Технология производства какао порошка. Из чего делают какао порошок
Какао, он же шоколадное дерево, широко известен, семена которого используются в качестве главного ингредиента шоколада. Африка выступает основным полигоном для стран-производителей какао как технической культуры для переработки. Общий урожай какао-бобов, который собирают на этом материке, составляет приблизительно 70% от всего мирового производства. На нашей выставке представлено несколько компаний экспортеров с этого континента.
Родиной какао считается север Южной Америки, при этом на территории современных Кот-д"Ивуара, Ганы, Нигерии и Камеруна раньше выращивался кофе. Однако со времен ареалы растений поменялись, кофе стал одной из основных технических культур Бразилии и Южной Америки в целом, а для экваториальной Африки теперь характерно выращивание какао-бобов.
Примеры стран-производителей какао
К основным странам-производителям какао относятся:
- Кот-д"Ивуар. Главный мировой поставщик какао-бобов, здесь выращивают более 30% от всего мирового урожая. Экспорт составляет более 1 миллиона тонн. Однако при выращивании какао не используется сельскохозяйственная техника, вместо нее применяется ручной труд рабочих, а иногда и рабов. Развитие исключительно экстенсивное. Некоторые специалисты утверждают, что на плантациях по выращиванию какао работают более 800 тысяч детей. В целом условия труда на плантациях какао оставляют желать лучшего.
- Гана. Второй лидер по производству какао. Эта маленькая страна экспортирует более 700 тысяч тонн. Ее сельское хозяйство почти полностью стоит на этой отрасли. Примерно 50% всех земель, предназначенных для сельского хозяйства, выделено под выращивание какао. Однако в отличие от Кот-д"Ивуара, своего восточного соседа, методы выращивания интенсивны. Фермеры имеют достойную по африканским меркам зарплату, применяются удобрения и пестициды. Также для улучшения благосостояния граждан, правительство каждый год раздает более 20 млн саженцев этой культуры.
- Индонезия. Ей принадлежит остров Сулавес, на котором и производится добыча какао-бобов. К большому сожалению, из года в год годом урожаи уменьшаются все больше и больше, и население теряет интерес к ней, предпочитая выращивание других более ценных культур.
- Нигерия. Она занимает почетное четвертое место в производстве семян какао, экспортируя примерно 300 тысяч тонн ежегодно. При этом действия правительства направлены на увеличения урожаев какао. Ожидаемый рост производства составляет примерно 20%.
- Камерун. Здесь эта отрасль – основа экономики страны. Более 70% всего населения государства работают на плантациях по выращиванию какао.
- Бразилия. В регионе под названием «берег какао» производится значительная часть от мирового производства какао. Также в отличие от многих других производителей, в Бразилии на том же «берегу какао» находятся заводы по переработке семян.
- Кроме всех вышеперечисленных стран, какао производится Эквадором, Того, Папуа - Новой Гвинеей, Доминиканской Республикой, Колумбией, Перу, Мексикой, Венесуэлой и Малайзией. Ежегодно каждая из этих стран производит от 18 до 200 тысяч тонн бобов.
Это основные современные страны-производители какао на мировом рынке. На долю первой четверки стран приходится более 70% производимых какао-бобов. На выставке представлены ведущие компании мирового рынка.
Кстати, главными сладкоежками в этом случае будут европейцы. На долю Европы приходится почти 40% от всего мирового рынка. За ними следуют американцы и канадцы. На долю Северной Америки приходится более 20% импортируемого какао.
Производство какао – важная составляющая часть экономики более 30 стран Африки и Южной Америки. Исследования показывают, что общий доход от продаж какао-бобов и связанной с ними продукцией составил более 100 миллиардов долларов.
30 ноября 2012 г. 22:33Производство какао-масла и какао-порошка
Часть какао тертого поступает в рецептурные смесители для приготовления шоколадной массы, другую часть направляют на прессование для отделения какао-масла, а из жмыха вырабатывают какао-порошок. Полученное масло добавляют в рецептуру шоколадной массы.
Необходимость получения какао-масла и добавления его в рецептуру шоколада объясняется рядом причин. Во-первых, в шоколадной массе, предназначенной для выработки изделий, количество какао-масла должно быть 34-36 %, а для глазури немного больше (чтобы обеспечить ее высокую текучесть). Расчетное количество какао-масла в какао тертом равно 54 %. Но если учесть, что в шоколаде содержится еще и сахар, соотношение которого с какао тертым приблизительно 2:1, то какао-масла будет не более 18 %. Для обеспечения в шоколаде требуемого количества какао-масла его необходимо добавить на этапе приготовления шоколадной массы.
Аппаратурно-технологическая схема получения какао-масла и какао-порошка приведена на рис. 61. Какао тертое, предназначенное для получения какао-масла, хранится в темперирующих сборниках 1 при температуре не выше 95°С в течение не менее 8 ч. Хранение при большей температуре придает маслу горелый привкус. Из сборника какао тертое насосом 2 перекачивается в дозирующую емкость 3 пресса. Из дозирующей емкости по трубопроводам какао тертое поступает в чаши 4 пресса. Прессование проводится при температуре 90-95° С, продолжительность процесса зависит от полноты отжатия какао-масла, его вязкости и дисперсности.
Существенное влияние на вязкость какао тертого оказывает влажность. Установлено, что наименьшей вязкостью обладает какао тертое влажностью 1,2-1,5%.
Отжим какао-масла в значительной степени облегчается при более тонком измельчении какао тертого. Так, например, если дисперсность последнего, определенная по прибору Реутова, доведена до 93 % мелких частиц, то выход какао-масла на 2-3 % больше, чем из грубоизмельченного какао тертого. Высокая эффективность прессования хорошо диспергированного какао тертого объясняется тем, что в нем лучше разрушены клеточные структуры и из них легко освобождается какао-масло.
Таким образом, требуется подготовка какао тертого к прессованию. С этой целью какао тертое в течение нескольких часов тщательно перемешивают и нагревают до 85-90 °С. В результате механического и теплового воздействий, снижается влажность и уменьшается вязкость какао тертого; тонкая дисперсность его должна быть обеспечена при размоле какао-крупки.
После отжатия какао-масла чаши пресса 5 раскрываются, из них выпадают жмыховые диски температурой 90-95 °С. Ленточный конвейер 6, снабженный системой воздушного охлаждения, подает диски в жмыходробилку 7, где они дробятся на куски размером с грецкий орех. Куски дробленого жмыха конвейером 8 и элеватором 9 подаются в размольную камеру (дисмембратор) 10. При дроблении получается горячий порошок (110 ᵒС), который воздухом подается в теплообменный аппарат 11 типа «труба в трубе» со шнеком внутри. В кольцевом пространстве между трубами течет рассол (11%-ный раствор кальция хлорида) температурой 14 ᵒС. В теплообменнике какао-порошок охлаждается до температуры 16 ос, после чего он проходит через циклоны 12, шнеком 13 подается в классификатор 14 и далее поступает на фасование (товарный какао-порошок) или на производство полуфабрикатов и изделий (производственный какао-порошок).
Для повышения качества в какао-порошок можно добавлять лецитин, который впрыскивают с помощью сжатого воздуха непосредственно в дисмембратор 10.
Свойства и химический состав какао-порошка. Какао-порошок представляет собой тонко измельченный продукт от светло-коричневого до темно-коричневого цвета. Для изменения цвета применяется обработка какао-порошка паром. На некоторых предприятиях увлажняют какао-порошок до состояния равновесной влажности. При растирании пальцами не должны ощущаться крупинки. Остаток после просева на шелковом сите № 38 и на металлическом № 016 не должен превышать 1,5 %. Доля сухих веществ в какао-порошке 94 %. Различают какао-порошок натуральный, не обработанный щелочью, и обработанный щелочью. Какао-порошок имеет тот же состав, что и ядро какао-бобов, однако по массовой доле составных частей он отличается от ядра какао-бобов вследствие отжатия какао-масла.
Средний химический состав какао-порошка (в %) следующий: белковые вещества - 19, теобромин - 2,6, какао-масло - 16, клетчатка 4,8, углеводы - 13, прочие безазотистые экстрактивные вещества - 32, зола - 6,6. Химический состав какао-порошка с другой долей жира (какао-масла) может быть определен путем пересчета. Энергетическая ценность 100 г какао-порошка 390 ккал.
Виды и ассортимент какао-порошка . Какао-порошок выпускают двух видов: производственный и товарный. Производственный какао-порошок используют для изготовления жировой глазури, некоторых сортов конфет, карамели, ириса, начинок и других кондитерских изделий.
Товарный какао-порошок выпускают с массовой долей жира не менее 15 % и с пониженной массовой долей жира не менее 12 %. Товарный какао-порошок предназначен для приготовления налитка какао. Этот напиток имеет приятные характерные аромат и вкус, высокую питательность. Однако в отличие от других напитков, например, чая или кофе, какао-порошок практически не растворяется в воде и содержит очень мало экстрактивных веществ.
При смешивании с водой какао-порошок образует суспензию (взвесь твердых частиц в воде или молоке). Качество суспензии оценивается в значительной степени по ее стабильности, которая зависит от размера частиц какао-порошка, находящихся во взвешенном состоянии. Если размеры частиц не превышают 10-12 мкм, то в течение 10 мин взвесь не осаждается на дно. В противном случае суспензия не обладает достаточной стойкостью: из напитка быстро осаждаются крупные частицы, при этом теряется его качество.
Стойкость суспензии какао-порошка возрастает, если какао-порошок получают из какао-крупки или какао тертого, которые предварительно были подвергнуты специальной щелочной обработке. Образующиеся при такой обработке различные вещества, в первую очередь соли жирных кислот, увеличивают стойкость суспензии, замедляя оседание частиц. Какао-порошок получается ярко-коричневого цвета, приятного вкуса и аромата.
Ассортимент продуктов, содержащих какао-порошок, весьма широк (табл. 26).
Товарный какао-порошок фасуют по 100, 125 и 250 г, производственный - по 2,5; 12,5; 25 и 50 кг.
Срок хранения какао-порошка при фасовании в жестяные банки - 12 мес., в пачки или пакеты из полимерной пленки - 6 мес., в бумажные пакеты - 3 мес. Какао-порошок хранят в сухих, чистых, хорошо проветриваемых складах при температуре (18± 3) °С и относительной влажности воздуха не выше 75 %.
Собственный бизнес по производству какао можно смело отнести к высокорентабельному делу. Эксперты гарантирует, что данный параметр будет составлять не менее 45%. Также из преимуществ развития данного направления стоит выделить высокий спрос на продукт. Ведь на основе какао производится достаточно изделий кондитерской промышленности.
Также какао, в последнее время применяют в косметологии и как средство для проведения ряда лечебно-профилактических процедур. Еще стоит выделить всесезонную востребованность на производимый продукт. Из негативных факторов можно отметить высокую конкуренцию в данной отрасли. Поэтому, чтобы достичь запланированной прибыли необходимо грамотно организовать бизнес план, определить маркетинговую стратегию и правильно просчитать все траты.
|
|
Тип помещения.
Изготовление какао относится к пищевому производству, поэтому должно полностью отвечать санитарным и гигиеническим нормам. Существует ряд общепринятых требований, которым должно отвечать помещение. В первую очередь необходимо, чтобы была в наличии как естественная, так и искусственная вентиляция. Наличие вытяжки является также обязательным условием процесса организации производства. Установленная система кондиционирования воздуха должна позволять регулировку влажности.
Условия производства какао подразумевают влажность не более 65%. Температура воздуха в складских помещения должна колебаться в пределах 16-18 градусов. А некоторые технологические процессы (просеивание или дробление какао) требует поддержания температурного режима в районе 6-8 градусов. Также необходима налаженная система водоснабжения и канализации. Отдельно необходимо выделить помещения для хранения сырья, готовой продукции и ряда технологических процессов.
Также важно предусмотреть легкую возможность уборки помещений. Полы и стены должны быть выполнены из тех материалов, которые легко поддаются уборке. Всего на аренду такого помещения стоит выделить 350 $ ежемесячно.
Оборудование.
Для производства какао необходимо купить две линии. Для изготовления и фасовки продукта.
Производственная линия включает в себя следующие узлы:
1. Сортировочное оборудование - 2 тыс. $;
2. Машина для обжарки и выделения оболочки и крупки - 1,4 тыс. $;
3. Пресс - 400 $;
4. Дробилка - 550 $;
5. Дезинтегратор - 6 тыс. $;
6. Бурат - 2,5 тыс. $;
7. Просеиватели - 1,3 тыс. $.
После прохождения всех этапов на производственной линии сырье подлежит взвешиванию и фасовке. Для этого необходимо приобрести весы и фасовочное оборудование. Всего на закупку оборудования необходимо выложить около 20 тыс. $.
Сырье.
Основным сырьем для производства какао-порошка является какао-бобы, которые частично обжариваются и измельчаются в процессе производства. Какао-бобы - это плоды шоколадного, вечнозеленого дерева, которое произрастает преимущественно в тропической местности. На сегодняшний день данное дерево растет практически во всем мире.
Самими крупными странами-производителями являются: Нигерия, Индонезия, Гана, Эквадор, Камерун, Бразилия и другие. Найти надежного поставщика, который сможет регулярно поставлять для вас сырье высокого качества вполне просто. Для этого можно просто обратиться за поиском информации в интернет. Это происходит благодаря тому, что на данный продукт постоянно существует спрос. Помимо этого в состав какао порошка добавляю специальные агенты, которые продлеваю срок службы продукта, препятствуют слеживанию.
Стоимость компонентов составляет около 10-15 $ за один кг сырых бобов. При этом стоит учитывать, что в момент производства какао масса продукта будет высушиваться и уменьшаться. Для приобретения необходимого сырья стоит рассчитывать на сумму не менее 3,5 тыс. $.
Персонал.
Штат сотрудников на производстве какао должен состоять из 10-12 человек. Это операторы на производственной линии, которые будут следить за правильностью выполнения всех технологических операций. Также необходим наладчик оборудования, который сможет производить ремонтные работы в случае необходимости. Помимо этого необходим бухгалтер и кладовщик. Еще стоит взять на работы помощников в лице менеджеров по работе с клиентами и поставщиками. Всего за труд рабочего персонала необходимо определить сумму в размере 4,5 тыс. $.
Маркетинг.
Для продвижения собственного производимого продукта необходимо организовать активную маркетинговую стратегию. Наиболее выгодно создать свой сайт. Также можно использовать наружную рекламу, услуги радио и телевиденья. Но наиболее правильно организовать менеджера, который сможет активно отстоять интересы компании и наладить сбыт крупным потребителям. Такую стратегию стоит организовать на начальном этапе развития фирмы, чтобы подогнать производственный процесс под потребности компании. На развития и продвижение услуг стоит выделить 300-400 $.
Основные затраты.
К основным затратам на развития бизнеса стоит отнести:
1. Аренда помещения - 350 $;
2. Оборудования - 20 тыс. $;
3. Сырье - 3,5 тыс. $;
4. Персонал - 4,5 тыс. $;
5. Маркетинг - 300-400 $.
На открытие собственного дела стоит выделить сумму в пределах 30 тыс. $.
Прибыль и период окупаемости.
Эксперты утверждают, что рентабельность данного бизнеса составляет около 45%. Рыночная стоимость какао составляет в данном году чуть более 3 $ за 1 кг продукта. Оборудование позволяет в месяц произвести около 3 тонн продукта, в зависимости от мощности. В месяц можно принести прибыли для компании 9 тыс. $. Из них чистая прибыль будет составлять около 5 тыс. $. Но такие расценки для малой производственной компании. При желании можно купить мощное оборудование с высоким уровнем производительности.
Потенциальные клиенты и развитие.
Готовую продукцию можно продавать через представительских агентов, интернет-магазины и другое. Развивая бизнес можно приступить к изготовлению какао-масла или вовсе основать свою фабрику по производству шоколада, шоколадных конфет и других кондитерских продуктов.
|
|
Гана - африканская страна, крупный экспортер какао-бобов. Расположен по соседству с Кот-д"Ивуаром. Каждый год производит около 700 000 тонн сырья. Половина обрабатываемых земель Ганы занимает посадка деревьев какао. Страна ежегодно увеличивает свой урожай какао. Для этого правительство повышает зарплату фермерам и широко использует фунгициды и пестициды. Также Министерство финансов ежегодно бесплатно раздает 20 млн саженцев какао местным фермерам.
Остров Сулавес, находящейся под крылом Индонезии, является третьем в мире по производству какао. Однако объем урожая с каждым годом падает. Так как половина деревьев находится в возрасте старше 20 лет и мало дают плодов какао-бобов. И крестьяне потихоньку переключаются на другие более выгодные культуры.
Другие крупные экспортеры
Нигерия занимает четвертое место в мире по сбору урожая «шоколадного» продукта. Ежегодно уровень производства какао доходит до 300 000 тонн. Государство делает многое для увеличения урожая бобов. В будущем ожидается рост экспорта какао на 20%.Камерун наряду с другими африканскими странами занимает лидирующие позиции в производстве какао. 70% населения работает на плантациях, где выращиваются деревья. Какао также производят по ту сторону Атлантического океана - в Бразилии. В регионе, известном как Берег Какао, находятся десятки плантаций «шоколадных» деревьев. Здесь же расположены заводы для дальнейшей переработки сырья.
Такие страны, как Эквадор, Того, Папуа - Новая Гвинея, Доминиканская Республика, Колумбия, Перу, Мексика, Венесуэла и Малайзия тоже являются топовыми производителями какао-бобов. Каждый год они дают урожай от 18 тыс. до 200 тыс. тонн. Родиной какао считается побережья реки Амазонки Латинской Америки. Но кофе и какао поменялись ареалами: кофе стали производить страны Южной Америки, какао - государства субэкваториальной Африки.
ПРОИЗВОДСТВО КАКАО ПОРОШКА
Общие сведения
Шоколад представляет собой продукт переработки какао бобов с сахаром. В шоколад можно вводить в качестве вкусовых добавок молоко, молочные продукты, обжаренные ореховые ядра, кофе, вафли, цукаты и т. п. В состав шоколада входит 55-60% углеводов, 30-38% жира, 5-8% белка, около 0,5% теобромина и кофеина, около 1% минеральных веществ. Энергетическая ценность шоколада составляет 2200-2300 кДж на 100 г продукта.
В зависимости от рецептуры и способа обработки шоколад подразделяют на следующие виды: обыкновенный шоколад без) добавок и с добавками, десертный шоколад без добавок и с добавками, пористый шоколад и шоколад с начинкой. В качестве начинок для шоколада используют различные конфетные массы; ореховую, фруктовую, помадную, а также их комбинации и др. Основное отличие десертного шоколада от обыкновенного заключается в более тонком измельчении массы и обязательной обработке в специальных машинах, называемых коншмашинами. Кроме того, выпускают шоколад специального назначения, например для больных диабетом без сахара с использованием ксилита, сорбита или сахарина; с добавками витаминов, ореха кола, оказывающих тонизирующее действие на организм человека. Кроме шоколада, вырабатываемого для непосредственного использования, выпускают полуфабрикат для производства конфет (шоколадная глазурь), который может быть без добавок и с добавками молока. Глазурь вырабатывают в измельченном виде или в виде блоков от 5 до 20 кг.
Какао порошок - продукт, получаемый из частично обезжиренной растертой массы ядер бобов какао.
Какао порошок подразделяют в зависимости от обработки на препарированный (обработанный щелочами) и непрепарированный. Какао порошок применяется для приготовления напитка в виде водной или водно-молочной тонкодисперсной стойкой суспензии.
В состав какао порошка входит 14-22% жира, 23-25% белка, 20-25% крахмала, около 6% золы (в обработанном углекислыми щелочами до 9%).
Шоколадки-какао порошок вырабатывают на каждом предприятии по несколько отличным технологическим схемам в зависимости от принятой технологии, наличия оборудования и т. п.
Для шоколада без добавок и препарированного какао порошка процесс изготовления может быть представлен технологической схемой, приведенной на рис. 1.
Основное сырье (какао бобы и сахар) хранят в складах в мешках или бестарно в металлических или железобетонных силосах. Какао бобы подвергают очистке от посторонних примесей и сортируют по величине, а затем подвергают термической обработке. Обжаренные какао бобы дробят и получают какао крупку, при этом отделяется шелуха какао бобов - какаовелла, которая является отходом производства. Какао крупку измельчают, а полученную сметанообразную массу (какао тертое) хранят при повышенной температуре при перемешивании. Часть какао крупки, предназначенная для выработки какао порошка, предварительно подвергают обработке раствором поташа и подсушивают. Вместо какао крупки, предназначенной для выработки какао порошка, препарировать можно какао тертое. Из какао тертого на специальных прессах отжимают какао масло. Полученный жмых охлаждают, дробят на небольшие куски, измельчают в порошок, просеивают или сепарируют, фасуют и упаковывают. Так получают препарированный какао порошок. При получении непрепарированного какао порошка исключают операцию обработки щелочами.
Какао масло смешивают с какао тертым и полученной путем размола сахара-песка сахарной пудрой. Такую трехкомпонентную смесь называют шоколадной массой. Шоколадную массу измельчают на вальцовках, вводят дополнительно какао масло, обрабатывают в коншмашинах, темперируют, формуют и охлаждают. Таким образом получают десертный шоколад в плитках. Плитки шоколада завертывают и упаковывают. Технология всех этих процессов изложена подробно ниже. При получении обыкновенного шоколада операцию конширования можно значительно сократить или исключить. Для получения шоколада с начинкой ее вводят в процессе формования.
Рис
.
1
. Технологическая схема получения
шоколада без добавлений шоколадной глазури
и какао порошка.
Сортировка и очистка
какао бобов
Какао
бобы, поступающие на переработку, неоднородны
по размерам, форме и качеству. Обычно
в массе какао бобов содержится
некоторое количество ломаных, слипшихся
при ферментации, недоразвитых и других
дефектных ядер, кроме того, могут быть
мелкие кусочки бобов и шелухи, образовавшиеся
при транспортировке. Какао бобы всегда
содержат пыль, песок, камешки, волокна
мешковины, металлические частички и др.
Все эти примеси отделяют от доброкачественных
бобов. Кроме того, бобы рассортировывают
по размеру. Это необходимо для правильного
проведения последующей термической обработки.
Для получения продукта высокого качества
такую обработку проводят в разных режимах
для бобов с различными размерами.
Очистку
и отделение от посторонних примесей
дефектных бобов и грязи производят
на сортировочно-очистительных машинах.
В этих машинах совмещаются операции очистки
бобов от пыли и грязи, отделения ломаных,
тощих, недоразвитых бобов и сортировки
их на две основные фракции: крупные и
обыкновенные. Машины снабжены магнитами
для отделения ферропримесей.
На
рис.2 изображена схема очистительно-сортировочной
машины. Какао бобы непрерывно поступают
в загрузочный бункер 1
и норией 2
подаются к щеткам 4,
которые очищают
поверхность какао бобов от пыли и грязи.
Очищенные какао бобы направляются в сепарационный
канал 3, в котором вентилятором 11 создается
воздушный поток, регулируемый задвижкой
6.
Тяжелые примеси (камни, кусочки металла,
стекло) при этом падают в приемник 21.
Воздушный поток увлекает какао бобы в
расширительную камеру 7,
где скорость
воздуха снижается. При этом крупные и
нормальные какао бобы и некоторая часть
ломаных попадают на верхний ярус ситовой
рамы 9.
Неполноценные какао бобы и
крупные их кусочки уносятся в конусные
приемники 5,
откуда выводятся шнеками
в приемники 17
и 20.
Более мелкие частицы (пыль, волокна мешковины,
кусочки какаовеллы) не попадают в конусные
приемники и уносятся в циклон 12,
где
отделяются от воздуха и попадают в сборник
15.
Верхний ярус ситовой рамы 9
имеет
сита с размерами отверстий 2 и 6 мм. На
этих ситах раздробившиеся при транспортировке
кусочки какао бобов отделяются в виде
мели и лома и отдельно через приемники
8
и 10
выводятся из машины. На нижнем
ярусе ситовой рамы 14,
оборудованном
плетеными ситами с ячейками от 11-16 мм,
получают
две различные по размерам фракции- какао
бобов (нормальные и крупные). Эти фракции
собираются в
приемниках 16
и
19.
Здесь же какао бобы проходят через
магниты 18,
на которых остаются случайные
примеси, состоящие из железных частичек.
Все, что не проходит через эти сита, попадает
в
приемник 22.
Сюда попадают главным
образом сдвоенные какао бобы и крупные
легкие частицы, например кусочки дерева
и др. Для очистки сит смонтированы специальные
щетки 13,
которые совершают возвратно-поступательное
движение. Производительность машины
составляет 1000 кг/ч.
Отсортированные
по размеру и очищенные какао
бобы хранят в отдельных бункерах.
Разные сорта какао бобов хранят
отдельно. Обычно запас таких бобов в цехе
составляет трех-шестидневную выработку.
Сортировку
какао бобов, отделение их от пыли и посторонних
примесей производят в отдельных изолированных
от основного производства помещениях.
В целях улучшения качества выпускаемого
шоколада из низкосортных какао бобов
после очистки и. сортировки их подвергают
мойке водой комнатной температуры. Вымытые
бобы сушат в специальных сушильных аппаратах
при
Рис. 2. Схема очистительно-сортировочной машины.
80-90°С в течение 35-40 мин до влажности 3-4%. Из разных партий бобов в зависимости от засоренности их получают неодинаковый выход, который в среднем равен 97%, при этом 2,7% составляют склеенные и ломаные бобы, использующиеся в производстве. Их накапливают и отдельно подвергают термической обработке, после которой присоединяют к общей массе. Для дальнейшей обработки какао бобы подают в производство или отдельными сортами или в определенных соотношениях.
Термическая
обработка какао
бобов
Термическая
обработка какао бобов является
важнейшей операцией, от правильного
проведения которой в значительной степени
зависит качество получаемого шоколада
и какао порошка. При термической обработке
происходит ряд физических и химических
изменений, в результате которых существенно
изменяются состав и свойства какао бобов.
Содержание сухих веществ повышается
с 92-94 до 97-98%. Шелуха (какаовелла) в результате
термической обработки становится хрупкой,
легко отделяется от ядра и удаляется
при последующем дроблении. Само ядро
после потери большей части воды также
становится более хрупким и легче дробится.
При термической обработке под влиянием
высокой температуры какао бобы стерилизуются,
находящаяся на какао бобах микрофлора
ликвидируется. Лучшие результаты получают
при обжаривании какао бобов до содержания
сухих веществ 98 и даже 98,5%. Однако при
более глубокой обжарке до содержания
сухих веществ выше 99% качество обжаренного
продукта значительно снижается. Следует
учитывать, что обжаренные какао бобы
и особенно полученная из них какао крупка
очень гигроскопичны и легко поглощают
влагу из воздуха. В связи с этим обжаренные
какао бобы и какао крупку стараются не
накапливать в производстве.Вкусовые
и ароматические свойства какао бобов
при обжарке значительно повышаются. Это
является следствием химических превращений
в первую очередь дубильных веществ. В
результате обжарки за счет конденсации
и других химических изменений уменьшается
содержание растворимых дубильных веществ,
вследствие чего снижается вяжущий вкус,
свойственный необжаренным какао бобам,
и появляется горьковатый приятный привкус,
присущий шоколадным изделиям. Улучшение
вкусовых качеств какао бобов при обжарке
является следствием удаления части летучих
кислот, главным образом уксусной. Общее
содержание кислот снижается, кислый вкус
сырых какао бобов в значительной степени
уменьшается, что объективно подтверждается
уменьшением титруемой кислотности до
1,5 град. При обжарке образуются вещества,
придающие какао бобам приятный аромат.
Появление таких веществ, очевидно, обусловлено
реакцией аминокислот с сахарами. Претерпевают
некоторое изменение углеводы (частично
гидролизуется крахмал, переходя из нерастворимой
формы в растворимую), сахара (содержание
сахарозы уменьшается, а моносахаридов
увеличивается). При обжарке, особенно
если ее производят при повышенной температуре,
часть жира может из ядра переходить в
оболочку. Чтобы избежать таких потерь
какао масла, на некоторых предприятиях
производят обжарку не какао бобов, а какао
крупки, отделенной предварительно от
оболочки.
Качество
обжарки в значительной степени
зависит от размеров какао бобов,
поэтому большое значение имеет тщательность
проведения предыдущей операции сортировки.
Для какао бобов разного размера требуются
различные режимы при термической обработке.
Для
термической обработки используют
аппараты различной конструкции, которые
подразделяют на два типа: периодического
действия и непрерывного.
Наиболее
распространенным видом оборудования
периодического действия является шаровой
обжарочный аппарат. На рис. 3 представлена
схема такого аппарата. В шаровом обжарочном
аппарате обрабатываемые какао бобы непосредственно
соприкасаются с продуктами горения. В
связи с этим предъявляются повышенные
требования к используемому топливу. В
качестве топлива чаще всего используют
кокс, природный или генераторный газ.
Если хотят избежать соприкосновения
какао бобов с продуктами сгорания, то
через аппарат пропускают горячий воздух,
нагретый в калориферах.
Обжарка
происходит в полой стальной сферической
емкости 9,
которая вращается (частота вращения 20-40
об/мин) на горизонтальном валу 10
внутри
металлического шарообразного кожуха
6.
Вращение валу и стальной емкости
передается от привода
Рис. 3
. Схема шарового обжарочного аппарата.
через
звездочку 15.
Перемешивание какао
бобов внутри барабана обеспечивается
специальными лопастями 8,
которые
укреплены на внутренней поверхности
сферы. При помощи этих лопастей какао
бобы при вращении аппарата поднимаются
вверх, а затем падают в нижнюю часть отдельными
зернами так, что их поверхность полностью
соприкасается с горячими газами. Топливо
(газ, кокс) сжигается в выносной топке
16.
Продукты сгорания температурой 250-300°С
просасываются через аппарат при помощи
вентилятора 3. Увлеченные током газа мелкие
частички оболочки какао бобов оседают
в циклоне 1, а продукты сгорания и выделившиеся
из какао бобов влага в виде водяного пара
и другие газообразные вещества, удаляются
через верхний патрубок циклона. Для предотвращения
возможного загорания накапливающихся
в циклоне частиц какаовеллы в него подведена
вода.
Какао
бобы, подлежащие обжарке, поступают в
аппарат отдельными порциями через воронку
5.
Для регулирования количества газовоздушной
смеси установлены шиберные заслонки
11
и 13.
Необходимое количество воздуха
для создания оптимальной температуры
в процессе обжарки засасывается через
патрубок 14.
Для контроля температуры
выходящих из аппарата газов установлен
термометр 4.
Для выгрузки обжаренных
какао бобов в стенках сферы 9
имеются
отверстия, которые во время обжарки закрыты
заслонками 7. Через эти отверстия при
открытых заслонках и вращении аппарата
обжаренные какао бобы высыпаются в коническую
часть кожуха аппарата 2.
Под аппаратом
находится охлаждающее устройство 19,
на сетчатый под которого отдельными порциями
спускают через заслонку 20
обжаренные
горячие какао бобы. Температура какао
бобов при выходе из аппарата не должна
превышать 125°С. Охлаждение производится
воздухом, который просасывается через
какао бобы вентилятором 17.
Охлаждаемые
какао бобы перемешиваются специальной
мешалкой с лопастями 18.
Охлаждение
производят до температуры 35-40°С. При
выгрузке аппарата топочные газы пропускают
по газоходу 12,
минуя рабочую сферу
аппарата.
Аппараты
новейшей конструкции снабжаются специальными
приборами программного управления,
с помощью которых можно вести
процесс по заранее заданному режиму.
Производительность аппарата с разовой
загрузкой 160 кг сырых какао бобов составляет
400-550 кг/ч.
Высокая
температура и кратковременность
ее воздействия на какао бобы приводят
к неравномерности обжарки. Наружные
слои какао бобов оказываются пережаренными,
в то время как внутренняя часть их обрабатывается
недостаточно. В связи с этим и другими
недостатками периодически действующих
аппаратов для термической обработки
какао бобов стали все более широко применять
сушилки непрерывного действия. В этих
агрегатах процесс термической обработки
происходит непрерывно, продолжительность
обжарки увеличивается, а температура
несколько снижается. На рис. 4 схематично
представлена схема сушилки шахтного
типа непрерывного действия. Обжарка какао
бобов производится в токе горячего воздуха
в вертикальной шахте. В нижней части этой
же шахты происходит охлаждение термически
обработанных какао бобов в токе холодного
воздуха.
Отсортированные
какао бобы подают в бункер 1, расположенный
над сушилкой. Из бункера бобы самотеком
попадают в шахту 3,
стенки которой
изготовлены из сетки 4.
Здесь происходит
сушка какао бобов. Какао бобы выводятся
из сушилки через шлюзовой затвор 7,
которым регулируется продолжительность
пребывания их в сушилке. Из помещения
цеха в сушилку вентилятором 6
нагнетается
воздух, который омывает, охлаждая, обжаренные
какао бобы, а сам несколько нагревается.
Часть воздуха, пройдя через фильтр 8,
удаляется из сушилки по воздуховоду
9,
а большая часть, также очищенная в
фильтре 5,
по системе воздуховодов
засасывается вентилятором 2,
смешиваясь
предварительно с воздухом, циркулирую шим
в сушилке. Вся масса этого воздуха нагревается
в паровом калорифере 11
до 80-150°С.
Для получения воздуха верхних пределов
температуры используется пар высокого
давления. Подогретый в калорифере 11 воздух
омывает подлежащие термообработ
ке какао
бобы в шахте 3 и, очищаясь в фильтре
5,
снова направляется на подогрев. Часть
воздуха, содержащая извлеченную из какао
бобов воду в виде водяного
пара
и другие выделяющиеся вещества, удаляется
из сушилки по воздуховоду 10.
Такая
система рециркуляции воздуха обеспечивает
экономичность работы сушилок. Этому способствует
хорошая изоляция стенок сушилок, в которых
имеются прослойки из стекловаты. В непрерывнодействующих
шахтных сушилках осуществляется более
равномерная обжарка, чем в периодически
действующих аппаратах и сводится до минимума
дробление какао бобов в процессе сушки.
Благодаря такой конструкции сушилок
можно легко очищать сетчатые воздушные
каналы, фильтры и калориферы. Сушилки
можно использовать для какао крупки и
ядер орехов. При обжарке какао бобов в
описанных выше аппаратах передача тепла
от теплоносителя к какао бобам осуществляется
в основном конвективным способом.Для
обжарки какао бобов перспективным является
применение инфракрасного излучения.
Инфракрасные лучи способны проникать
внутрь какао бобов, что способствует
повышению качества и сокращению времени
обжарки их. В качестве генератора излучения
можно использовать кварцевые излучатели
и лампы мощностью 250 и 500 Вт, а также излучатели
другого типа, например керамические или
металлические пластины, плиты или трубы,
нагретые до 800-1000° С.
Рис 4 .Схема сушилки шахтного типа
Применение
первых предпочтительнее, так как они
дают излучение с большей проникающей
способностью внутрь обрабатываемого
материала (какао-бобов). Нагрев излучателей
второго типа может быть электрическим
или путем сжигания топлива, чаще всего
газа.
Перспективным
является высокочастотный нагрев при
обжарке какао бобов. В результате экспериментов
по применению высокочастотного нагрева
обнаружена возможность получения обжаренных
бобов высокого качества с отличным вкусом
и ароматом. Однако до настоящего времени
такой способ не нашел практического применения
из-за низкого КПД генераторов высокочастотной
энергии, сложности установок и их обслуживания.
Дробление
какао бобов
Охлажденные
до 25-35°С какао бобы подвергают дроблению.
Основной задачей этой операции является
отделение оболочки (какаовеллы) от ядра.
Оболочка содержит значительное количество
клетчатки и незначительное количество
жира. При попадании в шоколад и какао
порошок оболочка ухудшает вкус и пищевую
ценность. Поэтому оболочку удаляют, и
она является отходом производства. Кроме
оболочки и ядра какао бобы содержат росток.
Росток также следует отделять от ядра.
В различных сортах какао бобов соотношение
ядра, оболочки и ростка неодинаково и
колеблется в зависимости от сорта и крупности
зерен. В табл. 1 приведены данные процентного
соотношения ядра, оболочки и ростка для
какао бобов различных сортов. Отделение
какаовеллы производят путем дробления
какао бобов, в результате чего ядро превращается
в какао крупку, а какаовелла отвеивается.
Зародыш (росток), который обладает большей
твердостью, Можно отделить от какао крупки
на триерах. У различных сортов какао бобов
величина зародыша колеблется и в среднем
составляет: длина 4 мм, диаметр 1 мм
Таблица 1
| Сорт бобов | Масса 100бобов,гр | ядро | оболочка | Росток |
| Арриба | 148 | 88,4 | 11,6 | 0,8-0,9 |
| Цейлон | 138 | 90,9 | 9,1 | 0,8-0,9 |
| Каракас | 130 | 86,6 | 13,4 | 0,8-0,9 |
| Гренада | 107 | 87,0 | 13,0 | 0,8-0,9 |
| Акра | 103 | 87,9 | 12,1 | 0,8-,09 |
| Операцию дробления какао бобов, при которой ядро превращается в какао крупку с одновременным отвеиванием какаовеллы, производят на специальных дробильно-сортировочных машинах. При этом получаемая какао крупка разделяется на несколько фракций размером от 8 до 0,75 мм. Оболочка лучше отделяется в том случае, если при дроблении крупных фракций крупки получается больше. Обычно выход какао крупки составляет 81 - 83% массы сырых какао бобов. Самую мелкую фракцию какао крупки называют какао мель, содержание которой не должно превышать 1,5%. В какао мели содержится наибольшее количество оболочки, а содержание жира в ней значительно ниже, чем в крупных фракциях, и составляет 10-30%. Крупные фракции крупки используют для получения плиточного шоколада и какао порошка, а мелкие - для приготовления начинок и конфетных |
||||
Рис 5. Схема дробильно-сортировочной машины.
масс
и при получении шоколадной глазури.
На рис.5 представлена схема дробильно-сортировочной
машины. Охлажденные какао бобы подаются
норией 10
на дробление в вальцовый
механизм 1. Зазор между валками регулируется
в зависимости от качества какао бобов.
Полученная какао крупка вместе с оболочкой
попадают на двухъярусное сито 2.
Верхний
ярус состоит из пробивных сит с ячейками
диаметром 5,5; 6,5; 7,5; 8,5 мм. Нижний ярус соответственно
составляют пробивные сита с отверстиями
1,5; 2,5; 2,75; 3,5; 4,5 мм. Разделенные по размеру
на ситах на девять отдельных фракций
частицы какао бобов соответственно попадают
в девять вертикальных сепарационных
каналов 3. Через эти каналы током воздуха,
создаваемым вентилятором 5,
более
легкие частицы какаовеллы уносятся в
каналы специальной камеры и оттуда на
виброжелоб 8.
Какао крупка поступает
на вибрационный желоб 6,
расположенный
по другую сторону машины. Зародыши попадают
в четвертый и пятый номера крупки и отделяются
с помощью триера 9.
Крупные части какао
бобов и нераздробленные какао бобы, не
прошедшие через сита, возвращаются шнеком
7 для повторного дробления. Регулирование
скорости движения воздуха осуществляется
дроссельными задвижками 4.
Для
дробления сырых и слабообжаренных
бобов используют не валковый, а
дробильный механизм ударного типа. При
дроблении сырых бобов вызывает затруднения
плохое отделение оболочки. В этом случае
бобы предварительно несколько подсушивают.
Крупку из сырых и слабообжаренных бобов
подвергают термической обработке.
При
обжаривании вместо какао бобов
какао крупки все сопровождающие
термообработку процессы протекают более
интенсивно. Крупка быстрее и равномернее
прогревается, в результате чего уменьшается
разность температур нагрева внутренних
и наружных частей, сокращаются перегревание
наружных и недостаточная обработка внутренних
слоев, свойственные процессу обжаривания
какао бобов. Происходят более интенсивное
удаление летучих органических кислот
и накопление характерных для шоколада
ароматических веществ. Вкус обжаренной
какао крупки улучшается. Кроме повышения
качества обжарки крупки ликвидируются
возможные потери какао масла, которое
при обжарке целых бобов может переходить
в оболочку и теряться. Как и какао бобы,
после обжарки какао крупку как можно
быстрее охлаждают.
Приготовление
какао тертого
Какао
тертое, получаемое размолом какао крупки,
представляет собой густую сметанообразную
жидкость (при температуре свыше 40°С).
Эта жидкость неоднородна и представляет
собой суспензию, жидкой фазой в которой
является какао масло, а твердой - частички
клеточных стенок какао бобов. В процессе
размола разрушаются клеточные стенки,
а заключенное в них какао масло высвобождается.
Так как при размоле всегда повышается
температура, то какао масло расплавляется,
а твердые размельченные частицы распределяются
в нем.
Состав
какао тертого (в %) приведен ниже.
Вода
2,0-2,5
Пентазаны
около1,5
Жир
54-56
Клетчатка
2,7-3,6
Азотистые
вещества 13-14
Дубильные вещества 5,5-8,5
Теобромин
около 1,5 Кислоты
0,6-2,4
Сахар
около 1,0
Зола
2,0-3,2
Крахмал
около 6.5
Главными
характеристиками какао тертого
являются его вязкость и степень измельчения.
Вязкость
в значительной степени зависит от влажности.
С увеличением влажности вязкость значительно
повышается. Например, при увеличении
влажности от 2,5 до 3,5% вязкость повышается
в 1,5 раза. Какао тертое - суспензия, которая
состоит из компонентов, имеющих различную
плотность. В связи с этим какао тертое
способно к расслаиванию. При хранении
в жидком состоянии верхние слои его обогащаются
жиром, а нижние - твердыми частицами.
Этот процесс протекает с большей интенсивностью
в массе, содержащей более крупные частицы.
С повышением степени измельчения способность
к расслаиванию уменьшается. Чтобы в процессе
хранения расслаивание не происходило,
какао тертое хранят в емкостях, оборудованных
мешалками. Какао тертое из какао крупки
получают на машинах различных конструкций:
ударно-штифтовых, восьмивалковых мельницах,
трехвалковых комбинированных мельницах,
включающих дезинтегратор, дифференциальных
мельницах и шариковых мельницах.
Ударно-штифтовые
мельницы, или дезинтеграторные агрегаты,
имеют высокую производительность,
на них получают какао тертое высокой
степени измельчения. Процесс включает
продувку полученного горячего какао
тертого воздухом. При этом воздух уносит
из него некоторое количество летучих
кислот, что благоприятно влияет на вкусовые
качества. Кроме того, при продувке воздухом
какао тертое теряет часть влаги, что также
благоприятно влияет на качество полученного
продукта, вязкость при этом снижается.
Восьмивалковые,
комбинированные и дифференциальные
мельницы используют не только для измельчения
какао тертого, но и для измельчения ореховых
ядер. Восьмивал- ковая мельница имеет
два рифленых и тесть гладких измельчающих
валков. Рифленые валки служат для грубого
дополнительного измельчения какао крупки.
Такая крупка, проходя через шесть гладких
валков, расположенных двумя группами
по три валка, превращается в какао тертое.
Рис 6 .Схема шариковой мельницы
Комбинированные
машины представляют собой агрегат,
в котором на одной станине
вмонтированы дисковый измельчитель и
трех-валковая мельница. Комбинированные
мельницы используют двух типов: с воздушным
и водяным охлаждением дискового измельчителя.
Дифференциальная мельница снабжена двумя
карборундовыми дисками. В радиальном
направлении рабочие плоскости имеют
специальное рифление, не доходящее до
внешнего края диска. Вращение дисков
происходит в одном направлении, но с различными
скоростями. В результате попадающая между
плоскостями какао крупка измельчается,
под действием центробежной силы перемещается
от центра к периферии и стекает в виде
жидкой массы.
В целях
получения более высокого качества
какао тертое дополнительно измельчают
и гомогенизируют. Для этой цели используют
шариковые мельницы. На рис.6 показанасхема
устройства шариковой мельницы типа 292-В.
Измельчение происходит в вертикальном
цилиндре 4,
в котором на вертикальной
оси вращается перемешивающее устройство
5.
Это устройство приводится в движение
от электродвигателя 1. Рабочим измельчающим
органом являются стальные шарики 3 диаметром
4-6 мм. При вращении мешалки шарики перемещаются
внутри измельчаемого продукта. Подлежащее
измельчению какао тертое нагнетается
шестеренчатым насосом. В верхней части
цилиндра 4
установлен ситовой сепаратор
2,
который отделяет измельчаемое какао
тертое от измельчающих шариков. Качество
продукта (интенсивность измельчения)
зависит от частоты вращения мешалки,
скорости прохождения продукта, степени
заполнения рабочего объема измельчающими
шариками и их размеров.
При измельчении
какао тертое разогревается. Процесс
проводят при температуре 75-80°С. Для отвода
тепла рабочий цилиндр и трубопровод имеют
рубашку, в которой циркулирует вода. При
необходимости какао тертое пропускают
через мельницу повторно.В соответствии
со стандартом к какао тертому предъявляют
следующие требования: вкус и аромат характерные
для данного вида какао бобов, содержание
воды не более 3%, степень измельчения не
менее 90%.
Какао
тертое является основным полуфабрикатом
шоколадного производства. Рецептуры
на шоколад и шоколадные изделия нормируют
не расход сырых какао бобов, а расход
какао тертого.Количество какао тертого,
получающееся из 1 т сырых какао бобов,
зависит от их качества и условий переработки.
В соответствии с рецептурами выход какао
тертого из сырых какао бобов должен составлять
82-83,5%, т. е. из 1 т какао бобов получают
820-835 кг какао тертого.На производстве
какао тертое хранят в жидком виде в крупных
емкостях, оборудованных мешалками и устройством
для подогрева.
Производство
какао порошка
Какао
порошок вырабатывают из какао жмыха
путем измельчения его. Какао жмых получают
при частичном отжатии какао масла от
какао тертого.
Какао
порошок представляет собой тонкоизмельченный
продукт коричневого цвета. Выпускают
его двух видов: производственный и
товарный. Производственный какао порошок
используют для изготовления жировой
глазури, некоторых сортов конфет, карамели,
ириса, начинок и других видов кондитерских
изделий. Товарный какао порошок используют
для изготовления напитка какао. Этот
напиток представляет собой суспензию
какао порошка в воде или молоке. Качество
суспензии и соответственно применяемого
какао порошка в значительной степени
оценивается стойкостью ее, которая зависит
от размера частиц какао порошка, находящихся
во взвешенном состоянии.
Стойкость
суспензии какао порошка возрастает,
если его получают из какао крупки или
какао тертого, которые предварительно
подвергнуты специальной щелочной обработке.
Образующиеся при этом различные вещества
увеличивают стойкость суспензии, замедляя
оседание частиц какао. Под воздействием
щелочных солей происходит гидролиз клетчатки,
что облегчает выделение какао масла при
прессовании. Какао крупку обрабатывают
раствором поташа или раствором двууглекислой
соды или просто водой без введения щелочных
солей. Наиболее эффективным является
способ обработки раствором поташа. Для
этого используют крупные фракции какао
крупки.
Рис 7.
Схема
установки для препарирования какао крупки
Какао
крупку обрабатывают на установке, схема
которой показана на рис.7 Какао крупка
из расходного бункера 3, который оборудован
пневматическим вибратором, порциями
дозируется автовесами 7 и через воронку
9
поступает в один из реакторов 11,
выполненных из нержавеющей стали и оборудованных
мешалкой. Концентрированный раствор
поташа и вода насосами 4
из емкостей
5
и 3
подаются в смеситель 6.
Подготовленный
раствор реагента температурой 80-85°С
поступает в реактор 11
через автоматический
вентиль 10.
Количество реагента вводят
соответственно массе введенной какао
крупки (на 100 кг крупки 1,5-2 кг поташа),
растворенного в 25-30 л воды. Продолжительность
обработки составляет около 60 мин при
80-85° С. За это время какао крупка набухает,
впитывая практически всю жидкость. Влажность
ее повышается до 20-25%.
Три
реактора обеспечивают непрерывность
процесса. Их загружают поочередно с интервалом
20 мин. Препарированная какао крупка поступает
в приемник 2,
оборудованный водяной
рубашкой, где какао крупка выдерживается
около 15 мин, и шнеком 1 подается на подсушку
в ленточную сушилку непрерывного действия
12.
В этой сушилке влажность какао крупки
снижается на 3-5%. Подсушенная какао крупка
пневматически подается в циклон 16,
из которого при помощи шнека 15
поступает
на окончательную сушку в вертикальные
шахтные сушилки 14.
Сушка производится
горячим воздухом температурой около
120° С. Влажность какао крупки после сушки
составляет 1,5-2%. Высушенная какао крупка
при помощи шнека 13
поступает в загрузочную
воронку и пневматически подается в циклон
17,
откуда шнеком 18
поступает в накопительные
емкости 19. Из накопительных емкостей
крупку подают на переработку в какао
тертое и далее на прессование.
Какао
тертое обрабатывают раствором поташа,
раствором двууглекислой соды или водой.
Наиболее эффективна обработка раствором
поташа. Раствор поташа
нагревают
до 80° С и подают в вакуум-конш,
который предварительно загружают
какао терт
и т.д.................
Предыдущая статья: Правила маринования шампиньонов Следующая статья: Чем отличается борщ от щей: особенности приготовления, состав и отзывы Борщ чье блюдо