Како-бобов как сырья для изготовления шоколада и шоколадных изделий

Оглавление

Введение

Актуальность: Спрос на шоколад и шоколадные изделия постоянно повышается. В связи с этим компании, производящие изделия из какао-бобов, становятся активными участниками ВЭД. Эта тема актуальна, так как важно изучить особенности товара (в данном случае – какао-бобов и шоколада), значимые для потребителя, некоторые правила по изучению упаковки при покупке товара (шоколада и изделий из него), а так же изучить преобразование какао-бобов во всевозможные изделия. Эти знания помогут достичь поставленной ниже цели. Так же эта тема актуальна благодаря истории изучения какао-бобов.

Объектом исследования данной курсовой работы является таможенная экспертиза продовольственных товаров. Предметом исследования является изучение какао-бобов – сырья для производства шоколадных изделий и шоколада, особенностей их экспертизы, хранения, состава и изучение ассортимента шоколада и шоколадных изделий.

Целью исследования в данной курсовой работе является изучение како-бобов как сырья для изготовления шоколада и шоколадных изделий, состава шоколада, какао-продуктов, особенности экспертизы, ассортимент и классификацию шоколада, его хранение.

Какао-бобы относятся к плодам шоколадного дерева (или дерева какао).

Задачи исследования в данной курсовой работе:

1. Рассмотреть общую характеристику какао-бобов, в частности: химический состав, показатели качества, хранение и т.п.
2. Проанализировать процесс изготовления шоколадных масс;
3. Изучить процесс изготовления шоколадных изделий;
4. Рассмотреть ассортимент шоколада, изучить классификацию;
5. Изучить хранение  и транспортировку шоколада;
6. Проанализировать идентификацию и фальсификацию товара.

Глава 1. Какао-бобы

Какао-продукты получают из какао-бобов — семян дерева какао, произрастающего в странах с теплым и влажным климатом. Многочисленные виды дерева какао делятся на две основные группы: криолло (благородные, сортовые) — культура, дающая небольшой урожай плодов с самыми лучшими по качеству бобами (Ява, Цейлон, Тринидад, Арриба и др.), и форастеро (потребительские, ординарные) — культура более урожайная, но дающая бобы среднего качества (Гана, Томе, Аккра, Байя и др.).

По происхождению какао-бобы подразделяются на три группы — американские, африканские и азиатские. Наименования товарных сортов какао-бобов соответствуют названию района их производства, страны или порта вывоза (Гана, Нигерия и т.д.).

Плод дерева какао имеет овальную форму и напоминает крупный огурец. Длина плода 15—30 см, диаметр 6—8 см, масса 300—500 г. Внутри плода содержится розоватая мякоть (пульпа), в которой находится 30—50 миндалевидных семян (бобов). Цвет их белый с желтым или розоватым оттенком или фиолетовый, вкус горький и вяжущий вследствие большого содержания в них дубильных веществ. Нормально развитые какао-бобы имеют следующие размеры: длина 2,0—2,8 см; ширина 1,2—1,6 см, толщина 0,5—1,0 см; масса донного боба 0,8—2,0 г.

Какао-боб состоит из ядра (81 —88 %), какаовеллы (шелухи, 12—18 %) и зародыша (0,6—1,0 %). Ядро зрелого боба состоит из двух семядолей. Содержание какаовеллы зависит от сорта бобов: в сорте Гана оно составляет от 10,8 до 12 %, в сорте Ява — от 9,5 до 10 %, в сорте Байя — от 11 до 13,5 %.

1.1. Химический состав какао-бобов

Состав какао-бобов из разных мест произрастания в целом одинаков. Типичный химический состав какао-боба приведен в табл. 1.

Таблица 1.Химический состав бобов-какао

В формировании окончательных ароматических соединений участвуют аминокислоты и сахара, и был выявлен распад свободных аминокислот и редуцирующих сахаров в процессе обжарки.

Тогда летучие компоненты удаляют из какаосодержащего раствора дистилляцией и остаточное вещество перерабатывают в шоколад, конечный продукт еще обладает основными свойствами шоколада, хотя и в меньшей степени.

Флавоноиды. Выявлено некоторое количество полифенолов, в том числе катехины и антоцианины.

Аминокислоты. ногие из них обладают сильно выраженным вкусом и могут придавать горький или сладкий вкус.

Органические кислоты, фенолъные кислоты. Выделено множество соединений, но хотя они являются важными компонентами, однако их индивидуальный или совместный вклад в аромат до сих пор не определен.

Углеводы. Установлено присутствие глюкозы и фруктозы с небольшим количеством сахарозы. Ароматические субстанции образуются при разложении Сахаров при нагревании. Реакция Сахаров с аминокислотами (реакция Майяра) хорошо известна как один из основных факторов, влияющих на вкусо-ароматические характеристики пищевых продуктов.

Из водорастворимых аминокислот в свободном состоянии в бобах какао встречаются следующие: лейцин, валин, аланин, аспарагиновая кислота, глютаминовая кислота, изолейтин, тирозин, фенилаланин, гликоль. Кислый привкус бобов какао следует отнести за счет содержания свободных лимонной и уксусной кислот. Общее содержание кислоты в пересчете на лимонную кислоту составляет 2%, причем у потребительских сортов оно выше, чем у благородных. Это объясняется более длительной ферментации ей потребительских сортов, при которой образуется уксусная кислота. Установлено, что ароматические вещества бобов какао состоят из 20 компонентов, большая часть которых относится к эфирам или к эфирным маслам. На основе данных установлено, что в ферментированных или хорошо высушенных бобах какао содержится 12—14% оболочки, 1% зародыша и 85—87% ядра.

Средний состав ядра (в пересчете на сухое вещество) (%):

Вода ........................................................................ 4—6

Жир ........................................................................ 51—54

Крахмал .................................................................. 7—10

Глюкоза .................................................................. 1–2

Фруктоза ................................................................ 1—2

Сахароза ................................................................. 1–2

Белок ...................................................................... 10—12

Пурин ..................................................................... 1—1,5

Дубильные вещества ............................................. 4—7

Кислоты ................................................................. 1—2

Минеральные вещества ........................................ 2—3

При переработке бобов особое влияние на текучесть или вязкость шоколадной массы и глазури оказывают влага, содержание жира в ядре, а также количество какаовеллы и влаги. Влажность бобов какао составляет у всех сортов от 4—6%, оболочки – в среднем 12%. Кроме жира большое значение имеет содержание теобромина, который определяет горький вкус бобов какао. Наряду с теобромином горький вкус придают и другие вещества – дубильные и им подобные. Алкалоидные компоненты какао-бобов - теобромин и кофеин - стали в последние годы предметом дискуссий из-за их возможной связи с мигренью, высоким артериальным давлением и другими медицинскими проблемами. Результаты исследований какаосодержащих напитков из разных мест приведены в табл. 2, однако стимулирующий эффект этих алкалоидов еще предстоит установить.

Таблица 2. Анализ какао из разных мест произрастания

Кроме теобромина, в бобах какао содержится кофеин, который имеет чисто горький привкус. Отношение теобромина к кофеину как 10:1. Теобромин и кофеин относятся к группе пуриновых соединений. Их содержание колеблется в ферментированных бобах какао от 0,9 до 1,6%, а в неферментированных – от 0,2 до 0,3%. Дубильные и им подобные вещества придают бобам какао специфический вкус и окраску. Они состоят, согласно последним данным, из продуктов конденсации катехинов и антоцианов. Катехин и цианидин имеются в неферментированных и плохо ферментированных бобах какао. Обнаруживают их с помощью хроматографии на бумаге. 1

1.2. Показатели качества какао-бобов

К поступающим на кондитерские фабрики какао-бобам предъявляется ряд требований. Качество какао-бобов проверяют "пробой на срез", а также по вкусоароматическим свойствам изготовленного шоколада.

По качеству какао-бобы подразделяют на две группы: благородные (сортовые), обладающие нежным вкусом и приятным тонким ароматом со множеством оттенков, и потребительские (ординарные), имеющие горький, терпкий кисловатый вкус и сильный аромат. Бобы должны быть:

• зрелыми, иметь ячеистое строение ядра, которое можно наблюдать при разрезе семядоли (в 100 г должно быть не менее 98 шт.);
• хорошо ферментированными — иметь темно-коричневый цвет на изломе;
• без содержания закоптелых бобов с каким-либо посторонним запахом или привкусом;
• без каких-либо посторонних примесей (разрушенных бобов, осколков, кусочков, кожуры, живых насекомых), признаков разбавления, т.е. изменения состава сортированного какао тем или иным путем, в результате чего получаемая смесь или комбинация не соответствует сорту, ухудшается качество или привкус, изменяется объем или масса партии.

Оценку качества какао-бобов, их ферментацию как сырья для шоколадного производства осуществляют по специальному индексу. Для совершенно безупречных партий индекс равен 100. При наличии неполноценных бобов – фиолетовых, червивых, растрескивающихся, плесневелых снимается балл.

Индекс определяется по методике Office International du Cacao et du Chocolat: 100 г бобов какао взвешивают и пересчитывают. За каждый боб сверх 98 сбрасывается 0,25 балла; если число бобов меньше, т.е. отдельные бобы больше, то это не учитывается. 100 бобов разрезают ножом вдоль, чтобы дать оценку каждому ядру. За каждый плесневелый боб сбрасывается 2 балла, за червивый – 1,5 балла, а за каждый растреснутый – 1 балл. В зависимости от числа фиолетовых бобов снимаются баллы.

Затем берут 500 г бобов какао и определяют отходы и бой. При отходах в 1% снимают 1,5 балла, а за каждый процент сверх 5% боя – по 0,5 балла. Для того чтобы получить хороший средний балл, необходимо в каждом образце индекс проверять три раза.

Бобы какао «Гана» марки TREE   Балл

100 г = 94 бобам ...................................................... —

14% фиолетовых бобов ........................................... 2

4% растреснутых бобов .......................................... 4

8% червивых бобов ................................................. 12

1% плесневелых бобов ........................................... 2

0,4% отхода бобов ................................................... 0,5

3% боя ..................................................................... —

___________

20,5

Индекс 79,5      Балл

100 г = 99 бобам ...................................................... 0,25

13% фиолетовых бобов ........................................... 2

3% растреснутых ..................................................... 3

3% плесневелых ...................................................... 6

1% червивых ............................................................ 1,5

0,4% отходов ........................................................... 0,5

3% боя ..................................................................... —

___________

13,25

Индекс 86,75      Балл

100 г = 93 бобам ...................................................... —

11% фиолетовых бобов какао ................................ 2

4% растреснутых ..................................................... 4

2% червивых............................................................ 3

— плесневелых ........................................................ —

0,4% отходов ........................................................... 0,5

3% боя ..................................................................... —

___________

9,5

Индекс 90,52

1.3. Упаковка, маркировка и  хранение какао-бобов

Каждый мешок какао-бобов должен иметь официальное клеймо. На мешке или клейме должны быть указаны следующие обязательные данные: страна-поставщик; наименование продукта и сорт или маркировка нестандартного какао: «SS» — для стран английского языка; «HS» — для стран французского языка; имеется ли промежуточный продукт; любые другие идентифицирующие марки, обязательно соответствующие действующим национальным правилам. Иногда указывают год сбора урожая.

Какао-бобы хранят в таре или бестарно в чистых, светлых, хорошо проветриваемых складах при возможно более низких температурах и относительной влажности воздуха не выше 80 %. В качестве тары используют только новые мешки вместимостью 50 кг.

Бестарное хранение какао-бобов осуществляется в стальных или железобетонных силосах вместимостью до 200 т. Относительная влажность воздуха внутри силоса не должна превышать 65 %.3

Глава 2. Шоколадные изделия. Изготовление шоколадных масс

Шоколадная масса представляет собой тонкодисперсную смесь, состоящую из какао тертого, какао-масла и сахарной пудры. Кроме этих основных компонентов, в шоколадные массы вводят вкусовые и ароматизирующие добавки. В качестве добавок наиболее широко применяют сухое молоко, сухие сливки, тертые ядра ореха или миндаля и т. п. В качестве ароматизатора в шоколадные массы вводят ванилин или ванильную эссенцию. Кроме этого, в рецептуру шоколадных масс входит соевый фосфатидный концентрат. Его вводят с целью снижения вязкости массы и соответственно снижения расхода какао-масла. В некоторые сорта шоколада вводят вкусовые добавки в виде кофе, корицы, экстракта чая, спирта и т. п.

Шоколадная масса в зависимости от температуры может находиться в твердом или жидком состоянии. По структуре жидкая шоколадная.

2.1. Очистка и сортировка какао-бобов

Какао-бобы, поступающие в производство, содержат различные загрязнения и посторонние предметы (камешки, кусочки земли, волокна мешковины, металлические частички и т. п.). Эти посторонние примеси удаляют, так как они не только ухудшают качество получаемых полуфабрикатов и готовых изделий, но могут вызвать поломку машин и другого оборудования. Кроме того, посторонние примеси, попав в готовую продукцию, могут быть опасными для здоровья потребителя.

Какао-бобы разных партий и товарных сортов значительно различаются по массе и линейным размерам. Какао-бобы различных размеров для получения шоколада и какао-порошка высокого качества надо подвергать термической обработке в различных режимах. Для этого их предварительно сортируют на группы по размерам. Эту операцию обычно совмещают с очисткой какао-бобов.

Операцию очистки и отделения от посторонних примесей, дефектных бобов и грязи производят на сортировочно-очистительных машинах, в которых совмещены операции по очистке бобов от пыли и посторонних примесей, отделению ломаных, тощих, недоразвитых бобов и сортировке нормальных на две основные фракции (крупные и обыкновенные). Кроме того, современные машины отделяют слипшиеся и сдвоенные бобы, которые также подвергают дальнейшей переработке (обжарке) отдельно. Процесс очистки и сортировки в связи с большим разнообразием посторонних примесей и посторонних предметов, засоряющих какао-бобы требует дополнительного отбора примесей вручную на специальных транспортерах, которыми оборудовано для этой цели большинство сортировочно-очистительных машин.

Сортировку какао-бобов, отделение их от пыли и посторонних примесей производят в отдельных, изолированных от основного производства помещениях.

Разные партии бобов в зависимости от засоренности после сортировки и очистки дают неодинаковый выход. Выход какао-бобов составляет в среднем 97%; при этом 2,7% составляют склеенные и ломаные, которые используют в производстве. Неиспользованные отходы составляют 0,3-1,0%. На дальнейшую переработку какао-бобы подают отдельными сортами или в определенных композициях разных сортов в соответствии с действующими рецептурами. Это обусловлено тем, что какао-бобы разного происхождения имеют значительные различия по качеству (вкусовым и ароматическим показателям).

Можно получить шоколад особо высокого качества, используя не один какой-либо вид бобов, а их композицию, обычно из двух-пяти сортов. Так, например, рецептурой шоколада «Золотой ярлык» и «Наша марка» предусмотрено введение какао тертого, полученного из смеси специально подобранных в различных соотношениях следующих сортов какао-бобов: Арриба, Гренада, Тринидад, Аккра.

Смесь какао-бобов составляют различными способами: смешивание какао-бобов до обжарки, смешивание полуфабрикатов какао-крупки или какао тертого. Проще всего первый способ, но при его использовании приходится смешивать какао-бобы и зачастую разных размеров, для которых требуются различные режимы обжарки. Лучше смешивать какао тертое, но для его хранения требуется большое число дорогостоящих температурных сборников. Практически в производстве используют чаще всего первый способ, пренебрегая его недостатками.

2.2. Обжарка какао-бобов, очистка ядер, получение какао крупки

На фабрике какао-бобы тщательно очищают и сортируют, а затем обжаривают в специальных аппаратах при температуре 130—150°С. В процессе обжарки испаряются лишняя влага и кислотные соединения, а сами бобы приобретают равномерную темно-коричневую окраску. Обжарка какао — это очень важный этап всего производства, от которого (как и от ферментации) во многом зависит качество будущего шоколада, его запах и вкус. Иногда для обжарки смешивают разные сорта какао (или какао одного сорта, но выращенное в разных странах). Большинство крупных производителей шоколада держат способы и условия обжарки какао-бобов в секрете. После обжарки какао-бобы дробят на какао-крупку и одновременно отделяют от нее шелуху (так называемую какаовеллу).

Обжаренную и очищенную какао-крупку тщательно измельчают. 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.

2.3. Алкализация

Алкализация (обработка щелочью) впервые была применена Ван Хойтеном  в 1828 г., и какао-продукты, обработанные таким образом, называли «алкализованным» какао, «какао по-голландски» или «растворимым».

Алкализацию применяют в основном для изменения цвета, причем обработке растворами или суспензиями щелочи (обычно карбонатов калия или натрия) подвергают какао-бобы, какао-крупку, какао тертое или какао-порошок.

Алкализация влияет как на цвет, так и на аромат какао-продуктов, но становятся ли они лучше, довольно сомнительно. Одни считают, что аромат при алкализации усиливается, а другие, что при этом утрачивается натуральный шоколадный аромат. Различие во взглядах зависит от сферы использования какао-продукта - в качестве напитка или как ингредиента для шоколадных покрытий или выпечки.

Во многих странах количество применяемых щелочи и химикатов ограничивается нормативными актами, чего нельзя сказать о способах их применения. Допустимый максимум содержания карбоната калия (или другой щелочи) обычно составляет 2,5-3 части на 100 частей какао-бобов. Иногда определяют максимальное содержание золы в обезжиренном какао-порошке.

Химические процессы, происходящие при алкализации, до конца не ясны. Известно, что происходит не просто нейтрализация свободных жирных кислот. На преобразование полифенольных соединений указывает изменение цвета и физическое изменение размеров частиц какао-продуктов. Наблюдается также разложение некоторых белков.

При алкализации явно повышается уровень рН. Эффект алкализации зависит от количества использованной щелочи, однако большинство алкализованных какао-крупки и какао тертого характеризуется рН 6,8-7,5, а у некоторых сортов какао (например у так называемого «черного какао») этот показатель достигает 8,5 и они обычно используются для пигментации (для них характерен очень резкий аромат).

2.4. Получение какао тертого, какао масла и какао порошка

Какао тертое получают в результате тонкого измельчения какао крупки. При измельчении необходимо наиболее полно разрушить клеточную ткань и обеспечить свободный выход содержимого клеток и масла какао. Следовательно, для обеспечения высокого качества размола крупки необходимо, чтобы размалывающие поверхности по мере измельчения крупки постепенно сближались, и на последней стадии размола расстояние между ними не превышало несколько десятков нанометров.

При размоле крупки образующаяся масса какао нагревается выше температуры плавления какао масла, поэтому приобретает полужидкую консистенцию. Таким образом, какао тертое представляет собой суспензию, в которой дисперсной фазой являются измельченные частички стенок клеток, крахмальные и алейроновые зерна, а дисперсионной средой - какао масло. Содержание масла в какао тертом достигает 54-56 %.

Эффективность размола крупки можно характеризовать величинами дисперсности и вязкости полученного какао тертого. Под дисперсностью шоколадных продуктов принято понимать процентное содержание твердых частиц, размер которых не превышает 30 нм. Дисперсность какао тертого зависит от способов измельчения и конструкции применяемых машин. А вязкость - от влажности, температуры, дисперсности и содержания жира в какао тертом.

Чем выше дисперсность твердых частиц, тем полнее разрушены клетки какао крупки, тем обильнее выделение какао масла, тем меньше при данной температуре и влажности вязкость какао тертого.

Для размола какао крупки используется различное оборудование: восьмивалковые мельницы, ударные, дисковые, дифференциальные, роторные, шариковые мельницы и размольные агрегаты.

Одноразовый размол какао крупки не обеспечивает требуемой дисперсности какао тертого (97-98 %). Чаще применяют двух и трехстадийный размол. Для этого используются комбинированные размольные агрегаты. Они обычно состоят из ударной, дисковой и шариковой мельниц, в которых последовательно измельчается какао крупка.

В какао тертом содержится 6-8 % крахмала. При размоле крупки большинство зерен крахмала разрушается. Такой крахмал обладает повышенной набухаемостью и клейстеризуется при более низких температурах. С повышением влажности какао тертого более 2 % увеличивается набухание крахмала, а при температуре более 50°С происходит клей- стеризация крахмала, что вызывает повышение вязкости какао тертого.

Вязкость какао тертого является одним из важных показателей его технологических свойств. От вязкости зависят многие процессы при дальнейшем использовании какао тертого, особенно такие как: прессование масла какао, смешивание компонентов шоколадных масс, механическая их обработка, формование шоколада.

Для изготовления шоколада требуются не только какао тертое, но и чистое масло какао. Его получают из какао тертого. Необходимость производства какао масла и добавления его в рецептуру шоколадных масс обусловлены следующими причинами- в шоколаде, в зависимости от сорта, содержание какао масла должно быть 32-36%;- шоколадная масса, в состав которой входят сахар, какао тертое и масло какао, должна иметь полужидкую консистенцию, позволяющую подвергать ее механической обработке. Необходимые реологические свойства массы, такие как вязкость, текучесть, можно достигнуть только при определенном (при данной температуре) содержании в массе какао масла.

Если смешать какао тертое, жирность которого в среднем 54%, с сахаром в соотношении 1:2, то содержание какао масла в такой смеси будет не болееб18%. Отсюда вытекает необходимость добавления в шоколадную массу почти 20 % чистого какао масла.

Поэтому часть приготовленного какао тертого расходуется на изготовление шоколада и шоколадных изделий, а другая часть - на прессование какао масла.

Для отжима какао масла чаще используют какао тертое, обработанное щелочными реагентами, или какао тертое, полученное из алкализированной какао крупки.

Получение какао порошка происходит путем растирания какао-жмыха в порошкообразное состояние, который образуется в процессе отпрессования из какао-массы какао-масла. Продукты, при производстве которых используется какао порошок, хорошо растворяются в воде и имеют в своем составе небольшое количество кофеина, что не вызывает болезненного привыкания. В процессе смешения какао порошка с водой образуется суспензия, которая представляет собой взвесь в воде или молоке твердых частиц. Оценить качество полученной суспензии можно, измерив ее стабильность, которая зависит от размеров частиц какао порошка. Увеличение стойкости суспензии какао порошка с жидкостью происходит, если его выработка была сделана из тертого какао или крупки, которые обычно подвергают специальной предварительной щелочной обработке. В этом случае за счет солей жирных кислот повышается стойкость суспензии, что замедляет процесс оседания частиц какао порошка. При этом образуется ярко-коричневая окраска, вкус и аромат какао становится более насыщенным. В какао порошке содержится: сахара – 3,5%; жира – до 17,5%; органических кислот – 4%; клетчатки – 5,5%; минеральных веществ – 3%; кофеина и теобромина – 2,5%.