Трудно найти человека, не пробовавшего в своей жизни шоколада, шоколадных конфет и прочих сладостей с его участием. Все мы отлично знаем еще с детства не только, как он выглядит, но и можем визуально определить - черный это шоколад или молочный, а вот похвастаться знаниями о том, как происходит производство шоколада, могут далеко не все. Основу любого шоколада составляют какао бобы и какао масло, именно от их качества непосредственным образом будет зависеть качество готового продукта.
Технологический процесс изготовления шоколада
начинается с подготовки и обработки
какао бобов. Прежде всего, их очищают, сортируют и калибруют. После этого зерна
обжаривают. От того, насколько качественно пройдет этот процесс, будет зависеть
вкус и аромат готового шоколада. После этого бобы подвергают дроблению.
Крупные фракции какао-крупки, полученные в результате дробления, используют для приготовления плиточного шоколада, в то время как мелкие пойдут для приготовления шоколадной глазури, различных начинок для конфет или конфетных масс. Далее какао-крупка с помощью специальной машины измельчается до состояния какао тертого.
С целью получить шоколад высокого качества и отличных органолептических показателей, шоколадную массу поддают вальцеванию, которое происходит с помощью специального вальцовочного оборудования. В ходе вальцевания частицы в шоколадной массе становятся еще мельче.
На этом технология производства шоколада не заканчивается. Следующий этап – это разжижение получившейся смеси различными ингредиентами. На этом этапе производители шоколада добавляют в него ароматизаторы, пальмовое масло, вино. Следует отметить, что вафли, курагу, изюм, цукаты, орехи добавляют значительно позже, практически перед моментом формирования шоколада. После разбавление массу поддают коншированию. Суть конширования заключается в длительном перемешивании подогретой шоколадной массы.
Часто этот процесс длиться более 40 часов. Следующая технологическая стадия производства – формирование шоколада. Наверное, чтобы понять, как происходит этот процесс, нужно представить себе выплавку драгоценных металлов. Расплавленный шоколад заливают в приготовленные формы. Для изготовления объемных шоколадных изделий, которые полые внутри, часто применяют высококачественные поликарбонатные формы для шоколадных фигур .
После заливки его в формы, очень важно соблюдать нужную температуру, при которой он правильно застынет. При несоблюдении температурных режимов, шоколад будет иметь плохой и слабо выраженный вкус, а на поверхности его можно заметить характерный бело-серый налет. Темперированный шоколад имеет особый блеск, гладкую и одновременно с этим однородную поверхность. Для того чтобы получился в конечном результате именно такой готовый продукт используют ту или иную темперирующую машину для шоколада.
Готовый шоколад упаковывают, фасуют и отправляют на хранение в складские помещения. Как видите, производство шоколада – это увлекательнейший процесс, который с каждым годом все более усовершенствуется и развивается, с целью удовлетворить широкие и привередливые вкусы потребителей.
Благодаря неустанным производителям этого лакомства, мы имеем возможность не только наслаждаться его вкусом, но и готовить многие вкусности на его основе, к примеру, маффины, рогалики, круассаны, и даже вкуснейший шоколадный кисель.
Основным сырьем для производства шоколадных изделий и какао-порошка со специфическими вкусовыми и ароматическими свойствами являются какао-бобы .
В процессе технологической обработки из какао-бобов получают такие основные полуфабрикаты: какао тертое, масло какао и какао-жмых. Какао тертое и масло какао вместе с сахарной пудрой используются для изготовления шоколада, а из жмыха получают какао-порошок.
В зависимости от состава различают шоколад : без пищевых добавок, с пищевыми добавками, с начинкой и диабетический.
По способу обработки шоколад делится на : десертный, обычный, пористый, в виде порошка и шоколадные фигуры.
Шоколад без добавок изготовляется из какао тертого, сахарной пудры и масла какао. Такой шоколад имеет специфические ярко выраженные свойства, присущие какао-бобам. Изменяя соотношения сахара и какао тертого, можно изменить вкусовые и ароматические особенности шоколада - от горького к сладкому. Чем больше в шоколаде какао тертого, тем более горький вкус и яркий аромат он имеет и тем большую пищевую ценность. Содержание какао тертого в шоколаде без пищевых добавок изменяется в довольно широких пределах - 57-28%.
Шоколад с пищевыми добавками изготовляется из какао тертого, сахарной пудры и масла какао. Наиболее часто используются такие добавки: сухое молоко, сухие сливки, ядра орехов, вафли, цукаты, спирт, коньяк, ванилин, эссенция и т. п.
Шоколад с начинкой изготовляется из шоколадной массы без добавок и шоколадной массы с добавками молока в виде плиток, батонов, ракушек и других фигурок с разными начинками (ореховой, помадной, шоколадной, желейной, кремовой, молочной, сливочной). Количество начинки в шоколаде - 25-50%.
Шоколад диабетический предназначен для больных сахарным диабетом. В состав такого шоколада вместо сахара вводится сорбит или ксилит, а также какао тертое, сухое молоко, масло какао и фруктоза. В отдельных случаях используется сахарин.
Шоколад десертный выпускают с добавками и без добавок, он подлежит продолжительной обработке в процессе производства, в результате чего приобретает высокие вкусовые и ароматические свойства.
Пористый шоколад изготовляется как десертный с пищевыми добавками и без добавок и в процессе производства подлежит дополнительной обработке под вакуумом.
Шоколад в порошках вырабатывается из сахарной пудры и какао тертого, шоколадные фигуры без начинки - из десертной шоколадной массы в виде разных полых предметов и фигурок животных и птиц.
Шоколад десертный, обычный, пористый, без добавок и с добавками в основной массе вырабатывается в виде прямоугольных плиток с рисунком и без рисунка на поверхности по 100, 50, 25, 20, 15 и 5 г.
Технологическая схема приготовления шоколада
Производство шоколадных изделий состоит из целого ряда технологических операций: переработка какао-бобов и получение основных полуфабрикатов - какао тертого и масла какао; сортировка какао-бобов и очистка от посторонних примесей; термическая обработка; измельчение бобов и отделение шелухи; получение какао-крупок, какао тертого; термическая обработка и хранение какао тертого на производстве; прессование какао тертого с получением масла какао и жмыха, хранение масла какао; получение какао-пудры; приготовление шоколадной массы с измельченным сахаром-песком (сахарной пудрой), дозирование и смешивание рецептурных компонентов шоколадной массы, измельчение шоколадной массы, разведение шоколадной массы маслом какао, введение фосфолипидного концентрата, гомогенизация шоколадной массы для обычного шоколада, продолжительная механическая обработка в течение 24-72 ч при повышенных температурах (45-60°С) шоколадной массы для десертного Шоколада и хранение шоколадной массы на производстве; Упаковка шоколада, темперирование и фильтрование шоколадной массы в формах, охлаждение и выем шоколада из форм, обвертывание и упаковка.
Сортировка какао-бобов производится с целью очищения от посторонних примесей и отделения поврежденных зерен. Измельчение бобов осуществляется на дробилках, очищение и сортировка - на очистительно-сортировочных машинах с сепарационными и ситовыми устройствами и отборочнымтранспортером.
В очистительно-сортировочных машинах какао-бобы специальными щетками или струей воздуха очищаются от примесей, которые собираются в циклонах. Очищенные бобы поступают на систему сит с отверстиями разных размеров, на которых сначала отделяются сдвоенные бобы, потом травмированные и измельченные. Очищенные сортированные какао-бобы выводятся из машины транспортером.
Одной из основных операций, влияющей на качество шоколадных изделий, является термическая обработка какао-бобов, в процессе которой происходят физико-химические изменения: содержание влаги уменьшается с 6-8 до 2-3%, вследствие уменьшения влажности какао хорошо отделяется от ядра, а ядро легко измельчается.
Под влиянием высокой температуры бобы стерилизуют, улучшаются их вкус и аромат. Специфический аромат какао возникает уже во время ферментации, а потом улучшается во время термической обработки в результате образования новых ароматических соединений. Присутствуют в какао-бобах летучие органические кислоты и дубильные вещества, которые придают продукту кислый и вяжущий привкус, характерный необработанным какао-бобам.
Термическая обработка какао-бобов на современных предприятиях осуществляется в аппаратах непрерывного действия с температурой 130-170 0С в течение 25-50 мин. При этом необходимо следить, чтобы сами какао-бобы не нагревались выше температуры 120 °С. После термической обработки какао-бобы быстро охлаждают до температуры 30 0С, а затем подают на следующую операцию.
После термической обработки и охлаждения какао-бобы подают в дробильно-сортировочную машину для измельчения бобов, распределения полученной крупки по размерам и выделения какао.
Дробильный механизм выполнен в виде двух рифленых валков или двух дисков с рифленой поверхностью, ситовая рама составлена из набора сит.
Какао-бобы подаются в дробильный механизм, перед которым установлены магниты. Проходя через дробильный механизм, бобы измельчаются, образуя смесь крупки ядра, частичек какао и ростков. Смесь поступает на сита, при продвижении по которым происходит распределение крупки по размерам, а с помощью воздушной сепарации от крупки отделяется какао. Неизмельченные какао-бобы сходят с сита и шнеком подаются на повторное измельчение. В результате измельчения важно получить чистую крупку с содержанием какао не больше 1,5%. Выход крупки должен составлять 81-83%.
Затем какао-крупку повторно тщательно измельчают, при этом разрушается клеточная ткань, что облегчает выделение из клеток какаового масла. В результате такой обработки получаем полуфабрикат - какао тертое, которое в разогретом состоянии (выше 35°С) представляет собой суспензию, состоящую из двух фаз: жидкой - масла какао и твердой - мелких частичек клеточной ткани какао-бобов.
Процесс измельчения какао-крупки осуществляется в машинах разных типов, для получения какао тертого высокой дисперсности.
В процессе измельчения какао-крупки в результате интенсивного трения продукт подогревается и превращается в легкоплывучую массу, которая легко транспортируется насосами. После измельчения влажность какао тертого составляет 2-2,5%, количество твердой фазы - 90-95%.
Затем какао тертое собирают в специальные аппараты вместимостью 2-10 т, которые оснащены подогревателями, мешалками и термометрами. В этих аппаратах какао тертое нагревают до 85-90 °С и хранят при непрерывном перемешивании, чтобы не допустить расслоения жидкой и твердой фаз.
Какао тертое используют для приготовления шоколадной массы и получения масла какао, которое является вторым основным компонентом шоколадного производства.
Современные прессы работают эффективно, если влажность какао тертого не превышает 1,5%. Процесс прессования проходит при температуре около 100 °С и давлении до 4,5-5,5 МПа. Цикл прессования - 15-40 мин в зависимости от количества.жира в жмыхе, который используется для получения какао-порошка товарного и производственного.
Масло какао после прессов поступает в аппараты с обогреваемыми рубашками, в которых хранится при температуре 50-60 °С. Масло какао, предназначенное для медицинских целей, тщательно фильтруют для отделения мелких частичек какао тертого.
Жмых какао, полученный после прессования, в горячем состоянии транспортером подается на измельчение в жмыходробилку. Затем жмых охлаждается и подается в промежуточные бункера для хранения.
Основным полуфабрикатом является шоколадная масса, из которой отливают разные формы плиток с последующим охлаждением и получают шоколад. Шоколадная масса, предназначенная для глазирования конфет, карамели, мармелада, тортов и других изделий, называется шоколадной глазурью.
Шоколадная масса в разогретом состоянии представляет собой гомогенную однородную смесь с определенной вязкостью и состоит из смеси мелких частичек ядер какао-бобов, сахара и других добавок, равномерно распределенных в масле.
Основными компонентами шоколадной массы является какао тертое, масло какао и сахарная пудра. Кроме этих основных компонентов, в шоколадную массу входят разные пищевые добавки, предусмотренные рецептурами для разнообразия вкусовых и питательных свойств шоколада.
Качество и технологические свойства шоколадной массы характеризуются вязкостью и дисперсностью твердой фазы. Вязкость в значительной мере предопределяет технологические свойства массы и должна иметь постоянную величину, которая характеризует процессы формирования шоколада и глазирование изделий. Дисперсность твердой фазы характеризует вкусовые качества шоколада и его структуру.
Для приготовления шоколада перерабатывается значительное количество сахара-песка, который заранее измельчается до состояния сахарной пудры. Влажность сахара-песка не должна превышать 0,15%. При бестарном хранении его на кондитерских фабриках влажность должна составлять 0,02-0,04%. Сахар-песок просеивают на вибрационных ситах, а потом измельчают на разных типах молотковых дробилок или дезинтеграторах.
Приготовление шоколадной массы проводят при смешивании какао тертого с сахарной пудрой, маслом какао и дру-гиими компонентами, предусмотренными рецептурой и технологией.
Основным требованием процесса смешивания является тщательное равномерное перемешивание всех составных компонентов с целью получения однородной пластической тестообразной массы.
Перед смешиванием проводят дозирование компонентов согласно рецептуре. В первую очередь в смеситель поступает какао тертое, потом сахарная пудра и другие добавки, а в последнюю очередь загружается масло какао в такой пропорции, чтобы общее содержание жира в шоколадной массе составляло 26-30%.
Смешивание проводят в миксерах или меланжерах периодического действия в течение 30 мин или в смесителях непрерывного действия с механизированной загрузкой компонентов и с непрерывной разгрузкой вымешанной массы.
Затем шоколадную массу измельчают на быстроходных многовалковых мельницах.
Во время измельчения шоколадная масса приобретает тестообразный вид. По мере продвижения по валкам твердые частички измельчаются, резко увеличивается их суммарная поверхность и масса становится порошкообразной. Масло какао, которое распределяется по значительно увеличенной суммарной поверхности массы, приобретает форму тонкой пленки, что приводит к высыханию массы.
Измельченная шоколадная масса во время нагревания и тщательного перемешивания разводится маслом какао для перехода из порошковидного состояния в жидкое. В процессе вымешивания вводится соевый фосфатидный концентрат, представляющий собой поверхностно-активное вещество, способное образовывать жидкую маловяжущую шоколадную массу.
В дальнейшем проводится гомогенизация шоколадной массы путем непрерывной обработки на специальном оборудовании, результатом которой является разрушение структуры массы, равномерное распределение твердых мелких частичек в масле какао и уменьшение вязкости. Этот процесс осуществляют при температуре 60-70 °С для массы без добавок и для шоколадной глазури; при температуре 45-50 °С - для массы с добавками молока, орехов и т.п.
Шоколадную массу, предназначенную для приготовления десертного шоколада, подвергают продолжительному процессу коншевания - механической обработке на специальных мельницах. Процесс длится для разных видов шоколадной массы 24-72 ч при непрерывном механическом и тепловом воздействии.
Коншевание шоколадной массы сопровождается сложными физико-химическими изменениями. При этом значительно улучшается вкус и аромат за счет химических преобразований дубильных и ароматических веществ. Уменьшается влажность и вязкость массы, качество шоколада в целом значительно улучшается.
Изготовленная шоколадная масса всех видов после физико-химической обработки перекачивается в аппараты для хранения, в которых постоянно поддерживается температура 42-45°С. Из них шоколадную массу отбирают для дальнейших технологических операций.
Шоколад из шоколадной массы получают ее наливанием в разные формы с последующим охлаждением. В результате шоколад в готовом виде имеет твердую, ломкую, специфическую структуру, характерную по аромату и вкусу только для шоколада.
Плиточный шоколад без начинки формируют на автоматах непрерывного действия.
Гарантийный срок хранения шоколада без добавок - 6 мес. при температуре (18(3) °С, а шоколада с добавками - 3 мес. Срок хранения какао-порошка - 6 мес. В процессе хранения шоколад особенно чувствителен к теплу. Поэтому поддержание необходимой температуры хранения строго обязательно.
Шоколад - не просто продукт, а самая настоящая радость, которую испытывают дети и ничуть не меньше взрослые в предвкушении почувствовать вкус нежного лакомства, тающего на языке. Он способен поднять настроение в хмурый день, зарядить энергией во время перерыва, выручить практически в любой праздник и даже стать своеобразным "подкупом", когда нужно кого-то о чем-то попросить.
Как ни крути, а шоколад делает людей счастливее. Хотите дарить окружающим радость, да еще и получать за это деньги? Откройте собственное шоколадное производство. Этот бизнес будет востребован всегда, а люди не перестанут есть сладости даже в кризисные времена.
О чем нужно знать производителю шоколада?
Наличие большого числа конкурентов не повлияет на вашу продукцию, если стремиться к ее высокому качеству и не экономить на компонентах, заменяя их дешевыми аналогами. Лучше сделать продукт более дорогой, чем дешевый и некачественный. Немногие будут экономить на удовольствие, а шоколад является таковым для большинства.
Использование всевозможных добавок "разбавляет" себестоимость готовой плитки, снижая ее на 20-40%. Поэтому не бойтесь вводить в ассортимент шоколад с различными начинками, думая, что это увеличит затраты (скорее, будет наоборот).
Только начиная бизнес, сконцентрируйтесь на каком-то одном продукте - выберите либо производство шоколадных батончиков, либо изготовление плиток. Это позволит сэкономить на необходимом оборудовании, тщательно продумать одну рецептуру (в разных вариациях) и закупать меньше сырья, чем если бы вы производили все и сразу.
"Шоколадная технология": этапы и процессы
Начинается шоколадное производство с первичной обработки какао-бобов. Их сортируют, очищают, подвергают термическим процедурам и дроблению, затем удаляют какао-веллу (оболочку). Таким образом получают какао тертое. Далее его прессуют, производят разлом и просеивают. В результате обработки получают два компонента - какао-порошок и масло. Затем переходят к дозированию и смешиванию компонентов согласно рецептуре. Полученная смесь подвергается вальцеванию - ее измельчают на специально предназначенных мельницах.
Конширование: этапы
После этого начинается основной этап производства - конширование. Процесс этот очень важный и во многом определяет вкус и качество готового продукта. Заключается он в непрерывном перемешивании шоколадной массы в течение длительного времени. Минимум - сутки, однако это в случае изготовления дешевых плиток. В среднем, процесс протекает в течение трех суток, а при производстве элитных сортов доходит до 5 дней. Данный этап реализуется в три подхода:
- Перемешивание какао-порошка и сахарной пудры, то есть сухих компонентов.
- Удаление из смеси лишней влаги.
- Добавление какао-масла и замешивание уже готовой нагретой шоколадной массы.
Производится описанная процедура в специальных конш-машинах, в результате чего получается однородная густая масса - ее называют гомогенизированной.
Завершающие процессы
Следующим этапом является формирование шоколадных масс в виде плиток, батончиков или конфет и их наполнение, если таковое предусмотрено производителем. Добавлять в шоколад можно различные орехи, изюм и цукаты, воздушный рис, хлопья, вафли, жидкие и кремовые начинки и т. д. Эти компоненты позволяют расширить ассортимент продукции без использования дополнительных рецептур.
Готовые массы заливаются в изложницы (специальные формы) и выдерживаются при температуре 33 градуса в течение получаса. Называется процедура "темперирование". В завершение полностью охлажденные изделия извлекаются из формы и отправляются на упаковку.
Оборудование для шоколадной фабрики
Помимо основного вопроса о том, как производить шоколад, есть другой, не менее важный и более значимый в финансовом плане - на чем производить. Оборудование в этом бизнесе - основная статья затрат, но без него никак не обойтись. По разным подсчетам, на приобретение всего необходимого оснащения понадобится порядка 10-15 миллионов рублей. Естественно, они окупятся, и не раз. Но сначала придется вложиться.
Оборудование для производства шоколада представляет собой полноценно функционирующую линию, состоящую из следующих обязательных атрибутов:
- шаровой мельницы - здесь происходит процесс вальцевания;
- конш-машины - для процедуры конширования;
- жиротопочного котла - для растопки какао-масла;
- темперирующей машины;
- холодильного туннеля;
- конвейерной линии;
- аэрационных установок, трубопроводов с подогревом;
- штамповочного станка для изготовления форм;
- упаковочных машин;
- термостатов, вытяжек.
Как видите, нужно много всего. Оборудование для производства шоколада не ограничивается двумя-тремя основными позициями. При этом каждая машина важна на каком-то этапе, поэтому обойтись без чего-то не получится. Есть, безусловно, ряд вспомогательных установок, которые понадобятся в случае производства определенного ассортимента. Например, оборудование для карамели (если вы используете ее в качестве начинки для батончиков или плитки). Но на первоначальном этапе без таких приобретений можно обойтись.
Сырье для качественного шоколада
Основной состав шоколадной плитки не является секретом. Достаточно взглянуть на любую упаковку, где расписаны всем известные компоненты. Это какао-масло, какао-тертое и порошок, сахарная пудра, иногда ароматизатор (ванилин). Помимо этого, в зависимости от конкретного вида, имеются другие ингредиенты (например, орехи, изюм и другие начинки).
Но не все так просто, многие производители в целях экономии заменяют качественные составляющие более дешевыми аналогами. Например, используют кэроб вместо какао-порошка или пальмовое масло, растительный жир вместо какао-масла (или вместе с ним). Это позволяет снизить себестоимость шоколадной плитки в разы, но вкус пострадает.
Если вас волнует долгосрочная репутация и наличие постоянных потребителей, то лучше такими уловками не пользоваться. Предлагайте покупателям качественный шоколад, пусть и более дорогой. Если продукт будет действительно вкусным, то спрос на него будет всегда.
При этом в убытке вы не останетесь. Так, например, изготовление килограмма качественного горького шоколада (из какао-порошка, какао-масла и сахарной пудры) обойдется примерно в 400-500 рублей. При цене 80-100 рублей за 100 грамм вы заработаете в 2 раза больше, чем потратите.
Требования, о которых нужно знать
Каждого предпринимателя, безусловно, волнует соблюдение всех норм и правил законодательства, применимых к его виду деятельности. Шоколадное производство относится к пищевой промышленности, поэтому от общения с органами Роспотребнадзора и санэпидемстанции не отвертеться. Сначала скажем несколько слов о помещении для организации производства. Основные требования к цеху и складу:
- наличие вытяжки и вентиляции;
- установленная система кондиционирования (для поддержания влажности воздуха на уровне 75%);
- температура на складе - 16-18% (это важно для сохранения свойств такого сырья, как какао-бобы);
- водоснабжение, канализация.
Что касается специфических документов, то потребуется технологическая инструкция для согласования с Роспотребнадзором, сертификат соответствия на изготовление шоколадной продукции, регистрационные документы, санитарные книжки для всех сотрудников. Если вы соблюдаете санитарные правила, пожарную безопасность, технологию производства, то проблем с надзорными органами не возникнет.
Заключение
Шоколадное производство организовать и просто, и сложно одновременно. Все основные процессы давно известны и отработаны, составить рецептуру и наладить изготовление продукции по силам каждому предпринимателю. Однако на начальном этапе придется определиться с рядом важнейших моментов, касающихся используемого сырья, закупки всего необходимого оборудования, сбора документов для открытия бизнеса.
Все это потребует немалых сил и времени, но затея стоит того. Если вы грамотно составите бизнес-план по производству шоколада, то в скором времени сможете окупить затраты и начнете получать весьма неплохую прибыль. А сколько новой радости в виде шоколадных плиток вы подарите людям!
Раздел 2.2. Производственная структура предприятия
Целью данного раздела является обоснование численности рабочих с учетом принятой технологии, организации производства и масштабов деятельности.
Рассмотрим технологию производства шоколада (рис 2.2.).
Предприятия, на которых процесс превращения какао-бобов в шоколад проходит от начала до конца, можно пересчитать по пальцам. Это очень крупные предприятия, на пример такие как участники холдинга «Объединенные кондитеры».
Технология производства шоколада
Рис.2.2. Технология производства шоколада
Технологическая схема приготовления шоколада
Рис.2.3.
Технологическая схема приготовления
шоколада
Данное предприятие является малым предприятием, поэтому оно будет закупать какао-продукты у поставщиков ингредиентов для кондитерской промышленности, в частности:
Какао-крупка
Ароматизаторы
Поставщики какао-крупки, ароматизаторов, орехов:
Торговый Дом «Аркада»
107553 г. Москва, ул. Амурская, д.1, стр. 13
ООО «Шоколандия»
119571 г. Москва, ул. 26 Бакинских комиссаров, д.11, стр. 1
Следовательно, технологический процесс будет начинаться с измельчения какао-крупки.
Технологический процесс
1. Измельчение какао-крупки
Обжаренную и очищенную какао-крупку тщательно измельчают, при этом разрушается клеточная ткань, что облегчает выделение из клеток какаового масла. 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. Какао тертое в разогретом состоянии (выше 35°С) представляет собой суспензию, состоящую из двух фаз: жидкой - масла какао и твердой - мелких частичек клеточной ткани какао-бобов.
Процесс измельчения какао-крупки
осуществляется в машинах разных типов,
для получения какао тертого высокой
дисперсности.
В процессе измельчения
какао-крупки в результате интенсивного
трения продукт подогревается и
превращается в легкоплывучую массу,
которая легко транспортируется насосами.
После измельчения влажность какао
тертого составляет 2-2,5%, количество
твердой фазы - 90-95%.
Рис.2.4. Какао-крупка
2. Прессование
Какао-тертое содержит 54% какао-масла - очень ценного вещества, необходимого для производства настоящего шоколада. Какао тертое собирают в специальные аппараты и нагревают до 85-90 °С и хранят при непрерывном перемешивании, чтобы не допустить расслоения жидкой и твердой фаз. Какао тертое используют для приготовления шоколадной массы и получения масла какао, которое является вторым основным компонентом шоколадного производства.
Процесс прессования проходит при температуре около 100 °С и давлении до 4,5-5,5 МПа. Цикл прессования - 15-40 мин в зависимости от количества жира в жмыхе, который используется для получения какао-порошка. Масло какао после прессов поступает хранится при температуре 50-60 °С. Жмых какао, полученный после прессования, в горячем состоянии транспортером подается на измельчение в жмыходробилку. Затем жмых охлаждается и подается в промежуточные бункера для хранения.
Рис.2.5. Какао-тертое
3. Смешивание и измельчение
Какао-тертое, сахар и часть какао-масла смешиваются в определенных пропорциях. После смешивания масса поступает на измельчение. Эта стадия является очень важной при выработке шоколада: чем выше степень измельчения, тем нежнее вкус. Общее содержание натуральных какао-продуктов в такой смеси во многом определяет не только качество, но и стоимость шоколада. Особенно это касается содержания какао-масла - продукта сколь ценного, столь и дорогого.
Основным требованием процесса
смешивания является тщательное
равномерное перемешивание всех составных
компонентов с целью получения однородной
пластической тестообразной массы.
Перед
смешиванием проводят дозирование
компонентов согласно рецептуре. В первую
очередь в смеситель поступает какао
тертое, потом сахарная пудра и другие
добавки, а в последнюю очередь загружается
масло какао в такой пропорции, чтобы
общее содержание жира в шоколадной
массе составляло 26-30%. Затем шоколадную
массу измельчают. Во время измельчения
шоколадная масса приобретает тестообразный
вид. По мере продвижения по валкам
твердые частички измельчаются, резко
увеличивается их суммарная поверхность,
и масса становится порошкообразной.
Масло какао, которое распределяется по
значительно увеличенной суммарной
поверхности массы, приобретает форму
тонкой пленки, что приводит к высыханию
массы.
Измельченная шоколадная масса
во время нагревания и тщательного
перемешивания разводится маслом какао
для перехода из порошковидного состояния
в жидкое.
4. Конширование
Это один из важнейших этапов в изготовлении шоколада. После смешивания и измельчения шоколадная масса подвергается коншированию - интенсивному вымешиванию при высоких температурах. Его целью является удаление всей остаточной влаги, устранение несовместимых вкусов и ароматов, комочков, которые еще присутствуют, а также вытеснение летучих кислот и чрезмерной горечи. Коншированием обеспечивается оптимальное сохранение аромата в конечном продукте, а также хорошая гомогенность смеси, которая чрезвычайно важна для внешнего вида шоколада. Конширование - это весьма длительный (от 24 до 72 часов) процесс. Консистенция шоколада при этом становится более однородной, а вкус - более нежным, «тающим». После обработки шоколадной массы в нее вносят оставшиеся компоненты, предусмотренные рецептурой: какао-масло и лецитин - для разжижения массы и оптимизации ее отливки в формы; натуральный ароматизатор (ванилин) - для придания шоколаду более тонкого, изысканного аромата.
Рис.2.6. Конширование шоколадной массы
5. Темперирование
Темперирование - это ключевая стадия производства шоколада. Горячую шоколадную массу после конширования нужно охладить, но из-за содержания в ней какао-масла делать это приходится в несколько этапов. Дело в том, что какао-масло - это полиморфный жир. При охлаждении оно кристаллизуется и затвердевает, но в зависимости от условий охлаждения может принимать разные формы. Темперирование необходимо для того, чтобы какао-масло перешло в наиболее стабильную форму. Для этого горячий шоколад сначала охлаждают до 28°С, а затем снова нагревают до 32°С. Если хотя бы на одном из этапов темперирования будет нарушена технология, это сразу же отразится на внешнем виде и структуре шоколада. Например, на его поверхности может появиться характерный белый налет. Такая «седина» - результат неправильного темперирования. Причем, проявляется «седина» не сразу, а спустя некоторое время. Кроме того, при неправильном охлаждении шоколад может стать крупнозернистым и рассыпчатым. При этом его вкусовые свойства сохранятся, но вот товарный вид будет безнадежно испорчен.
Рис.2.7. Поверхность шоколада с нормальным темперированием
Рис.2.8. Поверхность плохо оттемперированного шоколада
На рисунке 2.7. поверхность шоколада с нормальным темперированием практически не имеет значительных выступов и перепадов высот. На рисунке 2.8. на поверхности плохо оттемперированного шоколада хорошо видны выступающие игольчатые кристаллы какао масла, которые самопроизвольно образовались в процессе хранения шоколада.
6. Формование
После темперирования шоколад разливают в подогретые формы. На этом же этапе, если того требует рецептура, в шоколад вносят различные добавки (например, орехи). После этого шоколад отправляют в холодильные камеры. Здесь шоколад застывает, а его поверхность приобретает красивый блеск. Затем формы с застывшим шоколадом переворачивают вверх дном - и вытряхивают на конвейер.
В результате шоколад в готовом
виде имеет твердую, ломкую, специфическую
структуру, характерную по аромату и
вкусу только для шоколада.
7.
Упаковка и маркировка
Последней стадией производства шоколада является его упаковка и маркировка. Из холодильника шоколадные плитки системой транспортеров подаются на упаковку. Здесь специальные автоматы заворачивают шоколадные плитки в этикетки.
8. Условия и срок хранения
Шоколад следует транспортировать и хранить при температуре 18±3°С и относительной влажности менее 75%. В процессе хранения шоколад особенно чувствителен к теплу. Поэтому поддержание необходимой температуры хранения строго обязательно. В случае несоблюдения этих условий шоколад может «поседеть» и потерять свой товарный вид.
Оборудование
На проектируемом предприятие будет установлено современное оборудование – поточная линия «ChocoEasy».
Производительность 150-300 кг в день.
Длительность процесса – 8 часов.
Рис 2.9. Оборудование «ChocoEasy»
Модуль «ChocoEasy» состоит из следующих частей:
Модуль подготовки и промежуточного хранения сахара и сухих материалов.
Модуль растапливания и промежуточного хранения какаомассы и какаомасла.
Конш для сухого и мокрого конширования.
Бисерная мельница для тонкого помола шоколадной массы.
Комплектный блок управления оборудованием.
Шоколадные изделия вырабатывают из сахара и какаопродуктов -- какао тертого и какао-масла. Какаопродукты получают из какао-бобов на специализированных фабриках и в цехах. В шоколад могут входить различные добавки: сухие молоко и сливки, дробленый и тертый обжаренный орех и др. В зависимости от рецептуры и способа обработки шоколад подразделяют на следующие виды: обыкновенный без добавок и с добавками, десертный без добавок и с добавками, пористый и с начинками. В качестве начинок используют различные конфетные массы: ореховую, фруктовую, помадную и др. Промышленность выпускает также шоколад специального назначения (диабетический) и с добавками витаминов, оказывающих тонизирующее действие на организм человека. Кроме того, выпускают шоколадную глазурь (полуфабрикат для производства конфет) и какао-порошок, который получают из частично обезжиренной растертой массы ядер какао-бобов.
Основным сырьем для производства шоколада являются какао-бобы -- семена плодов дерева какао, произрастающего в тропических областях Африки, Америки и на некоторых островах Индийского и Тихого океанов. Товарные какао-бобы -- это зерна массой 1 ...2 г, состоящие из оболочки (какаовеллы), ядра и зародыша. Кака-овелла состоит из клетчатки и не представляет пищевой ценности. Какао-бобы содержат (%): влаги 6, жира (какао-масла) 48, белковых веществ 12, теобромина и кофеина 1,8, крахмала 5, глюкозы 1, дубильных веществ 6, пектина 2, клетчатки 11 (в основном в оболочке), кислот 2, минеральных веществ 3,2, красящих веществ 2 и др.
Технологическая схема производства шоколада (рис.5) состоит из следующих основных стадий: первичной переработки какао-бобов; получения какао тертого, какао-масла и шоколадных масс; формования шоколада; завертывания и упаковывания. Каждая стадия состоит из нескольких операций.
Рис.5. Технологическая схема получения: какао тертого; II -- какао-порошка; III -- шоколадной массы; IV -- десертного шоколада; V -- шоколадной глазури
Первичная обработка какао-бобов. Какао-бобы, поступающие на переработку, вследствие неоднородности по размерам, форме, качеству и содержанию различных примесей подвергают сортированию и очистке от посторонних примесей на очистительно-сортировочных машинах различной конструкции. Очистку и сортирование какао-бобов по размерам осуществляют на сепарационной машине. Из загрузочного бункера 1 (рис. 6) какао-бобы норией 2подают к щеткам 4, очищающим поверхность какао-бобов. Очищенные какао-бобы направляют в сепарационный канал 3, в котором вентилятором 11 создается воздушный поток, скорость которого регулируется задвижкой 6. Тяжелые примеси (камни, частицы металла и др.) собираются в приемнике 21, а какао-бобы, увлекаемые воздушным потоком, попадают в расширительную камеру 7, где скорость воздуха снижается и крупные и нормальные какао-бобы поступают на верхний ярус ситовой рамы 9. Бракованные зерна какао- бобов уносятся в конусные приемники 5и выводятся оттуда шнеками в приемники 77и 20. Более мелкие частицы (пыль, волокна и т. д.), минуя приемники 5, вместе с воздухом поступают в циклон 12, отделяются от воздуха и направляются в сборник 15. Верхний ярус ситовой рамы 9 состоит из сит с отверстиями диаметром 2 и 6 мм. Кусочки какао-бобов в виде мели и лома проходят сквозь сита и через приемники 8 я 10 выводятся из машины. На нижнем ярусе ситовой рамы 14, состоящей из сит с отверстиями диаметром 11 и 16 мм, получают две фракции какао-бобов (нормальные и крупные), которые собираются в приемниках 16п 19, а затем проходят через магниты 18. В приемник 22 попадает все, что не проходит через сита (сдвоенные какао-бобы и крупные легкие частицы).
Щетки 13 служат для очистки сит. Отсортированные по размеру и очищенные какао-бобы хранят в отдельных бункерах. Сортирование и очистку какао-бобов проводят в отдельных, изолированных от основного производства помещениях. Подготовленные таким образом какао-бобы поступают затем на термическую обработку, целью которой являются удаление влаги, улучшение вкусовых свойств и уничтожение микрофоры.
Рис. 6. Схема сепарационной машины: Отсортированные какао-бобы: крупные нормальные
От правильного проведения термической обработки какао-бобов зависит в значительной степени качество шоколада и какао-порошка. При термической обработке происходит рад физико-химических превращений: повышается содержание сухих веществ (с 92...94 до 97...98 %); какаовелла приобретает хрупкость, легко отделяется от ядра, которое также становится более хрупким и легче дробится; происходит стерилизация какао-бобов; значительно улучшаются вкусовые и ароматические свойства за счет уменьшения содержания растворимых дубильных веществ, удаления части летучих кислот, образования веществ со специфическим ароматом. Режим термической обработки зависит от размера какао-бобов, поэтому большое значение имеет тщательность проведения сортирования какао-бобов.
Термическую обработку какао-бобов проводят в аппаратах периодического или непрерывного действия. Наиболее равномерно этот процесс протекает в аппаратах непрерывного действия, в которых какао-бобы обрабатываются в потоке горячего воздуха в вертикальной шахте, в нижнем отделении которой происходит охлаждение какао-бобов. При термической обработке температура какао-бобов не должна превышать 120 °С.
Получение какао тертого. Эта технологическая стадия включает в себя дробление какао-бобов, сортирование полученной какао-крупки, измельчение какао-крупки, темперирование и хранение какао тертого. Цель дробления какао-бобов -- отделение какао-веллы и ростка от ядра, так как они ухудшают вкус и пищевую ценность шоколада. При дроблении какао-бобов ядро превращается в какао-крупку, из которой какаовеллу отделяют отвеиванием, а росток -- на триерах. Эти операции осуществляют на специальных дробильно-сортировочных машинах, в функции которых входит также разделение какао-крупки на несколько фракций размером от 8,0 до 0,75 мм. Крупные фракции крупки используют для получения плиточного шоколада и какао-порошка, а мелкие -- для приготовления начинок, конфетных масс и шоколадной глазури. Выход какао-крупки должен составлять 81...83 % от массы сырых какао-бобов.
В результате измельчения какао-крупки до частиц размером не более 30 мкм образуется продукт, который называется какао тертым. При измельчении разрушаются клеточные стенки, происходит освобождение какао-масла и образуется суспензия, где жидкой фазой является какао-масло, а твердой -- частицы клеточных стенок какао-бобов. При размоле температура массы увеличивается и значительно превышает температуру плавления какао-масла, поэтому какао тертое представляет собой густую сметанообразную жидкость.
Какао тертое получают на машинах различных конструкций: ударно-штифтовых, валковых и шариковых мельницах. На ударно-штифтовых мельницах, имеющих большую производительность, получают какао тертое более высокой степени измельчения, с лучшими вкусовыми качествами, так как процесс ведется с продувкой измельчаемой массы воздухом, который уносит часть летучих кислот и влаги. Валковые и комбинированные мельницы используются не только для получения какао тертого, но и для измельчения ядер орехов. Шариковые мельницы используют для получения какао тертого более высокого качества. На этих мельницах какао тертое дополнительно измельчают и гомогенизируют. Полученное какао тертое для предотвращения расслаивания (на жидкую и твердую фазы) подвергают темперированию (процесс непрерывного перемешивания при определенной температуре). Темперирование осуществляется в специальных сборниках вместимостью 2... 10 т, снабженных мешалками и обогревом, обеспечивающим температуру 85...90 °С. Содержание влаги в готовом какао тертом должно быть не выше 3 %, а твердых частиц размером менее 30 мкм -- не менее 90 %.
Какао тертое используется затем для приготовления шоколадной массы и для получения какао-масла, которое является вторым основным компонентом производства шоколада. Какао-масло получают прессованием какао тертого на гидравлических прессах различной конструкции. Прессование осуществляется при температуре какао тертого около 100 "С и давлении 45...55МПа, при этом отжимается 44...47 % масла от массы какао тертого. Образующаяся после отжатия твердая масса, содержащая 9... 14% какао-масла, называется какао-жмыхом, который служит полуфабрикатом для производства какао-порошка. Полученное при прессовании какао-масло перекачивают в большие емкости с обогревом, где оно хранится при температуре 50...60 °С.
Получение шоколадной массы. Шоколадная масса представляет собой тонкодисперсную смесь сахарной пудры, какао тертого, какао-масла и добавок. Процесс приготовления обыкновенных шоколадных масс состоит из следующих операций: смешивания компонентов, измельчения, разводки и гомогенизации. Для десертных сортов шоколадную массу дополнительно обрабатывают (коншируют) на специальном оборудовании -- коншмашинах.
Соотношение компонентов рецептуры шоколадных масс может колебаться в больших пределах, однако содержание жира должно быть неизменным (32...36 %), что необходимо для обеспечения нормальной текучести массы при формовании. Жир вводят в массу как составную часть какао тертого и в виде какао-масла. Поэтому при увеличении доли какао тертого, вводимого в шоколадную массу, снижают количество вносимого какао-масла, и наоборот. Количество сахара в шоколадной массе регламентируется стандартом. Вкус шоколадной массы в значительной степени определяется соотношением между какао тертым и сахаром. Для характеристики сладости шоколадных масс используется коэффициент сладости (П с), который определяется отношением массы вводимого сахара к массе какао тертого. В зависимости от этого коэффициента шоколад подразделяют на пять групп:
очень сладкий -- П с > 2;
сладкий П с = 1,6...2,0;
полусладкий -- П с = 1,4...1,6;
полугорький -- П с = 1,0... 1,2;
горький -- П с < 1,0.
При приготовлении шоколадных масс используют сахарную пудру.
Шоколадные массы получают периодическим и непрерывным способами. При периодическом способе смешивание осуществляется в месильных машинах (микс) или меланжерах. Исходные компоненты (какао тертое, сахарная пудра, добавки и какао-масло) загружают в определенной последовательности. Какао-масла вводят столько, чтобы содержание его в массе находилось на уровне 26...29 %. Оставшуюся часть какао-масла добавляют на стадии разводки. Смешивание осуществляют при температуре 40...45 °С в течение 15...30 мин.
После смешивания масса имеет грубую консистенцию из-за большого количества крупных частиц введенных компонентов, поэтому ее подвергают измельчению путем растирания и раздавливания частиц твердой фазы до частиц необходимого размера. Для этой цели используют пятивалковую мельницу. Основными рабочими органами ее являются пять пустотелых отшлифованных валков, внутри которых циркулирует вода для охлаждения. Расстояние между валками может регулироваться.
Измельчаемая масса перемещается с одной пары валков на другую снизу вверх за счет уменьшения зазора между валками и возрастания частоты вращения валков от нижнего к верхнему от 20 до 300 мин -1 . В процессе вальцевания шоколадная масса из пластичной превращается в сыпучую, порошкообразную, что связано со значительным увеличением поверхности частиц за счет измельчения и относительного уменьшения количества жира, приходящегося на единицу поверхности.
При введении в провальцованную порошкообразную шоколадную массу какао-масла масса приобретает жидкую консистенцию. Эта операция называется разводкой. Ее проводят в течение 3 ч при температуре 60...70°С для шоколадных масс без добавок и при 45...55 °С при обработке шоколадной массы, содержащей добавки, в машинах различных конструкций -- миксах, меланжерах и др. Затем в массу добавляют соевый фосфатидный концентрат (разжижитель), который, являясь поверхностно-активным веществом, способствует снижению вязкости шоколадной массы. Далее для получения более однородной массы ее подвергают гомогенизации, которая заключается в непрерывной обработке шоколадной массы в коншмашинах, эмульсаторах или меланжерах, что приводит к равномерному распределению твердых частиц в какао-масле и снижению вязкости массы.
На кондитерских фабриках процесс получения шоколадных масс, включая вальцевание и разводку, проводят на поточно-механизированных линиях. В состав линии входит автоматическая ре-цептурно-смесительная станция, дозирующая все компоненты шоколадной массы, как жидкие, так и сыпучие, и осуществляющая измельчение сахара-песка до сахарной пудры и перемешивание компонентов массы. Вальцевание массы проводят на пятивал-ковых мельницах, число которых определяется производительностью линии. Провальцованная масса с верхних валков пятивалко-вых мельниц ссыпается на приемный транспортер и подается для разводки и гомогенизации в ротационные коншмашины.
Шоколадную массу для десертных сортов шоколада подвергают длительному механическому и тепловому воздействию -- квитированию в течение 24...72 ч при температуре 55...60 °С (для шоколадных масс без добавок), в результате чего в ней протекают физико-химические процессы, приводящие к значительному улучшению вкусовых и ароматических качеств шоколадной массы. На ход этих процессов благоприятно влияет воздействие воздуха (аэрация), которому подвергается шоколадная масса при конши-ровании. Этот процесс также приводит к снижению влажности и вязкости шоколадной массы, она становится более однородной. В результате снижаются дисперсность массы, содержание летучих кислот, происходит окисление дубильных веществ, что приводит к улучшению вкуса и аромата.
Процесс конширования осуществляется в коншмашинах двух типов: горизонтальных и ротационных. Наибольшее распространение в последние годы получили ротационные коншмашины различной конструкции.
Формование шоколадных масс. Формование шоколада проводят путем отливки шоколадной массы в формы. При охлаждении происходит кристаллизация какао-масла, в результате чего шоколад приобретает твердую структуру. Какао-масло при охлаждении может кристаллизоваться в четырех различных формах, обладающих разными физическими свойствами, при этом может происходить переход из одной формы в другую. Это свойство какао-масла может затруднить извлечение шоколада из форм и привести к образованию на поверхности шоколада серого налета (жировое «поседение»). Для исключения этих явлений перед формованием шоколадную массу подвергают темперированию, в результате которого в ней создаются центры кристаллизации какао-масла устойчивой формы. С этой целью шоколадную массу перед формованием перемешивают в строго определенном температурном режиме: быстро охлаждают до 33 °С, а затем медленно охлаждают до 30 ± 1 °С, тщательно перемешивая. В настоящее время для такой обработки используют специальные автоматические темперирующие машины непрерывного действия производительностью от 300 до 3000 кг шоколадной массы в час.
Шоколад формуют методом отливки в металлические формы на автоматах различных конструкций. Формование на таких автоматах осуществляется по следующей схеме: отливочные механизмы непрерывно дозируют оттемперированную и отфильтрованную шоколадную массу в металлические формы, закрепленные на движущемся цепном транспортере, затем формы обрабатывают на вибротранспортере, что обеспечивает равномерное заполнение формы шоколадной массой и удаление воздуха.
Далее формы поступают в охлаждающий шкаф, который имеет две зоны охлаждения: первая температуру около 8 °С и вторая температуру 15... 16 °С. В охлаждающем шкафу формы находятся в течение 20...25 мин. В этот период происходит кристаллизация какао-масла и переход шоколада в твердое состояние, что сопровождается некоторым уменьшением объема шоколада, вследствие чего он хорошо извлекается из форм. При выходе из охлаждающего шкафа формы перевертываются и шоколад поступает на пластинчатый транспортер и направляется на завертывание, а пустые формы вновь переворачиваются, поступают на подогрев и последующее заполнение.
Для изготовления пористого шоколада используют десертные шоколадные массы, обработанные в вакууме при небольшом охлаждении, в результате чего мельчайшие пузырьки воздуха, находящиеся в шоколадной массе, расширяются и образуется характерная пористая структура.
Шоколад с начинкой получают на автоматах более сложной конструкции. После заполнения форм шоколадной массой и обработки их на вибротранспортере излишки шоколада удаляют путем опрокидывания форм. Затем формы возвращаются в первоначальное положение, охлаждаются, заполняются начинкой, проходят через охлаждающий шкаф и вновь поступают под отливочный механизм, заполняющий форму шоколадной массой, для образования донышка. Далее формы вновь проходят вибротранспортер, охлаждающий шкаф и только после этого шоколад извлекается из форм и направляется на завертывание.
Для предохранения шоколада от влияния внешней среды, удлинения сроков хранения и придания ему привлекательного внешнего вида шоколад завертывают в алюминиевую фольгу и художественную этикетку на машинах различных конструкций. Завернутые плитки шоколада упаковывают в картонные футляры, а затем в ящики из гофрированного картона или фанеры.
Хранят шоколад в сухих, чистых, хорошо вентилируемых помещениях при температуре 18 ± 3 °С и относительной влажности воздуха не выше 75 %. При соблюдении этих условий срок хранения шоколада без добавок составляет 6 мес, шоколада с добавками и с начинкой -- 3 мес, считая со дня выработки.