао крупки, а также ядер лесного ореха, миндаля, арахи­са и т.п.

Сушилки этого типа относятся к одноканальным двухзонным верти­кальным сушилкам с замкнутым циклом движения теплоносителя.

Какао бобы или крупка непрерывно поступают в вертикальный коробчатого профиля канал, стен­ки которого изготовлены из специальной сетки. Параллельно каналу установлены паровые батареи - калориферы, а с про­тивоположной стороны - сетчатые фильт­ры для очистки воздуха.

Сушилка разделена на две зоны: зону обогрева и зону охлаждения продукта. Непрерывная циркуляция воздуха в горя­чей зоне через слой движущегося сверху вниз продукта обеспечивается двумя вен­тиляторами. Поток воздуха поступает на паровые калориферы, нагревается до 125-130°С и отдает тепло какао бобам. Ох­лажденный воздух очищается на фильт­рах от унесенных мелких частиц и вновь подается на калориферы. Избыток возду­ха отводится через выходной патрубок. Рециркуляция воздуха способствует боль­шой экономии тепла. Температурный режим в горячей зоне точно регулируется в пределах 80-150°С и поддерживается на заданном уровне автоматически. Регулиру­ется также и время прохождения продукта в горячей и холодной зонах.  Перемещаясь в канале, какао бобы постепенно нагреваются. При выходе из горячей зоны сушилки температура оболочки достигает 135°С, а внутренних слоев бобов - 95-104°С, что способствует интенсивному ис­парению влаги. К концу обжарки влажность какао бобов снижается с 6- 8 % до 2,0-2,5 %. Опускаясь по каналу, продукт попадает в зону охлаждения, где обду­вается воздухом, подаваемым вентилятором 4. Предварительно наруж­ный воздух очищается от пыли фильтром. В этой зоне сушилки температу­ра какао бобов снижается до 35-36°С.

Обжаренный и охлажденный продукт выводится из сушилки через роторный шлюзовый затвор.

Конечная влажность обжаренных какао бобов еще не определяет их качество, так как в зависимости от режимов обжарки при одной и той же конечной влажности происходят различные изменения в бобах. Важным фактором является равномерность обжарки. В какой-то степени она дости­гается предварительной сортировкой какао бобов по размерам; так как бобы определенною сорта, одинакового размера не отличаются по хими­ческому составу, при термической обработке они подвергаются примерно равному тепловому воздействию.

При обжарке целых какао бобов температурное поле по толщине рас­пределяется неравномерно. Верхние слои прогреваются сильнее, чем цент­ральные. Чтобы устранить этот недостаток, лучше проводить обжарку какао крупки, полученной на специальных дробильно-сортировочных ма­шинах из сырых или подсушенных какао бобов. Такой способ практику­ется на кондитерских предприятиях зарубежных фирм (см. рис. 1-3). В об­жариваемой какао крупке все процессы протекают более интенсивно.

Условия термической обработки должны выбираться в зависимости от специфических свойств какао бобов - их сорта, дальнейшего назначе­ния, степени ферментации, способа сушки после ферментации, содержания влаги, размеров и формы.
 Так, какао бобы Арриба, имеющие толстую оболочку, и Ява - с тон­кой, рыхлой оболочкой требуют разных режимов обжарки. Хорошо фер­ментированные, полученные из зрелых плодов и обладающие выражен­ным характерным ароматом, какао бобы следует обжаривать при более низких температурах, чтобы не потерять их ценные ароматические веще­ства. Массовые, потребительские сорта, а также кислые и недостаточно ферментированные какао бобы обычно обжаривают при более высоких температурах, чем сортовые.
Какао бобы, используемые для производства какао тертого, из кото­рого прессуют какао масло, обжаривают при более высокой температуре, чтобы добиться конечной влажности 1,2-1,5%.
Повышение температуры поверхностных и внутренних слоев какао бобов способствует и значительно ускоряет протекание физических, хими­ческих, биохимических и коллоидных процессов.
 Кроме удаления влаги, во время обжарки происходят количествен­ные и качественные изменения практически всех составных частей какао бобов: белковых веществ, Сахаров, органических кислот, дубильных и фенольных соединений, красящих веществ, жира и др. Эти изменения обус­лавливают структурные свойства оболочки и ядра, появление вкуса и аро­мата, изменение цвета какао бобов и решающим образом влияют на каче­ство готовых изделий.
 В конце обжарки влажность какаовеллы не превышает 0,2 %, что ука­зывает на полную денатурацию белковых веществ, оболочка приобретает свойства твердого, пористого, хрупкого тела, она легко отделяется от ядра и дробится. Ядро также становится твердым и хрупким и легко дробится.

Нарушается целостность клеточной структуры ядра. При высокой температуре вода в клетках превращается в пар, возникает давление пара, которое вызывает разрыв клеточных стенок, что при размоле какао круп­ки способствует более свободному и полному выходу из клеток жира.
 В процессе прогревания внутренних слоев какао бобов протекают коллоидные процессы, связанные с изменениями белков и крахмала. При невысоких температурах (до 60°С) происходит гидролиз белка с образова­нием дополнительных количеств свободных водорастворимых аминокис­лот, таких как: лизин, гистидин, аргинин, валин и др. При достижении температуры 60-70°С белковые вещества ядра какао бобов денатуриру­ются и свертываются, вызывая отмеченные выше структурные изменения. Это подтверждается снижением растворимых фракций белковых веществ.
 Несколько раньше, при температуре 50~60°С, начинается набухание крахмальных зерен и частичная клейстеризация, что вызывает переход части крахмала из нерастворимой в растворимую форму.
 Чем выше температура и более продолжителен процесс обжарки, тем полнее происходят денатурация белковых веществ и обезвоживание на­бухших зерен крахмала.
 Высокая температура и кислая среда создают условия для кислотного гидролиза оставшейся после ферментации какао бобов сахарозы. При ее инверсии образуются глюкоза и фруктоза, которые частично распадаются на многие химические вещества, а частично вступают в реакцию со сво­бодными аминокислотами. Это приводит к общему снижению Сахаров при обжарке.
По данным Л.С. Кузнецовой, при термической обработке какао бо­бов Гана содержание глюкозы снизилось в 3 раза, фруктозы и арабинозы - в 2 раза, галактозы - в 1,5 раза. Одновременно происходит уменьшение аминокислот, что указывает на протекание биохимических процессов.

При термической обработке какао бобов происходит сахароаминная реакция, которая является сложным многоступенчатым окислительно-восстановительным процессом соединения восстанавливающихся Сахаров и свободных аминокислот с образованием многих новых химических ве­ществ, влияющих на вкус, аромат и окраску какао бобов. Среди них - различные альдегиды и меланоидины.
 По данным Л.С. Кузнецовой, содержание аминокислот снижается на 40 %, но наиболее быстро уменьшается количество следующих аминокис­лот: лейцина, фенилаланина, изолейцина, гистидина и глютаминовой кис­лоты.
 В процессе обжарки какао бобов происходит частичное удаление вме­сте с парами воды летучих веществ, в том числе кислот. Содержание лету­чих кислот снижается примерно на 0,1 % в пересчете на уксусную кислоту. Незначительное уменьшение летучих кислот объясняется накоплением оп­ределенного количества летучих и нелетучих органических кислот в ре­зультате тепловой деградации Сахаров, при которой образуются муравьи­ная, уксусная, пропионовая, масляная, валериановая, капроновая, а так­же винная, малоновая и янтарная кислоты. Таким образом, изменяется не только содержание летучих кислот, но и свободных нелетучих кислот.

В процессе обжарки какао бобов количество свободных кислот умень­шается, а содержание связанных возрастает. Уменьшаются титруемая кис­лотность и рН бобов.

Большое влияние на вкус какао продуктов оказывают дубильные и фенольные вещества. Водорастворимые дубильные вещества придают из­делиям терпкий, горький, вяжущий вкус. Их содержание в товарных ка­као бобах в зависимости от сорта колеблется от 3 до 7 % (на сухое и обез­жиренное вещество). При обжарке содержание дубильных веществ умень­шается примерно на 1 %. Они конденсируются и образуют сложные, темноокрашенные соединения - флобафены.

По данным О. А. Харламовой, качественный состав фенольных соеди­нений при термической обработке какао бобов не меняется, но происходит уменьшение (+) - катехина и особенно (-) - эпикатехина.

При обжарке изменяются собственные красящие вещества какао бо­бов, они относятся к группе антоцианов. Это глюкозиды, при нагревании которых в присутствии кислот происходит расщепление на глюкозу и кра­сящее вещество антоцианидин. Антоцианидины придают какао бобам фиолетовую окраску, они не растворимы в спирте, эфире, слабо растворяют­ся в воде и обладают горьким, вяжущим вкусом.

Таким образом, в процессе обжарки изменение цвета какао бобов про­исходит в результате образования меланоидинов, меланинов, флобафенов и антоцианидинов.

При обжарке какао бобов изменяется общее содержание и фракцион­ный состав липидов. По данным Л.С. Кузнецовой, количество свободных липидов в ядре уменьшается по отношению к их содержанию в ядре сырых бобов на 0,37 %, количество связанных увеличивается на 0,26 % и проч- носвязанных - на 0,09 %.

Часть какао масла (в пределах 0,2-0,6 % к сухому веществу) перехо­дит из ядра в оболочку. Однако, при высокой температуре обжарки (более 160°С) потери жира за счет диффузии достигают 2 %. Потери какао масла за счет гидролитического расщепления, составляющие 0,3-0,6 %, с повы­шением температуры и увеличением продолжительности обжарки возрас­тают. Переход какао масла из ядра в оболочку наблюдается также за счет его миграции при охлаждении какао бобов.

Изменение вкуса и аромата какао бобов в процессе обжарки обуслов­лено в основном химическими превращениями веществ, входящих в со­став бобов. Причем, решающую роль играют продукты сахароаминной реакции и окисление полифенолов. В обжаренных какао бобах установле­но более 300 соединений, из которых 46 являются специфическими для аро­мата какао. К ним относятся органические кислоты, сложные эфиры, аль­дегиды, пиразины и амины. Многие ароматические вещества растворены в какао масле.

После термической обработки какао бобы необходимо как можно бы­стрее охладить до температуры 30-35°С. При этом прекращаются физико- химические процессы, происходящие при высокой температуре, уменьша­ется миграция какао масла в оболочку, ядро и какаовелла становятся твер­дыми и хрупкими, оболочка легко отделяется от ядра, т.е. создаются бла­гоприятные условия для получения полуфабриката - какао крупки.
Владимир Заниздра

Основатель сайта Baker-Group.net. Более 25-ти лет опыта в кондитерском производстве. Более 20-ти лет опыта управления. Опыт в организации и проектирования производства с нуля. Сайт: baker-group.net/contacts.html Эл. почта Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Оставить комментарий

Календарь

« Декабрь 2016 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31  

Рекомендуемые материалы