Технология производства шоколада и какао-порошка
Введение
1 Технология производства шоколада и какао-порошка
1.1 Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов
1.2 Технология приготовления какао-порошка
1.3 Виды какао
1.4 Сбор и обработка какао
1.5 Стадии технологического процесса
1.6 Описание форм для отливки шоколадных изделий
1.7 Хранение
2 Устройство и принцип действия
линии
3 Расчет материального баланса
шоколада
4 Оборудование
5 Санитарные требования к территории
5.1 Санитарные требования к производственным помещениям
5.2 Санитарные требования к транспорту для перевозки сырья и готовой продукции
5.3 Санитарные требования к сырьевым площадкам
5.4 Санитарные требования к производственному оборудованию
5.5 Санитарные требования к складам готовой продукции
5.6 Санитарные требования к санитарно-бытовым помещениям
5.7 Личная гигиена
Заключение
Список используемой литературы
Введение
В зависимости от применяемого сырья
и технологии производства кондитерские
изделия делят на две большие
группы: сахарные и мучные. К сахарным изделиям относятся шоколад,
конфеты, карамель, ирис, драже, мармелад,
пастила, халва, восточные сладости и какао-порошок,
к мучным – печенье, галеты, крекер, вафли,
пряники, кексы, рулеты, торты, пирожные.
Кондитерские
изделия имеют высокую
Ассортимент вырабатываемых в нашей стране кондитерских изделий разнообразен, непрерывно изменяется и насчитывает около 5000 наименований.
Пищевая ценность кондитерских изделий обусловлена имеющимся в них комплексом необходимых организму человека веществ (углеводов, белков жиров, минеральных веществ, витаминов и др.).
Основными направлениями в разработке новых видов кондитерских изделий являются совершенствование ассортимента товаров для детского и диетического питания, увеличение количества белка, снижение содержания углеводов, и в первую очередь сахаров. В связи с тем, что белок является не только полноценным, но и дефицитным компонентом продуктов питания, на современном этапе ведется изыскание новых видов белково-содержащего сырья, которое может быть успешно использовано в производстве кондитерских изделий (молоко и молочные продукты, соя, глютен кукурузы, полуобезжиренная масса семян подсолнечника, мука Тритикале, Кама и др.). Для повышения биологической ценности изделий используют также такое ценное сырье, как плоды и овощи. С целью сохранения белка, витаминов, ферментов и других биологически-активных веществ изыскиваются также новые технологические процессы производства кондитерских изделий.
1 Технология производства
шоколада и какао- порошка
1.1 Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов
Шоколад представляет собой продукт
переработки какао-бобов и сахара; какао-порошок получают из
измельченных, частично обезжиренных
какао-бобов. Кроме того, продукцией шоколадного
производства может быть шоколадная глазурь.
В зависимости от состава и качества обработки шоколад разделяют на две группы: натуральный без добавлений и с добавлениями. Обе группы шоколада подразделяют на десертный и обыкновенный шоколад. Десертный шоколад отличается от обыкновенного большим содержанием какао-продуктов и меньшим содержанием сахара, а также более тонким измельчением.
Натуральный шоколад
изготавливают из какао тертого
К первому типу относятся крупные добавления, не содержащие свободного жира: ореховая крупка, частицы цукатов, высушенных фруктов и ягод. Крупные добавки не изменяют структурно-механических свойств шоколадной массы и могут добавляться в значительных количествах. С их помощью значительно снижается расход какао-бобов.
Добавления второго типа представляют собой поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые оказывают разжижающее действие, т.е. снижают вязкость шоколадной массы при отливке в формы. Обычно в качестве такой добавки используют соевый фосфатидный концентрат.
Третий тип добавлений в своем составе содержит свободный жир, который с какао-маслом дает жировую смесь. Физико-механические характеристики (температуры плавления и затвердевания, вязкость, предельное напряжение сдвига и др.) такой смеси отличаются от тех, которые имеет какао-масло. К таким добавкам относятсямолочные продукты, ореховые и другие жиросодержащие массы, а также специальные жиры-эквиваленты и заменители какао-масла. Количество вводимых добавлений такого типа определяют после предварительного определения оптимальных физико-механических характеристик получаемых жировых смесей.
Применение добавлений второго и третьего типа позволяет экономить расход какао-масла при производстве шоколада.
Кроме вышеперечисленных добавлений в рецептурах шоколада предусмотрено применение ванилина и ароматизирующих эссенций.
В зависимости от способа формования шоколад делится на плиточный, пористый и шоколад с начинками: пралиновыми, помадосливочными, фруктово-мармеладными и др.
Какао-порошок представляет собой тонко измельченный продукт, получаемый из частично обезжиренного какао тертого, и применяется для приготовления напитков. Какао-порошок вырабатывают из какао-жмыха, представляющего собой отход производства при получении какао-масла.
Шоколадная
глазурь является разновидность
1.2 Технология приготовления какао-порошка
Сырьем для
получения какао-порошка
Содержание влаги в какао-порошке не более 5%. Хранят какао-порошок в сухих помещениях при температуре не выше 18 °С и относительной влажности воздуха не выше 75%.
Какао-порошок используют в качестве полуфабриката при производстве некоторых видов кондитерских изделий (для обсыпки конфет, карамели, тортов, пирожных, при производстве жировой глазури и др.). Но основное назначение какао-порошка – приготовление напитка какао. Чем мельче частицы порошка и чем дольше удерживаются они во взвешенном состоянии, тем выше качество напитка.
Качество какао-порошка оценивают по состоянию упаковки, внешнему виду, степени измельчения, вкусу, аромату (в напитке). Из физико-химических показателей нормируют влажность, содержание жира, металлопримесей, золы, дисперсность (количество мелких фракций), показатель рН (не более 7,1). Недопустимыми дефектами какао-порошка являются потеря вкуса и аромата, а также наличие посторонних привкусов и запахов, слеживание в комки.
Упаковывают шоколад с предварительной заверткой плиток. В завертке выпускают почти все виды шоколада. Как правило, шоколад завертывают в два слоя: фольгу и художественно оформленную этикетку (плитки) или подвертку из парафинированной бумаги и этикетку (батоны). Шоколадные фигуры и медали завертывают только в фольгу. Для фигур используют также прозрачные полимерные пленки. Завернутый шоколад упаковывают в коробки из гофрированного картона с последующей укладкой последних в фанерные и дощатые ящики.
Какао-порошок для предприятий розничной торговли выпускают только в мелкой расфасовке (до 250 г.), в жестяных и комбинированных банках, картонных коробках и пачках, пакетах из полимерных пленок.
Храниться шоколад и какао-порошок должны в чистых, хорошо вентилируемых помещениях, не имеющих посторонних запахов, незараженных амбарными вредителями, при температуре не выше -18 °С и относительной влажности воздуха не более 75%. Колебания температуры не должны превышать ±3 °С. При более значительных колебаниях может произойти отпотевание поверхности шоколада и как следствие – появление сероватого налета, представляющего собой мельчайшие кристаллики сахара. Шоколад не должен подвергаться и воздействию прямого солнечного света. Нагревание шоколада до температуры 26 °С и выше вызывает плавление какао-масла, и при охлаждении вследствие выделения кристаллов жира на поверхности может образоваться сероватый налет (жировое поседение).
В зависимости от упаковки, наличия и характера добавлений шоколад хранится от 1 до 6 мес., а какао-порошок – от 3 до 12 мес.
1.3 Виды какао
Криолло
Происхождение: «Криолло» по-испански означает «местное происхождение» (начало, источник). Возможное происхождение – Мексика. Какао сорта «Криолло» отличается особенно высоким качеством и хорошим ароматом. Используется для приготовления шоколада наивысшего качества, но очень редко используется в чистом виде, так как этот сорт очень редкий и дорогой, к тому же он все меньше и меньше встречается. Стручок: как правило, удлинен, цвет варьируется от зеленого до пурпурно-красного, когда созревает. Производство: менее 3% от мирового производства какао. Придает шоколаду исключительный вкус.
Форастеро
Происхождение: «Форастеро» по-испански означает «незнакомец, аутсайдер». Имеет сильный земляничный вкус. Стручок: от зеленого до желтого цвета при созревании. Производство: 85% мирового производства какао.
Тринитарио
Происхождение: гибрид, что-то среднее между «Криолло» и «Форастеро». Выведен в Венесуэле в 1727 году. Стручок: гамма всевозможных цветов, принадлежащих «Криолло» и «Форастеро». Производство: 10–15% мирового производства. Из «Тринитарио» производят прекрасный шоколад, ценный своими вкусовыми и питательными свойствами.
1.4 Сбор и обработка какао
В регионах с очень влажным климатом,
удачливым на дожди, какао может собираться
круглый год. Но во многих странах всего
два сезона сбора урожая: ноябрь-январь
и май-июль. Во время сбора плодов каждый
стручок рассекается с помощью мачете
и может содержать до 40 какао-бобов, окруженных
сладкой белой пленкой.
После рассечения бобы и белую мякоть вынимают из стручка, а затем накрывают их листьями бананового дерева. В течение 1–2 недель идет процесс брожения. Это очень важный процесс и его неправильное проведение может негативно отразиться на вкусе шоколада. После брожения какао-бобы содержат примерно 60% влаги. Ее нужно уменьшить как минимум до 7,5%, чтобы исключить возможность порчи при перевозке. Поэтому забродившие бобы раскладывают под солнцем на специальных матах или поддонах, которые должны быть сразу накрыты на случай дождя. Процесс сушки способствует устранению горечи и появлению специфического аромата какао.
К сожалению, некоторые крупные плантаторы в погоне за уменьшением затрат заменяют естественное обезвоживание на обработку бобов с помощью горячего воздуха, создаваемого специальными машинами. Зачастую слишком поспешная, эта процедура оставляет в бобах слишком много кислоты, что в конечном счете качеству и вкусу шоколада сильно вредит.
1.5 Стадии технологического процесса
Обжиг
Процесс производства шоколада начинается с обжига бобов. Их очищают и жарят, чтобы устранить оставшуюся влагу и достичь свойственного для какао вкуса и запаха. Изысканные сорта какао поджариваются при более низкой температуре, что придает им очень нежный аромат. Поджаривание, выполненное неправильно, приведет к неприятному горелому вкусу.
Крекинг и веяние
После обжига какао-бобы охлаждают, а затем направляют в веечную машину, которая их рафинирует, отделяет от оболочки и дробит на частицы толщиной в несколько миллиметров. Шелуха удаляется через сито потоком горячего воздуха. Очищенные и дробленые бобы называется дроблеными бобами какао.
Смешивание
Превращение дробленых бобов какао в шоколад путем смешивания различных компонентов – это искусная и секретная область в изготовлении шоколада. Бобы сортируются по их происхождению, поджаренные и отвеянные, они подбираются по точным рецептам, смешиваются и помещаются в машины для перемола какао.
Перемол
Жареные, молотые бобы, так называемые «перья», нагревают и тщательно мелят до образования какао-пасты, также называемой какао-масса или ликер. Она является главным ингредиентом для приготовления различной шоколадной продукции и состоит из какао-масла (натуральный жир какао) и сухой составляющей бобов.
Затем какао-массу выкладывают под гидравлический пресс для выжимки жира (какао-масла). Остаток (жмых), содержащий еще 20% масла, перемалывают в порошок, который затем тщательно просеивают, получившийся порошок – это чистый не подслащенный какао-порошок. Какао-масло фильтруют, смягчают, формуют и убирают на хранение. А какао-ликер смешивается с сахаром (и сухим молоком в случае изготовления молочного шоколада), и паста интенсивно растирается и рафинируется.
Для приготовления шоколада в какао-массу необходимо добавить какао-масло, сахар, ваниль. Эти ингредиенты смешивают и месят до получения гладкой, однородной массы.
Конширование
Это один из важнейших этапов в изготовлении супершоколада. Его целью является удаление всей остаточной влаги, устранение несовместимых вкусов и ароматов, комочков, которые еще присутствуют, а также вытеснение летучих кислот и чрезмерной горечи.
Шоколад выкладывают в баки для конширования, где его раскатывают и месят в течение 2–3 дней. Во время этого процесса она нагревается до разных температур. Для получения шоколада высокого качества добавляется какао-масло вместе с лецитином (извлеченным из соевых бобов), что способствует снижению вязкости. Процесс конширования устраняет влагу и способствует образованию гладкого, однородного шоколада с улучшенным вкусом и ароматом.
В то время как обычный шоколад коншируется только несколько часов, шоколад высочайшего качества может коншироваться до пяти дней.
Недостаточное конширование шоколада может привести к повышенной кислотности.
Темперирование шоколада
В предшествующих процессах температура шоколада постоянно поддерживалась на уровне температуры плавления какао-масла. Теперь необходимо охладить массу таким образом, чтобы обеспечить надлежащую кристаллизацию какао-масла и одноразовое распределение смеси. Темперированный шоколад застывает быстро, имеет хорошую текстуру и блеск, с ним легко работать.
Ковертюр, который имеет высокое содержание какао-масла, является темперированным, так как соединения жировых молекул стабильны в различных точках плавления. На самом деле, растворение происходит как при низких температурах, так и при высоких. Но первое, что необходимо, это довести ковертюр до высокой температуры, достаточной для полного растворения всего жира (если шоколад слишком горячий, то произойдет уничтожение его тонкого вкуса). Второе: охлаждение или пре-кристаллизация расплавленного шоколада происходит, когда шоколад по внешним признакам густой и вязкий. В этот момент чистые жировые молекулы формируются (остаются нестабильными кристаллами, которые неподвижны). На этом этапе шоколад слишком густой для широкого использования. Его необходимо немного нагреть, не отклоняясь от рекомендованных температур.
Завершает процесс изготовления шоколада формовка – на этом этапе штампы, продвигаясь при чередовании «холодных» и «горячих» участков, заполняются содержимым. После этого продукция, остыв, легко вынимается из форм и поступает на упаковку.
Хранят шоколад при контролируемой температуре и влажности, для сохранения его вкусовых качеств и внешнего вида. От излишней влажности шоколад может побелеть, а от света его надо беречь, чтобы предотвратить окисление. Также шоколад рекомендуют герметично упаковывать, так как он очень легко впитывает запахи.
1.6 Описание форм для отливки шоколадных изделий
Поликарбонатные формы
Литье под давлением – процесс, при котором производится большинство современных шоколадных форм для автоматизированных поточных линий.
Он включает производство матрицы из алюминия или другого металлического сплава, которая устанавливается в стальную обойму и затем крепится в пресс литья под давлением. Формовочная машина соединяет две половины матрицы с огромной силой (давление от 300 до 2000 тонн). Поликарбонат, смола конструкционного полимера, вводится под очень высоким давлением в матрицу, чтобы создать шоколадную форму.
При этом матрица для производства шоколадной формы может весить до 10,000 фунтов в зависимости от размера формы. В большинстве случаев матрица удаляется подъемным краном для любого количества произведенных форм.
Частичное представление размеров поликарбонатных форм.
Представлены формы от 275 мм до 700 мм
Формы из листового термопласта
Рамочные основы доступны для многих из стандартных линий от 275 мм серии до 600 мм серии. Рамочная основа позволяет использовать менее дорогостоящие вакуумные формы формованного листового термопласта на автоматических или полуавтоматических линиях.
Хотя мы не рекомендуем их промышленное использование, они полезны для создания образцов сбыта или опытных партий. Так как вакуумные формы производятся в более короткие сроки, они могут также использоваться в период между заказом инжекционных форм и их фактическим изготовлением.
Вакуумные формы
листового термопласта
1.7 Хранение
Высушенные какао-бобы должны быть помещены на склад в кратчайшие сроки. Перед перевозкой в терминалы иностранных портов или на шоколадные фабрики бобы должны быть тщательно проверены, упакованы в специальные вентилируемые контейнеры и помещены в хорошо вентилируемый трюм корабля. После добавки на фабрику какао-бобы подвергаются тщательной проверке с целью выявления возможных специфических дефектов, а также дефектов вкуса и аромата, проверки присутствия инородных тел, и, наконец, контроля допустимого содержания влаги.
Затем упакованные бобы помещают в чистое, сухое помещение и хранят при температуре около 16 °С (см. схему).
2 Устройство и принцип действия линии
Какао-бобы выгружают из расходных бункеров 1 и передают конвейером 2 на взвешивание автоматическими весами 3. Далее через бункер-питатель 4 бобы поступают в очистительно-сортировочную машину 5. В ней какао-бобы очищаются от посторонних примесей и сортируются по размерам.
В зависимости от качества исходного сырья получают в среднем 97 % полноценных какао-бобов, до 2,7 % раздробленных и сдвоенных бобов, а также 0,3... 1,0 % неиспользуемых отходов (крошка, песок, пыль и др.). Отсортированные какао-бобы выгружают из машины 5 через магнитный уловитель и норией 6 подают в промежуточный бункер 7 для передачи на термическую обработку. Дробленые и сдвоенные какао-бобы накапливают в отдельных бункерах, чтобы обеспечить в дальнейшем специальные режимы их термической обработки.
В обжарочный аппарат 9 какао-бобы подаются питателем 8 из бункера 7. Термическая обработка бобов заключается в их обжаривании горячим воздухом температурой 130... 180 °С, но температура самих бобов должна быть не выше 125 °С. При таком температурном режиме влажность какао-бобов уменьшается от 6...8 до 2,5...3,0 %, увеличивается хрупкость ядра и оболочки (какаовеллы), отделяется какаовелла от ядра. В результате обжаривания бобов появляются ароматообразующие вещества, удаляются неприятные летучие кислоты и происходят другие химические изменения, определяющие цвет, вкус и аромат какао-бобов. Обжаривание различных по размеру и форме какао-бобов и их частей требует разной продолжительности их обработки.
Обжаренные какао-бобы в аппарате 9 подвергаются быстрому охлаждению до температуры 25.. .30 °С, что увеличивает хрупкость бобов, снижает окисление какао-масла и препятствует диффузии масла в какаовеллу.
Далее бобы норией
6 загружаются в дробильно-
Из машины 10
какаовелла поступает в циклон 11,
после отделения от воздуха она
выгружается в мешки и
Клетки какао-бобов содержат какао-масло, белковые вещества и крахмальные зерна. Клетки имеют размеры в пределах 23.. .40 мкм, толщина стенок клеток 12 мкм. Получение какао тертого заключается в таком измельчении какао-крупки, чтобы разрушить клеточные стенки и высвободить содержащееся в клетках какао-масло.
Какао-крупка последовательно измельчается на трех мельницах: ударно-штифтовой 12, дисковой 75 и шариковой 7 7. В мельнице 12 крупка подвергается предварительному измельчению и поступает на истирание между дисками мельницы 75. В ней получается грубодисперсное какао тертое, которое насосом 14 нагнетается в шариковую мельницу 15 для тонкого измельчения. Готовая тертая масса собирается в темперирующем сборнике 16, из которого может перекачиваться насосом либо в сборник 27 для получения какао-масла и какао-порошка, либо в сборник 17 для производства шоколада.
Какао тертое, предназначенное для получения какао-масла, хранится в темперирующем сборнике 27 при температуре 85.. .90 °С в течение не менее 8 ч. В результате многочасового вымешивания и нагревания влажность какао тертого снижается до 1,5 %, уменьшается его вязкость и облегчается отделение какао-масла.
Из сборника 27 какао тертое насосом перекачивается в дозирующую емкость 26, из которой по трубопроводам с обратными клапанами какао тертое поступает в рабочие камеры 25 гидравлического пресса 24. Прессование ведут при температуре какао тертого 90... 95 °С. Продолжительность прессования от 15 до 20 мин при повышении давления в конце прессования до 35.. .45 МПа. Если очень быстро сжимать какао тертое, то масло не успеет стечь через капилляры между твердыми частицами до их закупоривания и его выход уменьшается.
Из рабочих камер 25 масло выдавливается через фильтрующие элементы и трубопроводы в емкость 29 с весами 28. По показаниям весов судят о количестве отжатого масла и завершении цикла прессования. Затем какао-масло перекачивают в фильтр 30, а из него в сборник 17.
Твердый остаток, образующийся после прессования и называемый какао-жмыхом, представляет собой диски массой 8... 10 кг, диаметром 450.. .550 мм и толщиной 40.. .45 мм, количество которых зависит от количества рабочих камер пресса. В жмыхе остается 10,5...17 % жира. При разгрузке пресса 24 диски из жмыха падают под пресс на ленточный конвейер 2, снабженный воздушным охлаждением. Он подает диски в жмыходробилку 23, в которой их дробят на куски размером с грецкий орех. Далее куски жмыха шнеком 21 и норией 6 подаются через магнитный сепаратор в штифтовую мельницу 22. При измельчении получается горячий порошок температурой до 110 °С, который воздухом подается в теплообменный аппарат, представляющий собой трубу в трубе со шнеком внутри. В кольцевом пространстве между трубами течет раствор хлорида кальция температурой 14°С. В теплообменнике порошок охлаждается до 16 °С. Далее порошок отделяется от воздуха в циклоне 11 и шнеком 21 подается в классификатор 20, и после отделения в нем крупных частиц поступает в сборник 17. Из последнего какао-порошок поступает в машину 19 для фасования в картонные коробки, которые затем оклеиваются целлофаном в машине 18. Из нее коробки с какао-порошком транспортируются в экспедицию для упаковки в торговую тару и отправки потребителям.
Приготовление
шоколадной массы начинается с формирования
рецептурной смеси в
Загрузку компонентов в смеситель установки 34 при одновременном их перемешивании выполняют в такой последовательности: какао тертое, сахарная пудра и все добавления, подлежащие измельчению (сухое молоко, тертый орех, кофе и др.). Разогретое какао-масло подают постепенно, чтобы масса имела температуру 40...45 °С, а общее содержание жира составляло 24...30 %. В результате смешивания компонентов необходимо получить однородную массу температурой 35.. .45 °С с пластичной тестообразной консистенцией. Такая масса непрерывно поступает на конвейер 2 со стальной лентой и с помощью шиберов распределяется на пятивалковые мельницы 35.
Количество
параллельно установленных мель
Измельченная масса ссыпается на непрерывно движущийся конвейер 2 со стальной лентой, который направляет продукт на разведение, гомогенизацию и квитирование в ротационную конш-машину 33. Процессы разведения шоколадной массы какао-маслом с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ), гомогенизация и конширование шоколадных масс осуществляются одновременно.
Рабочие органы
конш-машины: три гранитных конических ролик
В процессе конширования происходит частичное удаление влаги и равномерное распределение масла между твердыми частицами, которые приобретают округлую форму. При измельчении твердых частиц увеличивается их поверхность и для поддержания необходимой вязкости шоколадной массы требуется периодически добавлять какао-масло при помощи дозатора 34. Обработанная масса становится однородной и приобретает пластичную консистенцию с минимальной постоянной вязкостью. Под влиянием продолжительного механического и теплового воздействия в шоколадной массе происходит ряд физико-химических и структурно-механических изменений, которые обусловливают существенное улучшение качества шоколада, повышая его вкусовые и ароматические достоинства.