Научные основы производства шоколада

Валки приводятся в движение от электродвигателя, который устанавливается на плите 4. Валковую мельницу можно остановить, не отключая электродвигатель, поворотом рукоятки, которая связана с фрикционной муфтой.

По мере продвижения массы от I к V валку зазор между ними уменьшается, твердые частицы подвергаются сжатию и раздавливанию. Кроме того, при разных скоростях вращения валков частицы испытывают деформацию сдвига и растираются.

С верхнего валка V масса снимается скребком 7, который прижимается к валку вращением штурвала 6, и отводится из машины по наклонному лотку 8. В лотке установлен блок постоянных магнитов, улавливающих ферропримеси.

Таким образом, под действием деформаций сжатия и сдвига происходит дальнейшее измельчение твердых частиц, их суммарная поверхность резко возрастает. Содержащееся в массе какао-масло в количестве 26-28 % перераспределяется на все новые поверхности твердых частиц в виде тонких пленок, что изменяет его физические свойства.

Утончение жидких пленок, покрывающих твердые частицы, изменение их физических свойств, возникновение оголенных участков, высокая дисперсность частиц на завершающем этапе измельчения способствуют усилению межмолекулярного притяжения однородных частиц и образованию коагуляционных структур. Консистенция шоколадной массы из полужидкой становится порошкообразной. «Сухость» провальцованной массы будет в основном зависеть от дисперсности.

Температура провальцованной шоколадной массы 40-42°С, дисперсность 98 %. Отводящим конвейером порошкообразная масса передается на дальнейшую переработку в коншмашину [4].

2.7 Конширование шоколадной массы

Для восстановления полужидкой консистенции шоколадной массы, после вальцевания ее загружают в месильную машину, добавляют небольшое количество масла какао (около 3-4 %) и тщательно перемешивают в течение 10-20 мин при температуре 40-42 °С. Такая технологическая операция называется отминкой.

Конширование - это самая продолжительная по времени непрерывная механическая и тепловая обработка массы в течение 10-45 ч при температуре 45-50 °С - для молочных и 65-70 °С - для остальных сортов шоколада.

Характерным для непрерывного конширования является разделение процесса на следующие этапы:

1) изменение структуры шоколадной массы, массообмен и превращение веществ;

2) комплектация рецептуры;

3) гомогенизация массы;

4) станция пастообразования;

5) станция взвешивания;

6) станция гомогенизации.

Аппаратурная схема работы конти-коншмашины НСС 125 представлена в приложении 4. Процесс непрерывного конширования осуществляется следующим образом. Провальцованная шоколадная масс непрерывно подается ленточным конвейером в приемник 1, снабженный двумя мешалками.

Шнеком, расположенным на дне приемника, масса направляется в агрегат 2 пастообразования и перемещается снизу вверху за счет вращения вала с лопастями с частотой 800 об/мин. Агрегат 2 имеет водяную рубашку 14 для поддержания оптимальной температуры массы в процессе обработки. Вместе с массой в нижнюю часть агрегата подается вентилятором 3 подогретый очищенный воздух. Активное аэрирование массы способствует удалению влаги и других летучих веществ. В шоколадную массу могут вводиться перед загрузкой в агрегат 2 небольшое количество какао-масла 11 и лецитина12. Кроме того, лецитин может вводиться в агрегат на завершающей стадии пастообразования (позиция 13).

Из агрегата 2 масса поступает в промежуточный сборник 5, где интенсивно перемешивается. Через патрубок 16 из массы удаляется отработанный воздух вместе с парами воды и летучими веществами. Насосом 4 масса периодически подается по трубопроводу в весовой дозатор 6. С помощью индивидуальных дозаторов через патрубки 17 вводятся жидкие компоненты (какао-масло, жир-заменитель, эмульгаторы, ароматизаторы). Согласно заданному режиму и рецептуре автоматически проводят разведение и получение окончательного состава шоколадной массы. С помощью мешалки, специального скребка в весовом дозаторе осуществляется перемешивание, разгрузка и зачистка.

Из весового дозатора шоколадная масса подается в промежуточный сборник 7, а из него насосом перекачивается в гомогенизатор 8, в котором заканчивается вторая стадия конширования. После прохождения вибрационного сита 9 готовая шоколадная масса перекачивается насосом в сборники с мешалками и водяными рубашками, установленными на участке формования. Компьютерная система управления обеспечивает полную автоматическую работу установки, поддержание на оптимальном уровне всех технологических параметров обработки шоколадной массы, учет данных рецептуры, потребляемых количеств компонентов. Обслуживание установки осуществляется с использованием дисплея.

Конширование является завершающим процессом обработки шоколадных масс, в результате которого достигаются оптимальная вязкость, дисперсность, равномерное распределение твердых частиц в дисперсионной среде, формируются специфический вкус, аромат и цвет шоколада.

Изменение показателей качества шоколадных масс достигается в результате дальнейшего измельчения твердых частиц, гомогенизации и аэрации массы, непрерывного и интенсивного перемешивания, тепловой обработки, что способствует протеканию многих физико-химических и биохимических процессов [4].



2.8 Темперирование шоколадной массы

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

Темперирование шоколадных масс производится в автоматизированных темперирующих машинах различных марок. Схема трехзонной темперирующей машины показана в приложении 5.

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

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

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

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

Процесс темперирования производится непрерывно, поэтому в случае, если необходимо прекратить подачу готовой шоколадной массы на формование, закрывают кран 11 и открывают кран 10 на наклонной трубе, по которой масса возвращается в воронку машины. При темперировании шоколадных масс с добавлениями необходимо учитывать, что масло орехов, сливочное масло, поверхностно-активные вещества и другие снижают температуру полного расплавления какао-масла, уменьшают величину переохлаждения, а следовательно, и скорость образования центров кристаллизации ?-формы, а при дальнейшем охлаждении отлитой в формы массы будут возникать центры новой фазы нестабильных ?¹- и ?-форм, что способствует поседению шоколада. Такие массы необходимо темперировать при более низких температурах, чтобы в каждом конкретном случае величина переохлаждения какао-масла составила не менее 4,5 °С. Так, например, при добавлении в шоколадную массу 0,4 % соевого фосфатидного концентрата, температура массы в последней секции машины должна поддерживаться на уровне 28 °С, а при использовании поверхностно-активного вещества СФГ - 29 °С и так далее.

Протемперированная шоколадная масса по утепленному трубопроводу передается на формование [4].



2.9 Формование шоколадных изделий

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

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

Обычно принято выпускать шоколад в виде тонких прямоугольных плиток толщиной от 3 до 10 мм и массой 15-100 г. Эта форма и толщина плиток выбрана не случайно. Шоколадная масса является вязким продуктом с низкой теплопроводностью и способна образовывать структурный каркас. Наиболее быстро можно охладить такую массу, если она имеет малую толщину и большую поверхность [4].

2.9.1 Формование плиточного шоколада

Для формования шоколадных плиток используются автоматы с одной или двумя отливочными головками различных марок.

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

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

На рисунке 5 показана схема работы автомата 317-Е-9.

Рисунок 5 - Схема работы автомата 317-Е-9.

Шоколадная масса обладает значительной вязкостью, большой плотностью и поэтому не может быстро растекаться по всей форме. Чтобы обеспечить равномерное заполнение форм, они поступают на вибротранспортер 4. Для снижения шума, возникающего при встряхивании форм, секции вибротранспортера заключены в деревянный кожух, а сами формы перемещаются конвейером над поверхностью постоянных магнитов. Во время вибрации из шоколадной массы удаляются пузырьки воздуха.

После вибротранспортера формы поступают в охлаждающую камеру 6. В верхней зоне камеры 11 поддерживается температура воздуха 8±2 °С, а в нижней зоне 12 температура 13±2 °С. Циркуляция воздуха в камере создается четырьмя расположенными попарно центробежными вентиляторами 7.

При охлаждении шоколадная масса переходит из жидкого в твердое хрупкое состояние. Это обусловлено свойствами какао-масла. В результате охлаждения ниже точки плавления какао-масло кристаллизуется и переходит в твердое хрупкое состояние, придавая эти свойства шоколадной массе. При 20 °С твердость закристаллизованного чистого какао-масла составляет 3300-3700 г/см².

Для получения готового шоколада, имеющего красивую блестящую поверхность, необходимо, чтобы в процессе охлаждения шоколадной массы образовалась мелкокристаллическая структура какао-масла.

При охлаждении шоколадных масс завершается вторая стадия процесса кристаллизации - рост кристаллов какао-масла, которая характеризуется скоростью процесса и зависит от многих факторов: степени переохлаждения, химического состава триглицеридов, количества центров кристаллизации данной модификации, скорости охлаждения какао-масла, значения скрытой теплоты кристаллизации и других.

При кристаллизации какао-масло уменьшается в объеме, что значительно облегчает выборку плиток шоколада из форм. Если в шоколадной массе содержится 30-35 % какао-масла, то сокращение объема шоколада массой 100 г при его охлаждении с 35 до 15 °С составляет 2,0-2,5 см³. Плитки из недостаточно оттемперированной шоколадной массы, в которой не завершился процесс кристаллизации масла какао, плохо отделяются от форм и ломаются при выборке.

В охлаждающей камере формы, многократно меняя направления, постепенно поднимаются вверх, а затем по вертикальной ветви конвейера опускаются вниз, повернутые дном вверх. При движении на нижней горизонтальной ветви конвейера вправо формы подвергаются вибрации. Это способствует выпадению изделий из форм на пластины, шарнирно соединенные с цепью транспортера 9.

В нижней части охлаждающей камеры температура воздуха около 15 °С. При выборке из форм плитки шоколада обдуваются воздухом, температура которого должна быть на 1-2 °С выше точки росы воздуха в цехе.

Если эти условия не соблюдаются, то на поверхности охлажденных плиток шоколада может образоваться пленка конденсата водяных паров, в которой растворится поверхностный слой сахара. В дальнейшем по мере нагревания плиток, влага из раствора начнет испаряться, раствор из насыщенного перейдет в пересыщенное состояние. В таком растворе произойдет кристаллизация сахарозы. При окончательном испарении влаги образовавшиеся кристаллики сахарозы останутся на поверхности плиток в виде белого налета. Такое явление называется сахарным «поседением» шоколада, а готовые изделия являются браком.

В камере 6 формы с шоколадом охлаждаются в течение 19 мин. С пластинчатого конвейера 9 плитки шоколада поступают на четыре ленточных питателя 10 и передаются к заверточным автоматам. В случае вынужденной остановки одной из заверточных машин, плитки поступают на резервный ленточный транспортер 8, с которого снимаются вручную [4].

2.9.2 Формование пустотелых шоколадных фигур отливкой

Отливку пустотелых фигур из шоколада производят на автоматах, используя специальные формы, состоящие из двух одинаковых половин, шарнирно связанных между собой. В каждой половине формы отгравированы половинки соответствующих фигур. В закрытом положении формы половинки фигур, точно совпадая, образуют замкнутое пространство для шоколадного изделия. Принцип работы автомата для производства полых изделий показан на рисунке 6.

Рисунок 6 - Схема автомата для отливки полых шоколадных изделий.



Раскрытые пустые формы транспортером 2 подаются для подогрева в зону 1 инфракрасного излучения до температуры 32 °С, а затем продвигаются к отливочному механизму 11. Шоколадная масса отливается только в одну, переднюю, половинку формы, после чего форма автоматически закрывается устройством 10, подвергается вибрации на вибротранспортере 9 и одновременному вращению. В результате шоколадная масса равномерно распределяется по стенкам обеих половинок форм.

Вращательное движение на участке 8 продолжается и в охлаждающем шкафу 7 на верхней ветви цепного транспортера. При переходе на нижнюю ветвь транспортера 6 формы перестают вращаться и движутся по ней в горизонтальном положении. Устройством 5 формы раскрываются и на вибраторе 4 освобождаются от готовых изделий. Ленточный транспортер 3 выводит изделия из автомата [10].

2.9.3 Формование пористого шоколада

Пористый шоколад формуют в виде плиток, подвергая их при формовании специальной обработке в вакуум-камерах. Под влиянием вакуума шоколад приобретает пористую структуру, заметную в изломе. По внешнему виду плитки не отличаются от обычных: лицевая поверхность гладкая, блестящая, с рисунком формы. Благодаря пористой структуре шоколад имеет меньшую плотность, своеобразный вкус, быстро тает во рту.

В подогретые формы отливаются порции темперированной шоколадной массы. Шоколадная масса распределяется в форме на вибротранспортере. После обработки вибрацией формы помещают в вакуум-камеры, представляющие собой цилиндры диаметром 580 мм и длиной 1250 мм. В цилиндрах расположены полые трубки, по которым циркулирует холодная вода. Трубки одновременно служат и полками, на которые помещают формы.

Остаточное давление в камерах рекомендуется доводить до 5,3 кПа. Для контроля остаточного давления в каждой камере установлены вакуумметры. В этих условиях пузырьки воздуха, находящиеся в шоколадной массе, расширяются, увеличивая объем плитки. В форме вместимостью 100 г шоколада шоколадной массы отливают не более 75 г.

Образование пор в шоколадной плитке происходит при одновременном ее охлаждении, температура циркулирующей в трубах воды 5-6 °С. Охлаждение способствует застыванию шоколада и упрочнению его пористой структуры. Для визуального наблюдения за структурообразованием (равномерным увеличением объема) в вакуум-камере предусмотрены смотровые окна. Закончив обработку шоколада, в вакуум-камеру медленно вводят воздух, открывая воздушные краники.

После того как давление воздуха в камере установится равным атмосферному, формы с пористым шоколадом выгружают и передают на цепной транспортер холодильного шкафа туннельного типа для окончательного охлаждения. Температура воздуха в холодильном шкафу не превышает 6 °C. Производительность поточной линии для пористого шоколада 300 кг в смену [10].



3.Применение нетрадиционного сырья в производстве шоколадных масс

3.1 Экономия дорогостоящих компонентов

3.1.1 Заменители масла какао лауринового типа

В современной сложной конкурентной борьбе успеха добиваются те предприятия, которые стремятся к снижению затрат при производстве продукции и одновременной гарантии ее качества. Для потребителя, в данном случае кондитерских предприятий, совокупность данных принципов объединяется в отношение «цена-качество». Спросом потребителя пользуется продукция с минимальным значением этого соотношения. В этой связи обеспечение качеством - один из важнейших приоритетов предприятия, в частности, производителя отечественной масложировой продукции, для успешного продвижения товара на сырьевой рынок.

Заменители масла какао (ЗМК) лауринового типа прочно заняли место в перечне масложировой продукции. Их широко используют в производстве кондитерских изделий и полуфабрикатов, в том числе кондитерских глазурей. В конце прошлого века на отечественном сырьевом рынке были представлены заменители масла какао лауринового типа исключительно импортного производства.

Сегодня ассортиментный ряд импортных ЗМК чрезвычайно широк и многообразен. Ведущая российская компания «ЭФКО Пищевые ингредиенты» стала одной из первых производить широкий спектр жиров для кондитерской промышленности. Изучение российского и зарубежных потребительских рынков, контакт со специалистами научных организаций и внедерение передовых технологий позволяют этой компании выводить на рынок новые виды отечественной масложировой продукции. В ГНУ НИИ кондитерской промышленности Россельхозакадемии на протяжении более 30 лет изучают свойства жиров - заменителей масла какао как импортного, так и отечественного производства.

В лаборатории производства шоколадных изделий и отделе современных методов оценки качества НИИКП проведен комплекс исследований 5 импортных и 1 отечественного жиров - ЗМК лауринового типа (образцы, взятые из трех разных партий жира каждого наименования, анализировали в трехкратной повторности).

Исследовали жирокислотный состав жиров (таблица 6), параметры безопасности (таблица 7), физико-химические, структурно-механические (таблица 8) и технологические свойства.

Таблица 6 - Жирокислотный состав ЗМК лауринового типа компании «ЭФКО Пищевые ингредиенты» [19].

Жирные кислоты	Массовая доля в разных жирах, %
	«Эколад 3001-35S»	«KS 35»	«Пакер 21»	«Супер-глазурит»	«Cebes 30-08»	«Конфат Л 450»
1	2	3	4	5	6	7
Каприловая (8:0)	2,3	1,8	2	2	1,9	2,1
Каприновая (10:0)	3,2	2,7	2,8	2,9	3	2,9
Лауриновая (12:0)	58,1	51,5	53,3	52	52,5	53,1

Таблица

1	2	3	4	5	6	7
Миристиновая (14:0)	20,2	21,8	21,3	19,3	19,9	20,4
Стеариновая (18:0)	7,6	11,4	10,4	13,1	12,8	11,6
Трансизомеры жирных кислот	0	0	0	0,1	0,1	0,1



Таблица 7 - Параметры безопасности [19].

Жиры	Перек. число, моль актив. кислорода/кг	Кислот-ное число, мг КОН/г	Анизид. число	Индукционный период (120°С), ч
«Эколад 3001-35S»	0,5	0,4	0,1	150
«KS 35»	0,8	0,4	1,5	156
«Пакер 21»	0,5	0,1	0,1	162,6
«Суперглазурит»	0,8	0,4	0,8	26,8
«Cebes 30-08»	0,3	0,5	0,4	75,4
«Конфат Л 450»	0,3	0,4	0,3	96,2

Таблица 8 - Структурно-механические и технологические свойства [19].

Показатели	Жиры
	«Эколад 3001-35S»	«KS 35»	«Пакер 21»	«Супер-глазурит»	«Cebes 30-08»	«Конфат Л 450»
Температура полного расплавления, °С	34	34,6	35	39,6	35,7	38,5
1	2	3	4	5	6	7

Таблица

Характеристика кристаллизации по Дженсену:
1	2	3	4	5	6	7
температура застывания, °С	31,6	31,4	31,7	31,8	31,9	30,4
продолжительность кристаллизации, мин	14	17	12	18	16	19
Твердость по Воларовичу-Маркову, кПа	525,1	506	532,5	477,6	493,1	460,2
Массовая доля твердых глицеридов, %, при разной температуре (°С)
20	96,2	91,3	96,5	88,4	85,1	95,5
25	89,4	84,5	89,7	79,6	66,4	89,4
30	53,7	57,6	50,5	45,3	51,6	54,1
35	0,7	2,7	3,2	5,8	4,2	6,6
40	0	0	0	1,7	0	1,2

Небольшая разница жирокислотного состава жиров - ЗМК лауриновой группы обуславливает незначительные различия их физико-химических и структурно-механических характеристик.

Показатели окислительной порчи жиров свидетельствуют о высоком качестве всех образцов, низкие значения анизидиновых чисел - об отсутствии продуктов окислительной порчи, кислотное число, не превышающее 0,5 мг КОН /г, - гидролиза жиров.

Жиры также исследовали по температуре полного расплавления, характеристике кристаллизации по Дженсену, твердости по Воларовичу-Маркову и массовой доле твердых триглицеридов при 20...40 °С.

Для получения заданных структурно-механических свойств кондитерских глазурей на жирах - заменителях масла какао лауринового типа необходимо, чтобы массовая доля твердых триглицеридов при 20 °С составляла 75-95 %. При 20 °С у всех исследованных жиров данный показатель отвечал указанным требованиям.

Таким образом, отечественный жир производства «ЭФКО Пищевые ингредиенты» по характеристикам качества не уступает импортным продуктам. Для жиров «Эколад 3001-35S», «KS-35», «Пакер21», «Cebes30-08» температура полного расплавления составляет 34,0...35,7 °С, что способствует получению изделий с высокими вкусовыми достоинствами. Температура полного расплавления у жиров «Суперглазурит» и «Конфат Л 450» повышенная (соответственно 39,6 и 38,5 °С), что впоследствии сформирует тугоплавкий, салистый вкус кондитерских изделий, а наилучшей твердостью характеризуются жиры группы «Эколад3001-35S», «KS 35» и жир «Пакер 21» [19].

3.1.2 Пальмовое масло и кондитерские жиры

Производители шоколада всегда были заинтересованы в использовании альтернативных жиров, которые при этом не должны изменить физические свойства и внешний вид шоколада, так как масло какао стоит намного дороже прочих растительных масел. Для достижения этого есть два пути: путь первый - замена всего или части избыточного какао-масла в шоколаде; второй, обеспечивающий большую экономию, - использование альтернативных жиров с какао-порошком.

В 1956 г. Исследователи из компании Unilever получили патент на эквивалент какао-масла (СВЕ), жир, который можно смешать с маслом какао в любой пропорции без изменения его твердости и свойств плавления. Открытие потребовало более детального изучения состава триглицеридов, которые присутствуют в какао-масле. Три основных компонента составляют 85 % жира (пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, олеиновая кислота). Эти глицериды симметричны, при этом олеиновая кислота занимает второе положение, между двух насыщенных жирных кислот. Это оказалось существенным признаком совместимости жира.

Эти глицериды концентрируют методом кристаллизации и фильтрации, вначале отделяя более легкоплавкую фракцию, а затем, при более низкой температуре кристаллизации, удаляют ненасыщенные жирные кислоты.

Некоторые плоды тропических деревьев имеют в составе своих масел схожие триглицериды, в некоторых случаях нужный компонент получают путем фракционирования.

Вследствие того, что цена СВЕ более чем в 2 раза ниже, чем какао-масла, можно значительно сэкономить затраты на производство и параллельно улучшить свойства самого шоколада. К примеру, рецепт темного шоколада можно изменить, добавив к уже имеющимся семи частям масла какао пять частей СВЕ. Продукты, содержащие более 5 % СВЕ, не могут называться шоколадом. Такие продукты относят к глазировочным жирам. Все добавочное какао-масло (сверх натурального содержания) может быть заменено на СВЕ или на какао-порошок с низким содержанием какао-масла (11 %). Если идти дальше, то можно заменить какао-массу на смесь какао тертого с пониженным содержанием какао-масла и СВЕ.

Сегодня большая часть рынка шоколада занята молочным шоколадом, в котором меньше какао и больше молочных продуктов, которые обуславливают вкус. В различных по качеству продуктах содержание молочного жира может достигать 20 % и более. Молочный жир смягчает текстуру шоколада, но при этом можно добиться большей твердости, применив СВЕ.

Пальмоядровое масло имеет важное для кондитерских жиров свойство быстро таять, но его температура плавления (28 °С) слишком низка для прямой замены какао-масла в шоколаде. Из-за того, что пальмоядровое масло и его продукты вызывают размягчение шоколада, они могут быть использованы только если содержание какао-масла составляет 5 % и менее. Это означает, что они подходят при использовании какао-порошка с низкой масличностью.

Пальмоядровые продукты могут влиять на вкус, если жир подвержен действию фермента расщепления (липазы), который мог попасть вместе с дрожжами и плесенью. Липаза расщепляет некоторые жирные кислоты, что придает шоколаду мыльный привкус. Загрязнители могут попасть с сухим молоком или в результате плохой гигиены. Поэтому нужны определенные меры предосторожности, анализ компонентов, соблюдение гигиены [13].

3.1.3 Coberine^TM в современном шоколаде

Под брендом Coberine^TM выпускается четыре продукта - Coberine^TM 901, Coberine^TM 608, Coberine^TM 507, Coberine^TM 306.

Если расположить их в ряд от Coberine^TM 901 до Coberine^TM 306 - они будут отличаться друг от друга по твердости, температуре плавления и характеристикам таяния в связи с тем, что имеют различное содержание твердых жиров при различных температурах. Благодаря этим различиям каждый представитель серии Coberine^TM оптимально подходит для своего определенного продукта или рецептуры.

Если говорить о пищевой ценности используемых в глазурях жиров, то надо учитывать два основных аспекта: содержание трансизомеров жирных кислот и содержание насыщенных жирных кислот. В общем и целом, ратсительные жиры, не подвергнутые частичной гидрогенизации, не содержат трансизомеров жирных кислот. Поскольку ни один из жиров серии Coberine^TM не подвергался гидрогенизации, то трансизомеры жирных кислот проблемы здесь не представляют (так же как и в какао-масле). Трансизомеры жирных кислот представляли проблему в традиционных кондитерских изделиях, где использовались нелауриновые заменители какао-масла на основе частично гидрогенизированных и фракционированных жиров, таких, как пальмовое, соевое и хлопковое масла. На многих рынках эти продукты постепенно исчезли и им на смену пришли очевидные заменители какао-масла - продукты типа Coberine^TM .

Что касается насыщенных жиров, процент их содержания в какао-масле обычно составляет 60-65 % в зависимости от происхождения какао-масла. Поскольку триглицеридный состав Coberine^TM очень похож на какао-масло, то и содержание насыщенных жиров в нем примерно такое же - 60-65 %, что выгодно отличает этот жир от жиров группы лауриновых заменителей какао-масла, основанных либо на фракционированных, либо на фракционированных и гидрогенизированных жирах, таких как пальмоядровое масло. Содержание насыщенных жиров в последних достигает 90-99 %. Но содержание насыщенных жиров менее 60 % приводит к размягчению глазури как при комнатной, так и при более высоких температурах. Это означает, что содержание насыщенных жирных кислот в Coberine^TM уже достигло нижнего предела, при котором сохраняется функциональность продукта.

Если говорить о составе самого Coberine^TM , то продукт полностью соответствует всем требованиям Директивы ЕС 2003 г. по шоколаду. Иными словами, он изготовлен на основе одного из разрешенных масел (пальмового, иллипе, ши, сал, кокум или масла из манговых косточек), и в процессе производства не использовали гидрогенизацию и ферментативную переэтерефикации.

Выбор подходящей разновидности Coberine^TM в некоторой степени зависит от содержания молочного жира в изделии и назначения Coberine^TM: для использования либо в самом шоколаде в пределах 5 % нормы, либо в качестве суперглазури. Coberine^TM 608 может использоваться в изделиях с довольно высоким содержанием молочного жира (до 25 % в жировой фазе). При более низком содержании молочного жира разновидности Coberine^TM 507 и Coberine^TM 306 проявляют себя очень хорошо. Coberine^TM 901 считается совершенно особой разновидностью СВЕ, известной под названием улучшителя какао-масла (СВI). Как говорит само название, данный продукт может улучшать свойства какао-масла, особенно, его температурную устойчивость.

Поскольку Coberine^TM содержит те же триглицериды, что и какао-масло, его также необходимо подвергнуть темперированию, как при использовании его в шоколаде в пределах ограниченной нормы, так и при использовании его в суперглазурях в количествах выше этой нормы. При использовании Coberine^TM процесс переработки продукта аналогичен процессу переработки шоколада.

Основная проблема при хранении шоколада - так называемое поседение. Поседение возникает вследствие перехода шоколада из стабильной формы, возникшей при темперировании, в самую стабильную форму. Переход ускоряется под воздействием температуры и миграции жидких жиров из начинки. Оба эти фактора уменьшают содержание твердых жиров в шоколаде, что приводит к возрастанию мобильности кристаллических структур и к формированию седого налета.

Использование Coberine^TM 901 как в шоколаде, так и в суперглазури повышает содержание твердых жиров при 30 °С (температура, при которой изменение в кристаллических структурах, ведущие к поседению, идут особенно быстро). Поэтому использование Coberine^TM 901 не только повышает устойчивость структуры к температурному воздействию и твердость изделия, но также и снижает вероятность поседения при хранении при повышенных температурах.

Использование жира для глазурей из серии Coberine^TM можно рекомендовать при производстве изделий, которые будут называться «шоколад», а также в тех случаях, когда глазурь должна быть столь же высококачественной, как и шоколад. Жиры из этой серии позволяют снизить расходы, повысить срок хранения и стабильность изделий, они не подвергаются гидрогенизации и не содержат трансизомеров жирных кислот, а разновидность Coberine^TM 901 улучшает такие характеристики, как термостойкость и срок хранения [20].

Таблица 9 - Типовая рецептура шоколада с использованием Coberine^TM [20].

1	2	3
	Молочный	Горький
Какао тертое	10	40
Какао-масло	17	7
CoberineTM 608	5	-
CoberineTM 507	-	5

Таблица

1	2	3
Цельное сухое молоко	24	-
Сахар	44	48
Жировой состав, %
Какао-масло	22,3	28,2
СВЕ	5	5
Молочный жир	6,5	-
Всего жиров	33,8	33,2
в % от жировой фазы
Какао-масло	66	85
СВЕ	14,8	15
Молочный жир	19,2	-

3.1.4 Эквиваленты и заменители какао-масла группы компаний «Нижегородский масло-жировой комбинат»

Группа компаний «НМЖК» является стратегическим партнером интернациональной корпорации Wilmar International Ltd, имеющей свои производственные мощности по заготовке и переработке экзотических видов масел, необходимых для создания широкого спектра эквивалентов и заменителей масла какао. Это обеспечивает лучшие рыночные возможности, прочные позиции на мировом и российском рынках ингредиентов, использование развивающегося потенциала передовых инноваций европейских и азиатских лидеров. Заменители какао-масла класса CBS - наиболее универсальные и востребованные при изготовлении продуктов, для которых требуется большая твердость. Жиры CBS MARGO - высококачественные нетемперируемые заменители масла какао лауринового типа. В их составе содержится большое количество короткоцепочечных жирных кислот (преимущественно лауриновой кислоты - до 50 %). Такой жирнокислотный состав способствует высокой скорости кристаллизации жира и объясняет крутой профиль плавления. Эти показатели особенно ценятся производителями глазированных орешков и сухофруктов - покрытие глазури остается глянцевым без следов жирового поседения в течение всего срока годности изделия.

Лауриновые ЗМК MARGO широко используются для производства кондитерских глазурей, глазурей для мороженого, шоколадных плиток, полых фигурок, заменителей сухих сливок для кофе, производства растительных кремов для взбивания и широкого спектра кондитерских изделий.

Преимущества использования CBS MARGO:

1) при охлаждении ЗМК MARGO самопроизвольно кристаллизуется в требуемую ?-форму без дополнительного темперирования, образуя плотную мелкокристаллическую структуру;

2) в расплавленном состоянии жир имеет низкую вязкость;

3) при кристаллизации дает необходимую усадку, благодаря чему изделия легко вынимаются из форм;

4) обеспечивает хороший блеск готового изделия;

5) обеспечивает устойчивость изделий к жировому поседению;

6) не содержит трансизомеров жирных кислот;

7) имеет высокую окислительную стабильность, обеспечивающую сохранение органолептических характеристик в течение всего срока годности.

Нелауриновые ЗМК MARGO рекомендуются для производства кондитерских глазурей, шоколадных батончиков, конфет, пралиновых начинок, покрытия вафель.

Преимущества использования:

1) не требует темперирования;

2) совместимы с маслом какао до 20 %, с молочным жиром до 10-15 %;

3) исключают опасность появления мыльного привкуса;

4) обеспечивают хороший глянец изделия;

5) устойчивы к окислению;

6) увеличивают сохранность готовой продукции.

Продукты группы Wilchoc являются эквивалентами какао-масла, производятся на основе экзотических и тропических масел. При производстве шоколадных изделий используются для частичной или полной замены какао-масла. Продукт имеет аналогичную какао-маслу структуру и степень кристаллизации, а также нуждается в темперировании.

Основные преимущества использования продуктов группы Wilchoc:

1) полная совместимость Wilchoc и какао-масла дает возможность использовать в производстве обезжиренный какао-порошок (10-12 %), какао-порошок с жирностью 20-22 %, а также какао тертое и какао-масло;

2) в продуктах, содержащих эквиваленты какао-масла Wilchoc, можно применять такое же количество молочного жира, как и в молочном шоколаде на основе какао-масла;

3) не вызывают размягчения при смешивании с какао-маслом;

4) физико-химические показатели полностью соответствуют лучшим сортам натурального какао-масла;

5) жирнокислотный и триглицеридный состав идентичен лучшим сортам масла какао;

6) кристаллизация и характер плавления и застывания подобные какао-маслу.

Таким образом, жиры CBS MARGO в сравнении с какао-маслом имеют высокие показатели содержания твердых триглицеридов и обладают повышенной твердостью. При этом плавление жира начинается при температуре 34-35 °С, а полное расплавление происходит в узком температурном интервале 35,5-36 °С («тает во рту, а не в руках»).

ЗМК MARGO класса CBS характеризуются отсутствием трансизомеров жирных кислот, что делает их биологически полноценными и безопасными продуктами.

Эквиваленты масла какао Wilchoc применяют в производстве шоколадных глазурей, глазурей, плиточного шоколада, корпусов и покрытий конфет, обеспечивая совместимость жировых систем в начинке и оболочке.

В 2001 году ГК НМЖК и Delta Wilmer были удостоены золотой медали престижного международного конкурса «Ингредиент года» в номинации «Инновационный продукт» за эквивалент какао-масла Wilchoc [3].

3.1.5 Уменьшение содержания сахара

Уменьшить содержание сахара в шоколаде - задача не простая. Количество сахара можно регулировать уменьшением его содержания в рецептуре, вводя сахарозаменители, которые не имеют калорийности. Возможно использование так называемых «объемных» подсластителей, уровень сладости которых близок к сахарозе (ксилит, сорбит, манит и др.), или же интенсивных, которые во много раз слаще сахарозы (цикламат, аспартам и др.).

Все сахарозаменители отвечают таким требованиям, как приятный сладкий вкус, безвредность, отсутствие влияния на углеводный обмен, хорошая растворимость в воде, стойкость к кулинарной обработке (температуре).

Таблица 10 - Перечень подсластителей, разрешенных к применению на территории Российской Федерации [7].

1	2	3
Индекс	Название	Сладость (сахароза=1)
Е420	Сорбит	0,48-0,6
Е421	Маннит	0,45-0,57
Е636	Мальтол	0,32
Е950	Ацесульфам калия	130-200
Е951	Аспартам	200
Е952	Цикламовая кислота и ее натриевая, калиевая и кальциевая соли	30
Е953	Изомальт, изомальтит	0,5
Е954	Сахарин	300
Е955	Сукралоза	600
Е957	Тауматин	3000-4000
Е958	Глицирризин	50-100
Е959	Неогесперидин дигидрохалкон	1500-1800

Таблица

1	2	3
Е960	Стевиозид	200-300
Е962	Тринсвит	200
Е965	Мальтит и мальтитный сироп	0,32
Е966	Лактит, лактат	0,16
Е967	Ксилит	0,9-1,0
Е968	Эритрит	0,7
	Фруктоза	1,7
	Лактоза	0,16
	Глюкоза	0,74

Но применение подсластителей может значительно повлиять на вкус шоколада и, как правило, не в лучшую сторону. Замечено, что при введении в рецептуру заменителей сахара продукты приобретают металлический привкус. Если полностью заменить сахар на сахарозаменители, то мы получаем диабетический шоколад.

Заменить сахар в рецептуре шоколадных изделий возможно на другие сладкие вещества, такие как ваниль, фруктоза, фруктозно-глюкозный сироп, сладкие вещества растительного происхождения или вводить в рецептуру шоколада различного рода начинки.

Значительную группу природных сахарозаменителей составляют вещества растительного происхождения, среди которых наиболее известны глицирризин из солодки голой, стевиозид из стевии медовой и сладкие вещества цитрусовых.

Глицирризин применяют вместо сахара для подслащивания продуктов, предназначенных для диабетиков. Экстракты и сиропы из солодки добавляют в шоколад, карамель и пастилу. Содержащиеся в солодке вещества оказывают противовоспалительное действие, стимулируют функциональную активность коры надпочечников, обладают противоаллергическими свойствами.

Стевиозид легко растворим в воде, устойчив к высокой температуре. Он в 300 раз слаще, чем 0,4 %-ный раствор сахарозы, в 150 - чем 4 %-ный раствор и в 100 раз превышает сладость 10 %-ного раствора.

В некоторых странах мира употребление стевии стало привычным. Сладкую медовую траву можно употреблять без ограничений, ориентируясь только лишь на потребность организма в сладких продуктах, при этом длительное использование стевиозидов вызывает кардиотонический эффект, оказывая положительное влияние на функцию сердечно-сосудистой системы.

Стевия - незаменимый пищевой продукт для людей с избыточной массой, так как она бескалорийна и обладает комплексом биологически активных веществ, нормализующих углеводный обмен в организме.

Флаваноиды цитрусовых после каталитического гидрирования приобретают сладкий вкус, при этом горечь исчезает. Оказалось, что в разных цитрусовых обнаруживаются различные флаваноиды: гесперидин - в апельсинах и лимонах, наригин - в грейпфрутах, неогесперидин - в севильских апельсинах. Модифицированные флаваноиды цитрусовых получили название дигидрохалконов. Они обладают сладким вкусом с ментоловым «холодком». Сладость гесперидина в 100 раз выше, чем у сахарозы, а у наригина - в 1000 раз. Неогесперидин слаще сахара в 1500-1800 раз. Высокая сладость дигидрохалконов, их безвредность и низкая калорийность послужили основанием для широкого применения в пищевой промышленности ряда стран.

На содержание сахара в рецептуре шоколада влияет также качество какао-бобов.

Исходя из химического состава некоторых сортов какао-бобов, используемых при производстве шоколадных изделий, с точки зрения снижения калорийности наиболее подходит сорт какао-бобов «Арриба» (Эквадор).

Таким образом, для реализации основного потребительского требования «от шоколада люди не должны полнеть» и технической характеристики «калорийность» можно заменить сахарозу на сладкие вещества растительного происхождения, использовать для производства шоколада с пониженным содержанием калорий какао-бобы сорта «Арриба» [7].

3.1.6 Эквиваленты масла какао SDS-CHOCOVIT PLUS 230 и SDS-CHOCOVIT PLUS 250

Эквиваленты масла какао SDS-Chocovit Plus разработаны для замены дорогостоящего какао-масла при производстве шоколада и щоколадных глазурей, что обеспечивает снижение себестоимости готового продукта.

Эквиваленты какао-масла Chocovit Plus полностью соответствуют всем стандартам ЕС и не содержат гидрогенизированных компонентов.

Эквиваленты масла какао SDS-Chocovit Plus производятся из высококачественных натуральных тропических масел (Ши, Иллипе) и фракционированного пальмового масла. Благодаря сходному с маслом какао триглицеридному составу, и физико-химическим показателям, эквиваленты масла SDS- Chocovit Plus могут заменять какао-масло в рецептуре шоколада без ухудшения качества, обеспечивая 100 % совместимость.

Область применения SDS-Chocovit Plus 230:

1) предназначен для частичной замены масла какао в шоколаде и шоколадных глазурях;

2) рекомендован для производства горького, темного и молочного шоколада;

3) является отличной заменой какао-масла при производстве начинок и пралиновых масс.

Область применения SDS-Chocovit Plus 250:

1) предназначен для частичной и полной замены масла какао в шоколаде и шоколадных глазурях;

2) рекомендован для производства горького, темного и молочного шоколада.

Эквиваленты масла какао SDS-Chocovit Plus обеспечивают стабильность глазурей и шоколада в течение длительного срока хранения. Изделия на основе этих эквивалентов имеют превосходные вкусовые качества и обладают большей устойчивостью к жировому поседению, чем продукция на основе чистого какао-масла [26].

3.1.7 Способ получения шоколадных масс, сокращающий расход какао-масла

Мартовщук В.И., Калманович С.А., Арутюнян Н.С. разработали способ производства шоколадных масс, позволяющий сократить расход масла какао и улучшить качество готовых изделий.

Это достигается тем, что гомогенизацию шоколадной массы осуществляют на контактирующих поверхностях при давлении, равном (30-45)*10⁵ Па, в течение 0,2-0,5 мин.

Способ осуществляется следующим образом.

Масло какао, какао тертое и сахарную пудру дозируют в соответствии с рецептурой, смешивают и измельчают известными приемами, а затем в полученную смесь добавляют фосфатидный концентрат, масло какао и ароматические вещества. Полученную смесь направляют на гомогенизацию, которую осуществляют на контактирующих поверхностях при давлении, равном (30-45)*10⁵ Па, в течение 0,2-0,5 мин.

Положительный эффект в результате осуществления процесса гомогенизации шоколадной массы по предлагаемому способу заключается в следующем.

Специальными опытами установлено, что при обработке шоколадной массы на контактирующих поверхностях при давлении, равном (30-45)*10⁵ Па, происходит изменение органолептических и физических свойств системы. Экспериментально установлено, что при указанных условиях молекулы сложных органических веществ, входящих в состав шоколадной массы (углеводы, клетчатка и др.), приобретают высокую подвижность и активируются, что способствует прохождению окислительных процессов в фенольных соединениях, обусловливающих неприятный вяжущий и горький вкус. В результате окисления происходят изменения с образованием соединений, которые приводят к исчезновению неприятного привкуса. Кроме того, установлено, что осуществление гомогенизации на контактирующих поверхностях при давлении, равном (30-45)*10⁵ Па, в течение 0,2-0,5 мин приводит к появлению новых функциональных групп, изменению структуры молекул углеводов, клетчатки, а также фенольных соединений, что, в свою очередь, обусловливает снижение вязкости шоколадной массы.

Конкретные примеры осуществления способа:

Пример 1. Масло какао, какао тертое и сахарную пудру дозируют в соответствии с рецептурой, смешивают и измельчают, затем в полученную смесь добавляют фосфатидный концентрат, масло какао и ароматические вещества. Полученную смесь направляют на гомогенизацию, которую осуществляют на контактирующих поверхностях при давлении, равном 30*10⁵ Па, в течение 0,2 мин.

В таблице 1 приложения 6 приведены основные показатели шоколадной массы, полученной по предлагаемому способу и по способу-прототипу.

Из данных таблицы 1 можно сделать вывод, что при получении шоколадных масс по предлагаемому способу сокращается на 1,2 % расход масла какао. Кроме того, при снижении расхода масла какао вязкость шоколадной массы, полученной по предлагаемому способу, является оптимальной и соответствует значению 9,0 Па*с.

Пример 2. Масло какао, какао тертое и сахарную пудру дозируют в соответствии с рецептурой, смешивают и измельчают, затем в полученную смесь добавляют фосфатидный концентрат, масло какао и ароматические вещества. Полученную смесь направляют на гомогенизацию, которую осуществляют на контактирующих поверхностях при давлении 45*10⁵ Па в течение 0,5 мин.

В таблице 2 приложения 6 приведены основные показатели шоколадной массы, полученной по предлагаемому способу и по способу-прототипу.

Из данных таблицы 2 можно сделать вывод, что при получении шоколадных масс по предлагаемому способу сокращается на 1,3 % расход масла какао. Кроме того, при снижении расхода масла какао вязкость шоколадной массы, полученной по предлагаемому способу, является оптимальной и соответствует значению 8,5 Па*с.

Из данных примеров следует, что гомогенизация шоколадной массы, осуществляемая на контактирующих поверхностях при давлении, равном (30-45)*10⁵ Па, в течение 0,2-0,5 мин, позволяет сократить расход какао-масла до 146,8-149,0 % (по известному способу расход составляет 159,8 %) при одновременном повышении качества шоколадной массы за счет снижения ее вязкости до 8,5-9,0 Па*с (в известном способе - 10,5 Па*с). Следует отметить, что при снижении расхода дорогостоящего масла какао происходит снижение содержания общего жира (на 1,1-1,8 % по сравнению с известным способом), однако вязкость шоколадной массы уменьшается до оптимального значения, наблюдается также снижение содержания влаги в шоколадной массе до рекомендуемых значений.

В примерах 3 и 4 приводятся основные показатели процесса получения шоколадной массы по режимам, выходящим за граничные значения параметров.

Пример 3. Масло какао, какао тертое и сахарную пудру дозируют в соответствии с рецептурой, смешивают и измельчают, затем в полученную смесь добавляют фосфатидный концентрат, масло какао и ароматические вещества. Полученную смесь направляют на гомогенизацию, которую осуществляют на контактирующих поверхностях под давлением, равным 25*10⁵ Па, в течение 0,1 мин.

В таблице 3 приложения 6 приведены основные показатели шоколадной массы, полученной по предлагаемому способу и по способу-прототипу.

Из данных таблицы 3 видно, что при получении шоколадных масс по предлагаемому способу по режимам, выходящим за нижние границы параметров, невозможно получить положительный эффект.

Пример 4. Масло какао, какао тертое и сахарную пудру дозируют в соответствии с рецептурой, смешивают и измельчают, затем в полученную смесь добавляют фосфатидный концентрат, масло какао и ароматические вещества. Полученную смесь направляют на гомогенизацию, которую осуществляют на контактирующих поверхностях при давлении 50*10⁵ Па в течение 0,6 мин.

В таблице 4 приложения 6 приведены основные показатели шоколадной массы, полученной по предлагаемому способу и по способу-прототипу.

Из данных таблицы 4 видно, что при получении шоколадных масс по предлагаемому способу по режимам, выходящим за верхние пределы значений параметров, шоколадная масса по качеству практически не отличается от шоколадной массы, полученной по режимам нижнего предела оптимальной области, однако осуществление способу по указанным в примере 4 режимам приводит к увеличению расхода энергии для создания повышенн...