Технологическая линия производства плиточного шоколада

Отбор и подготовка проб к анализу  осуществляется согласно ГОСТ 26809-86, ГОСТ 9225-84 и ГОСТ 26929-94. Качество упаковки и правильности маркировки, определение массы нетто и органолептических характеристик выполняется согласно ГОСТ 29245-91. Массовую долю влаги, содержащуюся в сухом молоке, определяют по ГОСТ 29246-91, а массовую долю жира – по ГОСТ 29247-91.

2 ПРИНЦИПЫ И СПОСОБЫ КОНСЕРВИРОВАНИЯ, НА КОТОРЫХ ОСНОВАНА ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ

 

Любой вид скоропортящегося сырья перед направлением его на переработку должен быть сохранен в течение определенного времени без существенного ухудшения его нативных свойств. То же относится и к готовой продукции. Предохранение сырья от порчи и превращение его в продукты питания осуществляется различными способами консервирования, при которых создаются условия для снижения активности тканевых ферментов и подавления жизнедеятельности микроорганизмов (бактерий, плесеней и дрожжей) или их умерщвления. В основе всех известных способов консервирования лежат четеры основных принципа: биоз, анабиоз, ценоанабиоз и абиоз.

Биоз – это поддержание жизненных процессов, происходящих в сырье, обеспечивающих нормальное его существование и препятствующих развитию микроорганизмов.  Поддержание жизненных процессов в живых организмах называется эубиозом. Хранение в свежем виде плодов и овощей называется гемибиозом.

Анабиоз – подавление жизнедеятельности  микроорганизмов и снижение активности ферментов путем воздействия  различных физических и химических факторов, при этом бактерии не уничтожаются, а образуют споры и переходят  в анабиотическое состояние (жизнеспособное, но нежизнедеятельное). Способы консервирования, основанные на этом принципе предотвращают порчу продукта только при постоянстве условий, достигнутых в результате консервирования в течение всего периода хранения.

Ценоанабиоз – на этом принципе основаны способы консервирования, при которых в результате развития некоторых видов микроорганизмов и накопления продуктов их жизнедеятельности создаются условия, вызывающие гибель гнилостных микроорганизмов.

Абиоз – прекращение жизнедеятельности  микроорганизмов. На принципе абиоза основаны способы консервирования, при которых достигается разрушение тканевых ферментов сырья, помещенного в герметическую тару, а также микроорганизмов и их спор (стерилизация) при обязательном обеспечении защиты полученного продукта от контакта с внешней средой (герметизация) во время хранения.

По средствам воздействия на сырье все способы консервирования  делятся на три группы: физические, химические и комбинированные способы.

Физические способы консервирования  – инактивация ферментов и снижение или прекращение жизнедеятельности микрофлоры в сырье достигается за счет действия физических средств: холода, тепла и др.

Химические способы консервирования  – основаны на введении в ткани  обрабатываемого сырья химических веществ (консервантов) в определенных концентрациях, безвредных для организма человека, но снижающих активность ферментов и угнетающих жизнедеятельность микроорганизмов.

Комбинированные способы – основаны на воздействии на сырье нескольких консервирующих факторов.

В процессе производства шоколада какао бобы, которые являются основным сырьем, подвергают термической и щелочной обработке. В результате такой обработки происходит дезодорация какао крупки, инактивация ферментов, уничтожение микроорганизмов и грибков, что имеет важное значение с физиологической и питательной точек зрения. Однако такую обработку сырья нельзя назвать консервацией, поскольку не выполняется защита полученного продукта от контакта с внешней средой, что является обязательным условием поддержания абиоза.

 Впрочем, шоколад, ровно, как и сырье из которого он изготавливается, не относятся к скоропортящимся продуктам, поэтому необходимость в консервации отсутствует. А указанные выше методы (термическая и щелочная обработка) в полной мере обеспечивают требуемое качество сырья и готовой продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА 

 

Структурная технологическая схема производства плиточного шоколада представлена на рисунке 3.1.

 

 

Рисунок 3.1 - Технологическая схема производства плиточного шоколада

 

3.1 ОЧИСТКА И СОРТИРОВКА КАКАО БОБОВ

 

Поступающие на фабрики какао бобы содержат посторонние примеси в  виде пыли, камешков, волокон мешковины, осколков металла и т.п., которые  перед переработкой необходимо удалить. Кроме того, какао бобы бывают различных размеров, при ферментации некоторые из них слипаются, а при транспортировании многие ломаются. Крупные и мелкие какао бобы несколько отличаются по химическому составу и по степени ферментации. Для получения равномерно обжаренных какао бобов необходимо разделить их и сортировать по размерам.

При бестарном хранении какао бобы подвергаются предварительной очистке  от механических примесей перед их загрузкой в силосы. При хранении какао бобов в мешках очистку  и сортировку производят на складе в отдельном помещении. Какао бобы, подаваемые на переработку из силосов, подвергаются вторичной окончательной очистке и сортировке.

Для очистки от примесей и сортировки какао бобов по размерам применяются  очистительно-сортировочные машины, схема и принцип работы которой представлены в подразделе 5.1 данной курсовой работы.

Количество отходов и потерь при очистке и сортировке какао  бобов в основном зависит от тщательности их очистки после ферментации  и сушки. Но в среднем можно  принять следующие нормы (в %): выход чистых отсортированных бобов 98,0 – 98,7; выход склеенных и ломаных бобов 1,0; безвозвратные потери (пыль, мусор и другие посторонние примеси) 0,3 – 1,0.

Очищенные какао бобы передают на обжарку (сушку). Склеенные и ломаные  бобы обжаривают отдельно от целых, а после обжарки смешивают с отсортированными обжаренными какао бобами и направляют на дальнейшую переработку.

 

3.2 ОБЖАРКА КАКАО БОБОВ

 

При обжарке  преследуется цель изменить структуру  какао бобов, что позволит разделить  их на составные части, подвергнуть тонкому размолу ядро, максимально выделить из его клеток жир. За счет протекающих в ядре какао бобов физико-химических процессов, вызванных высокой температурой, добиться значительного улучшения вкуса и аромата, а, следовательно, обеспечить формирование вкуса и аромата в готовых шоколадных изделиях.  Поэтому обжарка какао бобов является одной из важных технологических операций в производстве шоколада.

Обжарка какао  бобов осуществляется в аппаратах  различной конструкции, поэтому  отличается по продолжительности и температурным режимам. Наиболее совершенными в настоящее время признаны непрерывно действующие сушилки. Они предназначены для предварительной сушки и обжарки целых какао бобов и какао крупки, а также ядер лесного ореха, миндаля, арахиса и т.п. 

Сушилки этого типа относятся к одноканальным двухзонным вертикальным сушилкам с замкнутым циклом движения теплоносителя. Принципиальная схема подобной сушилки и ее описание представлено в подразделе 5.2.

Влажность обжаренных какао бобов еще не определяет их качество, так как в зависимости от режимов обжарки при одной и той же конечной влажности происходят различные изменения в бобах. Важным фактором является равномерность обжарки. В какой-то степени она достигается предварительной сортировкой какао бобов по размерам; так как бобы определенного сорта, одинакового размера не отличаются по химическому составу, при термической обработке они подвергаются примерно равному тепловому воздействию.

При обжарке  целых какао бобов температурное  поле по толщине распределяется неравномерно. Верхние слои прогреваются сильнее, чем центральные. Чтобы устранить этот недостаток, лучше проводить обжарку какао крупки, полученной на специальных дробильно-сортировочных машинах из сырых или подсушенных какао бобов. Такой способ практикуется на кондитерских предприятиях зарубежных фирм. В обжариваемой какао крупке все процессы протекают более интенсивно.

Условия термической  обработки должны выбираться в зависимости  от специфических свойств какао  бобов – их сорта, дальнейшего  назначения, степени ферментации, способа сушки после ферментации, содержания влаги, размеров и формы.

Так, какао бобы Арриба, имеющие толстую оболочку, и Ява – с тонкой, рыхлой оболочкой  требуют разных режимов обжарки. Хорошо ферментированные, полученные из зрелых плодов и обладающие выраженным характерным ароматом, какао бобы следует обжаривать при более низких температурах, чтобы не потерять их ценные ароматические вещества. Массовые, потребительские сорта, а также кислые и недостаточно ферментированные какао бобы обычно обжаривают при более высоких температурах, чем сортовые.

Какао бобы, используемые для производства какао тертого, из которого прессуют какао масло, обжаривают при более высокой температуре, чтобы добиться конечной влажности 1,2 – 1,5%.

Повышение температуры поверхностных и внутренних слоев какао бобов способствует и значительно ускоряет протекание физических, химических, биохимических и коллоидных процессов.

Кроме удаления влаги, во время обжарки происходят количественные и качественные изменения  практически всех составных частей какао бобов: белковых веществ, сахаров, органических кислот, дубильных и фенольных соединений, красящих веществ, жира и др. Эти изменения обуславливают структурные свойства оболочки и ядра, появление вкуса и аромата, изменение цвета какао бобов и решающим образом влияют на качество готовых изделий.

В конце обжарки  влажность какаовеллы не превышает 0,2%, что указывает на полную денатурацию  белковых веществ, оболочка приобретает  свойства твердого, пористого, хрупкого тела, она легко отделяется от ядра и дробится. Ядро также становится твердым и хрупким и легко дробится.

Нарушается  целостность клеточной структуры  ядра. При высокой температуре  вода в клетках превращается в  пар, возникает давление пара, которое  вызывает разрыв клеточных стенок, что при размоле какао крупки способствует более свободному и полному выходу из клеток жира.

В процессе прогревания  внутренних слоев какао бобов  протекают коллоидные процессы, связанные  с изменениями белков и крахмала. При невысоких температурах (до 60°С) происходит гидролиз белка с образованием дополнительных количеств свободных водорастворимых аминокислот, таких как: лизин, гистидин, аргинин, валин и др. При достижении температуры 60 – 70°С белковые вещества ядра какао бобов денатурируются и свертываются, вызывая отмеченные выше структурные изменения. Это подтверждается снижением растворимых фракций белковых веществ.

Несколько раньше, при температуре 50 – 60°С, начинается набухание крахмальных зерен  и частичная клейстеризация, что  вызывает переход части крахмала из нерастворимой в растворимую форму.

Чем выше температура  и более продолжителен процесс  обжарки, тем полнее происходят денатурация  белковых веществ и обезвоживание  набухших зерен крахмала.

Высокая температура  и кислая среда создают условия для кислотного гидролиза оставшейся после ферментации какао бобов сахарозы. При ее инверсии образуются глюкоза и фруктоза, которые частично распадаются на многие химические вещества, а частично вступают в  реакцию со свободными аминокислотами. Это приводит к общему снижению сахаров при обжарке.

При термической  обработке какао бобов происходит сахароаминная реакция, которая  является сложным многоступенчатым окислительно-восстановительным процессом  соединения восстанавливающихся сахаров  и свободных аминокислот с образованием многих новых химических веществ, влияющих на вкус, аромат и окраску какао бобов. Среди них – различные альдегиды и меланоидины.

Содержание  аминокислот снижается на 40%, но наиболее быстро уменьшается количество следующих  аминокислот: лейцина, фенилаланина, изолейцина, гистидина и глютаминовой кислоты.

В процессе обжарки  какао бобов происходит частичное  удаление вместе с парами воды летучих  веществ, в том числе кислот. Содержание летучих кислот снижается примерно на 0,1% в пересчете на уксусную кислоту. Незначительное уменьшение летучих кислот объясняется накоплением определенного количества летучих и нелетучих органических кислот в результате тепловой деградации сахаров, при которой образуются муравьиная, уксусная, пропионовая и янтарная кислоты. Таким образом, изменяется не только содержание летучих кислот, но и свободных нелетучих кислот.

В процессе обжарки какао бобов  количество свободных кислот уменьшается, а содержание связанных возрастает. Уменьшаются титруемая кислотность  и рН бобов.

Большое влияние на вкус какао продуктов  оказывают дубильные и фенольные  вещества. Водорастворимые дубильные  вещества придают изделиям терпкий, горький, вяжущий вкус. Их содержание в товарных какао бобах в зависимости  от сорта колеблется от 3 до 7% (на сухое и обезжиренное вещество). При обжарке содержание дубильных веществ уменьшается примерно на 1%. Они конденсируются и образуют сложные, темноокрашенные соединения – флобафены.

При обжарке изменяются собственные  красящие вещества какао бобов, они  относятся к группе антоцианов. Это глюкозиды, при нагревании которых в присутствии кислот происходит расщепление на глюкозу и красящее вещество антоцианидин. Антоцианидины придают какао бобам фиолетовую окраску, они не растворимы в спирте, эфире, слабо растворяются в воде и обладают горьким, вяжущим вкусом.