Технология производства шоколада и какао-порошка

В то время как  обычный шоколад коншируется  только несколько часов, шоколад  высочайшего качества может коншироваться  до пяти дней.

Недостаточное конширование шоколада может привести к повышенной кислотности.

Темперирование  шоколада

В предшествующих процессах температура шоколада постоянно поддерживалась на уровне температуры плавления какао-масла. Теперь необходимо охладить массу таким образом, чтобы обеспечить надлежащую кристаллизацию какао-масла и одноразовое распределение смеси. Темперированный шоколад застывает быстро, имеет хорошую текстуру и блеск, с ним легко работать.

Ковертюр, который  имеет высокое содержание какао-масла, является темперированным, так как  соединения жировых молекул стабильны  в различных точках плавления. На самом деле, растворение происходит как при низких температурах, так и при высоких. Но первое, что необходимо, это довести ковертюр до высокой температуры, достаточной для полного растворения всего жира (если шоколад слишком горячий, то произойдет уничтожение его тонкого вкуса). Второе: охлаждение или пре-кристаллизация расплавленного шоколада происходит, когда шоколад по внешним признакам густой и вязкий. В этот момент чистые жировые молекулы формируются (остаются нестабильными кристаллами, которые неподвижны). На этом этапе шоколад слишком густой для широкого использования. Его необходимо немного нагреть, не отклоняясь от рекомендованных температур.

Завершает процесс  изготовления шоколада формовка – на этом этапе штампы, продвигаясь при чередовании «холодных» и «горячих» участков, заполняются содержимым. После этого продукция, остыв, легко вынимается из форм и поступает на упаковку.

Хранят шоколад  при контролируемой температуре  и влажности, для сохранения его  вкусовых качеств и внешнего вида. От излишней влажности шоколад может побелеть, а от света его надо беречь, чтобы предотвратить окисление. Также шоколад рекомендуют герметично упаковывать, так как он очень легко впитывает запахи.

 

 

 

1.6 Описание форм для отливки шоколадных изделий

Поликарбонатные формы

Литье под давлением – процесс, при котором производится большинство современных шоколадных форм для автоматизированных поточных линий.

Он включает производство матрицы из алюминия или  другого металлического сплава, которая  устанавливается в стальную обойму и затем крепится в пресс литья под давлением. Формовочная машина соединяет две половины матрицы с огромной силой (давление от 300 до 2000 тонн). Поликарбонат, смола конструкционного полимера, вводится под очень высоким давлением в матрицу, чтобы создать шоколадную форму.

При этом матрица для производства шоколадной формы может весить до 10,000 фунтов в зависимости от размера  формы. В большинстве случаев  матрица удаляется подъемным  краном для любого количества произведенных  форм.

Частичное представление  размеров поликарбонатных форм.

Представлены  формы от 275 мм до 700 мм

Формы из листового термопласта

Рамочные основы доступны для многих из стандартных  линий от 275 мм серии до 600 мм серии. Рамочная основа позволяет использовать менее дорогостоящие вакуумные формы формованного листового термопласта на автоматических или полуавтоматических линиях.

Хотя мы не рекомендуем  их промышленное использование, они  полезны для создания образцов сбыта  или опытных партий. Так как  вакуумные формы производятся в  более короткие сроки, они могут также использоваться в период между заказом инжекционных форм и их фактическим изготовлением.

Вакуумные формы  листового термопласта применяются  как с несущими рамками, так и  без них.

1.7 Хранение

Высушенные  какао-бобы должны быть помещены на склад в кратчайшие сроки. Перед перевозкой в терминалы иностранных портов или на шоколадные фабрики бобы должны быть тщательно проверены, упакованы в специальные вентилируемые контейнеры и помещены в хорошо вентилируемый трюм корабля. После добавки на фабрику какао-бобы подвергаются тщательной проверке с целью выявления возможных специфических дефектов, а также дефектов вкуса и аромата, проверки присутствия инородных тел, и, наконец, контроля допустимого содержания влаги.

Затем упакованные  бобы помещают в чистое, сухое помещение и хранят при температуре около 16 °С (см. схему).

2  Устройство  и принцип действия линии

 

Какао-бобы выгружают из расходных бункеров 1 и передают конвейером 2 на взвешивание автоматическими  весами 3. Далее через бункер-питатель 4 бобы поступают в очистительно-сортировочную машину 5. В ней какао-бобы очищаются от посторонних примесей и сортируются по размерам.

В зависимости от качества исходного сырья получают в среднем 97 % полноценных какао-бобов, до 2,7 % раздробленных  и сдвоенных бобов, а также 0,3... 1,0 % неиспользуемых отходов (крошка, песок, пыль и др.). Отсортированные какао-бобы выгружают из машины 5 через магнитный уловитель и норией 6 подают в промежуточный бункер 7 для передачи на термическую обработку. Дробленые и сдвоенные какао-бобы накапливают в отдельных бункерах, чтобы обеспечить в дальнейшем специальные режимы их термической обработки.

В обжарочный аппарат 9 какао-бобы подаются питателем 8 из бункера 7. Термическая  обработка бобов заключается  в их обжаривании горячим воздухом температурой 130... 180 °С, но температура самих бобов должна быть не выше 125 °С. При таком температурном режиме влажность какао-бобов уменьшается от 6...8 до 2,5...3,0 %, увеличивается хрупкость ядра и оболочки (какаовеллы), отделяется какаовелла от ядра. В результате обжаривания бобов появляются ароматообразующие вещества, удаляются неприятные летучие кислоты и происходят другие химические изменения, определяющие цвет, вкус и аромат какао-бобов. Обжаривание различных по размеру и форме какао-бобов и их частей требует разной продолжительности их обработки.

Обжаренные какао-бобы в  аппарате 9 подвергаются быстрому охлаждению до температуры 25.. .30 °С, что увеличивает  хрупкость бобов, снижает окисление  какао-масла и препятствует диффузии масла в какаовеллу.

Далее бобы норией 6 загружаются в дробильно-очистительно-сортировочную  машину 10, в которой они дробятся на кусочки размером от 0,75 до 8 мм. Дробленая  смесь состоит из кусочков ядра — какао-крупки и какаовеллы. Дробленую смесь делят на ситах на несколько фракций для более полного отделения крупки от какаовеллы. Крупка и какаовелла одинакового размера имеют разную парусность, определяемую скоростью воздуха, при которой частицы витают. Поэтому в аспирационных каналах машины 10 при помощи воздушного потока от крупки отвеивается какаовелла. Во фракциях с мелкими размерами крупки и какаовеллы парусности близки, поэтому полного разделения трудно достигнуть. В них менее полно отделяется какаовелла. Выход какао-крупки должен составлять не менее 87 % обжаренных какао-бобов.

Из машины 10 какаовелла поступает в циклон 11, после отделения от воздуха она  выгружается в мешки и отправляется на утилизацию. Какао-крупка пневмотранспортером  подается через магнитный сепаратор в расходный бункер 1. Из него крупку используют для производства какао тертого.

Клетки какао-бобов  содержат какао-масло, белковые вещества и крахмальные зерна. Клетки имеют размеры в пределах 23.. .40 мкм, толщина стенок клеток 12 мкм. Получение какао тертого заключается в таком измельчении какао-крупки, чтобы разрушить клеточные стенки и высвободить содержащееся в клетках какао-масло.

Какао-крупка последовательно измельчается на трех мельницах: ударно-штифтовой 12, дисковой 75 и шариковой 7 7. В мельнице 12 крупка подвергается предварительному измельчению и поступает на истирание между дисками мельницы 75. В ней получается грубодисперсное какао тертое, которое насосом 14 нагнетается в шариковую мельницу 15 для тонкого измельчения. Готовая тертая масса собирается в темперирующем сборнике 16, из которого может перекачиваться насосом либо в сборник 27 для получения какао-масла и какао-порошка, либо в сборник 17 для производства шоколада.

Какао тертое, предназначенное  для получения какао-масла, хранится в темперирующем сборнике 27 при температуре 85.. .90 °С в течение не менее 8 ч. В результате многочасового вымешивания и нагревания влажность какао тертого снижается до 1,5 %, уменьшается его вязкость и облегчается отделение какао-масла.

Из сборника 27 какао тертое насосом перекачивается в дозирующую емкость 26, из которой по трубопроводам с обратными клапанами какао тертое поступает в рабочие камеры 25 гидравлического пресса 24. Прессование ведут при температуре какао тертого 90... 95 °С. Продолжительность прессования от 15 до 20 мин при повышении давления в конце прессования до 35.. .45 МПа. Если очень быстро сжимать какао тертое, то масло не успеет стечь через капилляры между твердыми частицами до их закупоривания и его выход уменьшается.

Из рабочих  камер 25 масло выдавливается через фильтрующие элементы и трубопроводы в емкость 29 с весами 28. По показаниям весов судят о количестве отжатого масла и завершении цикла прессования. Затем какао-масло перекачивают в фильтр 30, а из него в сборник 17.

Твердый остаток, образующийся после прессования  и называемый какао-жмыхом, представляет собой диски массой 8... 10 кг, диаметром 450.. .550 мм и толщиной 40.. .45 мм, количество которых зависит от количества рабочих камер пресса. В жмыхе остается 10,5...17 % жира. При разгрузке пресса 24 диски из жмыха падают под пресс на ленточный конвейер 2, снабженный воздушным охлаждением. Он подает диски в жмыходробилку 23, в которой их дробят на куски размером с грецкий орех. Далее куски жмыха шнеком 21 и норией 6 подаются через магнитный сепаратор в штифтовую мельницу 22. При измельчении получается горячий порошок температурой до 110 °С, который воздухом подается в теплообменный аппарат, представляющий собой трубу в трубе со шнеком внутри. В кольцевом пространстве между трубами течет раствор хлорида кальция температурой 14°С. В теплообменнике порошок охлаждается до 16 °С. Далее порошок отделяется от воздуха в циклоне 11 и шнеком 21 подается в классификатор 20, и после отделения в нем крупных частиц поступает в сборник 17. Из последнего какао-порошок поступает в машину 19 для фасования в картонные коробки, которые затем оклеиваются целлофаном в машине 18. Из нее коробки с какао-порошком транспортируются в экспедицию для упаковки в торговую тару и отправки потребителям.

Приготовление шоколадной массы начинается с формирования рецептурной смеси в соответствии с утвержденной рецептурой. Из темперирующих сборников жидкие компоненты (какао тертое, какао-масло и др.) насосами подаются в дозаторы 34 рецептурно-смесительной установки. В дозаторы 34 загружают сахар, сухое молоко и другие сыпучие компоненты. Сахар подается в виде предварительно приготовленной сахарной пудры с размерами частиц не более 80 мкм. Для этого сахар-песок из расходного бункера 36 транспортируется конвейером 2 в питатель мельницы 8 и после измельчения поступает в дозатор установки 34.

Загрузку компонентов  в смеситель установки 34 при одновременном их перемешивании выполняют в такой последовательности: какао тертое, сахарная пудра и все добавления, подлежащие измельчению (сухое молоко, тертый орех, кофе и др.). Разогретое какао-масло подают постепенно, чтобы масса имела температуру 40...45 °С, а общее содержание жира составляло 24...30 %. В результате смешивания компонентов необходимо получить однородную массу температурой 35.. .45 °С с пластичной тестообразной консистенцией. Такая масса непрерывно поступает на конвейер 2 со стальной лентой и с помощью шиберов распределяется на пятивалковые мельницы 35.

Количество  параллельно установленных мельниц зависит от производительности смесителя и может достигать семи штук. Качество шоколада существенно зависит от степени измельчения рецептурной смеси: чем меньше размер твердых частиц, тем выше качество. Размер частиц не должен превышать 35 мкм, а шоколадная масса в зависимости от вида вырабатываемого шоколада должна содержать от 92 до 97 % частиц размером менее 20 мкм. Измельчение массы осуществляется путем растирания и раздавливания твердых частиц в зазоре между быстровращающимися валками, имеющими шлифованную твердую поверхность. Сопряженные валки вращаются с разными скоростями в противоположных направлениях. Степень измельчения массы зависит от величины зазора между сопряженными валками. Чем сильнее сжаты валки, тем лучше будет измельчен продукт, но с уменьшением зазора между валками снижается производительность мельницы. В процессе измельчения в мельнице 35 наблюдается изменение жидкой консистенции загружаемой рецептурной смеси в порошкообразной продукт. При измельчении увеличивается поверхность твердых частиц массы, поэтому введенного в рецептурную смесь какао-масла оказывается недостаточно для полного смачивания частиц, и масса приобретает сыпучесть.

Измельченная  масса ссыпается на непрерывно движущийся конвейер 2 со стальной лентой, который направляет продукт на разведение, гомогенизацию и квитирование в ротационную конш-машину 33. Процессы разведения шоколадной массы какао-маслом с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ), гомогенизация и конширование шоколадных масс осуществляются одновременно.

Рабочие органы конш-машины: три гранитных конических ролика, совершающих планетарное движение по конусной гранитной внутренней поверхности емкости, а также лопастные мешалки и шнек подвергают шоколадную массу интенсивной механической обработке. Продолжительность вымешивания устанавливают в зависимости от типа применяемого оборудования и вида обрабатываемой массы. Например, в ротационной конш-машине масса для обычного молочного шоколада обрабатывается в течение 8 ч при температуре 45.. .55 °С, а для получения десертного шоколада без добавлений требуется 24 ч перемешивания при температуре 55...75°С.

В процессе конширования происходит частичное удаление влаги и равномерное распределение масла между твердыми частицами, которые приобретают округлую форму. При измельчении твердых частиц увеличивается их поверхность и для поддержания необходимой вязкости шоколадной массы требуется периодически добавлять какао-масло при помощи дозатора 34. Обработанная масса становится однородной и приобретает пластичную консистенцию с минимальной постоянной вязкостью. Под влиянием продолжительного механического и теплового воздействия в шоколадной массе происходит ряд физико-химических и структурно-механических изменений, которые обусловливают существенное улучшение качества шоколада, повышая его вкусовые и ароматические достоинства.