- •Федеральное агентство по образованию московский государственный университет технологий и управления ( образован в 1953 году)
- •Кафедра технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств
- •Москва – 2009
- •Содержание
- •Введение Цели и задачи изучения дисциплины
- •Предмет и актуальность курса
- •Физико-химические свойства кондитерских полуфабрикатов и изделий
- •1.1 Кондитерские массы как дисперсные системы
- •Вопросы для самоконтроля
- •1.2 Физико-химические и коллоидные процессы при замесе теста и выпечке тестовых заготовок
- •1.2.1 Тестообразные массы как дисперсные системы
- •1.2.2 Механизм образования кондитерского теста
- •1.2.3 Физико-химическая характеристика различных видов кондитерского теста и изделий
- •1.2.4 Роль составных частей пшеничной муки в образовании теста. Реологические свойства теста
- •1.2.5 Влияние на реологические свойства теста рецептурных компонентов
- •1.2.6 Ферментативные процессы в производстве кондитерского теста
- •1.2.7 Применение эмульсий, их агрегативная устойчивость. Роль эмульгаторов
- •1.2.8 Физико-химические и коллоидные процессы, протекающие в тестовых заготовках при выпечке
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тест по теме
- •2. Физико-химические основы производства карамели
- •2.1 Физико-химические свойства карамельного сиропа, карамельной массы, расплавов сахарозы
- •2.2 Повышение стойкости карамельной массы к кристаллизации
- •2.3 Влияние обработки карамельной массы (вытягивание на тянульной машине, проминка, охлаждение) на её физико-химические свойства (гигроскопичность, вид структуры, реологические свойства)
- •2.4. Гигроскопичность карамели и пути повышения ее стойкости
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тест по теме
- •3. Физико-химические процессы в производстве конфет и мармелада
- •3.1 Кинетика кристаллизации сахарозы при получении помадных масс
- •3.2 Процессы кристаллизации сахарозы при производстве помадных масс
- •3.3 Рекристаллизация сахарозы при темперировании конфетных масс, её влияние на качество изделий
- •3.4 Реологические свойства конфетных масс (помадных, молочных, ликёрных) и их влияние на способ формования
- •3.5 Структурообразование конфетных масс при формовании
- •3.6 Реологические свойства фруктовых конфет и мармеладной массы и полученных студней. Способы регулирования реологических свойств. Влияние этих свойств на вкусовые качества изделий
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Тест по теме
- •4. Физико-химические процессы в производстве шоколада и пралиновых конфет
- •4.1 Шоколадные полуфабрикаты и пралиновые массы, как дисперсные системы (какао тертое, шоколадная масса, шоколадная глазурь), их устойчивость
- •4.2 Реологические свойства шоколадных полуфабрикатов, как фактор, влияющий на эффективность переработки какао бобов
- •4.3 Механизм образования структур. Виды структур. Показатели реологических свойств. Эффективная вязкость, пластическая вязкость, текучесть. Аномалия вязкости. Тиксотропное восстановление
- •4.4 Факторы, влияющие на вязкость масс, на расход жировых рецептурных компонентов
- •4.5 Использование природных и синтетических поверхностно- активных веществ (пав)
- •4.6 Повышение эффективности разжижающего действия пав в шоколадных массах
- •4.7 Влияние пав на жировое "поседение "шоколада
- •4.8 Оптимальные показатели вязкости полуфабрикатов
- •Вопросы для самоконтроля
- •1.К каким дисперсным системам относятся шоколадные полуфабрикаты (какао тертое, шоколадная масса, шоколадная глазурь ) и пралиновые конфетные массы? Состав дисперсных фаз и дисперсионной среды
- •Тест по теме
- •5. Рациональное использование какао бобов и какао продуктов
- •5.1 Расход какао бобов на выработку 1т различных видов изделий (шоколад обыкновенный, десертный, шоколадные конфеты "Ассорти" шоколад с начинкой, шоколад с добавлениями)
- •5.2 Влияние реологических свойств полуфабрикатов на экономику шоколадного производства
- •5.3 Потери и отходы шоколадного производства. Пути их снижения
- •5.4 Способы повышения выхода какао тертого и какао масла
- •5.5 Использование эквивалентов, улучшителей, заменителей какао масла
- •Вопросы для самоконтроля
- •6. Физико-химические основы переработки какао бобов с дефектами, вызванные недостаточной ферментацией
- •Вопросы для самопроверки
- •Тест по теме
- •7. Изменение физико-химических свойств и качества изделий при хранении
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тест по теме
- •Итоговый тест по дисциплине
- •Список рекомендуемой литературы
- •Словарь основных понятий
- •Для заметок
- •Физико-химические основы технологии кондитерских изделий
5.4 Способы повышения выхода какао тертого и какао масла
Выход какао тертого может быть повышен в основном за счет снижения потерь (какао масла при термической обработке какао бобов, какао крупки за счет попадания в какаовеллу) и отходов. Что касается отходов какаовеллы -это зависит от качества и природы какао бобов. В производстве следует стремиться, чтобы как можно меньше какаовеллы попадало в какао крупку. Выход какао тертого при этом конечно возрастет на величину примеси какаовеллы, но это отрицательно скажется на качестве как какао тертого, так и получаемых изделий и приведет к перерасходу какао масла. Таким образом, говоря о выходе какао тертого нельзя забывать о его качестве.
Выход какао масла из какао тертого связан непосредственно с качеством какао тертого, его влажностью, дисперсностью, его механической и термической подготовкой перед прессованием, введением оптимального количества ПАВ (соевые фосфатидные концентраты).Все это направлено на снижение вязкости какао тертого и облегчение выделения из него основной части какао масла. Не следует при этом забывать, что величина выхода какао масла должна быть согласована с содержанием какао масла в какао порошке, который требуется получить из какао жмыха.
5.5 Использование эквивалентов, улучшителей, заменителей какао масла
Высокая стоимость какао масла, необходимость темперирования шоколадных масс и шоколадных глазурей, изменение физико-химических показателей масс, содержащих молочное или ореховое сырье со свободным жиром явились причиной разработки рецептур шоколада и шоколадных глазурей с использованием различных жиров, являющихся эквивалентами какао масла, улучшителями или заменителями какао масла. Шоколадная промышленность многих стран мира, используя эти жиры, по-существу экономит какао масло, т.е. рационально использует какао бобы. При низкой стоимости заменителей очевидно их преимущество.
К жирам - эквивалентам какао масла относят жиры :шоклин, шокозин, иллексао, акомакс, тоталите, ертина и др. Жиры вырабатывают фирмы различных стран мира (Голландия, Дания, Швеция, Германия, Бельгия.).В отдельные рецептуры на шоколад и шоколадные глазури входит жир-эквивалент какао масла -шоклин. Эквиваленты какао масла обладают достаточно близкими физико-химическими характеристиками(температура полного расплавления, температура застывания, продолжительность застывания, предельное напряжение сдвига).Жиры-эквиваленты аналогично какао маслу обладают полиморфизмом .Поэтому массы, приготовленные не жирах-эквивалентах какао масла ,требуют тщательного проведения процесса темперирования. Жиры-эквиваленты какао масла принято обозначать СВЕ. При производстве жиров-эквивалентов какао масла используют следующие растительные масла: пальмовое масло, масло масляного дерева, масло орехов бассия, жир зерен манго, жир саловых зерен, жир семян дерева кокум. Эквиваленты какао масла получают фракционированием сырьевых материалов. Преимуществами эквивалентов какао масла их производители считают:
-меньшие расходы на производство
-повышение стойкости к жировому "поседению"
-однородное качество получаемого продукта
Жиры-улучшители какао масла отличаются от жиров-эквивалентов более высоким содержанием триглицерида SOS. Благодаря этому он стабилизирует мягкое какао масло или продукт с высоким содержанием молочного жира. Шоколадные массы, содержащие ореховые ядра, молоко, жир которых при температуре 20оС находится в жидком состоянии, образуют шоколадные плитки с меньшей твердостью и хрупкостью.
Необходимый состав жиров-улучшителей какао масла достигается путем применения специальной технологии фракционирования.
К жирам -улучшителям относятся жиры иллексао, акомакс, ертина и др. Жиры-улучшители, как и жиры-эквиваленты имеют дополнительно к названию цифровые или буквенные дополнения. Многие из указанных жиров характеризуются более высокими физико-химическими показателями (температура полного расплавления, температура застывания, предельное напряжение сдвига).Однако по продолжительности кристаллизации жира он близок к какао маслу. Указанные жиры-улучшители были разработаны специально для производства щоколадно-молочных глазурей, в состав которых входит сухое цельное молоко. Молочный жир в смеси с какао маслом образует эвтектическую смесь, снижается твердость глазури и температура застывания, т.е.ухудшаются качественные показатели глазури. Одновременно увеличивается продолжительность кристаллизации жира и осложняется технологический процесс. Жиры-улучшители, у которых все показатели выше, чем у какао масла, а время кристаллизации короче, делают шоколадно-молочную глазурь по качественным показателям такой же, как шоколадная глазурь без добавлений (повышается твердость, температура застывания).В охлаждающих шкафах молочная глазурь застывает также хорошо как шоколадная. Жиры-улучшители иллексао лучше какао масла в отношении устойчивости к жировому "поседению". Какао масло и жиры иллексао должны смешиваться в любых пропорциях без проявления эвтектики. Жиры - улучшители носят обозначение СВJ.
Для производства определенной группы глазурей из какао порошка применяют частичные заменители какао масла нелауринового типа.
Их принято обозначать буквами СВR.К этим жирам относятся жиры акомел, карлсхамнс, себао, конфао, эртикоат (у жиров должны быть определенные цифровые или буквенные индексы), кондитерский жир, шоклин, кува. Частичные заменители какао масла производятся из масел бобов сои, рапса, хлопкового и пальмового масла. Частичные заменители какао масла производят путем гидрогенизации и фракционирования. В отличие от какао масла в этих жирах содержится большее количество олеиновой кислоты. Жиры-частичные заменители какао масла нелауринового типа не обладают свойством полиморфизма и кристаллизуются сразу в стабильную форму. Глазури на этих жирах не требуют тщательного темперирования.
Одну из групп глазурей получают на основе жиров-полных заменителей какао масла .К ним относятся жиры фонта, супершоколад, акао и др. Эта группа жиров имеет обозначение СВS. Это заменители какао масла лауринового типа. В своем жирно-кислотном составе они содержат около 50 % лауриновой кислоты .Вырабатывают их на основе пальмоядрового и кокосового масел гидрогенизацией и фракционированием. Эти жиры практически не смешиваются с какао маслом, но смешиваются с молочным и ореховыми жирами. В шоколадных изделиях используют только с какао порошком жирностью не более 12 процентов. Наличие лауриновой кислоты приводит к риску появления мыльного привкуса при хранении шоколадных изделий. Жиры отличаются от какао масла по многим физико-химическим показателям(высокая твердость, повышенные температуры полного расплавления и застывания, малое время застывания ) .Глазури на этих жирах не требуют темперирования.
Таким образом наличие на мировом рынке значительного количества разнообразных по своим свойствам и назначению жиров, при правильном их использовании позволяет снижать затраты на сырье и рационально использовать какао бобы.
5.6 Комплексная переработка какао бобов. Химический состав
какаовеллы. Микроструктура какаовеллы. Реологические свойства
суспензий. Перспективы использования какаовеллы в пищевых
целях
Характеризуя какаовеллу по химическому составу ,необходимо учитывать ,насколько тщательно в производстве произведено отделение от какаовеллы какао крупки. В случае присутствия в какаовелле примеси крупки даже в небольших количествах, допустимых технологическими инструкциями (0.5 % ),возрастает содержание в какаовелле липидов. Какаовелла товарных какао бобов содержит в своем составе, %, жир-3.0-3.4, отличающийся от какао масла по своему составу и свойствам, белок -13.5-15.9 ,теобромин -0.8-1.3, кофеин-0.1, крахмал-2.8, пектин-8.0, клетчатку -14.8-18.6, пентозаны -6-8 ,танин-9, гуми-вещества -9, органические кислоты-1.1. Таким образом, какаовелла имеет ценный химический состав и является ценным отходом, который при определенных условиях может использоваться в пищевых целях. Исследованиями микроструктуры какаовеллы, проведенные автором на сканирующем микроскопе, показали, что для нее характерно ориентированное продольное и поперечное расположение фибрилл. Наиболее крупные фибриллы имеют толщину 5-15мкм. Расстояние между поперечными фибриллами 50-100 мкм. Какаовелла обладает высокой прочностью. Поэтому примеси какаовеллы в шоколадных полуфабрикатах, крупке затрудняют достижение высокой и однородной дисперсности на обычном диспергирующем оборудовании. Размер частиц какаовеллы после дробления может оставаться в пределах 50-100мкм. Разрушение какаовеллы наиболее вероятно по местам наименее прочным, т.е. между фибриллами.
Примеси какаовеллы в шоколадных полуфабрикатах оказывают также влияние на их вязкость (какао тертое, шоколадные массы).Наиболее значительное влияние оказывает крахмал какаовеллы, особенно в области клейстеризации. Интервал температур клейстеризации крахмала какаовеллы -50-65 оС. При оптимальном соотношении какаовеллы и воды и обработке кипящей водой суспензии превращаются в структурированные пасты однородной консистенции и приятного аромата. Пасты какаовеллы являются дисперсными системами и проявляют аномалию вязкости. На реологические свойства суспензий и паст оказывают влияние белок, гуминовые вещества. В присутствии сахара, воды и кислоты пектин, вызывая студнеобразование ,повышает вязкость суспензий и паст из какаовеллы. Все это указывает на отрицательное влияние примесей какаовеллы в какао крупке ,повышение вязкости шоколадных полуфабрикатов и необходимость использования в большем количестве какао масла для разжижения масс. Кроме того, какаовелла загрязнена микрофлорой, возможно и патогенной , и содержит пестициды, в большинстве случаев, в количествах, превышающих установленные нормы.
Однако, учитывая, что какаовелла составляет от 9 до 16.6% в зависимости от вида культуры и географического происхождения, с ростом объемов переработки какао бобов возрастает и количество какаовеллы, как отхода. При этом возрастает значимость комплексной переработки какао бобов, включая использование какаовеллы в пищевых целях.
В качестве перспективных направлений использования какаовеллы следует назвать следующие:
-выделение алкалоидов
-получение натуральных красителей
-получение натуральных ароматизаторов и использование в
кондитерском производстве и хлебопечении
-извлечение жира при условии экономической целесообразности
Большое значение имеет разработка способа очистки какаовеллы от пестицидов и микрофлоры. В этом случае какаовелла может найти применение в качестве наполнителя, а для регулирования реологических свойств целесообразно использовать ферментные препараты направленного действия.
