6. Формование шоколадных масс

Целью формования шоколадной массы является придание ей определенной, правильной формы, чаще всего прямоугольной плитки, батона или различных фигур.Процесс формования состоит из следующих операций: фильтро­вания и темперирования шоколадной массы; точного дозирования порций в формы; обработки на вибраторах; охлаждения (затверде­вания) и извлечения готовых, принявших определенную форму из­делий. При изготовлении шоколада с начинками или добавками проводят некоторые дополнительные операции.

При формовании шоколада применяют главным образом метал­лические формы, реже пластмассовые, а также формы из фольги, которые затем служат оболочкой (упаковочным материалом уже для готовых изделий).

Формование производят чаще всего путем отливки шоколадной массы с последующим охлаждением. При охлаждении какао-масло кристаллизуется и шоколадную массу в виде твердой плитки или в форме другого изделия извлекают из формы. При формовании в шоколадную массу можно вводить начинки различной консистен­ции: от легко текучих (ликерные) до почти твердых (пралиновые, шоколадные), а также твердые добавки (вафли, дробленое ядро ореха, цукаты и т. п.).

Фильтрование шоколадной массы. Готовят шоколадную массу, поступающую на формование, предварительно подвергают фильт­рованию через металлические фильтры с ячейками диаметром не более 2 мм. Обычно фильтры устанавливают перед темперирующей машиной. Их можно устанавливать при выгрузке из коншмашины, после гомогенизации или при выгрузке (перекачке) из различных емкостей, а также при подаче на формование из темперирующих машин. В этом случае для фильтрования можно использовать дав­ление, создаваемое шнеком автоматической темперирующей маши­ны (см. ниже). Для фильтрования используют фильтры различных конструкций. Широко применяют передвижные установки с само­очищающимся механическим фильтром. Механический самоочища­ющийся фильтр соединен с насосом специальным патрубком. Шо­коладная масса закачивается под давлением через отверстие не­прерывно вращающегося стакана фильтра, имеющего на своей по­верхности отверстия диаметром 2 мм. Эти отверстия для уменьше­ния гидравлического сопротивления имеют коническую форму. Профильтрованная шоколадная масса выкачивается к месту по­требления, а посторонние примеси непрерывно снимаются с фильт­ра пластинчатым ножом. По мере накапливания в специальном кармане они удаляются через легко снимаемую заглушку. Для фильтрования шоколадной массы эффективны и фильтры, оборудо­ванные вибратором (вибрационные фильтры).

Темперирование шоколадной массы. Основой процесса формо­вания является кристаллизация какао-масла. Это сложный про­цесс. Его сложность обусловлена наличием у какао-масла полимор­физма. Полиморфизмом называют способность твердого тела при

\

\

неизменном Химическом составе существовать в двух или несколь­ких кристаллических структурах. Вследствие полиморфизма какао- масло при охлаждении кристаллизуется в различных кристалличе­ских структурах, обладающих различными физическими свойства­ми, Такие структуры одного и того же вещества принято обозна­чать греческими буквами (а, (3 и т.д.). Для какао-масла известны четыре различные структуры, которые обозначают символами а, р,' Р и у. Кроме этих главных форм, какао-масло способно образо­вывать еще несколько форм. Все эти формы имеют различные кри­сталлические структуры, температуры плавления и соответственно другие физические свойства, например плотность и т. д.

Переход одной полиморфной формы в другую происходит под влиянием определенных температурных условий. При этом для каждой формы существуют определенные температурные условия ее образования. Триглицеридам какао-масла свойственно превра­щение различных форм по схеме v^a^-P^P- Форма р наиболее устойчива и поэтому без расплавления в другие формы не перехо­дит. Наименьшую температуру плавления имеет v-форма. Эту форму можно получить при резком охлаждении до 18°С. Какао- масло, находясь в ^-модификации, обладает наименьшей плотно­стью и хрупкостью. При медленном нагревании какао-масло, нахо­дящееся в у-форме, размягчается, в нем происходят кристаллиза­ция и переход в следующую кристаллическую а-форму. Полимор­фное превращение в a-форму происходит при температуре 23,5—25,5°С. При дальнейшем нагревании до температуры 28°С происходит превращение в p-форму. Наиболее высокоплавкие кри­сталлы свойственны стабильной /3-форме. Переход в эту модифика­цию происходит при температуре 30°С.

Многообразие форм какао-масла следует учитывать при формо­вании шоколада. В связи с этим для получения шоколада высокого качества процесс формования и кристаллизации какао-масла надо проводить так, чтобы оно кристаллизовалось в виде устойчивой формы р. Для этого формованию должна предшествовать специаль­ная операция по темперированию шоколадной массы, назначением которой является создание условий для кристаллизации устойчивой формы р. Для этой цели шоколадную массу перед формованием перемешивают при строго определенной температуре. Такой тем­пературой, создающей условия для образования стабильной кри­сталлической структуры, является температура 29—31°С. При этой температуре в шоколадной массе образуются центры кристаллиза­ции только устойчивой (3-формы.

Процесс охлаждения какао-масла с темперированием и без него графически представлен на рис. 5.8. Охлаждение расплавленного какао-масла без перемешивания и темперирования происходит в

Рис. 5.8. График охлаждения какао-масла

соответствии с кривой АБВГ, а при наличии темперирования — в соответствии с кривой А^Б В Г.

На участке АБ какао-масло охлаждается, находясь в покое, и поэтому оно переохлаждается, оставаясь в жидком виде, почти до­стигая температуры 19,5°С — температуры превращения у-фазы. В точке Б начинается процесс кристаллизации, сопровождающийся выделением тепла и соответственно повышением температуры. На участке БВ образуются кристаллы нестабильной a-формы, темпе­ратура плавления которой 23,5—25,5°С. На последующем участке В Г какао-масло охлаждается уже в виде кристаллов.

На участке А_]Б₁ какао-масло охлаждается до температуры 30—31°С, находясь в жидком состоянии. При достижении этой температуры при перемешивании начинают образовываться центры кристаллизации устойчивой (3-формы. Это участок кривой Б₁В₁ — участок темперирования. Количество таких центров увели­чивается и благоприятствует их росту на участке В Г, где проис­ходит остывание уже закристаллизовавшегося какао-масла. При таком процессе охлаждения неблагоприятного переохлаждения с образованием нестабильных форм не происходит.

Кристаллы р-формы имеют минимальный удельный объем (максимальную плотность). Благодаря этому плитки из подвергну­той темперированию и правильно закристаллизованной шоколад­ной массы легко извлекаются из форм (имеют минимальный объ­ем). При отливке шоколадной массы без темперирования, при не­правильном или недостаточном темперировании шоколадные плит­ки из форм извлекаются значительно труднее или совсем не извле­каются.

Эффективность темперирования в значительной степени обус­ловлена интенсивностью перемешивания шоколадной массы в тон­ком слое. При этом масса более равномерно охлаждается, разруша­ются конгломераты, которые могут образоваться из твердых частиц сахара и какао при кристаллизации какао-масла и придавать шо­коладу грубый вкус. Кроме того, при перемешивании образовавши­еся центры кристаллизации равномерно распределяются по всей массе.

При хранении шоколада, отформованного без тщательного тем­перирования, на поверхности плиток образуется серый налет, на­поминающий плесень. Это явление получило название жирового поседения шоколада. Оно является следствием превращения неста­бильных форм какао-масла в стабильную (3-форму с выделением крупных кристаллов какао-масла на поверхности и внутри плитки или заглазированной шоколадом конфеты. При этом доля какао- масла в поверхностных слоях шоколада несколько увеличивается. Пищевые и питательные свойства шоколада сохраняются, но в свя­зи с неприятным внешним видом и грубым вкусом плохо темпери­рованный шоколад является браком. Следует учитывать, что жиро­вое поседение (серый налет) появляется не сразу при изготовле­нии, а спустя некоторое время.

На темперирование шоколадная масса должна поступать уже частично охлажденной до температуры 40—45°С. Собственно про­цесс темперирования шоколадной массы заключается в сравнитель­но быстром охлаждении ее от температуры 40—45 до 33°С, а затем постепенного медленного охлаждения до 30±1°С, сопровождаемого тщательным перемешиванием. Темперирование молочной шоколад­ной массы проводят при несколько сниженной температуре (27—28°С).

Оптимальная температура темперирования шоколадной массы зависит в некоторой степени от температуры окружающего возду­ха. Чем ниже температура помещения, где производится отливка шоколада в формы, тем выше должна быть температура шоколад­ной массы и наоборот.

На небольших предприятиях шоколадную массу темперируют в темперирующих машинах периодического действия, представляю­щих собой цилиндрический сосуд с рубашкой, оборудованный ме­шалкой с планетарным движением лопастей. На крупных и сред­них предприятиях для темперирования шоколадной массы исполь­зуют специальные темперирующие машины непрерывного дейст­вия, в которых процесс протекает в весьма тонком слое при интен­сивном перемешивании.Процесс темперирования на темперирующей машине непрерыв­ного действия протекает следующим образом. Подлежащая темпе­рированию профильтрованная шоколадная масса поступает в при­емную воронку конической формы, которая оборудована мешалкой. Воронка имеет двойные стенки, которые образуют водяную рубаш­ку. По горизонтальному рабочему цилиндрическому каналу корпу­са машины, также снабженному водяной рубашкой, масса медлен­но в тонком слое перемещается при помощи шнека с небольшой высотой витков. Шнек получает вращение от электродвигателя че­рез вариатор. Шоколадная масса распределяется между внутренней стенкой корпуса и шнеком и энергично перемешивается. Цилиндр разделен на три или четыре зоны. На машине установлены датчи­ки температуры, управляющие клапанами, которые регулируют поступление охлаждающей воды по зонам в зависимости от темпе­ратуры массы. Специальный датчик регулирует температуру воды.

Оттемперированная шоколадная масса подается на формование шоколада или в глазировочную машину для конфет. При необхо­димости шоколадная масса при помощи специального крана может быть возвращена в приемную воронку по возвратной трубе.

По окончании работы оставшуюся массу сливают из машины, освобождая от нее воронку, цилиндр, возвратную трубу и трубопро­воды, по которым шоколадная масса подается на формование. Ав­томатические темперирующие машины выпускают различных кон­струкций производительностью от 300—500 до 2700—3000 кг/ч.

Подачу шоколадной массы от темперирующих машин на после­дующие операции (отливка) следует проводить на кратчайшее рас­стояние и осуществлять по трубам с рубашкой, в которой циркули­рует вода температурой на 1—2°С выше оттемперированной массы.

Отливка шоколадных масс. Эту операцию выполняют на спе­циальных автоматах. По целевому назначению и характеру выра­батываемых изделий автоматы подразделяют на ряд групп: автома­ты для производства шоколада без начинки; автоматы для произ­водства шоколада с начинками; комбинированные автоматы для производства шоколада с начинками, шоколада в плитках и шоко­лада в виде пустотелых фигур; автоматы и полуавтоматы для про­изводства фигур с начинками и пустотелых, автоматы для произ­водства изделий с твердыми добавками и автоматы для производст­ва шоколадных полуфабрикатов.

Для отливки шоколада в плитки без начинки применяют два типа агрегатов: с отливкой в жесткие формы из металла или пласт­массы; с отливкой в формы из художественно оформленной фоль­ги, на которую наносят многокрасочный рисунок. В обертке из та­кой фольги реализуют шоколадные плитки.

Жесткие формы для шоколада изготавливают из высококачест­венной легированной стали, стальной ленты с никелевым покрыти­ем или из пластмассы. Пластмассовые формы значительно легче металлических. Формы могут быть выштампованными из целого листа или собраны из отдельных маленьких формочек. Поверх­ность всех форм, соприкасающуюся с шоколадом, следует тщатель­но отшлифовать. Такая обработка обеспечивает блеск поверхности получаемых шоколадных плиток. Шоколадные формы должны об­ладать большой прочностью, не гнуться и хорошо сопротивляться ударам. Формы для шоколадных плиток относительно крупного размера (50, 100 и 200 г) снабжены выступающими ребрами на внутренней части формы. Эти ребра в отформованном шоколаде оставляют соответствующие углубления, которые облегчают разла­мывание и деление шоколадной плитки на более мелкие куски правильной формы.

Такие показатели качества отформованного шоколада, как гля­нец на его поверхности, отсутствие пятен, зависят от того, на­сколько хорошо подготовлены формы (вымыты, высушены и т. п.), а также от чистоты их рабочей поверхности. Из загрязненных шо­коладной массой форм изделия трудно извлекаются, а их поверх­ность получается с изъянами. Мойка и сушка форм являются тру­доемкими операциями и на механизированных предприятиях осу­ществляются на специальных машинах.

Наиболее распространены автоматы для выработки плиточного шоколада. На рис. 5.9 представлена схема работы автомата, пред­назначенного для выработки шоколада в виде плиток.

Автомат состоит из ряда соединенных один с другими синхрон­но работающих машин, которые последовательно осуществляют следующие операции: заполнение форм определенной дозой шоко­ладной массы; ее разравнивание и уплотнение; охлаждение, в ре­зультате которого какао-масло кристаллизуется, а шоколадная масса затвердевает; извлечение готовых плиток из форм и переда­чу их к заверточным машинам; подогрев и транспортирование пус­тых форм на повторный цикл.

Формование плиток происходит следующим образом. Оттемпе- рированная шоколадная масса отливочными агрегатами 7 и 2 дози­руется в формы, которые непрерывно поступают по нижней ветви транспортера 3 из зоны подогрева форм 5, расположенной под виб­ротранспортерами 4. В этой зоне смонтированы нагреватели инф­ракрасного излучения. Наличие оптимальных условий подогрева форм имеет большое значение. Блестящую поверхность плиток и беспрепятственную выколотку их из форм можно получить только при правильном соотношении температур формы и отливаемой шо­коладной массы. Форма должна быть на 1°С теплее, чем формуе­мая в них шоколадная масса. Такая температура обеспечивает нор­мальные условия для кристаллизации какао-масла. Если формы холодные, то плитки получаются с серым налетом. Это связано сбыстрым охлаждением шоколадной массы, в результате которого появляются кристал­лы метастабильных форм какао-масла.

аЗ

5

6

■о

U

S

CU

Формы закреплены на цепном транс­портере 3. После их заполнения шоколад­ной массой они поступают на вибротранс­портер 4 и затем в охлаждающую камеру 6, где охлаждаются около 20 мин. Охлаж­дающая камера 6 разделена на две зоны: зона интенсивного охлаждения 9; зона акк­лиматизации 10. В охлаждающей камере циркулирует воздух, подаваемый вентиля­тором 7. В первой зоне, которая находится сверху, температура поддерживается около 8°С. Более низкие температуры неблагоп­риятны для охлаждения шоколада, так как быстрое охлаждение приводит к образова­нию нестабильных форм кристаллов какао- масла со всеми присущими им отрицатель­ными свойствами. Плитки шоколада плохо выколачиваются из форм, и шоколад час­тично остается прилипшим к формам. По­верхность получается тусклой, с пятнами.

А

5

§

X

О

3

к

S

Я

л

И

О

2

а

о

Вторая здна расположена ниже первой. В ней температура поддерживается близ­кой к 15°С. Охлаждение шоколада проис­ходит постепенно. При этом вначале повы­шается вязкость, а затем шоколадная масса затвердевает. При этом объем плитки зна­чительно сокращается, и она легко выни­мается из форм. Сокращение объема (усад­ка) достигает 2,4%. Для извлечения из форм плитки на транспортере переворачи­ваются и подвергаются вибрации. Отфор­мованные плитки попадают на транспорте­ры-питатели 8, а пустые формы возвраща­ются на отливку, проходя по пути зону обогрева 5. Пребывание охлажденных пли­ток в зоне акклиматизации, где температу­ра близка к температуре цеха, предотвра­щает сахарное поседение шоколада. Такое поседение внешне напоминает жировое по­седение (см. выше), оно является следстви­ем конденсации влаги на охлажденных плитках шоколада. Если поверхность плит-ки увлажнится влагой из воздуха, то возможно растворение мель­чайших частиц сахара, находящегося в шоколадной массе. При по­следующем испарении влаги сахар из растворов выкристаллизовы­вается и остается на поверхности плитки в виде крупных кристал­лов, имеющих вид серого налета. Для предотвращения этого явле­ния температура поверхности выходящей из охлаждающей камеры плитки должна быть выше точки росы для воздуха цеха. По этой причине в отделение завертки шоколада должен поступать конди­ционированный воздух с относительной влажностью 40—50% и температурой около 18°С.

К заверточным автоматам плитки шоколада подаются ленточ­ными питателями 8.

/ Для формования шоколада с начинкой, конфет “Ассорти" и по- /^ых шоколадных фигур существует ряд специальных агрегатов раз­личных конструкций. В последние годы кондитерские фабрики ос­нащают универсальными формующими автоматами, на которых с небольшой переналадкой можно выпускать многие виды шоколад­ных изделий (плитки, узорчатый шоколад, заготовки для медалей, пустотелые шоколадные фигуры, шоколад с начинками и конфеты типа “Ассорти¹*). При этом при выработке шоколада с начинками и конфет типа “Ассорти" используют все оборудование автомата. При выработке шоколадных плиток и других изделий без начинок применяют отдельно каждую из двух секций автомата. Все эти универсальные автоматы отличаются один от другого производи­тельностью, размерами, способами формования изделий, конструк­циями дозирующеформующих машин, камер для охлаждения и других узлов. Как правило, при этих автоматах используют не­сколько темперирующих машин.

На рис. 5.10 представлена технологическая схема работы авто­мата при выработке шоколада с начинкой. Оттемперированная шо­коладная масса поступает в воронки отливочной машины 1, обору­дованной обогревом с терморегулятором и мешалкой, и заполняет подогретые формы. Подогрев осуществляется теплым воздухом, для подогрева которого имеется специальный калорифер. Формы с шо­коладом для уплотнения и разравнивания поступают на горизон­тальный вибратор 2, заключенный в звукоизолирующий кожух и далее на опрокидыватель 3, где перевертываются на 180°С. Излиш­ки шоколада выливаются.

Для разравнивания и образования корочки формы проходят по­следовательно через два вибратора: горизонтальный 4 и вертикаль­ный 5. Такая обработка дает возможность получить корочки оди­наковой толщины. Вытекший шоколад собирается в сборник и пе­риодически перекачивается на темперирование. Далее формы в пе­ревернутом положении проходят двухвалковое зачищающее уст-

Рис. 5.10. Технологическая схема получения шоколада с начинками

ройство с электрическим обогревом 6, где снимаются излишки и подтеки шоколада.

Затем формы поступают для охлаждения в туннельный охлаж­дающий шкаф 7, в результате чего шоколадная корочка в формах приобретает полутвердую консистенцию. После этого формы на­правляются на зачистку с помощью специальных ножей 8. Излиш­ки шоколадной массы, образующиеся при зачистке в устройствах 6 и 8, собираются и периодически возвращаются на темперирование. При помощи опрокидывателя 9 формы переворачиваются на 180°, возвращаясь в первоначальное положение, и поступают на охлаж­дение в вертикальный охлаждающий шкаф 10. После этого формы с твердой шоколадной корочкой направляются в отливочную ма­шину 11, которая дозирует в них начинку. Эта отливочная машина имеет несколько агрегатов для дозирования различных видов жид­ких и пастообразных начинок. Отливочная машина оборудована специальным механизмом, в котором формы при заливке припод­нимаются и затем резко опускаются, что позволяет избежать обра­зования подтеков. В каждую форму может быть залита одна на­чинка или несколько слоев различных начинок.

Заполненные начинкой формы обрабатываются на вибраторе 12, где начинка разравнивается, и поступают в охлаждающий шкаф 13. Далее формы подаются в электрический подогреватель 14, где подплавляется кромка шоколадной оболочки для того, что­бы затем донышки прочно соединились с оболочкой и герметически закрыли заключенную внутри начинку. Далее формы поступают под отливочную воронку 15. Здесь заливается шоколадной массой донышко. Подплавление кромки обеспечивает прочное соединение шоколадной массы донышка с оболочкой. Полностью закрытая форма подается в зачищающий механизм 16, оборудованный подо­греваемым ножом. Далее форма поступает на окончательное ох­лаждение в охлаждающую камеру 17. Продолжительность охлаж­дения около 20 мин. Камера разбита на зоны предварительного, основного и заключительного охлаждения. После охлаждения фор­мы с готовыми изделиями, под которые механизмом 18 подклады- вается лист картона или пластика, подаются на опрокидывающее устройство 19. Здесь формы перевертываются на 180° и подаются на выколачивающий механизм 20. Пустые формы переворачивают­ся в опрокидывающем устройстве 21 и поступают на транспортер с подогревом 22 для последующего заполнения, а готовые изделия поступают на завертывание и фасование транспортером 23.

Если автомат используют для изготовления шоколадных пли­ток, пустотелых фигур, узорчатого шоколада или заготовок для шоколадных медалей, то его переналаживают так, что он разделя­ется на две самостоятельные линии, и на каждой из них можно по­лучать указанные шоколадные изделия.