Федеральное агентство по образованию
«Уральский государственный технический университет – УПИ»
Факультет экономики и управления
Специальность Бухгалтерский учет, анализ и аудит
Реферат
по дисциплине: Основы технологий производственных процессов
на тему: Технология производства шоколада
Екатеринбург
Введение
1. История шоколада
2. Характеристика сырья
3. Технология какао-порошка
4. Виды какао
5. Сбор и обработка какао
6. Производство шоколада
7. Оборудование
8. Описание форм для отливки шоколадных изделий
9. Виды шоколада и их использование
10. Темный шоколад продлевает жизнь
Заключение
Список литературы
Введение
В зависимости от применяемого сырья и технологии производства кондитерские изделия делят на две большие группы: сахарные и мучные. К сахарным изделиям относятся шоколад, конфеты, карамель, ирис, драже, мармелад, пастила, халва, восточные сладости и какао-порошок, к мучным – печенье, галеты, крекер, вафли, пряники, кексы, рулеты, торты, пирожные.
Кондитерские изделия имеют высокую энергетическую ценность, легко усваиваются, обладают приятным вкусом, тонким ароматом, привлекательным внешним видом.
Ассортимент вырабатываемых в нашей стране кондитерских изделий разнообразен, непрерывно изменяется и насчитывает около 5000 наименований.
Пищевая ценность кондитерских изделий обусловлена имеющимся в них комплексом необходимых организму человека веществ (углеводов, белков жиров, минеральных веществ, витаминов и др.).
Основными направлениями в разработке новых видов кондитерских изделий являются совершенствование ассортимента товаров для детского и диетического питания, увеличение количества белка, снижение содержания углеводов, и в первую очередь сахаров. В связи с тем, что белок является не только полноценным, но и дефицитным компонентом продуктов питания, на современном этапе ведется изыскание новых видов белково-содержащего сырья, которое может быть успешно использовано в производстве кондитерских изделий (молоко и молочные продукты, соя, глютен кукурузы, полуобезжиренная масса семян подсолнечника, мука Тритикале, Кама и др.). Для повышения биологической ценности изделий используют также такое ценное сырье, как плоды и овощи. С целью сохранения белка, витаминов, ферментов и других биологически-активных веществ изыскиваются также новые технологические процессы производства кондитерских изделий.
Историй и легенд, связанных с появлением шоколада, великое множество. Сейчас уже никто не берется назвать точное место и время его появления. Принято считать, что первыми прикоснулись к тайне вкуса шоколада индейцы Майа, жившие на берегу Мексиканского залива, у которых был даже особый бог, распоряжавшийся какао. Какао-бобы считались в то время валютой, растущей на деревьях. Зерна божественного плода носили название «какаксолата»; им приписывались всяческие благотворные, а порой и мистические свойства. Отчасти это объясняется тем, что древние мексиканцы обнаружили стимулирующие свойства шоколада.
Плоды шоколадного дерева имеют очень горький вкус, и прошло немало времени, прежде чем люди в совершенстве овладели секретом приготовления шоколада. К употреблению священного напитка допускались лишь избранные, чаще всего находящиеся на вершине социальной лестницы. Вожди и предводители племен пили из золотых чаш напиток «чоколатль» («choco» – горький, «atl» – вода, добавляемая в какао). Вождь ацтеков Монтесума так любил шоколадный напиток, что ежедневно выпивал по 50 бокалов.
Впервые европейцы столкнулись со священным напитком в XVI веке, когда великому путешественнику Христофору Колумбу инки предложили в подарок чашу с шоколадом. Но он отказался от подарка, не сумев оценить его по достоинству. Зато соратник Колумба Эрнандо Кортес по праву может считаться главным популяризатором шоколада, поскольку именно он первым приготовил питье по рецепту инков. Надо сказать, что поначалу шоколадный напиток показался испанцам слишком горьким, и они добавили в него тростниковый сахар.
В Испании очень быстро возникла мода на «шоколат», его пили в любое время дня. Правда, остальные европейские страны узнали секрет напитка инков только спустя примерно полвека. До этого времени испанцы ревниво хранили рецепт чудесного напитка в течение почти столетия. Когда в 1587 году британский корабль захватил испанское судно, груженное бобами какао, груз был уничтожен как бесполезный. Зато в XVII веке шоколад становится популярным во всех королевских дворах Европы, начав свое триумфальное шествие с Франции благодаря супруге короля Людовика XIII Анне Австрийской, испанке по происхождению. Оценившие вкус шоколада европейцы снабдили его еще одной легендой, согласно которой дерево, дающее такие замечательные плоды, несомненно, произрастало в райском саду.
В XVIII веке шоколаду приписывали способность излечивать лихорадку, катар желудка и даже продлевать жизнь. Впрочем, в то время цена на шоколад была настолько баснословной, что далеко не все сословия могли себе его позволить.
В XIX веке число плантаций какао по всему миру значительно увеличилось. Цена на бобы значительно снизилась, и шоколад стал популярным и вполне доступным напитком.
До XIX века шоколад употреблялся только в жидком виде. Первые плитки, появившиеся в 70‑х годах XIX века благодаря английской фирме «Фрай и Сыновья», были сразу же оценены по достоинству. А в 1876 году Даниэль Петер изобрел новый сорт шоколада – молочный. Молочный порошок, необходимый ингредиент этого сорта, ему поставлял Анри Нестле.
В начале XX века под маркой Нестле начинает производиться молочный шоколад по рецептам Петера и Кохлера, двух самых известных специалистов в этой области. В 1929 году их фабрики слились с Нестле, как и фабрика Кайе, что определило дальнейшее развитие компании. Именно шоколад стал главным направлением деятельности дома Нестле. В настоящее время компания «Нестле» продолжает традиции великолепного качества швейцарского шоколада на пяти континентах.
2. Характеристика сырья
Основным сырьем для производства шоколада и какао-порошка являются какао-бобы – семена какао-дерева, произрастающего в тропических районах земного шара. По происхождению какао-бобы подразделяют на три группы: американские, африканские и азиатские. Наименование товарных сортов соответствует названию района их производства, страны или порта вывоза (Гана, Байя, Камерун, Тринидат).
По качеству какао-бобы подразделяют на две группы: благородные (сортовые), обладающие нежным вкусом и приятным тонким ароматом с множеством оттенков (Ява, Тринидат), и потребительские (ординарные), имеющие горький, терпкий, кисловатый вкус и сильный аромат (Байя, Аккра).
Какао-боб состоит из твердого ядра, образованного двумя семядолями, зародыша (ростка), твердой оболочки (какаовеллы). Основными компонентами какао-бобов являются жир, алкалоиды теобромин и кофеин, белки, углеводы, дубильные и минеральные вещества, органические кислоты и ароматические вещества.
Жир (какао-масло), содержащийся в ядре в количестве 51 – 56% сухих веществ, имеет большое значение при формировании свойств шоколада. При температуре 25 °С какао-масло твердое и хрупкое, а при 32 °С, т.е. при температуре ниже температуры человеческого тела, – жидкое, поэтому во рту плавится без остатка. Благодаря этим свойствам какао-масла шоколад, являясь твердым и хрупким продуктом, легко расплавляется при употреблении.
Теобромин составляет 0,3–1,5% сухих веществ ядра какао-бобов и 0,5–1% сухих веществ какаовеллы. Теобромин и кофеин возбуждают сердечную деятельность и нервную систему человека. Однако стимулирующее действие теобромина на сердечную деятельность проявляется в более слабой и мягкой форме, чем кофеина. Кроме того, теобромин и кофеин наряду с дубильными веществами обусловливают горький вкус какао-бобов.
Углеводы какао-бобов представлены крахмалом (5–9%), сахарозой (0,5–1,6%), глюкозой и фруктозой, клетчаткой (в ядре – 2,5%, в какаовелле – 16,5%) и пентозанами (в ядре – 1,5%, в какаовелле – 6%). Содержание белка в ядре какао-бобов 10,3–12,5%, в какаовелле – 13,5%.
3. Технология какао-порошка
Сырьем для получения какао-порошка является какао-жмых, который остается после прессования какао тертого. Какао-жмых, имеющий после прессования форму дисков сначала дробят на куски размером около 25 мм, охлаждают до температуры 35–40 °С, а потом подают на измельчение. Далее частицы увлекаются потоком воздуха в охладитель, а затем в воздушный сепаратор, в котором отделяются крупные частицы и направляются на повторное измельчение. Фракция, содержащая мелкие частицы, направляется на фасовку.
Шоколадные изделия характеризуются прекрасными вкусовыми свойствами, высокой калорийностью (540–560 ккал, или 2260–2330 кДж, на 100 г.). Благодаря наличию теобромина и кофеина шоколад быстро снимает усталость, повышает работоспособность.
В процессе технологической обработки из какао-бобов получают три основных полуфабриката: какао тертое, какао-масло и жмых. Какао тертое и какао-масло используют для приготовления шоколада, из какао-жмыха получают какао-порошок.
Существует три вида молочного шоколада: темный, молочный и белый. В состав темного шоколада, обладающего горьковато-сладким вкусом, входит какао-масса, сахар и какао-масло. Молочный шоколад состоит из какао-массы, сахара, сухого цельного молока, какао-масло и разных добавок, в основном, ванили и различных ароматизаторов. Белый шоколад это отличное содержание молока и сахара.
Список литературы
1. Анфимова Н.А. Кулинария. / Н.А. Анфимова, Л.Л. Татарская, Т.И. Захарова.
2. Анфимова Н.А. Кулинария «Повар-кондитер». / Н.А. Анфимова, Л.Л. Татарская. М.: ПрофОбрИздат, 2002.
3. Общественное питание. М.: Просвещение, 1985.
4. Сборник рецептов мучных и кондитерских изделий. М.: Экономика, 1986.
5. Токарев Л.Т. Производство кондитерских изделий. / Л.Т. Токарев. М.: Пищевая промышленность, 1987
6. www.svitoch.lviv.ua
Трудно найти человека, который был бы равнодушен у шоколаду – это и замечательное лакомство, и продукт, способствующий выработке эндорфина, который способен повышать настроение. Технология изготовления шоколада на лучших кондитерских фабриках постоянно совершенствуется, и используя различные ингредиенты, получаются плитки необходимого цвета и вкуса.
Как же делают шоколад на фабрике, и какие ингредиенты необходимы для изготовления этого удивительного лакомства? Согласно правильной технологии производства шоколада, используются семена вечнозеленого дерева какао, происходящего из субэкваториальных районов Америки. Растение, научное название которого – Theobroma cacao, относится к семейству стеркулевых, широко распространено в тропиках.
Сегодня какао, называемое в нашей стране шоколадным деревом, выращивают и на других континентах. Но в диком виде его можно встретить на побережье Мексики, в Центральной и Южной Америке. Высота дерева зависит от места произрастания и колеблется от 10 до 20 метров. При культурном возделывании высоту регулируют путем обрезки, и она редко достигает 7 метров. Листья какао тонкие, продолговато-эллиптические, длиной до 30 сантиметров, цветки небольшие, восковидные, розовато-белые, появляются на поверхности ствола и крупных ветвей. Плод, созревание которого продолжается четыре месяца, у какао небольшой, а его длина колеблется в пределах 20–38 сантиметров. По внешнему виду он напоминает большой огурец или маленькую дыню, с кожистой, слегка одеревеневшей оболочкой красного, красновато-бурого, зеленого или желтого цвета, меняющегося в процессе созревания. В одном плоде какао находится от 20 до 50 бобов, погруженных в вязкую, липкую жидкость, твердеющую на открытом воздухе. Отдельное семя (боб) покрыто маслянистой кожурой.
По месту произрастания какао-бобы для настоящего шоколада разделяют на американские, африканские и азиатские, а крупнейшими экспортерами какао-бобов являются такие страны, как Кот-д’Ивуар, Венесуэла, Индонезия, Гана, Камерун, Бразилия и Эквадор.
Самым лучшим принято считать группу сортов «Криолло», характеризующихся мягким вкусом. Его разводят в Венесуэле, Коста-Рике и Никарагуа. Сорта группы «Форастеро» наиболее распространен среди производителей и экспортеров. Группа какао-бобов сорта «Ка-лабасильо» – самая дешевая из всех, но при этом и самая низкокачественная.
Из чего делают шоколад на современных фабриках? Для производства шоколада используют какао-бобы всех трех сортов. Со стволов дерева их срезают большими, длинными ножами (мачете) и собирают в корзины. Затем урожай сваливают в кучи, и плоды разрезают на несколько частей. Следующий этап процесса изготовления шоколада заключается в отделении какао-бобов от мякоти – опытный резчик в течение одного часа вскрывает до пятисот плодов шоколадного дерева.
В процессе того как делают шоколад, какао-бобы раскладывают на поддонах и оставляют на несколько дней для фермантации – под действием природных дрожжей и ферментов они темнеют и приобретают яркий шоколадный запах и вкус. По завершении этого процесс, согласно правильной технологии приготовления шоколада, плоды сушат на солнце и жарят, удаляя шелуху. Затем их сортируют и упаковывают для дальнейшей переработки.
На следующем этапе изготовления шоколада на фабрике какао-бобы перемалывают до получения пастообразной массы, называемой какао тертое. Интересно, что жиры, входящие в состав какао-бобов, при нагревании плавятся и после измельчения какао тертое получается в жидком виде, но густеет и затвердевает в процессе охлаждения. Теперь продукт пригоден для производства шоколада, а также использования в косметических и фармакологических изделиях.
Самый ценный продукт, получаемый путем прессования какао тертого, – это какао-масло. Оно не только входит в число обязательных ингредиентов шоколада, но используется для приготовления мазей в косметике. Именно какао-масло придает шоколаду его неповторимый вкус. Но оно имеет и некоторые уникальные свойства, так как состоит из трех типов жиров. Один из них идентичен жиру оливкового масла. Второй относится к типу так называемых насыщенных жиров, превращаемых в печени в жир, похожий на жир оливкового масла. Третий вид жира помогает укрепить клеточные мембраны нашего организма. Все это говорит о том, что жир, содержащийся в какао-масле, не вреден для человека.
Сухой остаток, полученный при приготовлении , перемалывают, и получается известный всем какао-порошок, используемый в кондитерском производстве и для приготовления напитка какао.
Посмотрите видео, как делают шоколад на современных производствах:
В какао-бобах шоколадного дерева содержится до 300 различных полезных веществ. Примерный химический состав шоколада из какао-бобов следующий: жиры составляют 54 %, белки – 11,5 %, целлюлоза – 9 %, крахмал и полисахариды – 7,5 %, танин – 6 %, вода – 5 %, минеральные вещества и соли – 2,6 %, органические кислоты – 2 %, сахариды – 1 % и кофеин – 0,2 %. В числе веществ, содержащихся в какао-бобах, можно отметить: анандамид, аргинин, дофамин, эпикатехин, гистамин, кокохил, серотонин, триптофан, тирамин, фенилэтиламин, полифенол, салсолинол, магний.
Учитывая химический состав шоколада, пищевая ценность продукта очень высока. Калорийность 100 г готовой шоколадной плитки составляет порядка 550 кКал.
В многочисленных исследованиях отмечается, что жиры, содержащиеся в какао-бобах, относятся к так называемым насыщенным жирам, но при этом не оказывают на организм человека вредного влияния – шоколад не повышает уровень холестерина в крови. Состав какао-бобов таков, что входящие в него элементы органично дополняют друг друга. Например, хром участвует в расщеплении глюкозы, поддерживая нормальный уровень сахара в крови, и способствует жировому обмену. Все это необходимо нам и в косметологии, и при правильном питании.
Производство шоколада
– непростой технологический процесс. Ведь молекулы веществ, образующих какао-масло, при затвердевании могут упаковываться шестью раз-личными способами!
Чтобы получить какао-масло нужной модификации, кондитеры поступают так: расплавленный шоколад медленно охлаждают до начала кристаллизации, а затем вновь слегка нагревают, доводя до температуры лишь немного ниже 34°С.
Для стабилизации образующейся массы в шоколад добавляют эмульгатор - обычно это лецитин (вещество класса фосфолипидов – сложных эфиров глицерина, образованных карбоновыми кислотами и фосфорной кислотой).
Лецитины получают в основном из подсолнечного, соевого и рапсового масел; применяют их преимущественно как эмульгаторы. Хорошие эмульгирующие их свойства – это следствие комбинации липофильных и гидрофильных групп в молекулах.
Установлено, что введение лецитина в рацион питания человека в течение длительного времени не сопровождается какими-либо неблагоприятными последствиями.
Как правило, в состав шоколада входит какао, которое придает ему темный цвет, белый же шоколад его не содержит. Среди ингредиентов молочного шоколада – сухое молоко или сливки.
При изготовлении дешевых сортов шоколада не соблюдают строгий температурный режим кристаллизации какао-масла, и оно затвердевает в виде смеси различных модификаций. Чтобы такой шоколад не рассыпался, добавляют большее количество эмульгатора.
Иногда вместо масла какао в кондитерской промышленности используют менее дорогие твердые растительные масла – кокосовое или пальмовое. Но в этом случае полученное изделие уже нельзя считать шоколадом!
Рассмотрим процесс производства шоколада по схеме 1.3.1 (приложение 1
).
1.
Прежде чем получить шоколадную массу, необходимо пройти процесс обработки какао-бобов. А все начинается с их обжига.
На фабрике какао-бобы предварительно очищают, сортируют и жарят, чтобы избавится от лишней влаги и достичь требуемого для шоколада запаха и вкуса, а сами бобы приобретают равномерную темно-коричневую окраску.
Обжарка - это очень важный этап производства шоколада, от которого во многом зависит качество будущего шоколада, его запах и вкус.
2.
После обжарки какао-бобы охлаждают, а затем направляют в веечную машину
, которая их рафинирует, отделяет от нее шелуху (так называемую какаовеллу
) и дробит на какао-крупку.
Обжаренную и очищенную какао-крупку тщательно измельчают. Чем лучше будет измельчена какао-крупка, тем более насыщенным и тонким будет вкус шоколада. Размер твердых частиц какао, прошедших через измельчающее оборудование, не должен превышать 75 мкм.
3.
Какао-тертое
содержит 54% очень ценного вещества - какао-масла, которое является основной составляющей для производства настоящего шоколада.
Для получения какао-масла какао-тертое нагревают до определенной температуры (95–105°С), затем в нагретом состоянии прессуют.
Вот так какао-масло отделяется от твердого остатка, который в дальнейшем используется для приготовления какао-порошка. А вот в различных дешевых суррогатах какао-масло почти отсутствует. Отсюда и появляются 200 граммовые шоколадки по цене 100 граммовой.
Какао-тертое, сахар и часть какао-масла смешиваются в определенных пропорциях. После смешивания масса поступает на измельчение. Чем выше степень измельчения, тем нежнее вкус.
Превращение дробленых бобов какао в шоколад путем смешивания различных компонентов - это искусная и секретная область в производстве шоколада.
Для приготовления шоколада в какао-массу необходимо добавить какао-масло, сахар, ваниль. Эти ингредиенты смешивают и месят до получения гладкой, однородной массы.
4.
Это один из важнейших этапов в производстве шоколада. После смешивания и измельчения шоколадная масса подвергается интенсивному вымешиванию при высоких температурах.
Это весьма длительный процесс, в результате которого из шоколадной массы испаряется лишняя влага, устраняются несовместимые вкусы и ароматы, комочки, которые еще присутствуют, а также вытесняются летучие кислоты и чрезмерная горечь, а твердые частицы какао округляются.
Консистеция шоколада при этом становится более однородной, а вкус - тающим.
Темперирование - это ключевая стадия производства шоколада, цель которого - контроль производства необходимого количества и качества зародышей кристаллов какао масла, иными словами, чтобы какао-масло перешло в наиболее стабильную форму, обеспечивая шоколаду твердость, блестящую поверхность и стабильность блеска длительное время.
Для этого горячий шоколад сначала охлаждают до 28°С, а затем снова нагревают до 32°С. Если хотя бы на одном из этапов темперирования будет нарушена технология, это сразу же отразится на внешнем виде и структуре шоколада.
После темперирования шоколад разливают в подогретые формы. На этом же этапе, если того требует рецептура, в шоколад вносят различные добавки (например, орехи).
После этого шоколад отправляют в холодильные камеры. Здесь шоколад застывает, а его поверхность приобретает красивый блеск. Затем формы с застывшим шоколадом переворачивают вверх дном - и вытряхивают на конвейер.
Раздел 2.2. Производственная структура предприятия
Целью данного раздела является обоснование численности рабочих с учетом принятой технологии, организации производства и масштабов деятельности.
Рассмотрим технологию производства шоколада (рис 2.2.).
Предприятия, на которых процесс превращения какао-бобов в шоколад проходит от начала до конца, можно пересчитать по пальцам. Это очень крупные предприятия, на пример такие как участники холдинга «Объединенные кондитеры».
Технология производства шоколада
Рис.2.2. Технология производства шоколада
Технологическая схема приготовления шоколада
Рис.2.3.
Технологическая схема приготовления
шоколада
Данное предприятие является малым предприятием, поэтому оно будет закупать какао-продукты у поставщиков ингредиентов для кондитерской промышленности, в частности:
Какао-крупка
Ароматизаторы
Поставщики какао-крупки, ароматизаторов, орехов:
Торговый Дом «Аркада»
107553 г. Москва, ул. Амурская, д.1, стр. 13
ООО «Шоколандия»
119571 г. Москва, ул. 26 Бакинских комиссаров, д.11, стр. 1
Следовательно, технологический процесс будет начинаться с измельчения какао-крупки.
Технологический процесс
1. Измельчение какао-крупки
Обжаренную и очищенную какао-крупку тщательно измельчают, при этом разрушается клеточная ткань, что облегчает выделение из клеток какаового масла. Чем лучше будет измельчена какао-крупка на этом этапе, тем более полным и тонким будет вкус шоколада. Размер твердых частиц какао, прошедших через измельчающее оборудование, не должен превышать 75 мкм - такое какао называется какао-тертым. Какао тертое в разогретом состоянии (выше 35°С) представляет собой суспензию, состоящую из двух фаз: жидкой - масла какао и твердой - мелких частичек клеточной ткани какао-бобов.
Процесс измельчения какао-крупки
осуществляется в машинах разных типов,
для получения какао тертого высокой
дисперсности.
В процессе измельчения
какао-крупки в результате интенсивного
трения продукт подогревается и
превращается в легкоплывучую массу,
которая легко транспортируется насосами.
После измельчения влажность какао
тертого составляет 2-2,5%, количество
твердой фазы - 90-95%.
Рис.2.4. Какао-крупка
2. Прессование
Какао-тертое содержит 54% какао-масла - очень ценного вещества, необходимого для производства настоящего шоколада. Какао тертое собирают в специальные аппараты и нагревают до 85-90 °С и хранят при непрерывном перемешивании, чтобы не допустить расслоения жидкой и твердой фаз. Какао тертое используют для приготовления шоколадной массы и получения масла какао, которое является вторым основным компонентом шоколадного производства.
Процесс прессования проходит при температуре около 100 °С и давлении до 4,5-5,5 МПа. Цикл прессования - 15-40 мин в зависимости от количества жира в жмыхе, который используется для получения какао-порошка. Масло какао после прессов поступает хранится при температуре 50-60 °С. Жмых какао, полученный после прессования, в горячем состоянии транспортером подается на измельчение в жмыходробилку. Затем жмых охлаждается и подается в промежуточные бункера для хранения.
Рис.2.5. Какао-тертое
3. Смешивание и измельчение
Какао-тертое, сахар и часть какао-масла смешиваются в определенных пропорциях. После смешивания масса поступает на измельчение. Эта стадия является очень важной при выработке шоколада: чем выше степень измельчения, тем нежнее вкус. Общее содержание натуральных какао-продуктов в такой смеси во многом определяет не только качество, но и стоимость шоколада. Особенно это касается содержания какао-масла - продукта сколь ценного, столь и дорогого.
Основным требованием процесса
смешивания является тщательное
равномерное перемешивание всех составных
компонентов с целью получения однородной
пластической тестообразной массы.
Перед
смешиванием проводят дозирование
компонентов согласно рецептуре. В первую
очередь в смеситель поступает какао
тертое, потом сахарная пудра и другие
добавки, а в последнюю очередь загружается
масло какао в такой пропорции, чтобы
общее содержание жира в шоколадной
массе составляло 26-30%. Затем шоколадную
массу измельчают. Во время измельчения
шоколадная масса приобретает тестообразный
вид. По мере продвижения по валкам
твердые частички измельчаются, резко
увеличивается их суммарная поверхность,
и масса становится порошкообразной.
Масло какао, которое распределяется по
значительно увеличенной суммарной
поверхности массы, приобретает форму
тонкой пленки, что приводит к высыханию
массы.
Измельченная шоколадная масса
во время нагревания и тщательного
перемешивания разводится маслом какао
для перехода из порошковидного состояния
в жидкое.
4. Конширование
Это один из важнейших этапов в изготовлении шоколада. После смешивания и измельчения шоколадная масса подвергается коншированию - интенсивному вымешиванию при высоких температурах. Его целью является удаление всей остаточной влаги, устранение несовместимых вкусов и ароматов, комочков, которые еще присутствуют, а также вытеснение летучих кислот и чрезмерной горечи. Коншированием обеспечивается оптимальное сохранение аромата в конечном продукте, а также хорошая гомогенность смеси, которая чрезвычайно важна для внешнего вида шоколада. Конширование - это весьма длительный (от 24 до 72 часов) процесс. Консистенция шоколада при этом становится более однородной, а вкус - более нежным, «тающим». После обработки шоколадной массы в нее вносят оставшиеся компоненты, предусмотренные рецептурой: какао-масло и лецитин - для разжижения массы и оптимизации ее отливки в формы; натуральный ароматизатор (ванилин) - для придания шоколаду более тонкого, изысканного аромата.
Рис.2.6. Конширование шоколадной массы
5. Темперирование
Темперирование - это ключевая стадия производства шоколада. Горячую шоколадную массу после конширования нужно охладить, но из-за содержания в ней какао-масла делать это приходится в несколько этапов. Дело в том, что какао-масло - это полиморфный жир. При охлаждении оно кристаллизуется и затвердевает, но в зависимости от условий охлаждения может принимать разные формы. Темперирование необходимо для того, чтобы какао-масло перешло в наиболее стабильную форму. Для этого горячий шоколад сначала охлаждают до 28°С, а затем снова нагревают до 32°С. Если хотя бы на одном из этапов темперирования будет нарушена технология, это сразу же отразится на внешнем виде и структуре шоколада. Например, на его поверхности может появиться характерный белый налет. Такая «седина» - результат неправильного темперирования. Причем, проявляется «седина» не сразу, а спустя некоторое время. Кроме того, при неправильном охлаждении шоколад может стать крупнозернистым и рассыпчатым. При этом его вкусовые свойства сохранятся, но вот товарный вид будет безнадежно испорчен.
Рис.2.7. Поверхность шоколада с нормальным темперированием
Рис.2.8. Поверхность плохо оттемперированного шоколада
На рисунке 2.7. поверхность шоколада с нормальным темперированием практически не имеет значительных выступов и перепадов высот. На рисунке 2.8. на поверхности плохо оттемперированного шоколада хорошо видны выступающие игольчатые кристаллы какао масла, которые самопроизвольно образовались в процессе хранения шоколада.
6. Формование
После темперирования шоколад разливают в подогретые формы. На этом же этапе, если того требует рецептура, в шоколад вносят различные добавки (например, орехи). После этого шоколад отправляют в холодильные камеры. Здесь шоколад застывает, а его поверхность приобретает красивый блеск. Затем формы с застывшим шоколадом переворачивают вверх дном - и вытряхивают на конвейер.
В результате шоколад в готовом
виде имеет твердую, ломкую, специфическую
структуру, характерную по аромату и
вкусу только для шоколада.
7.
Упаковка и маркировка
Последней стадией производства шоколада является его упаковка и маркировка. Из холодильника шоколадные плитки системой транспортеров подаются на упаковку. Здесь специальные автоматы заворачивают шоколадные плитки в этикетки.
8. Условия и срок хранения
Шоколад следует транспортировать и хранить при температуре 18±3°С и относительной влажности менее 75%. В процессе хранения шоколад особенно чувствителен к теплу. Поэтому поддержание необходимой температуры хранения строго обязательно. В случае несоблюдения этих условий шоколад может «поседеть» и потерять свой товарный вид.
Оборудование
На проектируемом предприятие будет установлено современное оборудование – поточная линия «ChocoEasy».
Производительность 150-300 кг в день.
Длительность процесса – 8 часов.
Рис 2.9. Оборудование «ChocoEasy»
Модуль «ChocoEasy» состоит из следующих частей:
Модуль подготовки и промежуточного хранения сахара и сухих материалов.
Модуль растапливания и промежуточного хранения какаомассы и какаомасла.
Конш для сухого и мокрого конширования.
Бисерная мельница для тонкого помола шоколадной массы.
Комплектный блок управления оборудованием.
Стадии технологического процесса. Производство плиточного шоколада включает следующие стадии:
Устройство и принцип действия линии (рис. 1)
Рис. 1.
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 10 загружаются в дробильно-очистительно-сортировочную машину 11, 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 11 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 11 какаовелла поступает в циклон 12, после отделения от воздуха она выгружается в мешки и отправляется на утилизацию. Какао-крупка пневмотранспортером подается через магнитный сепаратор в расходный бункер 13. 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 14, дисковой 75 и шариковой 77. В мельнице 14 крупка подвергается предварительному измельчению и поступает на истирание между дисками мельницы 75. В ней получается грубодисперсное какао тертое, которое насосом 16 нагнетается в шариковую мельницу 17 для тонкого измельчения. Готовая тертая масса собирается в темперирующем сборнике 18, из которого может перекачиваться насосом либо в сборник 35 для получения какао-масла и какао-порошка, либо в сборник 19 для производства шоколада.
Какао тертое, предназначенное для получения какао-масла, хранится в темперирующем сборнике 35 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 35 какао тертое насосом перекачивается в дозирующую емкость 34, из которой по трубопроводам с обратными клапанами какао тертое поступает в рабочие камеры 33 гидравлического пресса 32. 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 33 масло выдавливается через фильтрующие элементы и трубопроводы в емкость 57 с весами 36. По показаниям весов судят о количестве отжатого масла и завершении цикла прессования. Затем какао-масло перекачивают в фильтр 38, а из него в сборник 44.
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 32 диски из жмыха падают под пресс на ленточный конвейер 31, снабженный воздушным охлаждением. Он подает диски в жмыходробилку 30, в которой их дробят на куски размером с грецкий орех. Далее куски жмыха шнеком 29 и норией 28 подаются через магнитный сепаратор в штифтовую мельницу 2 7. При измельчении получается горячий порошок температурой до 110°С, который воздухом подается в теплообменный аппарат 26, 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 25 и шнеком 24 подается в классификатор 23, и после отделения в нем крупных частиц поступает в сборник 22. Из последнего какао-порошок поступает в машину 21 для фасования в картонные коробки, которые затем оклеиваются целлофаном в машине 20. 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 47 рецептурно-смесительной установки 52. В дозаторы 50 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 48 транспортируется конвейером 49 в питатель мельницы 51 и после измельчения поступает в дозатор установки 52.
Загрузку компонентов в смеситель установки 52 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 46 со стальной лентой и с помощью шиберов распределяется на пятивалковые мельницы 45.
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 45 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 43 со стальной лентой, который направляет продукт на разведение, гомогенизацию и квитирование в ротационную конш-машину 41. 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 42. 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.
Приготовленная шоколадная масса перекачивается на хранение в темперирующие сборники, а затем в темперирующие машины 40, в которых температура постепенно снижается до 40…45°С. Готовую шоколадную массу, поступающую на формование, подвергают фильтрации для удаления посторонних примесей. Массу пропускают через металлические фильтры с диаметром ячеек 2 мм, установленные на входе в автоматическую машину 39 для темперирования шоколадных масс.
Темперирование шоколадной массы в машине 39 протекает непрерывно в очень тонком слое при весьма интенсивном перемешивании. Массу быстро охлаждают от 45…50°С до 33°С, а затем медленно снижают температуру до 30…32,5°С (при выработке шоколада без добавлений) и выдерживают массу в этом температурном интервале, не прекращая интенсивного перемешивания. Вследствие большой вязкости и значительной массы молекулы какао-масла имеют малую скорость, что затрудняет создание центров кристаллизации. При таком режиме создаются оптимальные условия для равномерного образования центров кристаллизации только устойчивой Р-формы масла-какао и исключается жировое поседение шоколада.
Оттемперированная шоколадная масса подается в агрегат для формования плиточного шоколада, состоящий из отливочной машины 57, цепного конвейера с формами и охлаждающего аппарата 55. Отливочная машина имеет две дозировочные головки, которые при помощи поршневых систем дозируют определенные порции шоколадной массы в жесткие формы. Например, первая по ходу технологического процесса дозировочная головка настроена на порцию массы 50 г., а вторая - 100 г. При этом составы шоколадных масс, подаваемых в головки, тоже могут быть различны. Производительность дозировочной головки до 24 форм/мин регулируется бесступенчато.
При формовании шоколада используют преимущественно металлические формы. Их изготовляют из специальной нержавеющей стали (сталита) или малоуглеродистой мягкой стали, покрытой с рабочей стороны тонким слоем чистого никеля (платиноля). Формы и все их ячейки должны иметь блестящую и гладкую, хорошо отшлифованную и отполированную, совершенно чистую рабочую поверхность. Формы шарнирно закреплены на цепном конвейере длиной около 200 м, их можно легко снять или поставить на конвейер в месте поворота конвейера перед дозировочной головкой. При изготовлении шоколадных плиток разной массы и состава формы устанавливаются на конвейере поочередно через одну для каждого вида изделий.
Формование шоколадных плиток происходит следующим образом. Темперированная шоколадная масса дозировочными головками заливается в формы, предварительно подогретые до температуры 30…32°С. Заполненные формы поступают в зону вибрационной обработки 56. Их принудительно перемещают цепным конвейером по поверхности постоянных магнитов, совершающей вибрационные колебания по вертикали с частотой 33 Гц. Вибрация приводит к разрушению внутренней структуры шоколадной массы и, как следствие, к понижению предельного напряжения сдвига и вязкости. При этом шоколадная масса хорошо заполняет все углубления формы, содержащиеся в массе мелкие пузырьки воздуха удаляются из ее объема. Благодаря вибрационной обработке форм в течение 3…5 мин шоколад приобретает темный цвет и блестящую поверхность.
Обработанная вибрацией шоколадная масса должна быть быстро охлаждена, так как при медленной кристаллизации образуются крупные кристаллы какао-масла и возможно жировое поседение шоколада. Поэтому формы с шоколадной массой охлаждаются в аппарате 55 сначала в течение 19 мин при температуре 6… 10°С. Чем ниже температура в охлаждающей камере, тем мельче получаются кристаллы какао-масла устойчивой Р-формы, а их распределение в массе равномернее. При низкой температуре воздуха изделие имеет блестящую зеркальную поверхность. Само изделие получается хрупким, имеющим нежный, тающий вкус и однородную структуру в изломе.
По окончании кристаллизации формы переворачивают на 180°С, под действием вибрации шоколадные плитки выпадают из форм на пластинчатый конвейер, а пустые формы возвращаются цепным конвейером к отливочной машине 57.
В нижней части охлаждающего аппарата 55 находится зона акклиматизации, в которой шоколадные плитки, размещенные на пластинчатом конвейере, продолжают выдерживаться при температуре 11…15°С. Шоколадные плитки, имеющие температуру, близкую к температуре воздуха цеха, можно направлять на завертку без длительной выстойки. Если вышедшая из охлаждающего аппарата плитка шоколада имеет температуру ниже точки росы воздуха в цехе, то на ее поверхности конденсируется влага из воздуха. В конденсате растворяется сахар, содержащийся в поверхностном слое. После прогревания изделия влага испаряется, а растворенный в ней сахар выкристаллизовывается. Поверхность плитки приобретает неприятный серый налет - сахарное поседение шоколада.
Шоколадные плитки выгружаются из аппарата 55 четырьмя ленточными питателями 54 и передаются в заверточные машины 53. Завертка плиточного шоколада производится в алюминиевую фольгу, парафинированную или подпергаментную подвертку и красочную этикетку. Фольга и подвертка предохраняют шоколад от увлажнения, а следовательно, от сахарного поседения, а также от потери аромата. Готовый шоколад обладает хрупкостью, в связи с чем предусмотрена дополнительная упаковка завернутых плиток в картонные футляры массой 2…2,5 кг. Футляры упаковывают в фанерные или тесовые ящики, картонные коробки, которые закрываются, забиваются гвоздями или заклеиваются.
Шоколад представляет собой продукт переработки какао-бобов и сахара; какао-порошок получают из измельченных, частично обезжиренных какао-бобов. Кроме того, продукцией шоколадного производства может быть шоколадная глазурь.
В зависимости от состава и качества обработки шоколад разделяют на две группы: натуральный без добавлений и с добавлениями. Обе группы шоколада подразделяют на десертный и обыкновенный шоколад. Десертный шоколад отличается от обыкновенного большим содержанием какао-продуктов и меньшим содержанием сахара, а также более тонким измельчением.
Натуральный шоколад изготавливают из какао тертого, какао-масла и сахара. При производстве натурального шоколада на получение какао-масла расходуется примерно две трети какао-бобов и только одна треть направляется непосредственно в шоколадную массу в виде какао тертого. Поэтому важной проблемой шоколадного производства является экономия какао-масла путем введения в рецептуру различных добавлений.
К первому типу относятся крупные добавления, не содержащие свободного жира: ореховая крупка, частицы цукатов, высушенных фруктов и ягод. Крупные добавки не изменяют структурно-механических свойств шоколадной массы и могут добавляться в значительных количествах. С их помощью значительно снижается расход какао-бобов.
Добавления второго типа представляют собой поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые оказывают разжижающее действие, т.е. снижают вязкость шоколадной массы при отливке в формы. Обычно в качестве такой добавки используют соевый фосфатидный концентрат.
Третий тип добавлений в своем составе содержит свободный жир, который с какао-маслом дает жировую смесь. Физико-механические характеристики (температуры плавления и затвердевания, вязкость, предельное напряжение сдвига и др.) такой смеси отличаются от тех, которые имеет какао-масло. К таким добавкам относятся молочные продукты, ореховые и другие жиросодержащие массы, а также специальные жиры-эквиваленты и заменители какао-масла. Количество вводимых добавлений такого типа определяют после предварительного определения оптимальных физико-механических характеристик получаемых жировых смесей.
Применение добавлений второго и третьего типа позволяет экономить расход какао-масла при производстве шоколада.
Кроме вышеперечисленных добавлений в рецептурах шоколада предусмотрено применение ванилина и ароматизирующих эссенций.
В зависимости от способа формования шоколад делится на плиточный, пористый и шоколад с начинками: пралиновыми, помадосливочными, фруктово-мармеладными и др.
Какао-порошок представляет собой тонко измельченный продукт, получаемый из частично обезжиренного какао тертого, и применяется для приготовления напитков. Какао-порошок вырабатывают из какао-жмыха, представляющего собой отход производства при получении какао-масла.
Шоколадная глазурь является разновидностью шоколада без добавлений, но с более высоким содержанием жира для увеличения текучести. Глазурь применяется для покрытия наружной поверхности корпусов конфет, вафель и других кондитерских изделий, а также мороженого .
