Технология шоколадных масс

      При сухом коншировании, когда твердые  частицы какао тертого не полностью  покрыты пленками жира, достигается  максимальное удаление влаги, летучих  кислот и других веществ. В присутствии  кислорода воздуха при высокой температуре более интенсивно протекают окислительные процессы фенольных соединений, что улучшает вкусовые качества шоколадных масс. 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 5 - Ротационная коншмашина 

      Происходит  разрушение коагуляционных структур, уменьшается прочность и вязкость массы, она постепенно переходит из порошкообразного в пастообразное состояние. Вязкость массы существенно зависит от ее влажности, в процессе конширования влажность массы уменьшается от 1,3 до 0,2 %. Вторая стадия конширования совмещена с отминкой. В шоколадную массу согласно рецептуре добавляют какао масло, изменяют направление и увеличивают скорость вращения мешалок 7, штурвалом 2 открывают заслонку 3. Шнеком 16 масса подается из емкости в гранитную чашу, где измельчается гранитными валками.

      Обработка шоколадной массы в таком режиме продолжается в течение 10-20 ч для обыкновенных сортов шоколада, 40-45 ч для десертных. Затем, уменьшив частоту вращения мешалок, вводят фосфатиды для разжижения шоколадной массы и продолжают обработку в течение 1,5-2,0 ч. Перед завершением конширования проверяют вязкость массы, она не должна превышать 14 Пас. Если вязкость выше указанной, ее снижают добавлением какао масла, рассчитывая его количество так, чтобы общее содержание жира в шоколадной массе было равно минимальному рецептурному пределу.

      Выгрузка  готовой шоколадной массы осуществляется через разгрузочное отверстие 4, закрываемое задвижкой. Коншмашина имеет пульт управления, на котором установлены приборы, показывающие нагрузку электродвигателя, температуру массы, степень закрытия задвижки.

После конширования шоколадную массу передают на формование.

      Кроме коншмашин периодического действия, разработаны фирмой «Хай-денау» и применяются конти-коншмашины НСС непрерывного действия.

      Конти-коншмашина состоит из приемника шоколадной массы, двух аппаратов пастообразования, промежуточного сборника, весового дозатора со сборником, гомогенизатора и вибросита.

В основу непрерывного процесса конширования заложен метод высоких сдвиговых усилий, который применяется при обработке порошкообразной шоколадной массы в аппаратах пастообразования. Сдвиговые усилия выражаются отношением установленной мощности к количеству перерабатываемой шоколадной массы (кВт/кг). Этот коэффициент во много раз выше по сравнению с периодическими методами конширования.

      Использование метода высоких сдвиговых усилий в конти-коншмашинах НСС позволяет достигнуть высокого к.п.д. энергии, используемой для изменения структуры шоколадной массы, постоянного интенсивного измельчения и движения массы, что улучшает массообменные процессы, непрерывного перемешивания, равномерной механической и тепловой обработки всех частиц массы.

      Характерным для непрерывного конширования является разделение процесса на следующие этапы:

      -  изменение структуры шоколадной  массы, массообмен и превращение веществ-

      -  комплектация рецептуры;

      -  гомогенизация массы;

и реализация их в отдельных частях конти-коншмашины:

      -  станции пастообразования; 

      - станции взвешивания;

      -  станции гомогенизации. 

ФОРМОВАНИЕ  ШОКОЛАДА 

1. Темперирование шоколадных масс 

      После конширования шоколадные массы перекачивают в сборники, в которых при непрерывном перемешивании охлаждаются до температуры 45-50°С. Шоколадные массы содержат 32-36 % какао масла, способного к полиморфным превращениям. Поэтому, прежде чем отформовать шоколад и избежать жирового поседения, необходимо создать такие условия, при которых в какао масле образовалось бы максимальное количество центров кристаллизации устойчивой β-формы триглицеридов. Это создает предпосылку при охлаждении отформованной массы для кристаллизации расплавленного какао масла на образовавшихся центрах новой фазы и предопределяет структуру готового шоколада, а также сводит к минимуму полиморфные превращения в какао масле при хранении шоколада.

      Жировое поседение проявляется в появлении на поверхности плиток шоколада серого налета в виде мельчайших игольчатой формы кристалликов нестабильных форм триглицеридов какао масла, а в изломе масса имеет зернистую структуру. Такой шоколад становится товарным браком, хотя вполне доброкачественный и безвредный.

      Процесс жирового поседения протекает самопроизвольно, так как вызывается переходом  нестабильных полиморфных форм какао  масла, обладающих большим запасом  свободной энергии, в стабильную (3-форму с минимальной свободной энергией.

      Скорость  полиморфных превращений зависит  от многих факторов: температуры, присутствия других жиров, примесей ПАВ, вязкости какао масла, переохлаждения и перемешивания массы. Известно, что какао масло при охлаждении в состоянии покоя способно переохлаждаться на 10°С ниже температуры застывания и оставаться в аморфном состоянии продолжительное время. 

      Таким образом, основным преимуществом охлаждения какао масла при непрерывном  перемешивании является устранение переохлаждения, при котором в масле самопроизвольно возникают метастабильные формы, что неизбежно вызовет жировое поседение.

      Рассмотренный характер охлаждения и кристаллизации какао масла предопределяет условия темперирования шоколадной массы - оно должно сопровождаться постепенным охлаждением массы до температуры 30-31 °С, оптимальной для перехода триглицеридов какао масла в устойчивую реформу, при непрерывном перемешивании массы.

      Перемешивание способствует равномерному охлаждению массы, разрушению структуры, распределению образовавшихся центров кристаллизации по всей массе. Готовые кристаллики будут катализировать возникновение новых.

      Темперирование  шоколадных масс производится в автоматизированных темперирующих машинах различных марок, например, Т-500, Т-700 фирмы «Нагема», ТАМ-15 фирмы «Карле и Монтанери» и других.

      Схема трехзонной темперирующей машины показана на рис.6. Шоколадная масса температурой 45-50°С подается в конусообразную воронку 5 с мешалкой 6 и водяной рубашкой 4. Перемешивание способствует равномерному охлаждению и подаче массы в загрузочное отверстие корпуса машины, представляющего собой горизонтальный цилиндр 8, разделенный на три секции. 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 6 - Схема темперирующей машины 

      Внутри  цилиндра вращается с частотой 30 об/мин пятизаходный шнек 7. Высота витков шнека 2-5 мм, поэтому масса перемещается в цилиндре тонким слоем. Последовательно проходя через зоны, в рубашки которых непрерывно подается холодная или подогретая вода, шоколадная масса приобретает нужную температуру.

      После первой и второй зоны установлены датчики 9, которые передают сигнал о величине температуры приборам 3. Термометры имеют две стрелки: установочную 1 и показывающую 2. Третий прибор указывает температуру воды в рубашке третьей зоны и рубашке отводной трубы 12. Установочные стрелки термометров сблокированы с реле и электромагнитными клапанами, автоматически регулирующие подачу воды в рубашку соответствующей зоны.

      Температура шоколадной массы при выходе из первой зоны охлаждения должна быть 33-34°С, а при выходе из второй зоны 31-32°С. Для поддержания этой температуры в рубашки третьей зоны и отводящей трубы подают воду температурой 31-32°С из специального бачка с электроподогревателем. Таким образом, шоколадная масса, поступающая на формование, имеет всегда постоянную температуру и вязкость.

      Процесс темперирования производится непрерывно, поэтому в случае, если необходимо прекратить подачу готовой шоколадной массы на формование, закрывают кран 11 и открывают кран 10 на наклонной трубе, по которой масса возвращается в воронку машины. При темперировании шоколадных масс с добавлениями необходимо учитывать, что масло орехов, сливочное масло, поверхностно-активные вещества и другие снижают температуру полного расплавления какао масла, уменьшают величину переохлаждения, а следовательно, и скорость образования центров кристаллизации β-формы, а при дальнейшем охлаждении отлитой в формы массы будут возникать центры новой фазы нестабильных β¹- и α-форм, что способствует поседению шоколада. Такие массы необходимо темперировать при более низких температурах, чтобы в каждом конкретном случае величина переохлаждения какао масла составила не менее 4,5°С. Так, например, при добавлении в шоколадную массу 0,4 % соевого фосфатид-ного концентрата, температура массы в последней секции машины должна поддерживаться на уровне 28°С, а при использовании поверхностно-активного вещества СФГ - 29°С и так далее.

      Протемперированная  шоколадная масса по утепленному  трубопроводу передается на формование. 

2. Формование шоколадных  изделий 

      Шоколадные  изделия формуют на специальных агрегатах, представляющих собой комплекс технологических машин, последовательно соединенных между собой системой транспортирующих устройств.

      В основном шоколадные изделия формуют  отливкой шоколадных масс в металлические (иногда пластмассовые) формы. Для каждого вида шоколадных изделий предусмотрены свои специальные формы. Металлические формы внутри покрыты тонким слоем никеля и отполированы до зеркального блеска, что облегчает выборку изделий из форм и придает им красивую блестящую поверхность. Формы периодически моют, сушат и протирают. Из загрязненных шоколадной массой форм трудно извлекать изделия, а их поверхность получается с изъянами. Внутренняя часть форм имеет выступающие ребра, которые в отформованном шоколаде оставляют углубления, облегчающие деление шоколадной плитки на более мелкие куски (рис. 7). 

 
 
 
 
 

Рис. 7 - Формы для отливки плиточного  шоколада 

      Обычно  принято выпускать шоколад в  виде тонких прямоугольных плиток толщиной от 3 до 10 мм и массой от 15 до 100 г. Эта форма и толщина плиток выбраны не случайно. Шоколадная масса является вязким продуктом (вязкость в момент заполнения форм около 20 Пас), с низкой теплопроводностью и способна образовывать структурный каркас. Наиболее быстро можно охладить такую массу, если она имеет малую толщину и большую поверхность.

      В зависимости от вида шоколадных изделий агрегаты для формования можно разделить на три группы:

      агрегаты  для формования шоколадных изделий без начинок;

      агрегаты  для формования шоколада с начинками и изготовления пустотелых шоколадных фигур;

      агрегаты  универсальные для изготовления шоколадных изделий как с начинкой, так и без начинки. 

2.1. Формование плиточного  шоколада

      Для формования шоколадных плиток используются автоматы с одной или двумя отливочными головками различных марок. К ним относятся автоматы 315-Е-9, 317-Е-9 фирмы «Нагема» (Германия), автоматы марки 275, 600 и другие фирмы «Карле и Монтанери» (Италия), автоматы 471, 273 и 273К фирмы «Винклер и Дюннебиер» (Германия).

     Наличие двух отливочных головок позволяет вырабатывать одновременно два вида шоколадных плиток (например, 100 и 50 г). Конструкция отливочных головок позволяет формовать шоколад с различными добавками (например, с дроблеными орехами, вафельной крошкой, сухими фруктами и т.п.).

     Формы для отливки плиточного шоколада закреплены на цепном конвейере агрегата шарнирно. При изготовлении шоколадных плиток различного развеса формы устанавливаются на конвейере поочередно. Каждая из отливочных головок заполняет шоколадной массой соответствующие формы (24 формы в мин). Таким образом, на одном автомате с двумя отливочными головками одновременно можно вырабатывать плиточный шоколад в ассортименте.

     Схема работы автомата:

     Пустые  формы конвейером перемещаются в  зоне агрегата, где подогреваются нагревателями инфракрасного излучения до температуры 31 -32°С и подводятся к отливочным головкам. От температурной машины в головки подается шоколадная масса температурой 30-31 °С. Отливочная головка оборудована мешалкой и водяной рубашкой, обеспечивающими постоянство температуры массы.