Cokoladna Masa

VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA STRUKOVNIH VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA U ZRENJANINUSTUDIJA U ZRENJANINU

PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČOKOLADNE ČOKOLADNE MASEMASE

Profesor: Profesor: Student:Student:Radišić dr Mirjana Radišić dr Mirjana Krnjaić Sandra Krnjaić Sandra 9/06-129/06-12

UVOD

• Čokolada ( nastala od reči „czoko- latl” – kakaovo piċe) je poslastičarski proizvod koji se pravi od kakaoa, masti i drugih zaslađivača najčešċe se proizvodi u obliku tablica. Glavni sastojak čokolade potiče iz tropskih nizija u Južnoj Americi, a gaji se poslednja tri milenijuma u Centralnoj Americi i Meksiku. Prvi zapis o njegovoj upotrebi potiče iz oko 1100 godine p.n.e. Arheolozi su našli dokaze o gajenju kakaoa u mestu Puerto Eskondido u Hondurasu koje potiče iz perioda 1100 - 1400 p.n.e.

• Poreklo ove čvrste, čudne i za mnoge neodoljive supstance koju zovemo čokolada potiče iz Novog sveta, iz misterizjonog carstva omelka i maja. Upravo su ove stare civilizacije iz srca ekyatorialne Centralne Amerike zaslužne za uzgajanje drveta iz koje nastaje čokolada. U nekim državama, posebno u Meksiku dosta se koristi čokolada u obliku piċa na vodi ili nekoj drugoj tečnosti. Čokolada ima visoku energetsku vrednost 100 g čokolade sadrži 2100 – 2500 kJ (500 – 600 kalorija).

PRIPREMA SIROVINA ZA PROIZVODNJU ČOKOLADNE I DRUGE KONDITORSKE MASE

• Čokoladna masa se sastoji od sirovina međusobno dobro izmešanih tokom tehnološkog procesa proizvodnje u homogenu suspenziju čvrstih čestica u masnoj fazi. Svaka sirovina u sastavu čokoladne mase ima specifična fizička svojstva i hemijski sastav koji se samo toliko menja koliko dolazi do interakcija pojedinih sastojaka svake od sirovina za vreme tehnološkog procesa proizvodnje. Sirovine se u zavisnosti od svojstava i namene usitnjavaju, rastvaraju, seju, disperguju ili pripremaju na drugi način, neposredno pre proizvodnje, odmeravaju. Sirovinski sastav, receptura ili formula za proizvodnju se izrađuje prema odnosu osnovnih sirovina varira prema tome kako utiču na fizička svojstva i prema zadatom intenzitetu arome i boje konditorskih proizvoda. Imajuċi u vidu granične koncentracije prema Kodeksu Alimentarijusu određuje se udeo aditiva.

MLEVENJE ŠEČERA

• Mlevenje šeċera se odvija u uređaju u koji se šeċer dovodi pomoċu transportnog vibracijonog uređaja, pored magneta, sitni u mlinu i transportuje u sabirni kanal. Šeċer se melje u zasebnoj proizvodnoj prostori u klima- uslovima. Šeċerna prašina nesme da se prostire van uređaja i taloži po proizvodnoj prostori, jer gradi eksplozivne smeše s vazduhom. Tokom mlevenja, razbija se kristal šeċera u kristale šeċera u prahu koji sadržavaju monoklinični oblik i odnos srednje dužine i debljine čestice šeċera ostaje oko 1,9/ 1. Nastala toplota mlevenja se odvodi vazdušnom strujom I sprečava nastajanje grudvica i lepljenje kao posledica kako zagrevanja, tako i higroskopnih svojstava šeċera u prahu.

SASTAVLJANJE ČOKOLADNE MASE

• Čokoladna masa predstavlja grubo disperznu suspenziju u kojoj je kakao-maslac disperzno sredstvo, a šeċer u prahu, mleko u prahu i kakao čestice čine dispergovanu fazu. U suspenziji odnos masne i čvrste faze je od 26: 71. Veliki udeo kakao-mase čvrste faze i vlage, mleka u prahu zahtevaju mešanje i gnječenje sastojaka da bi se savladali visoki površinski naponi i sile smicanja između čvrstih čestica i masne faze i da bi se dobila odgovarajuċa konzistencija čokoladne mase. Grudvice se kao posledica popuštanja adhezionih sila između čvrstih čestica i visokog površinskog napona tečne faze. Na osnovu sirovinskog sastava čokoladna masa se sastavlja i mešanjem čvrstih i tečnih sastojaka, pri čemu se meša ukupna količina šeċera u prahu i kakao-mase dodaje deo lecitina u smeši sa kakao-maslacem i deo kakao-maslaca.

• Čokoladna masa sadrži 26% do 29% kakao-maslaca. Kakao-maslac poveċava gustinu čokoladne mase i izaziva trošenje čeličnih površina petovaljka za usitnjavanje čokoladne mase. Udeo kakao-maslaca iznad 29% isparavanje se otežava na početku mešanja i poveċava mekoċu čokoladne mase. U početku mehaniče obrade čokoladne mase isparava se deo vode sa delom sirċetne kiseline i ostalih nepoželjnih lako isparljivih jedinjenja. Sve veċim utroškom energije i u trenutku postizanja maksimalnog otpora znak je da se masna faza maksimalno raspodelila između čvrste faze. Naponi popuštaju u tom trenutku i meku konzistenciju dobija čokoladna masa.

UREÐAJI ZA SASTAVLJANJE ČOKOLADNE MASE

• Velika plitka okrugla posuda je melanžer sa prečnikom do 3 m postavljena na metalno postolje po kojem se obrće od 20 do 25 o/min. Od granite je dno posude ili čelika i čelični omotač je sa dvostrukim zidovima da se može zagrevati po potrebi toplom vodom. Iznad dna posude slobodno dva granitna ili čelična valjka u čijim se osovinama nalaze cevi sa vodom za zagrevanje. Mehaničkim podizanjem i puštanjem valjaka može da se reguliše rastojanje između valjaka i dna. Na posudi se nalaze na dnu strugači zidova i usmerivači koji za vreme mešanja usmeravaju masu da prolazi ispod valjaka, jer bi na sakupljanje mase prema zidovima omotača delovala centrifugalna sila. Melanžer ima priključak na vakuum, i izrađuje se otvoren i sa poklopcem, a zapreminu ima za 100 do 500 kg čokoladne mase.

Izračunavanje sirovinskog sastava čokoladne mase

Sastojci (%) pojačava se aromasmanjuje se slatkost1 2 3 4 5 6 7 8

Čokoladna masa· kakao masa· kakao maslac· šeċer u prahu

33 35 45 45 47 54 60 7 15 - 5 7 6 - 60 50 55 50 46 40 40

Čokoladni preliv· kakao maslac· šeċer u prahu· kakao masa

17 22 15 10 5 - 10 -50 45 45 40 35 35 25 2033 33 40 50 60 65 65 80

Mlečna čokoladna masa· kakao masa· kakao mast· šeċer u prahu· punomasno mleko u prahu· obrano mleko u prahu

pojačava se aroma10 10 12 18 24 26 30 3520 20 18 15 12 14 12 857 44 50 42 42 40 32 3513 16 20 25 22 20 22 22- 10 - - - - 4 -

SITNJENJE ČOKOLADNE MASE

• U fazi mlevenja i sitnjenja čokoladne mase dobija se proizvod sa raspodelom po veličini čvrstih čestica. Postepeno se čokoladna masa sitni i cilj je da se dobije takva raspodela po veličini čvrstih čestica u kojoj nema čestica ispod 6 i iznad 25 µm. Za usitnjavanje u čestice ispod velične od 6 µm potrebna je velika potrošnja energije. U narednoj fazi končiranja i čokoladna masa ima smanjeno plastično proticanje zbog prevelikog viskoziteta. Proizvedena čokolada je u tom slučaju prilikom žvakanja maziva i lepljiva. Čokolada sadrži 28% kakao-maslaca a to je sredina u kojoj se neċe sasvim osetiti udeo čvrstih čestica veličine do 30 µm.

• U uslovima mlevenja kakao-mase i šeċera postiže se odgovarajuċi stepen finoċe čvrstih čestica, pa se u fazi sitnjenje čokoladne mase postiže raspodela čvrstih čestica u uskom području veličina.

◙ Amorfna saharoza je veoma higroskopna, vlagu oni apsorbuju do 15% svoje mase pri 20°C i 70% relativne vlažnosti. Adsorpciono ponašanje dela amorfne saharoze u samlevenoj smeši određeno je u odnosu na adsorpciono ponašanje amorfne saharoze, i izračunat je njen sadržaj. Na petovaljku nakon najmanjeg stepena sitnjenja, sadržaj dela amorfne saharoze je 32%, a posle najjačeg stepena sitnjenja, sadržaj dela amorfne saharoze je 53%.

Uređaj za sitnjenje čokoladne mase • Za sitnjenje čokoladne mase se koristi petovaljak koji se naziva kakao

valjak. Pet valjaka kakao-valjka imaju specijalno izrađenu potpuno glatku i sjajnu čeličnu površinu. Pomoċu dinamičko-hidrauličnog sistema reguliše se rastojanje između valjaka. Sistem je sa valjkom 5 povezan, i nožem koji skida čokoladni prah sa valjka 5 pod hidraulikom. Regulisanje rastojanja između valjaka obezbeđuje pritisak između svakog valjka, oko 6 bara. Sa dve uljne pumpe pod pritiskom postiže se dinamičko-hidraulični pritisak i pod pritiskom koji se preko dva ventila reguliše i prenosi na dva cilindra, direktno povezana na oba kraja osovine valjka pod hidraulikom I na obe strane noža za skidanje.

Rastojanje između valjaka i broj obrtaja kakao-valjka

Valjak n (o/min) δ (µm)

1 30 44,5

2 90 44,5

3 150 26,7

4 210 13,3

5 300 13,3

PLASTICIRANJE ČOKOLADNE MASE

♦ Čokoladna masa se posle sitnjenja na kakao-valjku prevodi u masu neke konzistencije. To se postiže mešanjem čokoladne mase uz dodatak manje količine kakao-maslaca. Razvija se toplota tokom mešanja, kakao-maslac povećava zapreminu i ponovo obavija čvrste čestice. Plasticiranje čokoladne mase može da se izvodi između dva sitnjenja na kakao-valjku, i postiže se veći stepen sitnjenja čokoladne mase, a kakao valjak izlaže manjem pritisku.

Uređaji za plasticiranje♦ Za plasticiranje čokoladne mase koriste se melanžer i

plastikator.• Plastikator se sastoji od položene cevi sa dvostrukim zidom,

prečnika od 200 do 300 mm, i mešača sa navojima. Čokoladna masa se meša i gnječi u protoku od ulaznog do izlaznog kraja ovog uređaja.

KONČIREANJE ILI OPLEMENJIVANJE ČOKOLADNE MASE

Končiranje je faza tehnološkog procesa proizvodnje u kojoj se odvija dugotrajno intenzivno mešanje čokoladne mase uz korišćenje toplote. Čokoladna masa menja izgled: postaje grudvasta i vremenom zamašćena gusta masa koja polako prelazi u suspenziju. Uporedo sa promenom fizičkih svojstava čokoladne mase, tokom končiranja isprava deo vode sa rastvorenim nepoželjnim lako isparljivim jedinjenjima. Naziv končiranja potiče od španske reči „concha” u prevodu školjka, a podseća na kamen za mlevenje oblika školjke na kojem su stari narodi Asteki trljali i usitnjavali kakao zrno.

Proces končiranja se izvodi u cilju:

• isparavanja slobodne vode i smanjenja sadržaja kapilarne vode iz kakao-čestica i mleka u prahu,

• isparavanja nepoželjnih lako isparljivih jedinjenja i formiranja aromatičnih jedinjenja pod uticajem toplote u procesima oksidacije, čime se dobija zaokružena aroma čokolade,

• obavijanja svake čvrste čestice slojem kakao-maslaca i dobijanja homogene suspenzije čvrste i masne faze,

• postizanje konačne gustine, viskoziteta i svojstava plastičnog proticanja čokoladne mase i

• obezbeđivanja optimalne čvrstoće i topivost čokolade čiji je nosilac strukture kakao maslac.

Faze končiranja čokoladne mase Suvo končiranje počinje guranjem čokoladne mase u uređaju za

končiranje. Vazduh iz okoline zauzima međuprostore i povećava zapreminu čokoladne mase koja postaje suva i penasta. Zbog jakog trenja između čvrstih čestica razvija se toplota, čokoladna masa se zagreva i počinje isparavanje u funkciji parcijalnih pritisaka lako isparljivih sastojaka i vodene pare. Isparava deo sirćetne kiseline, druga isparljiva nepoželjna jedinjenja i deo aromatičnih karbonilnih jedinjenja.

Suvo končiranje zahteva najviše energije, jer je trenje između čvrstih čestica ogroman. Kao posledica trenja zaobljavaju se oštri kristali šećera u prahu što dovodi do manje korekcije stepena usitnjenost. Tokom končiranja se ne odvija sitnjenje, jer se čokoladna masa pokreće brzinom od svega 3 m/s, što nije dovoljno da se razvije snaga sitnjenja.

Temperatura vode za zagrevanje čokoladne mase je tokom suvog končiranja niža od temperature čokoladne mase, jer razvijena toplota trenja od oko 125 kJ/kg čokoladne mase je dovoljna za temperature čokoladne mase u ovoj fazi končiranja.

Tokom suvog končiranja, deo isparenja primaju higroskopne kakao čestice i vlaži se površina, a deo isparenja se sakuplja iznad površine čokoladne mase.

Fizičke osobine čokoladne mase posle končiranja♥ Čokoladna masa posle končiranja

može da se definiše kao homogeni kompleksni strukturirani sistem sa reološkim osobinama koje su u funkciji sirovinskog sastava, temperature, vremena i načina mehaničke obrade. Reološke osobine čokoladne mase se vrednuju kao prinosni napon proticanja i plastični viskozitet merenjem pomoću rotacionog viskozimetra. Na reološke osobine čokoladne mase utiču:

♥ Sadržaj vlage – što je sadržaj vlage čokoladne mase manji, to je viskozitet manji. Sadržaj vlage ispod 0,6% ne doprinosi poboljšanju svojstava proticanja čokoladne mase,

♥ Ukupni sadržaj lecitina – 0,5% lecitina, obračunato na čokoladnu masu smatra se optimalnom koncentracijom. Koncentracija lecitina iznad optimalne slabo utiče na smanjenje viskoziteta, ali povećava vrednost prinosnog napona proticanja čokoladne mase,

♥ Sadržaj kakao-maslaca – što je viskozitet čokoladne mase veći, to je sadržaj kakao-maslaca manji,

♥ Raspodela po veličini čvrstih čestica – čestice šećera u prahu veličine ispod 6 μm pogoršavaju svojstvo proticanja i povećavaju viskozitet čokoladne mase, jer povećavaju specifičnu površinu. Prirodno veoma sitne čestice mleka u prahu, veličine do 4 μm, ponašaju se jednako i zbog toga mlečna čokoladna masa ima veće vrednosti prinosnog napona proticanja i plastičnog viskoziteta od čokoladne mase u istim uslovima.

♥ Temperatura – što je temperatura čokoladne mase niža, to je njen viskozitet veći. Specifični toplotni kapacitet čokoladne mase iznosi oko 3,18 kJ/kgK,

♥ Vreme trajanja –. Vreme končiranja se može skratiti ako se obavi oplemenjinanje kakao-arome u kakao-masi, ali se ne može isključiti.

Hemijske promene čokoladne mase tokom končiranja

♦ Hemijske promene nekih sastojaka čokoladne mase počinju na početku i traju do kraja končiranja. Nastavljaju se promene u aromatičnim materijama započete u procesima fermentacije i sušenja kakao-zrna, razvijene u fazi termičke obrade kakao-zrna i pri oplemenjivanju kakao-arome. U fazi končiranja se oplemenjuje aroma čokolade pod uticajem toplote i kiseonika iz vazduha i nastaju nova aromatična jedinjenja u Majarovim i Strekerovim reakcijama.

Senzorska ispitivanja arome čokolade su neodvojivi deo savremenih istraživanja arome čokolade. Senzorska analiza arome čokolade se primenjuje u svakodnevnoj kontroli kvaliteta končiranja.

♦ Tokom končiranja se smanjuje količina vlage u čokoladnoj masi i uklanja kiseo ukus sirćetne kiseline. Posle končiranja zaostaje deo sirćetne kiseline u koncentraciji ispod 50 mg/100 g čokoladne mase, što ne pogoršava miris i ukus čokolade. U fazi končiranja se pod uticajem toplote nastavlja termičko razlaganje slobodnih aminokiselina čiji se sadržaj smanjuje za 15%. Tokom končiranja se smanjuje oporast čokoladne mase, ali nisu dovoljno ispitane promene polihidroksifenola i nije poznato dali se povećava sadržaj peptide-polihidroksifenola.

Reološka svojstva čokoladne mase

♣ Čokoladna masa se ubraja u pseudotela čija reološka svojstva zavise od vremena dejstva sile i pokazuju osobine tiksotropije i reopeksije. U početku merenja na rotacionom viskozimetru, čokoladna masa se ponaša kao Bingamovsko telo i tokom merenja pokazuje pseudoplastične osobine. Reološke osobine pseudotela se definišu merenjem napona smicanja pri postepenom povećanju brzine smicanja do maksimalno postignute vrednosti i pri postepenom smanjenju brzine smicanja.

♣ Pri povratnom merenju, kad se brzina smicanja postepeno smanjuje, jačaju međumolekulske sile, orijentisane čvrste čestice se međusobno približavaju i daju manji otpor dejstvu sile odnosno pokazuju manje vrednosti napona smicanja. Veličina površine tiksotropne petlje zavisi od sirovinskog sastava čokoladne mase, odnosa čvrste i masne faze temperature čokoladne mase, veličine dejstva sile i vremena mešanja. Za vrednovanje reoloških svojstava čokoladne mase i mogućnosti poređenja rezultata između više laboratorija, čokoladna masa se priprema za merenje u rotacionom viskozimetru u standardizovanim uslovima temperature i vremena predmešanja na određenoj vrednosti gradijenta brzine.

Uređaji za končiranje čokoladne mase

• Konča je reactor u kojem se tokom procesa končiranja formiračččju fizička svojstva i aroma čokolade. Uzdužna konča je oblika korita sa zaobljenim dnom, ventilom za pražnjenje i poklopcem. Mešač koji pokriva širinu konče a oblika je valjka pokreće se iznad dna konče s jednog kraja korita prema drugom. Od četiri korita i četiri mešač se sastoji konča koji su povezani preko kolenaste osovine sa jednim elektromotorom. Dno konče I mešač se izrađuju od granita ili su korito i mešač od specijalnog čelika, zapremina svakog korita je za 100 do 1.000 kg čokoladne mase. Najduže vreme končiranja i veliku potrošnju energije zahteva uzdužna konča.

• Okrugla konča se u više tipova izrađuje od spezijalnog čelika. To je velika posuda čija su visina i prečnika oko 3 m i više, sa dvostrukim zidovima za protok vode za grejanje odnosno hlađenje, sa poklopcem ili bez njega i uređajem za uvođenje zagrejanog vazduha pod pritiskom. Mešači i strugači su takvog oblika da mešaju efikasno čokoladnu masu. Osovine mešača i strugača su postavljene paralelno, uspravno ili koso na položaj čokoladne mase i tokom rada čokoladna masa se gura, meša i uspostavlja kružni tok kretanja. Ventil za ispust čokoladne mase posle završenog končiranja nalazi se u donjem delu konče sa svim uređajima za transport kroz cevovod. Konča je snabdevena svim mernim instrumentima.

Uređaji za končiranje čokoladne mase

• Super- konča firme „Petzhold” ima u sredini posude uspravno postavljenu centralnu cev sa mešačem i na gornjem delu sa rotirajućem uređajem za tečno končiranje čokoladne mase. Savijeni mešač i strugač guraju, prebacuju, i mešaju čokoladnu masu tokom suvog končiranja, u pravcu obrnutom od kretanja kazaljke na satu uz postepeno uključivanje dve do tri brzine obrtaja mešača.

• Mešač promeni smer obrtaja, pre početka tečnog končiranja i čokoladna masa se sabija prema središnjem delu, puni uspravnu cev, mešač je podiže do vrha cevi, odakle se najpre prebacuje i kasnije, tokom tečnog končiranja preliva u tankom sloju.

TRANSPORT I SKLADIŠTENJE ČOKOLADNE MASE

• U metalnim rezervoarima se skladišti čokoladna masa. Za zagrevanje rezervoara temperatura vode je od 45 do 50°C. Količina uskladištene čokoladne mase zavisi od kapaciteta kontinualne linije za proizvodnju čokolade i čuva se za potrebe proizvodnje do dva dana. U kamionu-cisterni se transportuje čokoladna masa i oblikuje u blokove od 5, 10 i 20 kg, hladi i pakuje.

ZAKLJUČAK

• Čokoladna masa je najbitni sastojak svake čokolade. Čokoladna masa se sastoji od sirovina koje su dobro međusobno izmešane. Tokom tehnološkog procesa proizvodnje one se izmešaju u homogenu suspenziju čvrstih čestica u masnoj fazi. Svaka sirovina u sastavu čokoladne mase ima hemijski sastav i specifična fizička svojstva koji se samo toliko menja koliko dolazi do interakcija pojedinih sastojaka za vreme procesa proizvodnje.

• Čokoladna masa je sastavni deo raznih konditorskih proizvoda i koristi se kao sirovina. Sirovine za proizvodnju čokoladna mase su šečer u prahu, mleko u prahu, kakau maslac, kakao masa, kakao prah, sojino brašno i aroma. Posebno se izrađuje mlečna čokoladna masa od bele čokoladne mase.

• Čokolada je naj slađi užitak i retko ko može da odoli čokoladi. U jelu čokolade uživa staro i mlado. Danas je nezamišljivo pomisliti na to da čokolada nepostoji. Nema dobre čokolade bez dobro odrađene čokoladne mase.

LITERATURA

w.w.w. RECEPTOMANIA. Com

sr. WIKIPEDIA. org/ sr.el/ čokolada

Tehnologija konditorskih proizvoda, M. Gavrilović, Novi Sad, 2003 god.

www. google.com/ čokoladna masa

en. WIKIPEDIA. org/wiki/ COMPOUND CHOCOLATE

H V A L A N A P A H V A L A N A P A Ž N J IŽ N J I !!!!!!