Производство шоколадных масс

Производство шоколада очень сложный процесс. В этом производстве необходимо учитывать взаимосвязь и взаимное влияние отдельных технологических операций, а также предварительную подготовку какао-полуфабрикатов.

Шоколадная масса - это полуфабрикат, полученный смешиванием сахарной пудры (С) с какао-маслом (М), какао тертым (Т) и добавками.

Виды шоколадных масс. Классификация шоколадных масс по видам показана на рис. 62.

Из шоколадной массы без добавок (т. е. натуральной) готовят натуральный шоколад, а с наполнителями - шоколад с добавками. Шоколад обоих видов может быть обыкновенным и десертным; в десертном дисперсность частиц большая.

Шоколадная масса в зависимости от температуры находится в твердом и жидком состоянии.

Добавки могут быть двух типов:

содержащие свободный жир, который с какао-маслом дает жировую смесь. По реологическим характеристикам такая смесь отличается от какао-масла. Добавки этого типа можно вводить в небольших количествах;

не содержащие свободного жира, их можно вводить в значительных количествах, например ореховую крупку. Это крупные добавки. За счет них значительно снижается расход какао-бобов в производстве шоколада.

Разновидностью шоколадной массы является шоколадная глазурь. Большая текучесть шоколадной глазури обусловлена повышенной жирностью.

Шоколадные массы по классификации П.А. Ребиндера являются структурированными системами. Их структурообразование происходит за счет молекулярных сил сцепления между частицами твердой фазы через тонкие прослойки дисперсионной среды - какао-масла.

Наиболее значительным фактором, обусловливающим структурообразование дисперсных систем, является размер частиц твердой фазы. Количество твердых частиц, или дисперсность (D), выражают в процентах. Например, обыкновенная шоколадная масса содержит 92 % частиц размером до 35 мкм, т. е. ее дисперсность 92 %. Дисперсность десертной шоколадной массы без добавок не менее 97 %, а с добавками 96 %. Определение дисперсности производится по методу Реутова.

Смешивание компонентов шоколадных масс. Шоколадные массы вырабатывают на механизированных поточных линиях с дозированием компонентов, как по их объему, так и по массе.

На рис. 63 показана схема линии для производства обыкновенной натуральной шоколадной массы.

Ленточный дозатор 3 подает сахар-песок в микромельницу 4. Полученная пудра поступает по трубе 5 в обогреваемый смеситель 6 куда плунжерными дозаторами 1 и 2 подаются какао тертое и часть какао-масла. Компоненты тщательно перемешиваются, образуя однородную тестообразную массу температурой не выше 40 °С и жирностью до 28 %. Затем масса непрерывно поступает на стальную ленту 8 и с помощью шиберов 7 распределяется на пятивалковые мельницы 9. Число параллельно установленных мельниц может достигать семи в зависимости от производительности смесителя. Мельницы измельчают частицы дисперсной фазы, и их общая поверхность значительно увеличивается. На такой поверхности адсорбируется свободное какао-масло, отчего масса становится как бы сухой.

Разведение, гомогенизация и конширование шоколадных масс. Сухая, легко комкующаяся при сжатии пальцами масса с верхних валков мельниц ссыпается на стальную ленту 10, которая при помощи направляющих 12 подается в коншмашину 11, где осуществляются разведение, гомогенизация и конширование шоколадной массы.

Процессы разведения шоколадной массы какао-маслом с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ), гомогенизации и конширования осуществляются периодическим или непрерывным способом. Наиболее рационально готовить шоколадные массы при двухстадийном введении оставшегося от рецептурного количества какао-масла на стадии разведения. В коншмашину при непрерывном вращении перемешивающих органов загружают какао-масло из расчета, чтобы его количество в шоколадной массе было 30-31 %. Количество добавляемого какао-масла зависит от содержания его в измельченной массе.

Вымешивание массы с оптимальным содержанием жира 30 - 31 % при интенсивном механическом и тепловом воздействии значительно ускоряет процесс структурных изменений, способствуя равномерному распределению какао-масла между частицами твердой фазы. При этом масса гомогенизируется и приобретает минимальную постоянную вязкость. Вымешивание шоколадной массы без добавлений производят при температуре 55-70 °С, массы для молочных шоколадов - при 45-55 °С. Продолжительность вымешивания зависит от интенсивности механической обработки и типа применяемого оборудования. После получения шоколадной массы однородной консистенции добавляют рецептурное количество ПАВ, предварительно смешав их с какао-маслом в соотношении 1:1. Вымешивание с ПАВ производится не менее 1-2 ч, после чего проверяют вязкость и добавляют оставшееся количество какао-масла.

Доля фосфатидного концентрата, растворенного в нагретом до 50 °С какао-масле, составляет 0,3 % от общего рецептурного количества компонентов. Введение разжижителя позволяет экономить до 4 % какао-масла.

В процессе вымешивания осуществляется гомогенизация и конширование. Под гомогенизацией понимается тепловая обработка шоколадной массы при постоянном перемешивании в течение 68 ч (для обыкновенной шоколадной массы) в целях снижения и стабилизации вязкости. Продолжительность конширования зависит от назначения шоколадной массы (табл. 27).

Конширование заключается в длительном механическом и тепловом воздействии на шоколадную массу. В процессе конширования происходит округление и некоторое уменьшение размеров частиц какао и сахарной пудры, вязкость шоколадной массы снижается. Горький и вяжущий вкус шоколада смягчается вследствие частичного перехода дубильных веществ в нерастворимые или плохорастворимые соединения; удаляются остатки летучих кислот. Развивается тонкий, ярко выраженный аромат, свойственный шоколаду.

На некоторых предприятиях используют так называемое сухое конширование, когда провальцованную сыпучую массу обрабатывают без введения какао-масла. Через 3 - 6 ч постепенно под воздействием тепла и интенсивного перемешивания масса переходит в мазеобразное состояние. Шоколадная масса коншируется без введения дополнительного какао-масла до 40 ч. Только за несколько часов перед выгрузкой вводят какао-масло, разжижитель и другие рецептурные компоненты. Сухое конширование позволяет снизить расход какао-масла, но усиливает износ оборудования.

При приготовлении шоколадных масс с использованием ротационных коншмашин в провальцованную массу сразу вводят часть какао-масла с таким расчетом, чтобы общее содержание жира в массе равнялось 28 - 31 %. После этого массу перемешивают не менее 6 ч, затем вводят разжижитель и оставшееся количество какао-масла. Такой способ дает возможность снизить расход какао-масла и вырабатывать шоколад с массовой долей жира 31 - 32 %. Шоколадная масса должна иметь определенную вязкость, что необходимо для ее отливки.

Ароматизирующие вещества (ванилин, ванильная эссенция и др.) добавляют за 1 -2 ч до окончания конширования.

После конширования шоколадную массу перекачивают в сборники 13 (см. рис. 63), в которых она постепенно охлаждается от 55-75 до 40-50 °С. При этой температуре масса хранится (с учетом интенсивного перемешивания) для предотвращения расслаивания суспензии.

Производство шоколадных масс с использованием сахара-песка. Особенность этой технологии заключается в использовании сахара-песка вместо сахарной пудры (рис. 64).

Такой прием упрощает процесс, делает его более безопасным, так как не происходит пылеобразования и не возникает взрывоопасность, что характерно при получении сахарной пудры. Кроме того, измельчение сахара-песка одновременно с какао-продуктами усиливает вкусовые и ароматические свойства шоколадных полуфабрикатов за счет того, что образованные новые грани сахара при измельчении и контакте с какао-продуктами адсорбируют аромат.

При пропускании массы через пару валков выравнивается гранулометрический состав ее частиц, образуются однородные частицы с меньшей удельной поверхностью. При смешивании частиц сахара с другими рецептурными компонентами для получения шоколадной массы с оптимальными пластичными свойствами потребуется меньшее количество какао-масла. Поскольку на пятивалковые мельницы подается более однородная масса (по гранулометрическому составу и пластичности), то повышается производительность этих установок.

Схема линии для производства шоколадных масс фирмы «Бюлер» показано на рис. 65.

Сахар-песок смешивается с какао тертым 2 и частью какао-масла 3 в смесителе 4. Полученная смесь пропускается через двухвалковую мельницу 5, затем - через пятивалковую 6 и коншмашину 7, куда подаются остальные какао-масла и лецитин 8.

Предварительный размол (метод двухступенчатого вальцования) обеспечивает стабильный гранулометрический состав шоколадных масс, что приводит к сокращению длительности конширования.

Шоколадная масса после конширования имеет температуру около 50 °С и находится в жидком состоянии. Из неё изделия формуют отливкой в пластмассовые и металлические формы. Для хорошего заполнения форм масса должна иметь небольшую вязкость. Вязкость жидкой шоколадной массы зависит от доли какао-масла, температуры и в меньшей степени - от доли какао тертого. Доля какао-масла в шоколадной массе должна быть минимальной и согласно унифицированным рецептурам составлять 0,35.

Темперирование шоколадных масс. Какао-масло обладает полиморфизмом. Нестабильные формы какао-масла (α, β и γ) при температуре ниже 19,5 °С существовать не могут из-за слишком большого избыточного запаса потенциальной энергии. При температуре ниже указанной начинается кристаллизация масла на поверхности. Серый налет на поверхности производит впечатление плесени, хотя такая масса доброкачественна и безвредна. В готовых изделиях какао-масло должно находиться только в стабильной - форме. Несоблюдение этого условия вызывает так называемое жировое «поседение» шоколада, обусловленное самопроизвольным переходом нестабильных форм какао-масла в стабильную кристаллическую форму на поверхности изделия. Жирового поседения не происходит, если во всем объеме массы равномерно созданы центры кристаллизации устойчивой β-формы какао-масла.

Создание центров кристаллизации какао-масла, равномерно распределенных во всем объеме, достигается охлаждением массы до температуры начала затвердевания (32 °С или немного ниже) с определенной скоростью при энергичном перемешивании. Этот процесс называется темперированием.

Таким образом, целью темперирования является устранение жирового поседения шоколада. Для этого шоколадную массу следует довольно быстро охладить до 33 °С, а затем медленно - до 30 °С (или 28 °С в зависимости от состава массы) при интенсивном перемешивании. При температуре 30 °С массу выдерживают, не прекращая перемешивания. Вследствие большой вязкости молекулы какао-масла имеют малую скорость, что затрудняет создание центров кристаллизации.

Темперирование шоколадной массы производится в автоматизированных многозонных темперирующих машинах в очень тонком слое при интенсивном перемешивании. В воронку машины загружают шоколадную массу температурой не выше 50ᵒ С. В конце первой зоны температура шоколадной массы 34 °С, в конце второй - 28 ᵒС. В третьей зоне температура немного повышается, и с этой постоянной температурой масса поступает в воронку отливочного автомата.

Стабильность температуры оттемперированной шоколадной массы является вторым непременным условием получения качественного изделия, поэтому формы перед заполнением обязательно подогревают до температуры шоколадной массы.

За рубежом применяется циклотермическое темперирование шоколадной массы, предназначенной для глазирования изделий. Смысл такого темперирования состоит во введении затравки, т. е. небольшой части ранее оттемперированной шоколадной массы. В результате в обрабатываемой шоколадной массе образуются кристаллы какао-масла преимущественно в β - форме.

Кристаллы β - формы имеют самую плотную упаковку молекул, и при затвердевании какао-масла его объем уменьшается примерно на 3 % по сравнению с жидким маслом. Это облегчает извлечение шоколадных изделий из форм. Вязкость шоколадной массы при температуре 32 ᵒС на приборе Реутова должна составлять для плиточного шоколада 12-16 Па·с.