66035 (589113), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Очищення сирих какао-бобів.
У країни, де переробляються сирі какао-боби, вони надходять у відносно чистому виді, з невеликим залишком піску на поверхні, волокон від мішків і дрібних камінців. Зараження какао-бобів шкідниками вдалося істотно зменшити завдяки жорсткості контролю в місцях збору й на складах.
Апарат для очищення здійснює безліч операцій – просівання, очищення щітками, повітряне очищення й сепарування з використанням магнітного сепаратора, що дозволяє видалити волокна джутових мішків, камінці й пісок, гальку, проростки й незрілі какао-боби (рисунку 1.5).
Дрібні кремнієві частки, не вилучені в процесі очищення, при їхньому виявленні в кінцевому продукті можуть стати великою проблемою; крім того, вони на 0,3% підвищують вміст нерозчинної золи, а також викликають зношування устаткування.
Неприпустиме потрапляння в стадії обсмаження й наступного виробництва незрілих какао-бобів і проростків, однак їх можна використовувати в суміші з іншими відходами для шнекового пресування при виробництві какао-масла.
Пил, що утворюється під час очищення, сильно мікробіологічно забруднений, і хоча більша його частина відділяється в циклоні, устаткування для очищення рекомендується розміщати в окремому приміщенні.
Рисунок 1.5 – Послідовність операцій у процесі очищення.
1 – сепаратор із сітчастими фільтрами й аспіраційним каналом. На ситах відділяються великі домішки (наприклад проростки) і пісок. В аспіраторі відділяються волокна, жилки й інший легкий матеріал; 2 – у магнітному сепараторі відділяються металеві частки; 3 – апарат для видалення каміння, що працює за принципом псевдозрідженого шару із пневматичною аспірацією. У ньому відділяються камені й інші металеві й важкі частки. Робоче повітря піддається сепарації в циклоні.
1.5.2 Обсмаження какао-бобів
Обсмаження використовують при обробці багатьох харчових продуктів для додання їм відповідного аромату. Це особливого роду теплова обробка типу варіння, але з меншою кількістю води, хоча в деяких сучасних системах обсмаження застосовують і варіння.
Какао-боби обсмажують для розвитку істинного шоколадного аромату, уже присутнього у формі прекурсорів, що виникли в результаті правильної ферментації й сушіння зібраних какао-бобів.
У ході обсмаження ферментованих і висушених какао-бобів відбуваються наступні зміни:
а) какао-боби втрачають вологу;
б) оболонка какао-бобів відділяється;
в) ядра какао-бобів або какао-крупка, що звільняється при дробленні ядра какао-бобу, стають більше пухкими й звичайно темніють;
г) відбувається розкладання амінокислот і денатурація білків. Натуральні цукри, що редукують, при розпаді амінокислот практично повністю руйнуються;
д) втрата летючих кислот і інших речовин знижує кислотність і гіркоту какао-бобів. У летючих речовинах було виявлено багато сполук – альдегіди, кетони, фурани, піразини, спирти, складні ефіри. Найменше піддані змінам жири, поліфеноли й алкалоїди.
Ступінь змін залежить від тривалості й температури обсмаження, а також від швидкості втрати вологи. Умови обсмаження сильно різняться залежно від застосовуваного устаткування й типу одержуваного продукту. Теплова обробка як альтернатива обсмаження може проходити у два етапи. Спочатку проводять сушіння, піддаючи какао-боби низькотемпературному нагріванню, у ході якого висушується й відділяється оболонка какао-бобів, але сушіння не робить практично ніякого ефекту на ядро какао-бобу, тому що температура не перевищує 100 °С. Після початкової теплової обробки проводиться більш сильне нагрівання – до 125–130 °С. Така температура потрібна для подальшого виробництва як шоколаду або какао-порошку, так і какао-масла. У деяких ростерах порціонної дії температура може бути до 150 °С и вище.
На практиці незабаром з'ясувалося, що непряме нагрівання має певні переваги, тому що дає більш рівномірне обсмаження й виключає підгоряння оболонки какао-бобів, однак подібні системи були досить екстравагантні в тому, що стосувалося пального.
В теперішній час існує багато моделей ростерів періодичної та безперервної дії. Найбільш вигідні – безперервної дії. Вони споживають менше палива, пошкоджують менше какао-бобів і передають менше какао-масла з ядра какао-бобу в його оболонку. У більшості апаратів безперервної дії є вбудована система охолодження, що починає діяти по закінченні циклу обсмаження. У додатку Б наведені принципи дії деяких ростерів.
Какао-боби з різних місць вирощування (Гана, Кот Д'Івуар, Малайзія, Бразилія), але одного сорту (Forastero) різні за розміром, вмістом вологи й складом оболонки какао-бобів, у зв'язку із чим практично неможливо забезпечити ідеальні умови обсмаження одним і тим же типом ростера.
Наскільки процес обсмаження завершений, на кожному підприємстві вирішують за запахом подрібненого зразка ядра какао-бобу, звіряючись із показниками приладів про досягнення необхідної тривалості й температури. Це, безсумнівно, вимагає від оператора певного професіоналізму. Після рівномірного перемішування партії сирих какао-бобів обсягом, приміром, 50 т і досягнення однакової їхньої якості проводиться первинне обсмаження, а потім для даної кількості визначають часовий і температурний режим.
Методи контролю обсмаження вивчалися М. Г. Рідом, що дійшов висновку, що важливе значення має контроль співвідношення вмісту вологи й рівноважної відносної вологості (РВВ).
Для визначення РВВ беруть гідрометричну пробу. Ядро какао-бобу періодично витягають із ростера, механічно швидко подрібнюють і поміщають у закриту ємність, після чого проба готова до аналізу.
Шкала РВВ, запропонована Рідом, представлена в таблиці 1.3.
Таблиця 1.3 – Співвідношення «Вміст вологи/РВВ»
| РВВ, % | Вміст вологи, % |
| 70 | 7 |
| 48 | 4 |
| 38 | 3 |
| 24 | 2 |
| 12 | 1 |
Показники РВВ зняті при температурі 25 °С.
РВВ в 40% і вище вказує на дуже легкий рівень обсмаження, 28-30% – середній рівень, що прийнятий в більшості операцій, а 20% означає досить сильне обсмаження.
Цю таблицю можна використовувати лише як засіб контролю при даній технологічній операції. Смак і аромат какао-бобів при різному устаткуванні й технологіях може відрізнятися.
1.5.3 Дроблення й провіювання какао-бобів
Найціннішою частиною какао-бобу є ядро – його оболонка йде у відходи виробництва й не має особливої цінності. Завдання кожного виробника - якнайкраще відокремити оболонку какао-бобів за допомогою устаткування для дроблення й повітряного сепарування.
При ручному сепаруванні типовий склад сирого какао-бобу із вмістом вологи 6,5% є наступним: ядро какао-бобу – 87,1%, оболонка какао-бобу – 12,0%, паросток – 0,9%. Вміст вологи в сирій оболонці какао-бобу може досягати 8-10%, а в сирому ядрі какао-бобу – 4-5%.
Після обсмаження вміст вологи в ядрі какао-бобу знижується до 1,5-3% (залежно від ступеня обсмаження), а в його оболонці - приблизно до 4%. Загальні втрати вологи сирого какао-бобу можуть бути близько 5%, і якщо припустити, що оболонка какао-бобу в процесі віяння відділяється повністю, загальна втрата маси складе 17%. Таким чином, вихід обсмажених ядер какао-бобів складе 83%. Оскільки технології провіювання далекі від досконалості, можливий домішок оболонки в какао-крупці становить 1–1,5%, що означає чистий вихід ядра какао-бобу менш 82%.
1.5.4 Сепарування дроблених какао-бобів
Основний принцип, за яким здійснюється сепарування, залежить від різниці щільності ядра какао-бобу і оболонки. У сепараційному устаткуванні використовують дві операції: просівання й повітряне сепарування. За допомогою обсмаження або часткового висушування какао-бобів їхня оболонка відділяється, після чого какао-боби злегка подрібнюють, уникаючи при цьому утворення дрібних фракцій і пилу. У сучасному устаткуванні використовують рамні сита з отворами різних розмірів на декількох рівнях, причому сито із самими великими отворами перебуває зверху. Фрагменти оболонки какао-бобів віддаляються пневмовідсмоктувач з кожного сита, а фрагменти, що залишилися, ядра какао-бобів направляються на лотки, встановлені з боків. Сита не засмічуються завдяки вібрації й спеціальній системі очищення. Дрібні пилові частки збираються в системі циклонів, розташованої після сепаратора. Метою сепарування є поділ двох основних фракцій: ядер какао-бобів (какао-крупки) з мінімальним вмістом какаовелли і зародків, і часток оболонки какао-бобу, які також сортують і очищають від домішок ядер. Зроблена промисловим способом какао-крупка може містити 1,5% часток какаовелли й невелику кількість зародків. При виробництві какао-продуктів надтонкого помелу саме частки оболонки й зародків дають осад у напої.
Принципова схема сепаратора Bauermeister приведена на рисунку 1.6.
Рисунок 1.6 – Принцип дії сепаратора.
1 – вібросито для відділення зламаних какао-бобів; 2 – дробилка з ударними вальцями; 3 – вібросито й подача повітря.
Процес сепарування вимагає регулярного й ретельного контролю. Наявність какаовелли в какао-крупці й какао-крупки в какаовеллі варто перевіряти кілька разів у день. Також необхідно регулярно перевіряти вміст какао-масла в какао-крупці в різних точках на виході, тому що ці дані дозволяють судити про співвідношення часток какаовелли й какао-крупки (виходячи з того, що вміст какао-масла в какао-крупці – 54%, а в какаовеллі – 2,5%).
Якщо технологічний контроль здійснюється недостатньо, частка готової какао-крупки може знизитися до 80% (замість 83–84%). Встановлено, що кожний відсоток втрат какао-крупки дає подорожчання продукції на 1,25%. Крім того, вміст фрагментів какаовелли в какао-крупці більше 1,5% може серйозно відбитися на якості виробів.
Надлишок дрібних фрагментів какао-крупки або какаовелли приводить до неповного виходу. При розмірі часток 2 мм і менш машина не може визначити різницю між какао-крупкою й какаовеллою, у зв'язку із чим велике значення мають технології обсмаження й дроблення какао-бобів. При хороших технологіях обсмаження й сепарування частка часток какао-крупки розміром більше 3 мм повинна становити 85-90%.
Какаовелла представляє невелику комерційну цінність. Якщо врахувати, що світовий урожай какао-бобів становить близько 1 200 000 т. у рік, то частка какаовелли становить до 140 000 т.
На деяких підприємствах какаовеллу використовують як додаткове паливо, а також як наповнювач для пластмас. Какаовелла може служити компонентом добрив завдяки вмісту в ній азоту, калію й фосфору, а також органічній природі, що сприяє утворенню гумусу.
Довгий час вважалося, що какаовелла не представляє харчової цінності для людини, будучи практично не перетравлюваною через високий вміст целюлози, однак в останні роки харчову клітковину стали цінувати як корисний для травлення засіб.
Деякі продукти сепарування, описані вище, піддають впливу шнекового (гвинтового) пресу, видаляючи при цьому часточки какао-масла. В отриманих вижимках вміст жиру може бути знижений до 8%.
Залишковий жир, що містить малу частку жиру оболонки, можна екстрагувати і використовувати у виробництві деяких видів шоколаду й кондитерських виробів. Знежирені вижимки із залишками оболонок, як правило, знищують, але іноді їх використовують у добривах або для екстрагування теоброміну.
1.5.5 Подрібнення какао-крупки. Какао терте і його теплова обробка
Існує багато машин, що переробляють какао-крупку в какао терте. Ядро какао-бобу (какао-крупка) має клітинну структуру, що містить какао-масло, при цьому на частку какао-масла припадає близько 55% складу. У процесі подрібнення стінки кліток руйнуються, тепло від тертя розплавляє какао-масло, розмір часток інших нежирових компонентів зменшується й суміш поступово стає більш текучою. В'язкість какао тертого залежить від ступеня обсмаження какао-крупки перед подрібненням, а також від вмісту в какао-крупці вологи.
Білки какао-крупки в різній ступені руйнуються під час обсмаження, а в процесі подрібнення може зменшитися вміст вологи.
Протягом багатьох років устаткування являло собою жорнові млини із трьома парами послідовно розташованих горизонтальних кам'яних жорновів. У кожній парі жорновів один (нижній) був фіксованим, а інший (верхній) – обертався. Ступінь помелу і вихід можна було регулювати шляхом вибору відстані між жорновами.
Сучасні млини для виробництва какао тертого оснащені горизонтальними валками, розташованими в три ряди. Повністю або частково мелена какао-крупка надходить у центр верхнього валка і перша фракція помелу какао тертого з'являється на окружності валка. Вона направляється в центр другого валка, з якого какао терте переходить на третій валок млина для остаточного перемелювання. Щоб уникнути перегріву какао тертого передбачене охолодження валків млина, а відстань між ними може точно регулюватися. Такі тривалкові млини можуть переробляти до 1000 кг какао-бобів за годину і робити при цьому какао терте дуже тонкого помелу (99%)..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
