Темперування шоколадних мас
Розглядаючи посіріння шоколадних мас у світлі викладених основних понять про поліморфізм масла какао, слід зазначити, що причиною посіріння шоколаду є перетворення метастабільних форм масла какао в стабільну.
Рис. 36. Криві застигання масла какао.
Щоб уникнути жирового посіріння, необхідно створити умови, за яких у маслі какао утворюються початкові центри кристалізації переважно у вигляді стійкої β-фази ще до того, як шоколадна маса буде залита у форми. Для того, щоб утворити центри кристалізації та рівномірно їх розподілити в шоколадній масі, тобто
досягти максимальної однорідності, вдаються до перемішування маси при одночасному її охолодженні.
На рис. 36 представлені криві застигання масла какао в різних умовах кристалізації.
Крива АВСD ілюструє зміну температури масла какао, що охолоджується в умовах кімнатної температури без перемішування.
Частина кривої АВ відповідає тому періоду, коли масло какао, що охолоджується, залишаючись весь час у рідкому стані, набуває все нижчої температури і переохолоджується, майже досягаючи температури перетворення γ-фази.
У точці В починається процес кристалізації, що супроводжується виділенням тепла. Частина кривої ВС і відображає підйом температури. З цього моменту починають з’являтися кристали наступних метастабільних форм, що мають температури плавлення 23—25°.
Крива ABCD ілюструє зміну температури масла какао при охолодженні та перемішуванні.
Відрізок АВ відповідає тому періоду, коли масло какао зберігається в рідкому стані. Відрізок ВС
відповідає періоду утворення центрів кристалізації з виділенням прихованої теплоти кристалізації.
Основні відмінності процесу охолодження масла какао, відображеного на кривій ABCDu попереднього, полягають в усуненні переохолодження та значному збільшенні періоду утворення кристалів.
Оскільки до складу шоколаду входить значна кількість масла какао, то процес підготовки шоколаду до формування полягає у створенні належних умов охолодження шоколадної маси для утворення в ній центрів кристалізації у вигляді кристалів стійкої форми. Нагадаємо, що чим більша кількість утворених
центрів кристалізації, тим менші розміри кристалів; дрібнокристалічна структура шоколаду зумовлює його ніжний «танучий» смак.
Для збільшення числа центрів кристалізації, за даними зарубіжної літератури, рекомендується вводити в шоколадну масу невеликі кількості тонко подрібненого готового шоколаду (0,001—5% від ваги масла какао); при цьому підвищується початкова температура застигання масла какао від 27,2° при додаванні 0,001% до 31,9° для 5%-ної добавки.
На процес кристалізації масла какао та формування шоколадної маси має великий вплив і в’язкість. Низька в’язкість шоколадної маси сприяє більш повній та рівномірній кристалізації масла какао та полегшує процес розподілу шоколаду по формах.
Отже, мала кількість вологи в шоколадній масі, ретельне оздоблення, введення лецитину та інших добавок, що знижують в’язкість шоколаду, сприяють усуненню жирового посіріння. Крім того, поверхневоактивні речовини значно знижують поверхневу енергію кристалів, викликаючи гальмування поліморфних перетворень.
Процес підготовки шоколадної маси до формування називається темперуванням і здійснюється на темперувальних машинах різних конструкцій,
На рис. 37 зображено схематичний розріз шнекової темперувальної машини.
Машина складається з приймальної лійки В, горизонтального шнека Ш, труби ТШ для подачі охолодженого шоколаду у формувальний агрегат та труби ОТ для повернення шоколадної маси до приймальної лійки. Тепла шоколадна маса, температура якої дорівнює 45—55°, подається насосом у приймальну лійку В з водяною сорочкою АА, по якій циркулює охолоджуюча вода. У верхній частині лійки укріплена сітка для фільтрації шоколадної маси, що подається до приймальної лійки. По вертикальній осі лійки змонтовано валик ББ, що несе на собі
Рис.37.Схематичний розріз шнекової темперувальної машини.
лопаті ГГ, які розмішують оброблювану масу та просувають її до шнека. Останній розташований всередині горизонтальної труби ДДД, забезпеченої водяними сорочками ЕЕЕ. Шнек являє собою порожнистий циліндр, по зовнішній
поверхні якого розташовані витки. Висота витків, що визначає відстань між внутрішньою поверхнею труби та зовнішньою циліндричною поверхнею шнека, не перевищує 5 мм. Таким чином, масова маса, що захоплюється, рухається шаром приблизно в 5 мм.
Завдяки малій товщині шару однакова температура в масі встановлюється швидко, незважаючи на її низьку теплопровідність (0,2 ккал/м град год).
Дотикаючись з внутрішньою поверхнею труби, температура якої дорівнює температурі води, що циркулює у водяних сорочках ЕЕЕ, тонкий шар шоколадної маси охолоджується, просуваючись по трубі Д.
Після виходу з труби Д шоколадна маса, проштовхувана шнеком Ш, прямує до шоколадоформуючої машини по трубі ТШ з водяною сорочкою ММ. Якщо з якихось причин шоколадоформуюча машина не може приймати шоколадну масу, закривають кран К і відкривають кран О; тоді шоколадна маса прямує по трубі ОТ і повертається в приймальну воронку В. Труба ОТ також забезпечена водяною сорочкою СС.
Перед пуском апарату в хід і перед його зупинкою після закінчення роботи всі частини необхідно розігріти з метою очищення від залишків шоколадної маси. Для розігрівання апарату у всі його частини подається гаряча вода.
Затримані в трубах та інших частинах апарату залишки шоколадної маси переходять під впливом розігрівання апарату гарячою водою в розплавлений стан і стікають через розташовану в кінцевій частині апарату засувку.
Для охолодження шоколадної маси, що пересувається шнеком, передбачені три ізольовані одна від одної охолоджуючі зони. У кожну з водяних сорочок будь-якої зони підводиться охолоджуюча вода, температура якої регулюється автоматично. З цією метою між першою і другою зонами охолодження (між фланцями Ф1 і Ф2), а також між другою і третьою зонами охолодження (між фланцями Ф3 і Ф4) вставлені кільця НН, забезпечені контактними термометрами ПП, що показують температуру шоколадної маси в момент її виходу з першої зони і відповідно з другої зони охолодження. У сорочки першої та другої зон охолоджуюча вода надходить з особливого змішувача. В останньому збирається вода, що виходить з водяних сорочок, сюди ж додається і свіжа водопровідна вода; у разі необхідності вода в змішувачі може бути підігріта парою. У водяні сорочки перших двох охолоджуючих зон підводиться холодна вода, температура якої найчастіше знаходиться в межах 12—16°.
Температура шоколадної маси при виході з першої зони охолодження повинна бути 33—34°, а при виході з другої зони охолодження 31—32°. У тих випадках, коли температура шоколадної маси при виході з першої або другої охолоджуючих зон з якоїсь причини піднімається вище встановленого рівня, контактний термометр включає в дію механізм, що направляє в водяну сорочку додаткову кількість холодної води для охолодження шоколадної маси.
Таке регулювання дає можливість підтримувати температуру шоколадної маси на постійному рівні біля виходу з першої та другої зон охолодження. Таким чином, шоколадна маса, що надходить у третю зону охолодження, має постійну температуру, близьку до 30°С. Тому у водяну сорочку третьої зони охолодження направляється вода, температура якої попередньо і точно регулюється в окремій посудині і підтримується в межах 31—32°. *
Ця температура вище температури перетворення високоплавкої метастабільної поліморфної фази масла-какао, і, отже, виключає наявність метастабільних фаз у шоколадній масі. Цим самим у великій мірі усуваються умови, сприятливі для поліморфних перетворень або для посиніння у твердому сформованому шоколаді.
Будь-які помітні зміни цієї температури до моменту відливки шоколадної маси у форми недопустимі.
Тому і у водяну сорочку труби ТШ також направляється вода, температура якої попередньо і точно регулюється і підтримується на рівні 31—32°.
Рис. 38. Схема чотиризонної темперуючої машини зі звуковим вібратором.
Найкращий ефект темперування досягається в машинах, в яких за допомогою звукових коливань проводиться
гомогенізація шоколадної маси. У цих машинах передбачаються чотири зони охолодження.
Схема чотиризонної темперуючої машини зі звуковим вібратором представлена на рис. 38.
Шоколадна маса подається в резервуар 2 з мішалкою 3 і сорочкою 4. З резервуара шоколадна маса через трубу з
лійкою 5 надходить у шнек 6. Мотор 1 обертає мішалку і через привід 32 передає рух шнеку.
Переміщуючись шнеком вгору і далі по трубах 7 і 8 до сопла 9, маса проходить чотири зони темперування. Перша
зона має сорочку 12. Сюди по трубі через клапан 17 і вентиль 18 надходить холодна вода. Труба за клапаном роздвоюється і по верхній її гілці через вентиль 20 вода прямує в сорочку 13 другої зони темперування.
Використана вода видаляється по відводах з кранами 19. Відкриваючи кран на тому чи іншому відводі, регулюють висоту стовпа води в сорочці. Чим вищий стовп води, тим краще охолоджується шоколадна маса.
Підігрівач 21 служить для обігріву води, що циркулює в сорочці 4 резервуара 2. Частина використаної тут води повертається до підігрівача по трубі 22, а інша частина через патрубок із заслінкою 23 надходить у сорочку 14 третьої зони 7. Вода з сорочки до підігрівача 21 повертається по трубі 24.
Четверта зона темперування 8 забезпечена сорочкою 15. У цій сорочці і в сорочці 16 сопла 9 циркулює вода постійної температури. Вода, попередньо підігріта електропідігрівачем 25 до 30°, подається по трубі 27 в сорочку 15 і далі в сорочку 16, звідки стікає по трубі 28 до підігрівача. Термометр 26 реєструє температуру води і разом з цим регулює подачу струму в підігрівач. Термометр 29 відзначає температуру шоколаду перед виходом з третьої зони темперування і регулює подачу води через клапан 17. У першій зоні охолодження температура шоколадної маси знижується до 34—33°, по виході з другої зони — до 32—31° і далі в третій і четвертій зонах температура маси знижується до 31—30°. Вказане темперування зумовлює інтенсивність утворення центрів кристалізації, а застосування вібратора 11 сприяє процесу гомогенізації шоколадної маси. Вібратор являє собою електромагнітний перетворювач електричної енергії в енергію звукових коливань. Охолоджена шоколадна маса, проходячи через сітку 10 сопла 9, фільтрується і направляється на формування. Якщо в конструкції машини для темперування не передбачені фільтруючі пристрої, їх необхідно включити в загальний потік обробки шоколадної маси, встановивши фільтри між темперуючими і формуючими машинами.
Для фільтрації шоколадних мас, глазурі та інших в’язких рідин успішно застосовується механічний фільтр безперервної дії конструкції Смоляницького та Фюрста.
На рис. 39 показана схема дії фільтра, що працює під тиском від ротаційного насоса, який нагнітає рідину. Фільтр складається зі зварного корпусу 1, циліндра, що обертається, сітчастого 3 і ножа 5. Рідина, що підлягає фільтрації, надходить в корпус 1 через вхідний патрубок 6. Пройшовши через сітчастий циліндр 3, профільтрована рідина зливається через патрубок 2. Осад, що виділяється на поверхні циліндра, безперервно знімається ножем 5 і переходить у відстійний кишеню, звідки по мірі накопичення вивантажується назовні.
Рис. 39. Схема дії фільтра для в’язких рідин: 1—корпус; 2—кришка з випускним патрубком; 3-сітчастий
циліндр; 4—кришка з боку приводу; 5—ніж; 6— вхідний патрубок.
Останні коментарі