Переробка какао-бобів.

Очищення сирих какао-бобів. До країн, де переробляються сирі какао-боби, вони надходять у відносно чистому вигляді, з невеликим залишком піску на поверхні, волокон від мішків і дрібних каменів. Зараження какао-бобів шкідниками вдалося істотно зменшити завдяки жорсткості контролю в місцях збору та на складах.

На багатьох фабриках з виробництва шоколаду всі вступники партії какао-бобів піддаються фумігації незалежно від попередньої обробки, що може привести до зайвого присутності пестицидів. Проте перший технологічний процес, що передує виробництву шоколаду або какао-продуктів, - це очищення.

Апарат для очищення виробляє безліч операцій - просіювання, очищення щітками, повітряне очищення і сепарування з використанням магнітного сепаратора, що дозволяє видалити волокна джутових мішків, камені і пісок, гальку, проростки і незрілі какао-боби (див. Рис. 2.1).

Дрібні кремнієві частинки, не видалені в процесі очищення, при їх виявленні в кінцевому продукті можуть стати великою проблемою; крім того, вони на 0,3% підвищують вміст нерозчинної золи, а також викликають знос устаткування.

Неприпустимо попадання 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 велика її частина видаляється в циклоні, устаткування для очищення рекомендується розміщувати в окремому приміщенні.

Obzharka

Обжарку 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 фер-

2.1Мал. 2.1. Послідовність операцій в процесі очищення:

1 - сепаратор з сітчастими фільтрами і аспіраційних каналом. На ситах видаляються великі домішки (наприклад проростки) і пісок. В Аспіратори видаляються волокна, жилки й інший легкий матеріал; 2- в магнітному сепараторі видаляються металеві частинки; 3 - камнеудалітель, що працює за принципом псевдозрідженим шаром з пневматичної аспірацією. У ньому видаляються каміння та інші металеві і важкі частинки. Робочий повітря піддається сепарації в циклоні

тації і сушки зібраних какао-бобів. Значення ферментації ми вже розглянули в розділі 1.

В ході обсмаження ферментованих і висушених какао-бобів відбуваються наступні зміни:

  • какао-боби втрачають вологу;
  • оболонка какао-бобів відділяється;
  • ядра какао-бобів або какао-крупка, що звільняється при дробленні ядра какао-бобу, стають більш пухкими і зазвичай темніють;
  • відбувається розкладання амінокислот (як показано в [26]) і денатурація білків. В [1] було встановлено, що натуральні редукуючимцукру при розпаді амінокислот практично повністю руйнуються (ці реакції неферментативного потемніння в ході обсмаження розглянуті в [11]);
  • 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 схильні до змін жири, поліфеноли і алкалоїди.

Ступінь змін залежить від тривалості і температури обсмажування, а також від швидкості втрати вологи. Умови обсмаження сильно різняться в залежності від застосовуваного обладнання та типу одержуваного продукту. Теплова обробка як альтернатива обсмажуванні може проходити в два етапи [10]. Спочатку проводять сушку, піддаючи какао-боби низькотемпературному нагріванню, в ході якого висушується і відділяється оболонка какао-бобів, але сушка не має практично ніякого ефекту на ядро ​​какао-бобу, так як 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 ростер порційного дії температура може бути до 150 ° С і вище.

Існують види шоколаду (зокрема молочний), а також різновиди какао-порошку (рудих відтінків), виготовлення яких також вимагає низькотемпературної обсмажування. Для виробництва какао-масла з м'яким ароматом краще застосовувати по можливості низькі температури, а при використанні шнекового преса допускається використання непрогрітих какао-бобів.

На деяких підприємствах замість обсмажування цілих какао-бобів використовують обсмажування їх ядер. Вона включає сушку або низькотемпературну обсмажування какао-бобів, при якій їх оболонка висихає і слабшає, після чого проводиться повітряне сепарування. Потім ядра какао-бобів обсмажують окремо, і так як ядра менше какао-бобів за розміром, вони швидше і легше прогріваються. Подібний принцип лежить в основі А ^ 47? 5-процесу, який буде описаний нижче.

Удосконалення процесів обсмажування і устаткування для неї досить цікаво. Найпростіше обладнання представляло собою металеві підноси, підвішені на ланцюгах над вогнем. Пізніше використовувалися підігріваються ззовні обертові циліндри з можливістю випуску небажаних летких з'єднань. На думку деяких виробників, така методика з точки зору смако-ароматичних властивостей є найкращою.

На практиці скоро з'ясувалося, що непрямий нагрів має певні переваги, так як дає більш рівну обсмажування і виключає підгоряння оболонки какао-бобів, однак подібні системи були досить екстравагантні в тому, що стосувалося пального. Одне з таких пристроїв, вже давно вийшло з ужитку, складалося з сталевих трубок з водою, що проходили через циліндр, що обертається. Кінці трубок виступали в піч, і какао-боби обсмажувалися за рахунок тепла, що надходив від цих трубок у циліндр, що обертається.

2.2Мал. 2.2. Ростер періодичної дії типу Sirocco

Пізніше був винайдений ростер типу Sirocco, що складався з котла або обертових циліндрів (барабанів), через які продувають нагріте повітря, що викликає турбулентність і, як наслідок, - безперервний нагрів какао-бобів. Після обсмажування какао-боби вивантажують на металевий перфорований лист, що обдувається холодним повітрям. Цей спосіб обсмажування до сих пір використовують на багатьох підприємствах не тільки для обробки какао-бобів, а й для горіхів і кави (рис. 2.2.).

Ростер працює за принципом пропускання через какао-боби гарячого повітря, зменшуючи таким чином ризик підгоряння зовнішньої оболонки. Повітря нагрівається за допомогою газових або масляних пальників. Для видалення пилу з відводиться повітря використовуються циклони.

В даний час існує багато моделей ростерів безперервної дії. Вони споживають менше палива, пошкоджують менше какао-бобів і передають менше какао-масла з ядра какао-бобу в його оболонку. Різні системи обсмаження були ис
слідувати в [13], і автор прийшов до висновку, що у порційній, барабанної обсмажування немає особливих переваг перед безперервною. У більшості апаратів безперервної дії є вбудована система охолодження, яка починає діяти після закінчення циклу обсмаження. Принцип дії деяких сучасних ростерів показаний на рис. 2.3, 2.4 і 2.5.

Визначення оптимальної кінцевої точки обсмажування для найкращого виконання наступних технологічних операцій до сих пір є суб'єктивним.

Какао-боби з різних місць зростання (Гана, Кот Д'Івуар, Малайзія, Бразилія), але одного сорту (Г'ога ^ його) різні за розміром, змістом вологи і складу оболонки какао-бобів, в зв'язку з чим практично неможливо забезпечити ідеальні умови обсмаження навіть одним і тим же типом ростера.

2.3Мал. 2.3. Принцип дії ростера з псевдозрідженим шаром. Какао-боби нагрівають за допомогою конвекції в потоці гарячого повітря:

1 - приймач сирих какао-бобів; 2 - вібратори; 3 - зона псевдо- ожіженногослоя; 4 - калорифер; 5, 10 - повітродувка; 6 - форсунка для гарячого повітря; 7 - вихідний отвір для відпрацьованого повітря; 8, 13 - пиловідокремлювачі; 9 - повітроохолоджувач; 11 - форсунка холодного повітря; 12 - повернення повітря

За [13]

2.4Мал. 2.4. Ростер Probat в розрізі. Какао-боби попередньо нагрівають, потім обсмажують і повністю охолоджують за допомогою конвекції

1 - приймальний бункер; 2 - стадія попереднього нагрівання; 3 - стадія обсмажування; 4 - стадія охолодження; 5 - вихідний отвір; 6 - калорифер; 7 - впускний отвір охолоджуючого (холодного) повітря

За [13]

Наскільки процес обсмаження завершений, на кожному підприємстві вирішують за запахом подрібненого зразка ядра какао-бобу, звіряючись з показаннями приладів про досягнення необхідної тривалості і температури. Це, безсумнівно, вимагає від

2.5Мал. 2.5. Ростер Buhler STR 2 в розрізі. Какао боби попередньо нагрівають, смажать і повністю охолоджують конвекцією:

1 - приймальний бункер; 2 - стадія попереднього нагрівання; 3 - стадія обсмажування; 4 - стадія охолодження;

5 - забірний механізм

За [13]

оператора певного професіоналізму. Після рівномірного перемішування партії сирих какао-бобів обсягом, наприклад, 50 т і досягнення однакового їх якості проводиться первинна обсмажування, а потім для даної кількості визначають часовий і температурний режим.

Методи контролю обсмаження вивчалися М. Г. Рідом [25], який прийшов до висновку, що важливе значення має контроль співвідношення вмісту вологи і рівноважної відносної вологості (РОР). Для визначення РОР беруть гідрометричну пробу. Ядро какао-бобу періодично витягають із ростера, механічно швидко подрібнюють і поміщають в закриту ємність, після чого проба готова до аналізу. Шкала РОР, запропонована Рідом, представлена ​​в табл. 2.1.

Таблиця 2.1. Співвідношення «вміст вологи / РОР»

РОР,%Зміст вологи,%
707
484
383
242
121

Показання РОР зняті при температурі 25 ° С.

РОР в 40% і вище вказує на дуже легкий ступінь обсмаження, 28-30% - середній ступінь, яка прийнята в більшості операцій, а 20% означає досить сильну обсмажування.

Цю таблицю можна використовувати лише як засіб контролю при даній технологічній операції. Смак і аромат какао-бобів при різному обладнанні та технологіях може відрізнятися.

NARS-процес

NARS-метол, що включає дроблення (Nibs), алкалізація (Alkalizing), обсмажування (Roasting) і стерилізацію (Sterilizing) - це відносно недавно (в 1980-х рр.) Розроблений спосіб теплової обробки какао-бобів [19].

Процес складається з двох основних операцій. Спочатку цілі какао-боби піддають нагріванню інфрачервоними променями і випромінюванням, використовуючи апарат під назвою «Мікронайзер» (Micronizer). Тим самим оболонка какао-бобів висушується і звільняється без пошкодження ядра какао-бобу, і потім проводять повітряне сепарування. Друга операція полягає в тому, що відокремлені ядра какао-бобів піддаються спочатку низькотемпературної обробки, а потім обсмажуються при високій температурі. На закінчення проводять обприскування гарячих ядер какао-бобів водою. Вологе повітря знищує всі шкідливі мікроорганізми, включаючи термостійкі спори.

MIKRONAYZER

Фото і схема мікронайзера наведені на рис. 2.6 і 2.7. В ході обробки на сирі какао-боби впливає променисте тепло (періодично протягом 60-120 с), джерелом якого служить електроенергія або газ. Какао-боби лежать тонким шаром під нагрівачами на сталевому Вібролотки, що забезпечує перевертання какао-бобів, завдяки чому до поверхні какао-бобів тепло надходить рівномірно.

При цьому методі оболонка какао-бобів швидко нагрівається, висушується, і, розширюючись, відділяється від ядра какао-бобу. Ядра какао-бобів нагріваються і висушуються в меншій мірі, проте невелике розширення сприяє звільненню їх від оболонки. Залишаючись міцної, оболонка какао-бобів менше ламається, і при цьому утворюється менше пилу в порівнянні з традиційними методами обсмаження з більш інтенсивним нагріванням і сушінням какао-бобів. Це властивість до-

2.6Рис. 2.6. Мікронайзер Мікронізація Co. (UK) Ltd., м Саффолк, Англія

2.7Рис. 2.7. Схема мікронайзера Мікронізація Co. (UK) Ltd., м Саффолк, Англія

Гаета в процесі повітряного сепарування, так як відомо, що чим менше кількість дрібних частинок і пилу в очищених какао-бобах, тим вище буде вихід чистих ядер какао-бобів.

Процес повітряного сепарування ми розглянемо нижче.

Метод микронизации сприяє також видаленню мікробіологічних забруднень, включаючи шерсть гризунів і частини комах.

Ще одна перевага микронизации полягає в зниженні перенесення какао масла з ядра какао-бобу в його оболонку, який при деяких технологічних процесах обсмажування веде до значної втрати цінного какао-масла.

Обжарка ядер какао-бобів

Ключовий операцією при JV / liW-процесі є попередня сушка ядер какао-бобів з високим вмістом вологи. Таке кондиціонування ядер досягається за рахунок микронизации, завдяки якій в ядрі какао-бобу залишається 5-6% вологи.

В [22] було встановлено, що для досягнення кращого аромату какао-боби перед обжаркой повинні бути висушені при відносно низькій температурі. В ході попередньої сушки природна волога, рівномірно розподілена по ядрах какао-бобів, забезпечує ідеальні умови для видалення летючих з'єднань, які негативно відбиваються на ароматі шоколаду.

При використанні ростера Tornado (рис. 2.8) в №4 # 5-процесі тепло направляється зовні на циліндр, що обертається, і ядра какао-бобів нагріваються і висушуються за допомогою теплопровідності і конвекції. Сушка здійснюється рівномірно, внаслідок чого волога і леткі сполуки поширюються по всіх частинах ядра какао-бобів. За допомогою використовуваної в багатьох агрегатах повітряного обсмаження поверхню ядер какао-бобів швидко висихає, стає міцною і запобігає зневодненню їх внутрішньої структури.

В ростері Tornado попередній нагрів проводиться протягом 10 хв при температурі трохи нижче 100 ° С, і за цей час вміст вологи знижується до 2-3%.


2.8Ris. 2.8. Обліковий Торнадо-2600R5 GW Barth, г Людвігсбург, Германи


На наступному етапі обсмажування температуру підвищують відповідно до вимог до розвитку аромату аж до 130 ° С (15-20 хв).

Після створення умов для розвитку необхідного аромату задаються певні температурні і тимчасові параметри, які розраховують виходячи з температури продукту, температури гарячого повітря зовні циліндра і температури відводиться повітря. При цьому якість обсмажування не залежить від розміру ядер какао-бобів, що має місце при застосуванні звичайного обладнання.

Стерилізація

Незважаючи на те що більшість мікроорганізмів гине на ранніх стадіях обсмажування, остаточна стерилізація забезпечує повне знищення теплостійких бактерій і суперечка.

Операція стерилізації полягає у упорскуванні в кінці обсмажування води всередину обжарочная барабана через кожні 20 с. Тим самим досягаються такі рівні мікробіологічної чистоти зерен:

ЩОМенш 100 на 1 г
EntyerobaktyeriiМенш 10 на 1 г
E. паличкинемає
Сальмонелланемає
спориМенш 100 на 1 г

Прожарені ядра какао-бобів охолоджують шляхом введення стерильного повітря, пропущеного через фільтр, що затримує мікроорганізми.

подщелачивание

Алкалізація проводять в основному для зміни кольору ядра какао-бобу і отримання какао тертого[1] і какао-порошку. З цією метою зазвичай використовують розчини карбонату калію.

Процес алкалізації ми детально розглянемо нижче. Нагадаємо, що при А ^ А ^ 5-технології застосовують попередньо нагрітий лужний розчин, який впорскують в циліндр після наповнення його ядрами какао-бобів. Ядра какао-бобів, що пройшли алкалізація, повільно сушать при температурі трохи нижче 100 ° С. При цьому відбувається зміна кольору ядер, після чого їх обсмажують при більш високих температурах. Тут важлива повільна сушка на попередньому етапі.

Тепловая обработка какао тертого

На деяких підприємствах в якості процесу, повністю або частково замінює обсмажування, застосовують теплову обробку какао тертого, яка також допомагає скоротити або виключити конширування (див. Нижче).

Дроблення і провеіваніе

Найціннішою частиною какао-бобу є ядро ​​- його оболонка йде у відходи виробництва і не представляє особливої ​​цінності. Завдання кожного виробника - якнайкраще відокремити оболонку какао-бобів за допомогою обладнання для дроблення і повітряного сепарування.

При ручному сепарування типовий склад сирого какао-бобу з вмістом вологи 6,5% є наступним: ядро ​​какао-бобу - 87,1%, оболонка какао-бобу - 12,0%, паросток - 0,9%. Зміст вологи в сирій оболонці какао-бобу може досягати 8-10%, а в сирому ядрі какао-бобу - 4-5%.

Після обсмажування вміст вологи в ядрі какао-бобу знижується до 1,5-3% (в залежності 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 провеіванія далекі від досконалості, можлива домішка оболонки в какао-крупці становить 1-1,5%, що означає чистий вихід ядра какао-бобу менш 82%.

Зародки присутні зазвичай в дрібних частинках ядра какао-бобу, що утворюються в процесі віяння. У великих фрагментах домішка оболонки какао-бобів становить не більше 0,5%. За деякими даними, при належному контролі обсмажування і провеіванія вихід ядра какао-бобу з вмістом вологи в 1,5% може становити від 82,5 до 83,5%.

Так як какао-масло дуже дороге, був проведений ряд досліджень по збільшенню виходу ядра какао-бобу. Удосконалювалося всепараційні обладнання, вивчалися методи попереднього нагріву і обсмажування какао-бобів з тим, щоб на стадії дроблення зменшити кількість дрібних фракцій, а також знизити перенесення какао-масла з ядра какао-бобу в його оболонку.

Про деякі вдосконалення ми вже згадували при описі мікро- найзера, який в більшості випадків здатний на 1-1,5% збільшити вихід готових ядер какао-бобів, а при обробці деяких сортів какао-бобів з міцно сидить оболонкою дає набагато більший ефект.

Separirovanie

Основний принцип, за яким здійснюється сепарування, залежить від різниці в щільності ядра какао-бобу і оболонки. У сепараційному обладнанні використовують дві операції: просівання і 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 перших сепараторах для розмелювання какао-бобів використовували зубчасті вальці, тоді як в сучасних машинах застосовуються ударні вальці, що складаються з двох шестигранних вальців, які обертаються в одному напрямку і вдаряють какао-боби про металеві пластини. Зміни торкнулися також конструкції сит і методів повітряного сепарування.

У більш старому обладнанні застосовувалися обертові барабани або плоскі вибросита з каліброваними осередками - утворювався потік зламаних какао-бобів різних розмірів, на який діяли зустрічні повітряні потоки, швидкість яких могла регулюватися в залежності від розміру падаючих частинок. При правильному налаштуванні такий метод дає максимально ефективне сепарування.

У сучасному обладнанні використовують рамні сита з осередками різних розмірів на декількох рівнях, причому сито з найбільшою вічком знаходиться зверху. Фрагменти оболонки какао-бобів віддаляються пневмоотсосом з кожного сита, а що залишилися фрагменти ядра какао-бобів направляються на лотки, встановлені з боків. Сита трохи засмічуються завдяки вібрації і спеціальній системі очищення. Дрібні пилові частки збираються в системі циклонів, що розташовується після сепаратора. Метою сепарування є поділ двох основних фракцій: ядер какао-бобів (какао-крупки) з мінімальним вмістом какаовелли і зародків, і часток власне оболонки какао-бобу, які також сортують і очищають від домішок ядер.

Як уже зазначалося, вироблена промисловим способом какао-крупка може містити 1,5% частинок какаовелли і деякий невелику кількість зародків. При виробництві какао-продуктів надтонкого помелу саме частки оболонки і зародків дають осад у напої.

Деякі сепаратори оснащені росткоотбівочнимі пристроями, але зазвичай вони малоефективні. Щоб отримати какао-крупку з мінімальним вмістом какаовелли і зародків, на виході сепаратора рекомендується уникати змішування потоків ядер і оболонки какао-бобів. Найбільші ядра какао-бобів містять мінімум какаовелли і паростків. Паростки, як правило, дуже тверді, але за допомогою сучасних систем рафінування їх можна з успіхом подрібнити так, що на рецептурі більшості шоколадних виробів вони не позначаться.

Шляхом настройки сепаратора або за допомогою пристрою відображають екранів для відхилення шорсткуватих ядер какао-бобів від перших прийомних лотків можна отримати какао-крупку, що містить менше 0,5% какаовелли і зовсім невелика кількість паростків. Для виробництва какао-порошку надтонкого помелу це дуже важливо. У машин старого зразка для подальшого очищення матеріалу після виходу з сепаратора часто застосовували повторне сепарування з іншими настройками.

Принципова схема сепаратора Ваіегте1з1ег пріведна на рис. 2.9.

З попереднього опису видно, що процес сепарування вимагає регулярного і ретельного контролю. Наявність какаовелли в какао-крупці і какао-крупки в какаовелли слід перевіряти кілька разів на день. Також необхідно регулярно

2.9Мал. 2.9. Принцип дії сепаратора:

1 - вібросито для відділення зламаних какао-бобів; 2 - дробарка з ударними вальцями; 3 - вібросито і

подача повітря

Використано з дозволу Bauermeister Maschinenfabrik, м Гамбург, ФРН

перевіряти вміст какао-масла в какао-крупці в різних точках на виході, так як ці дані дозволяють судити про співвідношення часток какаовелли і какао-крупки (виходячи з того, що вміст какао-масла в какао-крупці - 54%, а в какаовелли - 2,5%).

Якщо технологічний контроль здійснюється недостатньою, частка готової какао-крупки може знизитися до 80% (замість 83-84%). Встановлено, що кожен відсоток втрат какао-крупки дає подорожчання продукції на 1,25%. Крім того, зміст фрагментів какаовелли в какао-крупці більш 1,5% може серйозно відбитися на якості виробів.

Надлишок дрібних фрагментів какао-крупки або какаовелли призводить до неповного виходу. При розмірі часток 2 мм і менше машина не може визначити різницю між какао-крупкою і какаовелли, в зв'язку з чим велике значення мають технології обсмаження і дроблення какао-бобів. При хороших технологіях обсмаження і сепарування частка часток какао-крупки розміром більше 3 мм повинна становити 85-90%.

Нижче ми наводимо дані репрезентативних досліджень фрагментів на різних виходах сепаратора. Як вже зазначалося вище, про ефективність сепарування і попередніх технологічних операцій допомагає судити регулярний контроль проб.

Крупная какао-крупка:

Зміст вологи 2,0-3,5% (в залежності від ступеня обсмаження)

Зміст какао-масла 52,5-55,5%

Зміст kakaovellи 0,2-1,5%

зміст паростків

Нижче представлений склад ретельно очищеного какао-бобу, що застосовується для виробництва какао і шоколаду вищої якості.

Мелкая какао-крупка:

Зміст вологи 3,5-6,0%;

Зміст какао-масла 35,0-48,0%.

Дрібну какао-крупку, змішану з деякою кількістю паростків та пилу, іноді піддають подальшому сепарування. «Рештки» чистої крупки можна використовувати в виробництві другосортного шоколаду або какао-продуктів, а також включаються до складу сумішей для шнекового пресування і екстракції.

Пил какао крупки:

Зміст вологи 3,8-7,5%;

Зміст какао-масла 30,0-36,0%.

Вона не придатна для виробництва шоколаду і какао-продуктів, містить частинки оболонок і паростків, може містити до 1,5% крупиці какао-крупки. Застосовується в складі сумішей для шнекового пресування і екстракції.

Пил какаовелли, циклонная пил:

Зміст вологи 7,0-9,0%;

Зміст какао-масла (включаючи жир 5,0-17,0%. Какаовелли оболонки)

Це дуже неоднорідний продукт, що складається в основному з частинок какаовелли і пилу какао-крупки, може містити крихту какао-крупки.

Чи не придатна для харчування людей, але в подальшому може бути розділена на пил какаовелли і пил какао-крупки. Придатна для використання в суміші для шнекового пресування і екстракції.

Kakaovella:

Зміст вологи 8,0-10,00%;

Вміст жиру 2,0-3,0%.

Жири какаовелли відрізняються за складом від какао-масла, і їх властивості ми розглянемо нижче.

Какаовелли представляє невелику комерційну цінність, однак відомі спроби використовувати цей побічний продукт. Якщо врахувати, що світовий урожай какао-бобів становить близько 1 200 000 т в рік, то частка какаовелли становить до 140 000 т.

В роботі [15] було встановлено присутність в какаовелли вітаміну Б, що було згодом підтверджено в [16]. При додаванні какаовелли в корми для корів було відмічено підвищення вмісту вітаміну Б у удоях. Використання какаовелли в кормах для тварин обмежена змістом в них отруйного для багатьох тварин теоброміну (особливо для птиці). Зміст теоброміну не повинно перевищувати 0,027 г на 1 кг маси тіла [2].

На деяких підприємствах какаовелли використовують в якості додаткового палива, а також як наповнювач для пластмас. Какаовелли може служити компонентом добрив завдяки вмісту в ній азоту, калію і фосфору, а також органічної природі, що сприяє утворенню гумусу.

Довгий час вважалося, що какаовелли не представляє харчової цінності для людини, будучи практично нетравне через високий вміст целюлози, проте в останні роки харчову клітковину стали цінувати як корисне для травлення засіб.

У патенті [14] описаний спосіб утилізації какаовелли для виробництва харчової клітковини. Вміст алкалоїдів зменшують в ході мийки. Через високий вміст целюлози вихід клітковини в три рази перевищує вміст клітковини в ядрі какао-бобів (з розрахунку на знежирений матеріал). Це важливо для виявлення какаовелли в какао-порошку і в тих сумішах, де вона вважається небажаною [9]. Інший метод виявлення какаовелли ( «кам'яниста клітка») докладно описаний в [20].

Вичавки після шнекового преса. Деякі продукти сепарування, описані вище, піддають впливу шнекового (гвинтового) преса, видаляючи при цьому частина какао-масла. В отриманих вичавках вміст жиру може бути знижений до 8%.

Остаточний жир, що містить малу частку жиру оболонки, можна екстрагувати і використовувати у виробництві деяких видів шоколаду і кондитерських виробів. Знежирені вичавки із залишками оболонок, як правило, знищують, але іноді їх використовують в добривах або для екстрагування теоброміну. Шнекові або екструзійні преси ми розглянемо нижче.

Подрібнення какао-крупки. Какао терте. теплова обробка

Існує багато машин, переробних какао-крупку в какао терте. Ядро какао-бобу (какао-крупка) має клітинну структуру, яка містить какао масло, при цьому на частку какао-масла припадає близько 55% складу. У процесі подрібнення стінки клітин руйнуються, тепло від тертя розплавляє какао-масло, розмір часток інших нежирових компонентів зменшується і 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 мірі руйнуються під час обсмаження, а в процесі подрібнення може зменшитися вміст вологи.

Протягом багатьох років устаткування являло собою жорнові млини з трьома парами послідовно розташованих горизонтальних кам'яних жорен. У кожній парі жорен один (нижній) був фіксованим, а інший (верхній) - обертовим. Ступінь помелу і вихід можна було регулювати шляхом вибору відстані між жорнами.

Какао-крупка та частково какао терте подавалися в центр жорен і в міру їх перенесення до периферії проходило подрібнення. Для поліпшення подрібнення в жорнах пророблялися "доріжки", які доводилося постійно оновлювати.

Ситуація покращилася з впровадженням алоксітових жорен, схильних до меншого зносу, а незабаром поширення набули спеціальні млини зі сталевими дисками з пазами.

Перші моделі представляли собою дві дискові млини, одна з яких призначалася для прийому і дроблення какао-крупки, а друга виробляла остаточний концентрат. У кожній млині був один фіксований та один обертається сталевий диск, а вихід і ступінь подрібнення можна було міняти, регулюючи відстань між ними.

У більш пізньої моделі працювали дві вертикально змонтовані дискові млини з двома фіксованими і одним диском, що обертається, відстань між якими теж змінювалося.

У перших млинах какао терте піддавалося впливу дуже високих температур, в результаті чого воно і витягнуте какао-масло набували сильно виражені смако-ароматичні властивості, що є неприйнятним для виготовлення шоколаду з тонким ароматом, особливо молочного.

Сучасні млини для виробництва какао тертого оснащені горизонтальними валками, розташованими в три ряди. Повністю або частково мелена какао-крупка надходить в центр верхнього валка і перша фракція розуміли какао тертого з'являється на окружності валка. Вона прямує 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 зазор між ними може точно регулюватися. Такі тривалкові млини можуть переробляти до 1000 кг какао-бобів / ч і виробляти при цьому какао терте дуже тонкого помелу (99%). Схема такої трехвалковой млини приведена на рис. 2.10.

Інший метод подрібнення пов'язаний з використанням ударних або штифтових млинів, змонтованих над трехвалковой млинів. Фото такого агрегату наведено на рис. 2.11.

Ударно-штифтова млин складається з двох дисків зі сталевими штифтами (пальцями). Шнековий транспортер з регульованою швидкістю подає какао крупку зверху на диски, що обертаються в протилежних напрямках. Для видалення металевих частинок, які можуть виявитися в какао-крупці, пристрій забезпечений магнітом-металлоуловітелем.

Швидкість обертання дисків і прихильність штифтів вибираються так, що вся какао-крупка перетворюється в какао терте з розміром твердих частинок від 90 до 120 мкм.

Потім какао терте надходить в розподільну камеру з декількома випускними отворами, завдяки чому воно рівномірно розподіляється по довжині живильного валка. Тиск цього валка регулюється гідравлічно, а охолоджуюча вода для всіх валків термостатіруєтся. Інформація про роботу всіх елементів млина виводиться на індикатори, розташовані на бічній панелі.

Технічні аспекти подрібнення какао-бобів в какао терте докладно описані в [5], де розглянуті також переваги комбінування млинів ударнорастірочного дії з подальшим тривалковим подрібнювачем. Стверджується, що при цьому досягається дуже низька в'язкість какао тертого, яку неможливо забезпечити при одноетапна подрібненні.

2.10Мал. 2.10. Трьохвалкова млин СМА для виробництва какао тертого:

1 - привід; 2 - серводвигун; 3 - редуктор; 4 - нижня пара валків; 5 - пневматичний регулятор відстані; 6,8 - випускний жолоб; 7 - центральна пара валків; 9 - нижній валок верхньої пари; 10 - верхній валок верхньої пари; 11 - живильний насос

Використано з дозволу Lehmann Maschinenfabrik Аалена Wurn, ФРН

2.11Мал. 2.11. Млин для виробництва какао тертого МРН 411 Сапі і Montanan, м Мілан, Італія

кулькові млини

До сучасних машин, призначеним для виробництва какао тертого з какао-крупки, відноситься кулькова млин вертикальної конструкції. В її основі знаходиться колона, в якій розташовані ротор і подрібнюючі кульки зі спеціальної сталі.

Спочатку какао-крупку частково перемелюють в текучу масу з використанням однієї з вищеописаних машин (зазвичай використовують одну ударно-штифтову млин), і ця маса подається в основу циліндра. Під час руху вгору по колоні вона додатково розтирається кульками, що переміщуються обертовим шпинделем і мішалками. У міру проходження какао тертого через колону здійснюється послідовне подрібнення його частинок, і нагорі какао терте відділяється від кульок за допомогою спеціального екрану.

Млин \ Vieneroto. Цю кулькову млин широко застосовують в місцях вирощування какао-бобів і їх переробки в какао терте, какао-масло або какао порошок. Измельчающий ефект в млині досягається за рахунок руху кульок, їх розміру та швидкості руху лопатей мішалки. На частинки какао-крупки між кульками діють сили зіткнень і тертя.

Мішалка обертається з відносно невеликою швидкістю, тому що в противному випадку відбувається знос кульок, лопатей мішалки і ємності. Кульки виготовляють з надміцної сталі, і при дотриманні заданої швидкості і конструкції забруднення какао тертого металевими частками буде дуже малий.

Конструкція млина \ Vieneroto приведена на мал. 2.12; докладніше про неї див. [28]. Такі млини використовують і в процесі виробництва шоколаду (УПе- гсег-технологія), що ми розглянемо далі.

2.12Мал. 2.12. Млин Wieneroto І / 45С Фірма Wiener and Со, Apparatenbouw bv, Амстердам, Голландія.

[1] Какао терте - це какао-крупка, подрібнена за допомогою механічного процесу і не позбавлена ​​будь-якої частини свого природного жиру. - Прим. ред.

Додати коментар

Вашу адресу електронної пошти не буде опублікований. Обов'язкові поля позначені *