Товарознавча порівняльна характеристика молочного шоколаду різних виробників, що реалізується в м. Харкові

На деяких фабриках проводять дроблення та ділення какавели не обсмажених какао-бобів, а товарних. При цьому виникає ряд ускладнень. В товарних какао-бобах какавела щільно з’єднана з ядром. При дробленні какао-бобів утворюється деяка кількість частин какао-крупки з невіддільною какавелою. Какавела забруднює какао-крупи. У цьому випадку рекомендується какао-боби попередньо підсушувати та при добавленні сирих і слабо обсмажених какао-бобів в дробильно-сортувальній машині використовувати не валковий механізм, а дробильний ударного типу [26].

Крім ядра та оболонки в какао-бобі міститься зародок (росток), який також потрібно відділити. Росток знаходиться в розширеній частині какао-боба між двома сім’ядолями та являє собою невелике стебельце довжиною приблизно 4 мм та діаметром 1 мм. В обсмажених какао-бобах його масова доля складає 0,8 % - 0,9 %. Зародок володіє значно більшою твердістю ніж ядро, та набагато складніше подрібнюється на валкових млинах.

Для видалення ростку фракцію крупки розміром 4-5 мм, отриману після подрібнення бобів, пропускають через трієр, який може бути використаний як окремий механізм, чи вбудований в дробильно-сортувальну машину [27].

Частина какао-крупки, яка використовується для отримання какао-масла підлягає обробці лугами. Частіше за все її обробляють розчином карбонатом калію. Допускається застосування інших хімічно чистих реактивів: калію двовуглекислого, амонію вуглекислого, бікарбонату натрію та інших. Іноді обробку проводять тільки за допомогою води без введення солей. Кількість реагенту повинно відповідати масі порції какао-крупки: на 100 кг какао-крупки вводять 1,5-2 кг реагентів, розчиненого в 25-30 літрів води. Незалежно від використовуваного реагенту рН обробленого продукту не повинно перевищувати 7,2 [28].

Концентрований розчин карбонату калію та вода поступають в змішувач для розведення. Зважена порція какао-крупки загружають в змішувач (при неперервному процесі передбачається 2 змішувачі) та оброблюється протягом 18 хвилин при температурі 75-80 °С. Оброблена волога какао-крупка з масовою долею сухих речовин 85 % подається в сушильню, де підсушується на 3 % - 5 %. Какао-крупка остаточно висушується в шахто-подібній сушильні гарячим повітрям температурою 120 - 140 оС до складу сухих речовин 97 % - 98 % [29].

Фірмою «Блер» розроблений новий метод алкалізації крупки, в процесі якого можливо змінювати величну рН, знижувати долю мікроорганізмів в крупці, покращити колір какао-порошку. Метод заключається  в обробці какао-крупки в спеціальному реакторі водним розчином лугу (20 % - 35 % від маси какао-крупки) при встановлених значеннях тиску і температури. При певних умовах обробки розчин лугу швидко проникає всередину частинок какао-крупки завдяки великій площині її поверхні. Хімічні реакції, які відбуваються, розпушують стінки рослинних клітин і сприяє покращеному вивільненню какао-масла.

Какао терте, отримане в результаті лужної обробки, не слід використовувати в якості складового компонента шоколадної маси, оскільки воно має специфічні органолептичні властивості [30].

1.2.5. Переробка какао-крупки в какао терте

Какао-крупку висушують і використовують для виготовлення какао-масла і какао-порошку. Висушену какао-крупку подрібнюють до какао-тертого. Для цієї операції можуть використовувати дискові млини з валковими або кульковими.

В процесі подрібнення какао-крупки розривається кліткова тканина сім’ядолей бобів, звільнюється какао-масло.

При розмелі какао-крупки, не дивлячись на короткий час процесу, відбуваються деякі зміни її хімічного складу. Трохи зменшується вологість і титрувальна кислотність, а також доля дубильних речовин. В результаті цього посилюється темно-коричневий колір, слабішає гіркий в’язкий смак.

В процесі розмелу продукт нагрівається і какао-масло розплавляється, завдяки чому маса приймає рідку консистенцію. Какао-терте являється суспензією, в якій дисперсною середою слугує какао-масло(місткість його в середньому досягає від 54 % до 56 %), а дисперсною фазою – відривки клітинних стінок, крохмальні зерна і білкові речовини [31].

Основними показниками какао тертого являються: степінь подрібнення, в’язкість, масові долі жиру і вологи.

Ефективність розмелу крупки може бути охарактеризована величною в’язкості отримуючого какао тертого при даному складі сухих речовин: чим менша в’язкість какао тертого, тим сильніше зруйновані клітини і повніше звільнено какао-масло.

В’язкість какао тертого здійснює великий вплив на процеси обробки і формування шоколаду: чим нижча в’язкість шоколадних мас, які оброблюються, тим легше проходить процес виготовлення шоколаду. В’язкість какао тертого підвищується зі зменшенням частини сухих речовин. В’язкість какао тертого при механічній обробці знижується внаслідок руйнування структури і орієнтації частинок в потоці. При цьому в’язкість наближається до постійного мінімального значення [32].

Степінь подрібнення какао тертого і його в’язкість залежить від складу вологи в крупці. При підвищеному вмісті вологи крупка менш ламка, що затрудняє її подрібнення до необхідної дисперсності, підвищує зношення подрібнюючих поверхонь обладнання. Також великий вплив на в’язкість какао тертого має склад у ньому какавели. З підвищенням кількості какавели частина какао-масла в какао тертому знижується. Це ще раз підкреслює необхідність більш ретельному відділенню какавели від какао-крупки в процесі переробки какао-бобів [33].

Какао терте, направлене на пресування, підлягає іншим вимогам, ніж те, яке використовують для приготування шоколадних мас. Для полегшення пресування використовують різноманітні способи обробки какао-крупки (карбонатом калію) і какао тертого. Обробка какао тертого здійснюється наступним методом. Розчин реагенту чи воду (10 % - 15 % від маси какао тертого) нагрівають до 80 оС і подають у вакуум-конш, куди попередньо помістили розігріте до 80 - 85 оС какао терте. Масу постійно перемішують впродовж 1 години, а потім підключають вакуум і продовжують перемішувати 5-8 годин. Під дією введеного розчину лужної солі або води в’язкість маси значно підвищується. В цей час волога випаровується і вологість оброблюваного какао тертого поступово знижується до 1 % - 1,2 %. В процесі перемішування при підвищеній температурі видаляються леткі кислоти. Це сприяє підвищенню смаку і аромату. Через введення лужних солей значення рН какао тертого підвищується до 7-7,1. Під дією такої обробки структура клітин какао тертого руйнується [34].

З ціллю підвищення дисперсності какао тертого застосовують двох- і трьохступінчасте подрібнення какао-крупки. При багатоступінчастому подрібненні какао терте має більш високу дисперсність.

Какао терте зберігають у великих резервуарах циліндричної форми ємністю 500-5000 літрів. Ємності оснащені мішалками, які здійснюють обертальні або планетарні рухи і підігріваючий пристрій. Переробку і транспортування какао тертого здійснюють в нагрітому стані. Какао терте є напівфабрикатом шоколадного виробництва, за звичай його використовують всередині підприємства, але воно може бути і товарним продуктом. Відповідно до стандарту до тертого какао висовують наступні вимоги. Смак та аромат – характерний для какао-бобів; колір – темно-коричневий; при 15 оС - 18 оС твердий стан, при 40 оС рідкий стан. Масова частка вологи не більше 3 %; степінь подрібнення неменше 90 %.

Терте какао зберігають в чистих сухих, добре провітрюваних складах при температурі 18 ± 30 оС та відносній вологості не більше 75 %, термін зберігання при таких умовах становить шість місяців [35.

1.2.6. Використання какавели

Какавела за своїм хімічним складом схожа на ядро какао-боба. Масова доля какавели, залежно від місця виросту дерев какао та їхнього виду складає 9,1 % - 16 % від маси бобів. При переробці какао-бобів залишаються десятки тисяч тон какавели, тому розробка регіональних та економічно виправданих засобів її утилізації має велике виробниче значення.

Перспективним є використання какавели та отримання на її основі натуральних барвників, ароматизаторів, алкалоїдів, жиру та іншого [36].

1.2.7. Виробництво какао-масла

Частина тертого какао потрапляє в рецептурні змішувачі для виготовлення шоколадної маси, а іншу частину направляють на пресування для відділення какао-масла, а із жмиху виробляють какао-порошок. Отримане масло добавляють в рецептуру шоколадної маси.

Необхідність отримання какао-масла та добавлення його в рецептуру шоколаду пояснюється рядом причин. По-перше в шоколадній масі назначеної для вироблення виробів кількість какао-масла повинна бути 34 % - 36 %, а глазурі трохи більше (щоб забезпечити її високу). Розрахункова кількість какао-масла в тертому какао рівна 54 %. Але якщо врахувати, що в шоколаді міститься і цукор, відношення якого з тертим какао приблизно 2 до 1, то какао-масла буде не більше 18 %. Для забезпечення в шоколаді необхідної кількості какао-масла його необхідно добавити на етапі виготовлення шоколадної маси [37].

Какао-терте призначенне для отримання какао-масла зберігається в темперуючих збірниках при температурі, що не перевищує 95 оС протягом не менш ніж 8 годин. Зберігання при високій температурі надає маслу горілий присмак. Із збірників какао-терте насосом перекачується в дозуючу місткість пресу. Із дозуючої місткості по трубопроводам какао-терте поступає в чаші пресу. Розглянемо гідравлічні преси для масла какао. Напівавтоматичний прес має 6 чаш, ємністю по 15-16 кг тертого какао із легко змінними металічними фільтрами. Прес працює під тиском в мережі 450 аті та тиском на масу 650 аті. Тиск створюється чотирьохскальчатим насосом. В якості рідини, утворюючої тиск, застосовується машинне масло. Масло, що засмоктується поршнем із збірника, проходить під тиском по трубопроводу і поступає в пресовий циліндр. Тиск, який створюється поршнем, відповідно до закону Паскаля, розподіляється рівномірно по рідині. Прес складається із станіни, в якій розміщується пресовий циліндр з поршнем. Його нижня частина з’єднується з верхньою головкою чотирма стальними колонами. На верхню головку преса передається підсилення, що сприймається колонами. Чаші пресу заповнюються масою автоматично за допомогою насосу. В пресі передбачений паровий обігрів. Поршень, що знаходиться в нижній частині пресу, під дією тиску, який створює масляний насос, піднімається та давить на пресовий стіл першої чаші. Він дуже щільний і може переміщуватися всередині чаші. Дія тиску поступово передається на верхні чаші, і всі шість чаш опиняються стисненими. При цьому масло какао відділяється та стікає в збірник. Між чашами розташовані пресові столи, що споряджені паровим обігрівачем. Після закінчення процесу пресування жмих автоматично виштовхується і спеціальний пристрій полегшує його здіймання. Гідравлічні преси добре зарекомендували себе на практиці. Вони мають електромагнітні пускові пристрої, необхідні для керування насосом, що обслуговують прес. Прибори керування знаходяться у пусковому пульті. Чаші споряджені металевими фільтрами, що являють собою декілька шарів стальних чи бронзових сіток. Чаші закриваються та наповнюються какао-тертим протягом 45 секунд, а потім автоматично починається цикл пресування. Повністю прозоре масло какао із чаш по канавках стікає у вагових механізм, що зв’язаний із електрокеруваням. Після пресування потрібної кількості какао масла прес переключається на розгрузку. Чаші відкриваються, жмих виштовхується, поступає спеціальний приймач та механічно транспортується. Під час пресування дозатор пресу наповнюється тертим какао, прес переключається на розгрузку. Існують різні види пресів: вертикальні напівавтоматичні, горизонтальні автоматичні та інші.

Пресування проводиться при температурі 90 оС - 95 оС, тривалість процесу залежить від повноти відтиску какао-масла, його в’язкості та дисперсноті [4].

Суттєвий вплив на в’язкість какао-тертого створює волога. Встановлено, що найменшою в’язкістю володіє какао-терте вологістю 1,2-1,5 %.

Відтиск какао-масла в значній мірі полегшується при більш тонкому подрібненні какао-тертого. Так, наприклад, якщо дисперсність какао-тертого, визначена за допомогою приладу Реутова, доведена до 93 % дрібних частинок, то вихід какао-масла на 2-3 % більше ніж з грубо подрібненого какао-тертого. Висока ефективність пресування добре диспергованого какао-тертого пояснюється тим, що в ньому краще зруйновані кліткові структури та з них легко вивільняється какао-масло.

Таким чином необхідна підготовка какао-тертого до пресування. Із цією ціллю какао-терте протягом декількох годин ретельно перемішують та нагрівають до 85 оС - 90 оС. В результаті механічного та теплового впливів понижується вологість та зменшується в’язкість какао-тертого; його тонка дисперсність повинна бути забезпечена за перемолу какао-круп [38].

1.2.8. Виробництво шоколадної маси

Виробництво шоколаду – дуже важкий процес. В цьому виробництві необхідно враховувати взаємозв’язок та взаємний вплив окремих технологічних операцій, а також попередню підготовку напівфабрикатів.

Шоколадна маса – це напівфабрикат отриманий за допомогою змішування цукрової пудри з какао-маслом та добавками.

Шоколадні маси виробляють на механізованих поточних лініях із дозуванням компонентів як по їх об’єму, так і по масі [14], [39].

1.2.9. Темперування шоколадних мас

Какао-масло володіє поліморфізмом. Нестабільні форми какао-масла (α, β, γ) при температурі нижче 19,5 оС не можуть існувати через надмірно великого запасу потенціальної енергії. При температурі нижче зазначеної починається кристалізація масла на поверхні. Сірий наліт на поверхні створює враження плісняви, хоч така маса доброякісна та нешкідлива. В готових виробах какао-масло повинно зберігатися тільки в стабільній β-формі. Не дотримання цієї умови викликає, так зване, жирове «посивіння», зумовлене самовільним переходом нестабільних форм какао-масла в стабільну кристалічну форму на поверхні виробу. Жирове «посивіння» не відбувається, якщо по всьому об’єму маси рівномірно створені центри кристалізації стійкої β-форми какао-масла.

Створення центру кристалізації какао-масла, рівномірно розподілених по всьому об’ємі досягається охолодженням маси до температури початку твердіння (32 оС чи трохи нижче) з визначеною швидкістю за енергійного перемішування, цей процес називається темперуванням [9].

Таким чином ціллю темперування є усунення жирового «посивіння» шоколаду. Для цього шоколадну масу потрібно досить швидко охолодити до 33 оС, потім повільно – до 30 оС (чи 28 оС, в залежності від складу маси) та інтенсивно перемішувати. При температурі 30 оС маси витримують, не перестаючи перемішувати. Внаслідок великої в’язкості молекули какао-масла мають малу швидкість, що затрудняє створення центрів кристалізації.

Темперування шоколадної маси відбувається в автоматизованих багатозонних темперуючих машинах в дуже тонкому шарі при інтенсивному перемішуванні. В лунку машини завантажують шоколадну масу температурою не вище 50 оС. В кінці першої зони температури шоколадної маси 34 оС, в кінці другої – 28 оС. В третій зоні температура трохи підвищується. Із цієї постійної температури маса поступає до лунки відливного апарату.

Стабільність температури від темперованої шоколадної маси є невід’ємною умовою отримання якісного виробу, тому форми перед наповненням обов’язково підігрівають до температури шоколадної маси.

Кристали β-форми мають щільну упаковку молекул, і при затвердінні какао-масла його об’єм зменшується приблизно на 3 % в порівнянні із рідким маслом. Це полегшує отримання шоколадних виробів із форм. В’язкість шоколадної маси при температурі 32 оС на приладі Реутова повинна складати для плиточного шоколаду 12-16 Пас.

Формують шоколад шляхом відливу шоколадних мас з наступним охолодженням спочатку при температурі 8 оС, поті при 12 оС. При порушенні процесу охолодження на поверхні плиток може з’явитися волога, що призводить до розчинення малих кристалів цукру шоколадної маси, а при випаровуванні вологи формуються кристали, які мають вигляд сірого нальоту. Такий дефект шоколаду називають «цукровим посивінням» [17].

1.3. Прийом та оцінка якості шоколаду

Відбір проб та підготовку лабораторних випробувань шоколаду проводять згідно з ГОСТ 5904-82 "Изделия кондитерские. Правила приемки, методы отбора и подготовки проб".

Для контролю органолептичних та фізико-хімічних показників використовують вибірний односхідцевий нормальний контроль за спеціальним рівнем S-3 (табл. 1.1).

              Таблиця 1.1

Показники кількості одиниць транспортної тари в партії