Основным сырьем для производства шоколада и порошка какао являются бобы какао. Шоколад представляет собой продукт переработки бобов какао с сахаром. Порошок какао — это продукт, полученный из частично обезжиренных бобов какао. Жир (масло-какао), получающийся при изготовлении порошка какао, используется при изготовлении шоколада. Поэтому в шоколадных цехах приготовляется и порошок какао.
Производство шоколада
Шоколад представляет собой продукт переработки бобов какао с сахаром как без добавлений, так и с добавлением различных вкусовых и ароматических веществ. В зависимости от состава и качества обработки шоколад разделяется на следующие группы:
- шоколад натуральный без добавлений;
- шоколад с добавлениями.
Шоколад без добавлений и шоколад с добавлениями подразделяется на десертный и обыкновенный. Десертный шоколад отличается от обыкновенного большим содержанием какао продуктов и меньшим содержанием сахара, а также более тонким измельчением.
Шоколад с добавлениями в зависимости от вводимых добавлений приготовляется нескольких видов:
а) молочный;
б) ореховый (добавляются ореховые ядра или арахис);
в) кофейный (добавляется натуральный кофе);
г) с вафлями; д)
с фруктами и др.
а) молочный;
б) ореховый (добавляются ореховые ядра или арахис);
в) кофейный (добавляется натуральный кофе);
г) с вафлями; д)
с фруктами и др.
Шоколадная глазурь представляет собой разновидность шоколада без добавлений и применяется для глазировки корпусов конфет и других кондитерских изделий.
В зависимости от способа формования и добавления начинок шоколад делится на плиточный, пористый и шоколад с начинками.
Шоколад является высокопитательным продуктом, так как содержит в своем составе 55—60% углеводов, 30—38% жира и 6—8% белковых веществ. Калорийность шоколада около 5400 ккал.
Процесс производства шоколада состоит из следующих основных стадий:
первичная обработка бобов какао;
приготовление тертого какао;
приготовление шоколадных масс;
формование, завертка и упаковка шоколада.
Первичная обработка бобов какао
Первичная обработка бобов какао состоит из следующих стадий: сортировка и очистка бобов какао от посторонних примесей; термическая обработка бобов какао; дробление бобов какао и отделение какавеллы.
Сортировка и очистка бобов какао. Бобы какао, поступающие на производство, содержат целый ряд посторонних примесей: песок, камешки, пыль, волокна мешковины, а также склеенные бобы (слипшиеся в процессе ферментации), дробленые и ломаные бобы и некоторые другие посторонние примеси, например ферропримеси.
Посторонние примеси ухудшают качество шоколада и могут вызвать поломку оборудования, а наличие ломаных и склеенных бобов, а также бобов неодинакового размера препятствует правильной термической обработке, так как склеенные бобы какао (двойные и тройные) будут не дожарены или не досушены, а ломаные будут пережарены, что отразится на вкусовых качествах шоколада. Поэтому бобы какао подвергают сортировке. Сортировку желательно производить в специальных помещениях, а не в помещении цеха, для того чтобы не занести в цех шоколадную огневку. Сортировку производят на сортировочных машинах. Для сортировки применяются машины различной конструкции, и в частности сортировочная машина с двумя отборочными транспортерами (рис. 19).
Бобы какао загружаются в воронку машины, а затем при помощи ковшового элеватора подаются в щеточный механизм машины, где очищаются от пыли и других мелких примесей, которые захватываются струей воздуха и собираются в циклонах. Далее бобы попадают на плоские сита, где происходит отделение мелких примесей и ломаных бобов, которые выводятся через специальные каналы. Отсортированные бобы какао проходят над магнитными аппаратами, где отделяются ферропримеси, и поступают на два контрольных транспортера для мелких и крупных бобов, где производится отбор склеенных бобов и крупных посторонних примесей. Эти машины имеют производительность до 0,8 т/ч.
В настоящее время применяются новые сортировки ВRSА-23 без контрольных транспортеров. В этих машинах бобы какао автоматически сортируются при помощи сит на мелкие, крупные и ломаные бобы, которые выводятся из машины через разные каналы. Тощие бобы какао отделяются мощной воздушной струей. Мелкие ферромагнитные примеси отделяются при помощи магнитов, а крупные металлические примеси и камни — спе-
Рис. 19. Сортировочная машина:
1 — воронка, 2 — элеватор ковшовый, 3 — вращающаяся щетка, 4 — щеточный сектор, 5 — вентилятор отсоса, 6 — рама с четырьмя ситами, 7 и 8 — транспортеры, 9 — магниты.
циальными отделителями. Машина имеет производительность до 1 т/ч.
В зависимости от качества бобов какао количество отходов сильно колеблется. В среднем при сортировке массовых сортов бобов какао количество отходов составляет около 3%, из которых до 2,7%—ломаные и склеенные бобы — используются в производстве, а 0,3% —-неиспользуемые отходы (шелуха, пыль, камни, щепки и ферропримеси). Таким образом, выход отсортированных бобов какао составляет 97%. Отсортированные бобы какао поступают на термическую обработку.
Для облагораживания вкуса и аромата потребительских сортов бобов какао— форастеро, удельный вес которых на мировом рынке составляет около 80%, за рубежом предложен ряд методов, направленных на улучшение качества этих бобов и приближение их вкусовых и ароматических свойств к благородным сортам какао — криолло. Один из этих методов, предложенный в ГДР, заключается в том, что отсортированные бобы какао замачивают в воде, а затем обрабатывают слабым раствором кислот в воде, после чего бобы какао подсушивают в специальной вакуум-сушилке.
Сортированные бобы подаются на последующую операцию при помощи системы шнеков и ковшовых элеваторов, а на небольшие расстояния при помощи пневмотранспорта, однако при пневматической транспортировке бобы частично дробятся.
Термическая обработка бобов какао. Термическая обработка бобов какао оказывает значительное влияние на их физикохимические свойства. В результате нагревания происходит отделение от ядра бобов какао оболочки — какавеллы, которая удаляется при дроблении. После термической обработки содержание влаги уменьшается с 6—8 до 2—2,5%, а бобы какао приобретают хрупкость и легко поддаются дроблению и растиранию. Под воздействием высоких температур облагораживается вкус и развивается аромат бобов какао, удаляются летучие органические кислоты, например уксусная, в результате чего бобы какао становятся менее кислыми. Количество водорастворимых дубильных веществ уменьшается на 2,0%, вследствие чего смягчается вяжущий вкус бобов какао. При воздействии высокой температуры погибают зародыши вредителей и микроорганизмы, содержащиеся в бобах какао. Потери влаги во время термической обработки составляют 4-^—6%. Термическая обработка бобов какао производится в обжарочных и сушильных аппаратах. Из обжарочных аппаратов применяются сферические (шаровые) и цилиндрические аппараты.
Шаровой обжарочный аппарат (рис. 20) состоит из стального шара, вращающегося на валу, с лопастями для перемешивания обжариваемого продукта. Шар закрыт металлическим кожухом для уменьшения потерь тепла в окружающую среду и имеет загрузочную воронку.
Обжарка ведется горячими газами, образующимися в результате сжигания кокса или газа в специальной печи. Другие виды топлива, например каменный уголь, непригодны для обжарки, так как продукты сгорания топлива будут сообщать бобам какао неприятный привкус.
Обжарка происходит следующим образом: сортированные бобы какао при помощи ковшового элеватора загружают в воронку порциями по 60—150 кг в зависимости от емкости шара; из воронки, открывая задвижку, бобы ссыпают внутрь шара, через который при помощи вентилятора просасываются горячие газы с температурой 250—300° С. Бобы какао нагреваются и быстро отдают влагу горячим газам. Обжарка продолжается 20—25 мин.
Рис. 20. Шаровой обжарочный аппарат (схема):
1 — воронка, 2 — вращающийся шар, 3 — холодильник, 4 — компрессор для воздуха, 5 — лопатки для перемешивания бобов, 6 — горелка, 7 — электродвигатель компрессора, 8 —• вентилятор для охлаждения, 9 — трубопровод для подачи воздуха, 10 — трубопровод для подачи газа.
Регулирование .температуры обжарки достигается при помощи заслонок на трубопроводах, подводящих горячие газы. Температура воздуха, выходящего из шара в конце обжарки, 160—170° С, температура бобов должна быть не выше 125° С. Обжаренные бобы путем поворота штурвала высыпаются в холодильник, где охлаждаются путем просасывания воздуха до температуры 35—40° С. При более высокой температуре может произойти разложение масла-какао с образованием акролеина, в результате чего ухудшается вкус бобов. Определение готовности бобов какао производится органолептически. При помощи пробника из шара берется несколько бобов. Влажность обжаренных бобов колеблется в пределах 2,5—3%.
Благодаря непосредственному соприкосновению бобов какао с продуктами сгорания обжарка в указанном аппарате производится равномерно. В настоящее время на кондитерской фабрике загрузка, включение и выключение аппарата, а также выгрузка обжаренных бобов автоматизированы. Кроме шаровых обжарочных аппаратов, применяют цилиндрические обжарочные аппараты (рис. 21). Обжарочный аппарат состоит из вращающегося цилиндра. Передняя крышка цилиндра имеет воронку, служащую для загрузки бобов какао. Крышка по мере надобности может открываться для
Рис. 21. Цилиндрический обжарочный аппарат:
1 —- лопасти для перемешивания бобов, 2 — загрузочная воронка, 3 — цилиндр, 4 — крышка.
выгрузки обжаренных бобов. Задняя стенка цилиндра имеет отверстия для выхода пара и газов, образующихся при обжарке. Обогрев цилиндра производится путем сжигания топлива в топке, расположенной под цилиндром. В качестве топлива применяются дрова, уголь, газ, а также различные древесные отходы.
Недостатком аппарата является большая продолжительность обжарки — 30—40 мин — и менее равномерная обжарка бобов по сравнению со сферическим аппаратом, а также трудность регулирования температуры.
Обжаренные бобы выгружают в тележку с сетчатым дном и подвозят к специальному вентилятору, который просасывает воздух через бобы и охлаждает их.
Обжарка в обжарочных аппаратах имеет целый ряд недостатков: периодичность работы обжарочных аппаратов, высокая температура обжарки, вызывающая денатурацию белковых веществ, частичное разложение жира и потери ароматических веществ.
Как показал опыт зарубежных кондитерских фабрик, а также работы ВКНИИ, хорошая термическая обработка бобов какао получается в непрерывно действующих сушилках. В настоящее время на кондитерских фабриках нашей страны применяются сушилки ВИС-2, которые работают непрерывно. Сушилка ВИС-2 (общий вид и схема движения воздуха в сушилке). Сушилка ВИС-2 представляет собой вертикальную шахту прямоугольного сечения, в которой расположено 20 рядов горизонтальных полочек, автоматически поворачивающихся на угол 90° через определенные промежутки времени. Полочки начинают опрокидываться снизу вверх. Таким образом, вначале освобождается нижний, 20-й ряд полочек, затем 19-й ряд, расположенный над 20-м рядом, и бобы какао пересыпаются на освободившийся 20-й ряд. В последнюю очередь освобождаются полочки 1-го ряда, которые заполняются сырыми бобами какао. Загрузка сушилки производится из бункера двумя ленточными транспортерами. Бобы какао поступают из бункера на верхний транспортер. Выход бобов из бункера регулируется при помощи заслонки, которая дает возможность соблюдать определенную толщину слоя бобов какао на ленте. С верхнего транспортера бобы какао передаются на нижний, который при помощи каретки совершает возвратно-поступательное движение перпендикулярно движению полок и вдоль полок. Это дает возможность равномерно распределить бобы по всей площади верхних полок.
Термическая обработка бобов производится горячим воздухом, продуваемым вдоль полок. Как установлено работами ВКНИИ, оптимальная температура воздуха для сушки бобов 160—170° С. При более низкой температуре воздуха (140° С) в бобах остается значительное количество уксусной кислоты, отчего ухудшаются вкусовые качества бобов какао. При температуре выше 170° С бобы какао приобретают горелый привкус. Так как давление греющего пара на кондитерских фабриках обычно не превышает 6 ати, что соответствует температуре 164° С, нагрев воздуха не удается осуществить выше 145° С. Для повышения температуры воздуха, кроме двух паровых калориферов, устанавливается электрокалорифер. Воздух проходит последовательно через паровые калориферы, а затем через электрокалориферы и нагревается до требуемой температуры.
Продолжительность пребывания бобов какао в сушилке при температуре воздуха 165—170° С—57 мин, но при изменении температуры сушки продолжительность сушки соответственно увеличивается или сокращается. По выходе из сушилки бобы так же, как и при обжарке, должны быть быстро охлаждены. Для этой цели высушенные бобы при помощи шнека и ковшового элеватора направляются в охладитель, представляющий собой вертикальный короб с наклонными полками, по которым самотеком движутся бобы какао, постепенно перемещаясь вниз. Навстречу бобам движется воздух с температурой 18—20° С, который охлаждает их до 35—40° С. В настоящее время имеется сушилка ВИС-42-ДК, в которой 14 верхних полок служат для сушки бобов какао, а нижние шесть полок для охлаждения бобов какао. Управление сушилкой автоматизировано.
В технологическом институте пищевой промышленности проведены опыты по термической обработке бобов какао токами высокой частоты. В этой установке сушка производится на транспортере, по которому непрерывно движутся бобы какао, облучаемые сверху и снизу токами высокой частоты при помощи конденсаторов. Как показали опыты, этот метод дает возможность получать бобы какао с хорошим вкусом и ароматом. Предложен также электроиндукционный способ сушки бобов какао, заключающийся в том, что бобы движутся внутри стальных труб, обогреваемых снаружи электрической спиралью.
Дробление бобов какао. Охлажденные бобы какао направляются на дробильно-сортировочную машину, где происходит дробление бобов и отделение какавеллы. Какавелла, как известно, содержит незначительное количество жира — от 3 до 5%, клетчатки 13—18% и золы 6,5—9,0%. Основные питательные вещества содержатся в ядре. Присутствие какавеллы в шоколаде и порошке какао снижает пищевую ценность и ухудшает вкус изделий, поэтому какавеллу удаляют при получении крупки. Следует отметить, что какавелла плохо поддается растиранию даже на современных машинах. Полученная при дроблении крупка представляет собой полуфабрикат, удобный для механической транспортировки и дальнейшего измельчения.
Дробление бобов на дробильно-сортировочной машине (рис. 23) производится следующим образом. Обжаренные и охлажденные бобы какао из загрузочной воронки 1 с помощью ковшового элеватора 2 пропускаются через магнитный аппарат 3, который задерживает металлические примеси, и попадают на дробильные вальцы или диски 4. Зазор между вальцами
Рис. 23. Дробильно-сортировочная машина.
может регулироваться. Раздробленные бобы какао, состоящие из смеси крупки и какавеллы различных размеров, попадают на наклонное сито 5, имеющее горизонтальное колебание. Сито имеет 6 или 7 отдельных секций с штампованными сетками, с диаметром отверстий от 0,75 до 8 мм, которые разделяют дробленые бобы какао на соответствующее число фракций. Каждая фракция, состоящая из крупки и какавеллы, пройдя* через соответствующую секцию сита, попадает в канал 7. В каналах установлены наклонные жалюзийные перегородки из железа. При пересыпании дробленых бобов с одной плоскости на другую струя воздуха, всасываемого вентилятором 10, отделяет какавеллу от крупки и уносит ее в соответствующий канал 9. Очищенная крупка, обладающая большим удельным весом, чем какавелла, выходит через отверстие 8, предварительно пройдя магнитные аппараты.
Нераздробленные и мелкие бобы какао, имеющие размер в поперечнике более 8 мм и вследствие этого не могущие пройти через сито, при помощи шнека 6 подаются в ковшовый элеватор и опять попадают в дробящие вальцы.
В зависимости от степени сближения дробящих вальцов или дисков количество мелких номеров крупки может уменьшаться, а количество крупных номеров может увеличиваться и наоборот. %
Следует отметить, что чем мельче крупка, тем больше в ней содержится примеси какавеллы. Кроме какавеллы, в крупке имеется определенное количество зародышей-ростков, которые содержат всего около 2,5% жира, 2,6—3,0% клетчатки, обладают большой твердостью и трудно поддаются растиранию на мельницах для какао.
В табл. 17 приводим данные выхода крупки и содержания в ней какавеллы и зародышей (по данным ВКНИИ).
Таблица 17
Выход продуктов на дробильно-сортировочной машине по фракциям
| Номера крупки |
Диаметр отверстия сита в мм | Содержание в % | Жир в % | Зольность В % | ||
| ядра | какавеллы | ростков | ||||
| 1 | 8 | 99,7 | 0,3 | 0 | 55,8 | 2,45 |
| 2 | 8 | 99,55 | 0,2 | 0,25 | 55,8 | 2,54 |
| 3 | 6 | 98,25 | 1,3 | 0,45 | 55,5 | 2,65 |
| 4 | 4,5 | 98,00 | 0,9 | 1,1 | 55,5 | 2,66 |
| 5 | 3 | 94,3 | 3,6 | 2,1 | 54,5 | 2,82 |
| 6
7 |
1,5
0,75 } |
78 | 22 | 0 | 38,3 | 3,46 |
| 1—7 | Средняя проба | 97,4 | 1,7 | 0,9 | 53,8 | 2,81 |
Как видно из приведенной таблицы, чем крупнее крупка, тем меньше в ней содержится какавеллы, а следовательно, и меньше золы и тем больше содержится жира. В крупке № 4 и 5 содержится от 1 до 2% ростков, которые, как сказано выше, обладают низкой пищевой ценностью. На зарубежных кондитерских фабриках крупка № 4 и 5 подвергается дополнительной очистке на специальных машинах с целью удаления ростков.
В практике советских кондитерских фабрик для приготовления плиточного шоколада и порошка какао используется крупка № 1, 2 или 3, как имеющая минимальную примесь какавеллы и ростков и содержащая максимальное количество жира, а более мелкая крупка — с № 4 по № 7 — идет для приготовления шоколадной глазури, конфетных масс и начинок.
Для приготовления высших сортов десертного шоколада без добавок и с добавками, таких как «Золотой ярлык», «Наша марка», «Серебряный ярлык» и других, применяются смеси из крупки высших и средних сортов бобов какао в следующих пропорциях:
Крупка какао Ариба 4 части
Гренада 1 часть
Тринидат 1 часть
Аккра 1 часть
Крупка какао Ариба 2 части
Тринидат2 части
Аккра 1 часть
Крупка какао смешивается в бункерах, а затем идет на дальнейшую обработку. Можно также смешивать тертое какао. Смешивать сырые бобы какао нерационально, так как бобы различных сортов имеют различные размеры и различную толщину какавеллы, поэтому обжарка будет неравномерной.
Выход крупки на дробильно-сортировочных машинах составляет от 88 до 88,8% от веса обжаренных бобов, а выход какавел- лы составляет 11,2—12%. Как видно из табл. 18, какавелла неодинакова по своему составу. Мелкая какавелла содержит значительное количество жира — 21—25%. Это объясняется тем, что в ней имеется примесь мелкой крупки, близкой по удельному весу к какавелле и уносимой вместе с последней воздухом.
Таблица 18. Выход какавеллы по фракциям
| Номер
какавеллы |
Диаметр отверстия сита в мм | Выход какавеллы в % | Содержание жира в % |
| 1 | 8 | 74,9 | 3,5 |
| 2 | 8 | ||
| 3 | 6 | 16,1 | |
| 4 | 4,5 | 12 | |
| 5 | 3 | ||
| 6 | 1,5 | 6,5 | 21 |
| 7 | 0,75 | 2,5 | 25 |
| Итого | 100 |
Мелкая какавелла, содержащая значительное количество жира, применяется для изготовления жировой глазури и приготовления суррогата порошка какао.
Приготовление тертого какао
Растирание крупки какао. Клетки бобов какао содержат масло-какао, белковые вещества и крахмальные зерна. Клетки имеют размеры в пределах 23—40 ж/с, толщина стенок клеток 12 ж/с.
Основное назначение процесса измельчения заключается в том, чтобы разрушить клеточные стенки и освободить содержащееся в клетках масло-какао. Очень важно, чтобы твердые частицы были хорошо измельчены, что зависит не только от конструкции измельчающих машин, но и от примеси какавеллы, которая трудно поддается измельчению. Следует отметить, что тертое какао хорошо транспортируется перекачиванием и лучше перемешивается с остальными компонентами рецептуры: сахарной пудрой и маслом-какао— по сравнению с крупкой какао.
Приготовление тертого какао производится на восьмивалковых или трехвалковых мельницах с дисками.
Восьмивалковая мельница (рис. 24) работает следующим образом: крупка какао из загрузочной воронки питательным валиком 1 через магнит 2 для удержания металлических примесей подается на рифленые валки 3 и 4, где происходит грубое растирание, а затем попадает на валки 5, 6, 7, где производится дальнейшее измельчение. С валка масса снимается ножом, стекает з приемную воронку 11 и захватывается валками 8, 3, 10, которые производят окончательное измельчение массы. С последнего валка 10 масса снимается ножом 12 и попадает в сборник 13 с паровым обогревом и мешалкой.
Растирание массы на мельнице происходит в результате постепенного увеличения числа оборотов валков и уменьшения зазора между ними. Первая пара рифленых валков имеет зазор 0,2—0,5 мм, последняя пара—10—20 мк. В результате трения валки сильно разогреваются, поэтому последние 6 валков делаются полыми внутри и охлаждаются водой. Восьмивалковая мельница дает хорошее измельчение (90% частиц имеет размеры менее 30 мк) при производительности 200 кг/ч. Влажность тертого какао составляет 2—2,5%, содержание жира 55—56% и вязкость 20—40 пз по прибору Реутова. Температура 85— 90° С.
Трехвалковая мельница представляет собой комбинацию дисковой мельницы с мельницей валковой. Грубое измельчение производится при помощи пары дисков, из которых один неподвижен, а другой вращается с большой скоростью. Тонкое измельчение крупки достигается на трех валках, работающих по
тому же принципу, что в восьмивалковой мельнице. Мельница дает такое же тонкое измельчение. Производительность 150 кг]ч.
тому же принципу, что в восьмивалковой мельнице. Мельница дает такое же тонкое измельчение. Производительность 150 кг]ч.
В процессе работы валки мельниц довольно быстро изнашиваются, в результате чего степень измельчения тертого какао ухудшается. Кроме того, валки мельниц сообщают тертому ка-
Рис. 25. Дисково-штифтовая мельница.
као специфический привкус, ухудшающий вкус шоколадных изделий. Поэтому для приготовления тертого какао стали применять дисково-штифтовые мельницы. Такие мельницы выпускает швейцарская фирма «Шёненбергер» (рис. 25).
Мельница работает следующим образом. Крупка какао из электродозатора 1 проходит через магнитный аппарат 2 и через загрузочное отверстие 3 попадает в мельницу 4, где в результате вращения дисков со штифтами (кулаками) превращается в тертое какао и стекает вниз. Диски делают 6000 об/мин. Для охлаждения мельницы по трубопроводу 5 поступает воздух. Нагревшийся воздух проходит через водяной холодильник 6, а затем через уловитель мелочи 7 вентилятором 8 возвращается в мельницу. Корпус мельницы имеет водяное охлаждение. Мельница имеет производительность от 300 до 1250 кг!ч, в зависимости от типа мельницы, и дает тонкое измельчение тертого какао— размеры частиц не более 25 мк. Тертое какао из мельниц перекачивается в темперирующие сборники (рис. 26), представляющие собой цилиндры с двойными стенками, между которыми пропускается отработанный пар и вода. 
Внутри цилиндра имеется механическая мешалка для непрерывного перемешивания массы. Температура тертого какао поддерживается на уровне 85—90 °С. Сборники бывают емкостью от 1000 до 3000 л. Вымешивание массы в темперирующих сборниках необходимо для предупреждения осаждения твердых частиц тертого какао и всплывания наверх масла- какао, в результате чего различные слои тертого какао будут иметь неоднородную структуру. В темперирующих сборниках также производится обработка тертого какао щелочами. Для расчета расхода сырых бобов какао на 1 т тертого какао необходимо знать отходы, угар и потери по стадиям приготовления тертого какао.
Внутри цилиндра имеется механическая мешалка для непрерывного перемешивания массы. Температура тертого какао поддерживается на уровне 85—90 °С. Сборники бывают емкостью от 1000 до 3000 л. Вымешивание массы в темперирующих сборниках необходимо для предупреждения осаждения твердых частиц тертого какао и всплывания наверх масла- какао, в результате чего различные слои тертого какао будут иметь неоднородную структуру. В темперирующих сборниках также производится обработка тертого какао щелочами. Для расчета расхода сырых бобов какао на 1 т тертого какао необходимо знать отходы, угар и потери по стадиям приготовления тертого какао. Примем следующие потери, угар и отходы (в %): сортировка бобов какао 1,5
обжарка или сушка бобов какао 6,0
приготовление крупки какао
(дробление и очистка бобов какао) 12,0
приготовление тертого какао (растирание крупки на валковых
или других мельницах) 0,3
Расчет ведем на 1000 кг тертого какао.
1. Определяем количество крупки какао для приготовления 1000 кг тертого какао. Потери при растирании крупки составляют 0,3%.
Х= 1000*100/99,7=1003 кг.
Определяем количество обжаренных бобов какао для приготовления 1003 кг крупки. Отходы и потери при дроблении составляют 12%.
Х=1003*100/88=1140 кг
Определяем количество сырых сортированных бобов какао для приготовления 1140 кг обжаренных бобов. Угар и потери при обжарке составляют 6%.
Х=1140*100/94=1213 кг.
Определяем количество сырых несортированных бобов для приготовления 1215 кг сортированных бобов. Отходы и потери при сортировке составляют 1,5%.
Х=1213*100/98,5=1231 кг.
Согласно унифицированным рецептурам на 1000 кг тертого какао расходуется 1234,5 кг сырых не сортированных бобов какао.
Обработка тертого какао щелочами. Обработка тертого какао водными растворами углекислых солей натрия, калия, аммония, магния значительно улучшает вкус и аромат шоколада и порошка какао. Кроме того, увеличивается стойкость суспензии порошка какао при изготовлении напитка. Улучшение вкуса и аромата объясняется тем, что растворы указанных солей нейтрализуют кислоты, содержащиеся в бобах какао и придающие кислый привкус шоколаду и порошку какао. В присутствии щелочей происходит более интенсивное окисление дубильных веществ, образующих сложные высокомолекулярные соединения, придающие шоколаду и порошку какао более яркую окраску.
Особенно большую кислотность и вяжущий вкус имеют бобы какао Байя, а также Аккра и Камерун. В результате обработки щелочью вкусовые качества их значительно улучшаются. Обработка тертого какао из бобов Байя ведется смесью NаНСОз — 0,75% от веса тертого какао и MgСОз — 0,12% от веса тертого какао. Указанные соли растворяются в воде, которой берется 2% от веса тертого какао. Раствор постепенно добавляется в темперирующий сборник при перемешивании. Затем тертое какао вымешивается в течение 5—8 ч при температуре 85—90 °С.
Тертое какао из бобов Аккра и Камерун обрабатывается по такому же принципу в темперирующей машине К2СО3 (0,6%) или NаНСОз (1% к весу тертого какао). Поташ и сода предварительно растворяются в воде.
Тертое какао можно обрабатывать также углекислым аммонием, при этом ввиду выделения аммиака обработку ведут в вакуум-месилках или в темперирующих машинах, снабженных сильной вытяжной вентиляцией.
Для приготовления порошка какао иногда производят обработку крупки К2СО3 с последующим выдерживанием в горячих камерах (томлением) и обжаркой.
Тертое какао из темперирующих сборников поступает в месильные машины для приготовления шоколадных масс или гидравлические прессы для получения масла-какао и жмыха какао.
Приготовление шоколадных масс
Рецептура шоколадных масс. При составлении рецептур шоколадных масс руководствуются нормами содержания тертого какао и масла-какао и содержанием сахара в шоколаде различных групп, установленными РТУ. Так, для десертного шоколада без добавлений содержание составных частей бобов какао — тертого какао и масла-какао — составляет не менее 45%, в том числе тертого какао не менее 25%; содержание сахара составляет не более 55%. В шоколаде обыкновенном без добавлений содержание составных частей бобов какао должно быть не менее 35%, в том числе содержание тертого какао не менее 20%; содержание сахара не более 63%.
В десертном шоколаде с тонко измельченными добавлениями содержание составных частей бобов какао должно быть не менее 30%, в том числе тертого какао не менее 16%, и содержание сахара не более 55%. В шоколаде обыкновенном с добавлениями содержание составных частей бобов какао должно быть не менее 20%, в том числе тертого какао не менее 18%, и содержание сахара не более 55%. Содержание жира в десертном шоколаде 35—38% и в обыкновенном 30—33%. Шоколадная глазурь близко подходит по своему составу к десертному шоколаду, но содержит больше жира (36—38%).
Обычно для уменьшения вязкости шоколадных масс и отчасти для смягчения горьковатого вкуса, которым обладает тертое какао, часть тертого какао заменяется маслом-какао.
Количество тертого какао и масла-какао рассчитывается в рецептуре по следующей формуле:
ХКТ/100+ (КБ — КТ) = М,
где: КТ — количество тертого какао;
X — содержание жира в тертом какао в %;
КБ — содержание составных частей бобов какао в шоколаде (тертого какао и масла-какао в %);
М — содержание жира в шоколаде в %. ‘
Пример. Следует приготовить массу для шоколада с содержанием сахара 48% и жира 36%.
Содержание жира в тертом какао Х = 55%.
При содержании сахара 48% содержание составных частей бобов какао будет:
КБ = 100 — 48=52%.
Подставляем в формулу данные значения:
0,55КТ + (52 — КТ) =36,
откуда количество тертого какао КТ = 35,5 кг.
Находим количество добавляемого масла-какао:
52 — 35,5=15,5 кг.
Сахар, идущий в рецептуру шоколада, применяется главным образом в виде сахарной пудры, так как сахарная пудра легче поддается растиранию на валковых мельницах. Для удобства транспортировки и равномерного перемешивания сахарная пудра должна быть рыхлая и не слежавшаяся. Размер частиц сахарной пудры не превышает 80 мк.
Смешивание компонентов шоколадной массы. Смешивание компонентов рецептуры шоколадной массы производится в месильных машинах периодического действия. Чаще всего применяются универсальные месильные машины (рис. 27) емкостью от 250 до 500 л.
Корпус машины имеет паровой обогрев. Для выгрузки массы корыто месилки может наклоняться.
Лопасти месильной машины изготовляются из стали и имеют 2-образную форму. Лопасти вращаются в противоположные стороны. Сырье — тертое какао, масло-какао и сахарная пудра — согласно рецептуре отвешиваются и загружаются в машину. Тертое какао и масло-какао загружаются с температурой 40° С. Масло-какао добавляется не все, а около половины полагающегося по рецептуре, остальная часть масла- какао добавляется во время разводки. Если приготовляется шоколад с добавками, то в месильную машину добавляется по рецептуре сухое молоко, молоко, высушенное с сахаром, тертые орехи, кофе. Вымешивание продолжается 10—15 мин, а затем масса выгружается и передается на вальцевание.
Для смешивания компонентов рецептуры могут применяться меланжеры (бегуны) (рис. 28). Эта машина имеет чугунную вращающуюся чашу с гранитным дном. Внутри чаши подвешены два цилиндрических гранитных валка, которые своей тяжестью грубо измельчают массу. Для лучшего перемешивания внутри чаши имеются неподвижные стальные лопасти. Под дном чаши имеется паровая батарея. В настоящее время эта машина почти вытеснена месильными машинами различной конструкции вследствие громоздкости и неудобства ее загрузки и разгрузки. Машина находит применение при изготовлении шоколадных масс из крупки какао, а также некоторых видов ореховых конфетных масс.
Шоколадная масса, выгруженная из месильных машин, представляет собой пластичную массу с содержанием жира 26—28%. Но шоколадная масса еще не готова, так как имеет довольно крупные частицы тертого какао — около 30 мк и еще более крупные частицы сахарной пудры — до 80 мк, тогда как десертный шоколад должен иметь частицы не более 12 мк, а обыкновенный не более 25 мк. Поэтому шоколадная масса подвергается растиранию на валковых машинах.
Обработка шоколадной массы на валковых машинах. Для растирания шоколадной массы применяются пятивалковые и трехвалковые машины. Наибольшее распространение получили пятивалковые с валками из зеркального чугуна. Пятивалка состоит из станины, загрузочной воронки, пяти гладкошлифованных валков, охлаждаемых внутри холодной водой, так как валки сильно разогреваются, что может отрицательно повлиять на вкус шоколадной массы. Расстояние между валками регулируется при помощи штурвалов, поворотом которых можно изменять расстояние между валками. Скорость вращения валков постепенно увеличивается, а расстояние между валками постепенно уменьшается.
Первый валок (нижний) делает 20 об/мин, второй — 48, третий — 96, четвертый—153 и пятый — 206. Направление вращения валков изменяется. Если первый вал вращается по часовой стрелке, то второй против часовой стрелки и так далее. Шоколадная масса загружается в воронку машины, растирается валками и вследствие разности скоростей передается с одного валка на другой, с последнего валка масса снимается стальным ножом и падает в подставленную форму. Принцип работы пятивалковой машины виден из схемы на рис. 29.
В процессе работы средняя часть валков постепенно изнашивается, машина начинает плохо растирать массу, поэтому валки приходится шлифовать.
Как уже было сказано, расстояние между валками регулируется вручную, что требует от вальцовщика высокой квалификации, так как даже при правильном положении валков
Рис. 29. Пятивалковая машина с гидравлическим регулированием работы вальцов (общий вид и схема работы).
расстояние между ними чаще всего определяется на глаз, что отражается на качестве полуфабриката. Итальянская фирма «Монтанари» выпускает валковые машины, в которых расстояние между валками изменяется при помощи гидравлической регулировки, причем зазор между валками указывают специальные приборы (см. рис. 29)-
О степени измельчения судят по величине зазора между последней парой валков (на машинах с гидравлической регулировкой валков) или по методу профессора Реутова определяют процент частиц меньше 30 мк. Степень измельчения десертного шоколада без добавлений по этому методу должна быть не менее 96%, т. е. мелких частиц должно быть не менее 96%. Для десертного шоколада с добавлениями степень измельчения должна быть не менее 95%, для обыкновенного не менее 92% и для глазури не менее 90%.
Если валки не изношены, то массу достаточно пропускать один раз. При изношенных валках масса пропускается не менее двух раз для обыкновенного шоколада и трех раз для десертного шоколада, причем расстояние между валками уменьшается после каждого пропуска. Малые размеры частиц тертого какао и сахарной пудры облегчают процесс вальцевания и дают возможность получить тонко измельченную массу при однократном вальцевании. Шоколад, выходящий с валковой машины, имеет порошкообразный вид. Это объясняется тем, что в результате вальцевания размер частиц уменьшается, а поверхность увеличивается, вследствие чего жира, содержащегося в шоколадной массе, оказывается недостаточно для того, чтобы смочить все твердые частицы. Поэтому шоколадную массу вымешивают в месильных машинах с добавлением масла-какао. Первое перемешивание массы с маслом-какао называют отминкой. При трехкратном вальцевании отминку производят после второго вальцевания, а после третьего вальцевания производят окончательную разводку.
Выдерживание шоколадной массы в горячих камерах. Вязкость шоколадных масс зависит не только от содержания жира, но и от количества влаги. Чем меньше влаги содержит шоколадная масса, тем меньше ее вязкость. Для уменьшения влажности шоколадные массы после вальцевания выдерживают в горячих камерах. Для этого порошкообразную шоколадную массу с вальцовок собирают в металлические прямоугольные формы емкостью 45—50 кг и помещают в горячие камеры — сушилки с температурой 45—50° С, где выдерживают в течение 72 ч. Затем масса поступает на вальцевание, на разводку, и, если нужно, на обработку в отделочных машинах.
Выдерживание в горячих камерах рекомендуется для молрч- ных сортов шоколада, которые готовятся на сухом или сгущенном молоке, содержащем влаги значительно больше, чем тертое какао.
На зарубежных фабриках для этой операции применяют вакуум-сушилки, в которых происходит удаление не толЬко излишней влаги, но и летучих кислот, что способствует улучшению вкуса шоколайа.
Разводка шоколадной массы. Разводка шоколадной массы производится в универсальных месильных машинах с паровым обогревом. В месилку загружается шоколадная масса, обработанная на валковой машине, и вторая половина масла-какао согласно рецептуре. Для более равномерного распределения жира в шоколадной массе и создания более прочной эмульсии добавляются эмульгаторы, обладающие свойствами разжижи- телей. В качестве разжижителя применяется чаще всего лецитин, принадлежащий к группе фосфатидов — сложных органических соединений. Лецитин содержится в соевых бобах и семенах подсолнечника. Применяется обычно соевый лецитин, так как фосфатиды из подсолнечника придают изделиям неприятный привкус.
Лецитин обладает свойствами гидрофильных коллоидов — хорошо набухает в воде. Кроме того, лецитин обладает и липо- фильными свойствами — хорошо соединяется с жирами. Благодаря этим свойствам лецитин применяется как эмульгатор-раз- жижитель в шоколадном производстве. Разжижителя добавляют 0,3% от веса шоколадной массы, что дает возможность сэкономить до 4% масла-какао. Разжижитель растворяется в разогретом до 50° С масле-какао, а затем добавляется в месильную машину.
При разводке обыкновенного шоколада в месильную машину добавляются ароматические вещества, ванилин, эссенции и вина. Дробленые жареные орехи, вафли и цукаты добавляются перед формованием. После хорошего перемешивания обыкновенный шоколад и шоколадйая глазурь считаются готовыми и направляются соответственно на формование или глазировку. При отправке шоколадной глазури на другие фабрики темперированная шоколадная глазурь охлаждается тонким слоем на вращающемся охлаждающем барабане диаметром 800 мм и в виде тонкой стружки снимается ножом. Барабан охлаждается внутри холодным рассолом с температурой —10—12° С. Охлажденная глазурь упаковывается в короба из гофрированного картона и отправляется потребителям. Глазурь может охлаждаться также в больших металлических формах до 50 кг, а затем в виде блоков упаковывается в ящики и отправляется потребителю.
Хорошие результаты дает дополнительная обработка масс, для обыкновенного шоколада и шоколадной глазури в эмуль- саторах, применяемых в маргариновой промышленности. Этот метод предложен ВКНИИ и применяется на ряде кондитерских фабрик. Шоколадная масса, выходящая из вальцовок, имеет плотные комочки, состоящие из частиц сахарной пудры, тертого какао и масла-какао. В результате длительного перемешивания или обработки в эмульсаторе комочки разбиваются, содержащееся в них масло соединяется с общей жировой средой, в результате чего масса приобретает однородную структуру, вязкость массы уменьшается в 3 раза, благодаря чему удается снизить расход масла-какао при разводке. Так, по данным исследований, вязкость обыкновенного шоколада после обработки снижается с 400 до 150 пз при содержании жира 33% и вязкость шоколадной глазури снижается с 320—240 до 90 пз при содержании жира 33,5%. Шоколадная масса после разводки непрерывно поступает в воронку эмульсатора (рис. 30) и при помощи крыльчатки подается в диск с пальцами, вращающимися со скоростью 1420 об/мин. Проходя между неподвижными и вращающимися пальцами, масса разбивается на мельчайшие частицы и в виде стойкой эмульсии выходит из эмульсатора.
Шоколадная масса для десертных сортов шоколада после разводки идет для обработки в отделочные машины.
Поточная линия приготовления шоколадных масс. Приготовление шоколадных масс механизировано. Однако отвешивание и отмеривание полуфабрикатов, загрузка сырья в месильную машину, а также передача полуфабрикатов на вальцевание и разводку производилось вручную. Эти операции требовали больших затрат ручного труда, значительного количества инвентаря для транспортировки полуфабрикатов и создавали большие потери сырья и шоколадной массы.
В результате работ ВКНИИ и инженерно-технических работников фабрики «Красный Октябрь» в 1956 г. создана поточная линия приготовления шоколадных масс, которая в настоящее время работает на ряде кондитерских фабрик Советского Союза (рис.зо.)
Сахарный песок просеивается через сито и из бункера 1 подается в дозатор 2, состоящий из вертикального шнека и бункера с мешалкой. Применение сахарного песка дает возможность более точного дозирования по сравнению с сахарной пудрой, которая слеживается в комки и трудно дозируется. Заменяя шнек другим, с меньшим или большим шагом, можно изменять его производительность. Тертое какао с температурой 70—75° С из темперирующей машины 3 дозируется в смеситель 5 при помощи сдвоенного плунжерного насоса 4, который также подает в смеситель масло-какао с температурой 65—70° С. Плунжерный насос позволяет изменять дозировку тертого какао и масла-какао.
Смеситель непрерывного действия представляет собой корытообразный корпус, в котором вращаются два параллельных вала с лопастями. При вращении лопастей навстречу друг
Рис. 31. Поточная линия для приготовления шоколадных масс.
другу масса интенсивно перемешивается и перемещается вдоль оси смесителя. Насосы и смеситель имеют паровой обогрев. Перемешивание массы происходит в течение 20 мин при температуре 40—42 °С. Смесь поступает в пятивалковую машину 6, где происходит растирание массы. Растертая масса поступает для разводки в смеситель 7, отличающийся от первого смесителя большим количеством оборотов мешалок—100 в минуту. В смеситель непрерывно подается вторая порция масла-какао при помощи того же насоса-дозатора 4, а также разжижитель и эссенция. В смесителе шоколадная масса обрабатывается при температуре 55—60° С. Из смесителя разведенная шоколадная
Рис. 32. Горизонтальная отделочная машина.
масса непрерывно подается в эмульсатор 8, где происходит гомогенизация шоколадной массы. Производительность линии зависит от производительности вальцовки и колеблется от 2 до 3 т в смену. Температура шоколадной массы, выходящей из поточной линии, 65° С. Содержание жира — 32—34%. На поточной линии производится обыкновенный шоколад без добавлений и шоколадная глазурь.
В настоящее время проектируются поточные линии для приготовления шоколада с добавлениями и ореховых масс.
Отделка шоколадных масс. Десертные сорта шоколада после вальцевания и разводки обрабатываются в отделочных машй- ных (конш-машинах). Для отделки применяются главным образом горизонтальные отделочные машины (рис- 32). Эти машины имеют четыре или два корыта вместимостью от 250 до 500 кг. В настоящее время выпускаются четырехкорытные отделочные машины вместимостью корыта до 800 кг и общей вместимостью 3200 кг. Корыта имеют вогнутое чугунное или гранитное дно. По дну корыта движется гранитный валик, имеющий возвратно-поступательное движение. Под дном имеется пространство, куда пропускается пар или горячая вода для поддержания необходимой температуры шоколада.
У новейших горизонтальных отделочных машин температура шоколада регулируется автоматически. Эти машины имеют приспособления для продувания воздуха через шоколад. Выгрузка готовой массы производится через люки в торцовых стенках корыт. Во время работы валика полужидкая шоколадная масса находится все время в движении, благодаря чему частицы тертого какао и сахара непрерывно ударяются о торцовые стенки корыта, о дно и валик, а также происходит взаимное трение частиц и энергичное перемешивание их с воздухом.
Продолжительность обработки шоколадной массы в горизонтальных отделочных машинах 48—72 ч при температуре 65—70° С для шоколада без добавлений и для шоколада с молоком при 45—50° С, так как при высокой температуре изменяются вкусовые качества молока. В процессе отделки происходит равномерное распределение масла-какао во всей массе шоколада. Частицы сахара после вальцевания имеют вид тончайших пластинок с острыми краями, в процессе отделки они округляются и уменьшаются в размере. Округляются и уменьшаются также и частицы тертого какао. В процессе отделки происходит энергичное перемешивание — гомогенизация шоколадной массы. В процессе обработки происходит частичный переход дубильных веществ, находящихся в бобах какао, в нерастворимые или плохо растворимые соединения, отчего снижается вяжущий вкус шоколада. Частично удаляются летучие кислоты и главным образом уксусная кислота, сообщающие шоколаду неприятный привкус. Происходит частичное удаление влаги. В результате дальнейшего измельчения частиц тертого какао и хорошего перемешивания массы происходит диффузия ароматических веществ, благодаря чему развивается аромат шоколада. В процессе отделки влажность шоколада снижается с 1,2 до 0,6%. Вследствие частичного удаления влаги и хорошего перемешивания массы в первые полтора суток происходит снижение вязкости массы, а затем вязкость несколько повышается в результате уменьшения размеров частиц. Очень, важно, чтобы шоколадная масса была тонко растерта на вальцовках перед отделкой. Тогда в результате отделки шоколадная масса приобретает хорошие вкусовые качества. Процесс отделки на горизонтальных отделочных машинах продолжается трое суток и требует значительного количества производственных площадей.
Как показывают исследования процесса отделки шоколадных масс в горизонтальных отделочных машинах, основную роль играет воздействие воздуха на шоколадную массу.
В настоящее время за рубежом предложен ряд новых отделочных машин, ускоряющих процесс отделки шоколада. К таким машинам относится ротационная вертикальная отделочная машина Петцольда, или так называемая «вихревая», установленная на некоторых фабриках Советского Союза. Такая машина (рис. 33) представляет собой металлический цилиндрический резервуар с рубашкой для подогрева и охлаждения массы. Днище имеет отверстия для слива массы. Внутри цилиндра вращается массивный месильный рычаг и направляющие лопасти, перемешивающие шоколадную массу. Через специальную трубу с отверстиями масса непрерывно насыщается теп-
Рис. 33. «Вихревая» отделочная машина Петцольда.
лым воздухом. В результате энергичного перемешивания и ударов частиц о стенки цилиндра и лопасти, а также насыщения воздухом продолжительность отделки сокращается до 7—9 ч. На этой машине возможно производить отделку шоколадных масс с содержанием жира 28%. Шоколад с отделочных машин при помощи передвижных насосов с фильтрами перекачивается в емкости и подается на формование.
Обработка шоколадной массы на валковых машинах. Для растирания шоколадной массы применяются пятивалковые и трехвалковые машины. Наибольшее распространение получили пятивалковые с валками из зеркального чугуна. Пятивалка состоит из станины, загрузочной воронки, пяти гладкошлифованных валков, охлаждаемых внутри холодной водой, так как валки сильно разогреваются, что может отрицательно повлиять на вкус шоколадной массы. Расстояние между валками регулируется при помощи штурвалов, поворотом которых можно изменять расстояние между валками. Скорость вращения валков постепенно увеличивается, а расстояние между валками постепенно уменьшается.
Первый валок (нижний) делает 20 об/мин, второй — 48, третий — 96, четвертый—153 и пятый — 206. Направление вращения валков изменяется. Если первый вал вращается по часовой стрелке, то второй против часовой стрелки и так далее. Шоколадная масса загружается в воронку машины, растирается валками и вследствие разности скоростей передается с одного валка на другой, с последнего валка масса снимается стальным ножом и падает в подставленную форму. Принцип работы пятивалковой машины виден из схемы на рис. 29.
В процессе работы средняя часть валков постепенно изнашивается, машина начинает плохо растирать массу, поэтому валки приходится шлифовать.
Как уже было сказано, расстояние между валками регулируется вручную, что требует от вальцовщика высокой квалификации, так как даже при правильном положении валков
Рис. 29. Пятивалковая машина с гидравлическим регулированием работы вальцов (общий вид и схема работы).
расстояние между ними чаще всего определяется на глаз, что отражается на качестве полуфабриката. Итальянская фирма «Монтанари» выпускает валковые машины, в которых расстояние между валками изменяется при помощи гидравлической регулировки, причем зазор между валками указывают специальные приборы (см. рис. 29)-
О степени измельчения судят по величине зазора между последней парой валков (на машинах с гидравлической регулировкой валков) или по методу профессора Реутова определяют процент частиц меньше 30 мк. Степень измельчения десертного шоколада без добавлений по этому методу должна быть не менее 96%, т. е. мелких частиц должно быть не менее 96%. Для десертного шоколада с добавлениями степень измельчения должна быть не менее 95%, для обыкновенного не менее 92% и для глазури не менее 90%.
Если валки не изношены, то массу достаточно пропускать один раз. При изношенных валках масса пропускается не менее двух раз для обыкновенного шоколада и трех раз для десертного шоколада, причем расстояние между валками уменьшается после каждого пропуска. Малые размеры частиц тертого какао и сахарной пудры облегчают процесс вальцевания и дают возможность получить тонко измельченную массу при однократном вальцевании. Шоколад, выходящий с валковой машины, имеет порошкообразный вид. Это объясняется тем, что в результате вальцевания размер частиц уменьшается, а поверхность увеличивается, вследствие чего жира, содержащегося в шоколадной массе, оказывается недостаточно для того, чтобы смочить все твердые частицы. Поэтому шоколадную массу вымешивают в месильных машинах с добавлением масла-какао. Первое перемешивание массы с маслом-какао называют отминкой. При трехкратном вальцевании отминку производят после второго вальцевания, а после третьего вальцевания производят окончательную разводку.
Выдерживание шоколадной массы в горячих камерах. Вязкость шоколадных масс зависит не только от содержания жира, но и от количества влаги. Чем меньше влаги содержит шоколадная масса, тем меньше ее вязкость. Для уменьшения влажности шоколадные массы после вальцевания выдерживают в горячих камерах. Для этого порошкообразную шоколадную массу с вальцовок собирают в металлические прямоугольные формы емкостью 45—50 кг и помещают в горячие камеры — сушилки с температурой 45—50° С, где выдерживают в течение 72 ч. Затем масса поступает на вальцевание, на разводку, и, если нужно, на обработку в отделочных машинах.
Выдерживание в горячих камерах рекомендуется для молрч- ных сортов шоколада, которые готовятся на сухом или сгущенном молоке, содержащем влаги значительно больше, чем тертое какао.
На зарубежных фабриках для этой операции применяют вакуум-сушилки, в которых происходит удаление не толЬко излишней влаги, но и летучих кислот, что способствует улучшению вкуса шоколайа.
Разводка шоколадной массы. Разводка шоколадной массы производится в универсальных месильных машинах с паровым обогревом. В месилку загружается шоколадная масса, обработанная на валковой машине, и вторая половина масла-какао согласно рецептуре. Для более равномерного распределения жира в шоколадной массе и создания более прочной эмульсии добавляются эмульгаторы, обладающие свойствами разжижи- телей. В качестве разжижителя применяется чаще всего лецитин, принадлежащий к группе фосфатидов — сложных органических соединений. Лецитин содержится в соевых бобах и семенах подсолнечника. Применяется обычно соевый лецитин, так как фосфатиды из подсолнечника придают изделиям неприятный привкус.
Лецитин обладает свойствами гидрофильных коллоидов — хорошо набухает в воде. Кроме того, лецитин обладает и липо- фильными свойствами — хорошо соединяется с жирами. Благодаря этим свойствам лецитин применяется как эмульгатор-раз- жижитель в шоколадном производстве. Разжижителя добавляют 0,3% от веса шоколадной массы, что дает возможность сэкономить до 4% масла-какао. Разжижитель растворяется в разогретом до 50° С масле-какао, а затем добавляется в месильную машину.
При разводке обыкновенного шоколада в месильную машину добавляются ароматические вещества, ванилин, эссенции и вина. Дробленые жареные орехи, вафли и цукаты добавляются перед формованием. После хорошего перемешивания обыкновенный шоколад и шоколадйая глазурь считаются готовыми и направляются соответственно на формование или глазировку. При отправке шоколадной глазури на другие фабрики темперированная шоколадная глазурь охлаждается тонким слоем на вращающемся охлаждающем барабане диаметром 800 мм и в виде тонкой стружки снимается ножом. Барабан охлаждается внутри холодным рассолом с температурой —10—12° С. Охлажденная глазурь упаковывается в короба из гофрированного картона и отправляется потребителям. Глазурь может охлаждаться также в больших металлических формах до 50 кг, а затем в виде блоков упаковывается в ящики и отправляется потребителю.
Хорошие результаты дает дополнительная обработка масс, для обыкновенного шоколада и шоколадной глазури в эмуль- саторах, применяемых в маргариновой промышленности. Этот метод предложен ВКНИИ и применяется на ряде кондитерских фабрик. Шоколадная масса, выходящая из вальцовок, имеет плотные комочки, состоящие из частиц сахарной пудры, тертого какао и масла-какао. В результате длительного перемешивания или обработки в эмульсаторе комочки разбиваются, содержащееся в них масло соединяется с общей жировой средой, в результате чего масса приобретает однородную структуру, вязкость массы уменьшается в 3 раза, благодаря чему удается снизить расход масла-какао при разводке. Так, по данным исследований, вязкость обыкновенного шоколада после обработки снижается с 400 до 150 пз при содержании жира 33% и вязкость шоколадной глазури снижается с 320—240 до 90 пз при содержании жира 33,5%. Шоколадная масса после разводки непрерывно поступает в воронку эмульсатора (рис. 30) и при помощи крыльчатки подается в диск с пальцами, вращающимися со скоростью 1420 об/мин. Проходя между неподвижными и вращающимися пальцами, масса разбивается на мельчайшие частицы и в виде стойкой эмульсии выходит из эмульсатора.
Шоколадная масса для десертных сортов шоколада после разводки идет для обработки в отделочные машины.
Поточная линия приготовления шоколадных масс. Приготовление шоколадных масс механизировано. Однако отвешивание и отмеривание полуфабрикатов, загрузка сырья в месильную машину, а также передача полуфабрикатов на вальцевание и разводку производилось вручную. Эти операции требовали больших затрат ручного труда, значительного количества инвентаря для транспортировки полуфабрикатов и создавали большие потери сырья и шоколадной массы.
В результате работ ВКНИИ и инженерно-технических работников фабрики «Красный Октябрь» в 1956 г. создана поточная линия приготовления шоколадных масс, которая в настоящее время работает на ряде кондитерских фабрик Советского Союза (рис.зо.)
Сахарный песок просеивается через сито и из бункера 1 подается в дозатор 2, состоящий из вертикального шнека и бункера с мешалкой. Применение сахарного песка дает возможность более точного дозирования по сравнению с сахарной пудрой, которая слеживается в комки и трудно дозируется. Заменяя шнек другим, с меньшим или большим шагом, можно изменять его производительность. Тертое какао с температурой 70—75° С из темперирующей машины 3 дозируется в смеситель 5 при помощи сдвоенного плунжерного насоса 4, который также подает в смеситель масло-какао с температурой 65—70° С. Плунжерный насос позволяет изменять дозировку тертого какао и масла-какао.
Смеситель непрерывного действия представляет собой корытообразный корпус, в котором вращаются два параллельных вала с лопастями. При вращении лопастей навстречу друг
Рис. 31. Поточная линия для приготовления шоколадных масс.
другу масса интенсивно перемешивается и перемещается вдоль оси смесителя. Насосы и смеситель имеют паровой обогрев. Перемешивание массы происходит в течение 20 мин при температуре 40—42 °С. Смесь поступает в пятивалковую машину 6, где происходит растирание массы. Растертая масса поступает для разводки в смеситель 7, отличающийся от первого смесителя большим количеством оборотов мешалок—100 в минуту. В смеситель непрерывно подается вторая порция масла-какао при помощи того же насоса-дозатора 4, а также разжижитель и эссенция. В смесителе шоколадная масса обрабатывается при температуре 55—60° С. Из смесителя разведенная шоколадная
Рис. 32. Горизонтальная отделочная машина.
масса непрерывно подается в эмульсатор 8, где происходит гомогенизация шоколадной массы. Производительность линии зависит от производительности вальцовки и колеблется от 2 до 3 т в смену. Температура шоколадной массы, выходящей из поточной линии, 65° С. Содержание жира — 32—34%. На поточной линии производится обыкновенный шоколад без добавлений и шоколадная глазурь.
В настоящее время проектируются поточные линии для приготовления шоколада с добавлениями и ореховых масс.
Отделка шоколадных масс. Десертные сорта шоколада после вальцевания и разводки обрабатываются в отделочных машй- ных (конш-машинах). Для отделки применяются главным образом горизонтальные отделочные машины (рис- 32). Эти машины имеют четыре или два корыта вместимостью от 250 до 500 кг. В настоящее время выпускаются четырехкорытные отделочные машины вместимостью корыта до 800 кг и общей вместимостью 3200 кг. Корыта имеют вогнутое чугунное или гранитное дно. По дну корыта движется гранитный валик, имеющий возвратно-поступательное движение. Под дном имеется пространство, куда пропускается пар или горячая вода для поддержания необходимой температуры шоколада.
У новейших горизонтальных отделочных машин температура шоколада регулируется автоматически. Эти машины имеют приспособления для продувания воздуха через шоколад. Выгрузка готовой массы производится через люки в торцовых стенках корыт. Во время работы валика полужидкая шоколадная масса находится все время в движении, благодаря чему частицы тертого какао и сахара непрерывно ударяются о торцовые стенки корыта, о дно и валик, а также происходит взаимное трение частиц и энергичное перемешивание их с воздухом.
Продолжительность обработки шоколадной массы в горизонтальных отделочных машинах 48—72 ч при температуре 65—70° С для шоколада без добавлений и для шоколада с молоком при 45—50° С, так как при высокой температуре изменяются вкусовые качества молока. В процессе отделки происходит равномерное распределение масла-какао во всей массе шоколада. Частицы сахара после вальцевания имеют вид тончайших пластинок с острыми краями, в процессе отделки они округляются и уменьшаются в размере. Округляются и уменьшаются также и частицы тертого какао. В процессе отделки происходит энергичное перемешивание — гомогенизация шоколадной массы. В процессе обработки происходит частичный переход дубильных веществ, находящихся в бобах какао, в нерастворимые или плохо растворимые соединения, отчего снижается вяжущий вкус шоколада. Частично удаляются летучие кислоты и главным образом уксусная кислота, сообщающие шоколаду неприятный привкус. Происходит частичное удаление влаги. В результате дальнейшего измельчения частиц тертого какао и хорошего перемешивания массы происходит диффузия ароматических веществ, благодаря чему развивается аромат шоколада. В процессе отделки влажность шоколада снижается с 1,2 до 0,6%. Вследствие частичного удаления влаги и хорошего перемешивания массы в первые полтора суток происходит снижение вязкости массы, а затем вязкость несколько повышается в результате уменьшения размеров частиц. Очень, важно, чтобы шоколадная масса была тонко растерта на вальцовках перед отделкой. Тогда в результате отделки шоколадная масса приобретает хорошие вкусовые качества. Процесс отделки на горизонтальных отделочных машинах продолжается трое суток и требует значительного количества производственных площадей.
Как показывают исследования процесса отделки шоколадных масс в горизонтальных отделочных машинах, основную роль играет воздействие воздуха на шоколадную массу.
В настоящее время за рубежом предложен ряд новых отделочных машин, ускоряющих процесс отделки шоколада. К таким машинам относится ротационная вертикальная отделочная машина Петцольда, или так называемая «вихревая», установленная на некоторых фабриках Советского Союза. Такая машина (рис. 33) представляет собой металлический цилиндрический резервуар с рубашкой для подогрева и охлаждения массы. Днище имеет отверстия для слива массы. Внутри цилиндра вращается массивный месильный рычаг и направляющие лопасти, перемешивающие шоколадную массу. Через специальную трубу с отверстиями масса непрерывно насыщается теп-
Рис. 33. «Вихревая» отделочная машина Петцольда.
лым воздухом. В результате энергичного перемешивания и ударов частиц о стенки цилиндра и лопасти, а также насыщения воздухом продолжительность отделки сокращается до 7—9 ч. На этой машине возможно производить отделку шоколадных масс с содержанием жира 28%. Шоколад с отделочных машин при помощи передвижных насосов с фильтрами перекачивается в емкости и подается на формование.