5.9 Алкализация

Алкализация (обработка щелочью) впервые была применена Ван Хойтеном (Van Houteri) в 1828 г., и какао-продукты, обработанное таким образом, называли «алкализованным» какао, «какао по-голландски» или «растворимым». Последний термин не совсем верен, так как алкализованные какао-продукты характеризуются не повышенной растворимостью, а большей дисперсностью в воде.

Алкализацию применяют в основном для изменения цвета, причем обработке растворами или суспензиями щелочи (обычно карбонатов калия или натрия) подвергают какао-бобы, какао-крупку, какао тертое или какао-порошок.

Могут применяться и другие щелочи - бикарбонаты натрия и калия, гидроокись кальция и карбонат или гидроокись аммония. Из них для обработки какао-порошка лучше подходят соединения аммония, так как избыток аммиака отводится с теплом. Остальные щелочи меньше подходят для обычного производства какао-продуктов.

Алкализация влияет как на цвет, так и на аромат какао-продуктов, но становятся ли они лучше, довольно сомнительно. Одни считают, что аромат при алкализации усиливается, а другие, что при этом утрачивается натуральный шоколадный аромат. Различие во взглядах зависит, скорее всего, от сферы использования какао-продукта - в качестве напитка или как ингредиента для шоколадных покрытий или выпечки.

Во многих странах количество применяемых щелочи и химикатов ограничивается нормативными актами, чего нельзя сказать о способах их применения. Допустимый максимум содержания карбоната калия (или другой щелочи) обычно составляет 2,5-3 части на 100 частей какао-бобов. Иногда определяют максимальное содержание золы в обезжиренном какао-порошке.

В ряде стран для контроля рН и придания красноватых оттенков допускается добавление после обработки пищевых кислот, но по сравнению с действием щелочных растворов их эффект очень незначителен.

Химические процессы, происходящие при алкализации, до конца не ясны. Известно лишь, что происходит не просто нейтрализация свободных жирных кислот. На преобразование полифенольных соединений указывает изменение цвета и физическое изменение размеров частиц какао-продуктов. Наблюдается также разложение некоторых белков.

При алкализации явно повышается уровень рН, который для большинства ферментированных какао-бобов варьирует от 5,2 до 5,6. Эффект алкализации зависит от количества использованной щелочи, однако большинство алкализованных какао-крупки и какао тертого характеризуется рН 6,8-7,5, а у некоторых сортов какао (например у так называемого «черного какао») этот показатель достигает 8,5 и они обычно используются для пигментации (для них характерен очень резкий аромат).

5. 9. 1 Алкализация какао-крупки

Этот метод, разработанный, как считается, в Голландии, основан на обработке цельной какао-крупки.

Первоначально какао-крупку погружали в баки с теплым щелочным раствором до его полного проникновения в какао-крупку. После вымачивания влажную какао-крупку обрабатывали в сушилках и ростерах - это была дорогая, сложная и капризная технология.

В настоящее время имеется оборудование, выполняющее алкализацию, сушку и обжарку в ходе непрерывного процесса, причем машины сконструированы так, что хрупкая влажная какао-крупка не ломается, тем самым не вызывая выделения какао-масла, что может привести к серьезным проблемам с транспортерами.

На рисунке 11 изображен аппарат непрерывной алкализации BuhlerLBCT. Какао-крупке, погруженной в щелочной раствор, для поглощения жидкости необходимо довольно продолжительное время, но в результате она впитывает количество жидкости, равное половине своей массы. В системе Buhler какао-крупку обрабатывают под давлением, обеспечивающим лучшее проникновение щелочи за более короткое время. Можно также использовать более концентрированные щелочные растворы, а условия обработки обеспечивают низкое содержание микроорганизмов.

Для формирования цвета и вкуса конечного продукта должен соблюдаться ряд базовых условий. Ниже приведены результаты экспериментов при атмосферном давлении, которые неприменимы для алкализации под давлением. Тем не менее из них со всей очевидностью следует, что во избежание изменений цвета и аромата необходимо поддерживать определенные технологические параметры.

Степень обжарки. Низкотемпературная обжарка придает продукту красноватый цвет, а высокотемпературная - темно-коричневый. Мы уже говорили о преимуществах низкотемпературной обработки какао-бобов с высоким содержанием влаги, которая способствует появлению во время алкализации красноватых оттенков, а также облегчает проведение микронизации и других аналогичных процессов по отделению оболочки от сырых какао-бобов. Для сохранения красноватых оттенков температуры при алкализации и сушке следует поддерживать относительно низкими (оптимальная температура - 80 °С).

Количество и концентрация щелочи. Количество и концентрация щелочи в воде оказывают значительное влияние на цвет получаемого какао (см. табл. 2.1).

Сравнивать цвета по словесному описанию довольно трудно, однако следует заметить, что цвета 4, 5 и 6 насыщеннее, чем 1, 2 и 3, а с уменьшением степени разбавления от номеров 1кЗиот4к6 наблюдается постепенное усиление красноватого оттенка.

Продолжительность алкализации зависит от времени, необходимого для полного впитывания щелочного раствора в какао-крупку. Этот процесс занимает обычно около часа и за это время температура смеси достигает 80 °С.

На продолжительность впитывания влияют применяемые давление или разрежение (по отдельности или совместно).

Рисунок 11 – Установка алкализации непрерывного действия

1 - бункеры для предварительного хранения какао-крупки;

2 - пневматическое устройство выгрузки;

3 - резервуары для обработки какао-крупки;

4 - приемный бункер сушилки;

5 - сушилка «STR-2 Special»;

6 - конденсат пара;

7 - бак для разведения и хранения щелочного раствора;

8 - дозирующее устройство для щелочного раствора;

9 - насос щелочного раствора;

10 - выпуск загрязненного воздуха.

Таблица 2.1 Влияние количества и концентрации щелочи на цвет получаемого какао

№ п/п	K2CO3, фунтов на 100 фунтов какао-крупк	Вода, фунты 100 фунтов какао-крупки	Концентрация раствора K2CO3	pН какао	Цвет
1	1,7	20	8,5	7,3	Бледно-коричневый
2	1,7	30	5,6	7,1	Темно-коричневый
3	1,7	50	3,4	7,2	Красно-коричневый
4	2,5	20	12,5	7,6	Ярко-коричневый
5	2,5	30	8,3	7,7	Насыщенный красно-коричневый
6	2,5	50	5,0	7,6	Насыщенный красный