Темперирование и щелочная обработка какао тертого

4Темперирование и щелочная обработка какао тертого.

Полученное в результате размола крупки какао тертое перекачивают в сборники большой емкости, оборудованные пароводяной рубашкой и мешалкой. Верхняя часть сборников связана с системой вытяжной венти­ляции для удаления выделяющихся при темперировании какао тертого водяных паров и летучих веществ.

Какао тертое подвергается длительной (в течение нескольких часов) тепловой обработке при непрерывном, энергичном перемешивании и тем­пературе 85-90°С.

Перемешивание препятствует расслоению массы, способствует более равномерному ее нагреванию, аэрированию, что ускоряет физико-химические процессы. При длительном перемешивании агрегаты твердых частиц, образовавшиеся в процессе получения какао тертого, разрушаются, а раз­розненные частицы равномерно распределяются в какао масле, уменьшает­ся влажность какао тертого, что способствует снижению вязкости массы.

Качество и вкусовые особенности шоколадных изделий в значитель­ной степени зависят от физико-химических показателей основного полу­фабриката - какао тертого. Качество какао тертого, в свою очередь, пре­допределяется химическим составом какао бобов, режимами их фермента­ции и обжарки, а также зависит от продолжительности и условий темпери­рования.

Входящие в состав какао тертого редуцирующие сахара, аминокис­лоты и фенольные соединения существенно влияют на формирование спе­цифического вкуса какао продуктов. Водорастворимые дубильные веще­ства, летучие и нелетучие органические кислоты придают какао продук­там кислый, вяжущий вкус и неприятный запах. Поэтому максимально возможное удаление указанных веществ является первоочередной зада­чей при обработке какао тертого.
 Длительное тепловое воздействие в сочетании с аэрированием, насы­щением массы кислородом воздуха, способствуют протеканию ряда физи­ко-химических процессов, обуславливающих изменение химического со­става какао тертого, образование новых химических соединений, что улуч­шает его вкус, аромат и цвет.
 Физико-химические процессы при термической обработке какао тер­того в цилиндрических сборниках большой емкости протекают очень мед­ленно, поэтому процесс темперирования длится несколько часов. Для ин­тенсификации воздушно-термической обработки лучше использовать пле­ночный аппарат батарейного типа - петцомат фирмы «Петцольд» (Германия). Процесс обработки включает увлажнение и эмульгирова­ние какао тертого, перемешивание и нагревание в тонком слое до темпе­ратуры 100-115°С, принудительное активное аэрирование встречным на­гретым воздухом, что создает благоприятные условия для дезодорирова­ния, удаления влаги, летучих кислот, других нежелательных примесей и протекания ряда физико-химических процессов.

На станине  аппарата расположены три колонки - статоры цилин­дрической формы с рубашками для обогрева, в которых установлены роторы, закрепленные в подшипниках. Роторы приводятся во вращение от индивидуальных электродвигателей. На каждом из роторов в четыре рада закреплены специальные распылительные лопатки, недоходящие до стенки статора на 0,5-1,0 мм. Нагретый в электрических подогревателях воздух поступает в полый вал ротора и далее в кольцевое пространство между ротором и статором. Какао тертое температурой 85-90°С непрерывно подается насосом в верхнюю часть первой колонки и распределяется в виде тонкого слоя, со­вершающего турбулентное движение по спирали. Вместе с какао тертым дозируется насосом через клапан-расходомер дистиллированная вода в количестве от 0,5 до 2 %. Предварительно вода нагревается в емкости с мешалкой. Вода быстро эмульгируется с обрабатываемым продуктом.

Если обрабатывают какао тертое, содержащее небольшое количество летучих кислот, добавление воды не является необходимым. Напротив, при обработке какао тертого, полученного из бобов Байя, содержащих боль­шое количество летучих кислот, добавление воды является обязательным.

Под действием своей массы продукт непрерывно продвигается сверху вниз по внутренней стенке цилиндрического корпуса статора. Вентилято­рами  из воздуховодов с электронагревателями в каждую колонку подается навстречу продукту подогретый воздух, который испаряет влагу и дезодорирует какао тертое, после чего выбрасывается в циклон-каплеуловитель, а из него в атмосферу.

Обработанный в первой колонке продукт через нижнее разгрузочное от­верстие поступает в насос и передается им во вторую, а затем и в третью колонку, в которых процесс тепловой обработки повторяется в той же после­довательности. Управление работой установки осуществляется с пульта.

При обработке в петцомате какао тертое постепенно нагревается до температуры 115±2°С, влажность его снижается от 3,5 до 0,5-0,7 %, уда­ляется до 80 % легколетучей фракции, состоящей из воды, уксусной кисло­ты и других нежелательных примесей, наполовину уменьшается вязкость полуфабриката. Происходят и другие химические превращения.

Производительность установки - 1,0-1,2 т «облагороженного» про­дукта в час.

Если какао тертое предназначается для отжима масла, влажность его не превышает 1,2 %.

По данным JI.C. Кузнецовой, при длительном темперировании (более 5 ч) какао тертого происходят структурные изменения клеточной ткани, повышается проницаемость клеточных оболочек и мембран в неразрушен­ных при размоле крупки клетках. В результате выделения содержимого клеток увеличивается содержание сахарозы. Несмотря на протекание са- хароаминной реакции, в которой участвуют редуцирующие сахара и сво­бодные аминокислоты, суммарное содержание Сахаров увеличивается.

Большое распространение на практике получило сочетание темпери­рования с обработкой какао тертого щелочными реагентами. В качестве последних рекомендуется использовать различные соли: карбонат калия в количестве 0,6 % с 1,2 % воды к массе какао тертого; карбонат аммония в количестве 1,0 % с 2,5 % воды; бикарбонат натрия в количестве 1,2 % с 2,5 % воды; карбонат магния в количестве 0,1 %; окись магния и другие.

Такой широкий выбор химических реагентов указывает на недоста­точную обоснованность их применения. Выбор соли должен быть обуслов­лен прежде всего безвредностью для организма человека, широкой дос­тупностью для промышленности и минимальной стоимостью. Кроме того, соль должна хорошо растворяться в воде, быть устойчивой при температуpax обработки какао тертого, не должна образовывать с веществами ка­као стойких химических соединений.

Кроме карбоната калия (К2СО}) ни одна из перечисленных выше со­лей полностью не удовлетворяет названным требованиям.

При темперировании в сборниках в течение 2-3 ч влажность какао тертого уменьшается с 1,8 до 1,0 %; впоследствии ее величина изменяется незначительно. Добавление в какао тертое насыщенного раствора карбо­ната калия или бикарбоната натрия повышает начальную влажность до 3,0-3,2 %, что вынуждает увеличить продолжительность обработки при температуре 90°С на 1,5-2 ч. Уменьшение концентрации растворов солей требует значительного удлинения процесса обработки в температурных сборниках, что ухудшает качество какао тертого за счет глубокого рас­пада редуцирующих Сахаров и аминокислот. По мере уменьшения влаги вязкость какао тертого изменяется от 1,6 до 0,6 Пас.

В зависимости от сорта какао бобов содержание летучих и нелетучих, свободных и связанных органических кислот в какао тертом изменяется в широких пределах (0,71 до 2,33 % в пересчете на виннокаменную). Лету­чие и нелетучие кислоты предопределяют титруемую и активную кислот­ность, величина которых колеб­лется в пределах от 17 до 22°, а рН 5,0-6,3 соответственно.

При темперировании какао тертого без добавления химичес­ких реагентов даже в течение 7- 8 ч при температуре 90°С титру­емая кислотность снижается лишь на 3-4°, а величина рН не превышает 5,85, что указывает на очень медленное удаление ле­тучих кислот.

Количественные изменения свободных и связанных летучих кислот в процессе щелочной об­работки зависят от времени, тем­пературы, количества и природы добавленного реагента через 3 ч обработки раствором карбонатом калия в количестве 1,5 %. Пос­ле 3-х часов обработки содержание органических кислот в какао тертом увеличивается в результате глубокого распада моносахаридов и образо­вания муравьиной, левулиновой, уксусной и других кислот.

В производственных условиях завершение процесса щелочной обра­ботки можно контролировать, измеряя величину рН или титруемую кис­лотность какао тертого.

 При темперировании какао тертого содержание редуцирующих ве­ществ уменьшается от 1,2 до 0,2 %, что зависит от времени, температуры и количества щелочной соли. Через 3 ч обработки карбонатом калия в коли­честве 1,5 % при температуре 70°С содержание редуцирующих Сахаров снижается до 0.95 %, а при 90°С - до 0,5 %. Через 6 ч обработки при 90°С содержание редуцирующих веществ уменьшается до 0,2 %.

Такие изменения редуцирующих Сахаров обусловлены сахароаминной реакцией, что подтверждается уменьшением ряда свободных амино­кислот, входящих в состав какао тертого, и их распадом.

Установлены также количественные и качественные изменения фенольных соединений. Содержание последних в процессе темперирования со щелочами и без щелочных добавок интенсивно уменьшается. С повышением температуры и в присутствии щелочных реагентов процесс ускоряется.

Цвет, вкус и аромат какао тертого прямо или косвенно связаны с измене­ниями фенольных соединений. При щелочной обработке содержание (-) - эпикатехина уменьшается более чем в 2 раза, а (+) - катехин через 4-5 ч исчезает полностью. Содержание лейкоцианидинов практически не изменяется.

Количественные и качественные изменения, видимо, происходят за счет окисления, конденсации и взаимопревращения отдельных групп фе­нольных соединений.

Изменение цвета какао тертого от светло-коричневого до темно-ко­ричневого при препарировании связано с превращениями оксифенолов, дубильных веществ и пигментов. Дубильные вещества под действием ще­лочей могут конденсироваться с образованием темноокрашенных веществ - флобафенов.

При щелочной обработке какао тертого (или какао крупки) возможно частичное омыление триглицеридов и жирных кислот какао масла. Ско­рость процесса омыления и стойкость образовавшегося мыла зависит от ряда факторов, учитывая которые можно свести этот процесс к минимуму или полностью его избежать.

Процесс омыления протекает в несколько стадий. Сначала под действием щелочи на свободные жирные кислоты, содержание кото­рых в какао масле около 1,1 %, об­разуется мыло, растворяющееся в воде. Затем в образовавшемся мыльном растворе глицериды эмульгируются, распределяясь в нем в виде очень мелких капель. Благодаря этому поверхность кон­такта между глицеридами и водой увеличивается, что способствует повышению скорости гидролиза глицеридов и процесса омыления.

В водных растворах Na+ и К+ мыла гидролизируются по схеме R-COONa<->R-COOH+NaOH. С повышением температуры скорость гидролиза мыл увеличи­вается.

Исходя из этих данных, можно сделать следующие выводы:

 1) уменьшению гидролиза гли­церидов способствует малое количество воды, вводимой с щелочными ре­агентами;

2)  температура щелочной обработки должна быть около 100°С, что ускоряет гидролиз образовавшегося мыла на органическую кислоту и щелочь;

3) время щелочной обработки должно быть сокращено до минимума, чтобы уменьшить гидролиз жирных кислот и глицеридов;

4) продолжительность щелочной обработки в температурных сборни­ках и вакуум-коншах не должна превышать 3-4 ч;


5) для интенсификации процессов при щелочной обработке необходи­мо создать специальный аппарат, в котором процесс обработки длился бы не более 20-30 мин.

В вакуум-коншах темперирование и щелочная обработка какао терто­го ведется под разрежением (остаточное давление 58-68 кПа) в течение 5-6 ч, при температуре 95-115°С. Термическая обработка под разрежением ус­коряет отделение паров воды и летучих веществ, интенсифицирует дезодо­рирование какао тертого. На 1520 кг какао тертого добавляют 85,5 кг вод­ного раствора поташа и продолжают процесс до значения рН не менее 7,2,

Препарированное какао тертое перекачивают в промежуточные сбор­ники. оборудованные пароводяной рубашкой и мешалкой, откуда его по­дают в гидравлические прессы для отжима какао масла.
Последнее изменение Пятница, 30 ноября 2012 13:06
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