Кондитерская промышленность

Физико-химические процессы изготовления шоколада и шоколадных изделий

Общая схема физико-химических преобразований в процессе подготовки шоколадной массы к изготовлению шоколада

Выпуск шоколадной продукции высокого качества требует соблюдения оптимальных технологических режимов производства и применения высококачественного сырья.

Расширение и перестройка ассортимента, повышение качества и улучшение питательной ценности шоколадных изделий возможно только на основе совершенствования производства, внедрения современного оборудования и новой технологии.

Совершенствование технологии производства шоколада и шоколадных изделий базируется на всестороннем исследовании физико-химических процессов, происходящих на отдельных стадиях переработки какао-бобов. При этом особый интерес представляет изучение химического состава исходного сырья – бобов какао – а также промежуточных полуфабрикатов – шоколадной массы, глазури для целенаправленного поиска определенных вкусовых характеристик шоколада и шоколадных изделий.

Как установлено, бобы какао – это специфическое растительное сырье, химический состав которого сложен и разнообразен. В состав бобов какао входят: жир, сахара (сахароза, глюкоза, фруктоза, раффиноза, арабиноза, ксилоза, стахиоза), крахмал, теобромин, кофеин, белки, ферменты и аминокислоты, органические и дубильные кислоты, полифенольные соединения (антоционы, катехины, лейкоцианидины), витамины, минеральные вещества и т.п.

Изменение основных свойств, физико-химических показателей и фенольных соединений происходит на всех стадиях переработки от исходного сырья – бобов какао до шоколада – в процессе ферментации, термической обработки, измельчения крупки и полуфабрикатов какао, темперирования и конширования шоколадных масс.

Установлено, что формирование вкусовых и особенно ароматических свойств шоколада и шоколадных изделий в значительной степени связано с превращениями фенольных соединений, которые в свежесобранных бобах какао представлены двумя антоцианами, двумя лейкоцианидинами (-) эпикатехином (3,2%) и (+) катехином (0,15%).

В процессе ферментации и сушки свежесобранных бобов какао происходят глубокие изменения в составе фенольных веществ бобов какао: почти исчезают антоциановые пигменты, в значительной степени снижается содержание (-) эпикатехина (примерно в 6 раз), уменьшается (примерно, в 2,0÷2,5 раза) количество лейкоцианидинов, образуется и накапливается (+) эпикатехин, появляется неохлорогеновая кислота.

В результате биохимических и химических реакций ферментации изменяется окраска бобов какао, возникает специфический вкус и аромат какао.

Термическая обработка бобов какао является основной технологической операцией, определяющей качество шоколада и шоколадных изделий. Степень изменения структуры семядолей и оболочки какаовеллы, испарения влаги, интенсивности физико-химических превращений составных компонентов зависит от выбранного температурного режима, длительности обжарки, качества самих бобов какао.

В результате хроматографических исследований установлено, что термическая обработка не изменяет качественного состава фенольных соединений бобов какао, а лишь уменьшает их содержание.

Наиболее глубокие превращения претерпевает (+) катехин (уменьшается на 20÷25%), (-) эпикатехин (уменьшается на 12÷19%).

В товарных, термически обработанных бобах какао (-) эпикатехина содержится в 2,5÷3,0 раза больше, чем (+) катехина.

Следующей важной технологической операцией является измельчение крупки какао и подготовка тертого какао как основного компонента в рецептуре шоколадных изделий, определяющего специфические вкусовые качества готового продукта.

Замечено, что наибольшие изменения в крупке какао происходят при измельчении ее на ударно-штифтовых мельницах по сравнению с многовалковыми мельницами в результате интенсивной аэрации массы и воздействия на нее более высокой температуры.

Например, при получении тертого какао на восьмивалковой мельнице содержание (-) эпикатехина уменьшается на 26÷28%,а (+) эпикатехина — на 6,0÷6,5% по сравнению с термически обработанными бобами какао, а после обработки на ударно-штифтовой мельнице количество (-) эпикатехина уменьшается на 41÷42%, а (+) катехина – на 16÷17%.

Все реакции между составными компонентами шоколадной массы завершаются на стадии конширования, когда окончательно формируется специфический вкус, аромат и цвет шоколада.

Процесс конширования изменяет как относительное, так и количественное соотношение между отдельными фенольными соединениями в шоколадной массе.

Итак, с точки зрения создания вкусовых и ароматических свойств шоколада и шоколадных изделий наряду с различными факторами технологического характера важна степень преобразований химического состава бобов какао на разных стадиях переработки.

В этой связи технологический процесс производства шоколада и шоколадных изделий необходимо вести грамотно, с учетом сложного химического состава бобов какао и его изменений при воздействии таких факторов, как температура, реакция среды, наличие окислительных процессов и т.п.

Химический состав и свойства отдельных частей плодов какао 

При анализе зрелых плодов какао различных сортов установлено, что масса плода колеблется в пределах 210÷380 г, а его составные части характеризуются следующими данными:

При анализе зрелых плодов какао различных сортов установлено, что масса плода колеблется в пределах 210÷380 г, а его составные части характеризуются следующими данными

Таким образом, бобы какао составляют почти 2/3 внутренней части зрелого плода какао, и содержат основную часть сухих веществ и растительного жира, как это видно из таблицы 1.

Таблица 1 - Основная часть сухих веществ и растительного жира бобов какао
Таблица 1 — Основная часть сухих веществ и растительного жира бобов какао части зрелого плода какао, и содержат основную часть сухих веществ и растительного жира

Химический состав бобов какао сложен и разнообразен. В свежих бобах какао содержатся: жир, крахмал, сахара, теобромин, кофеин, белки, дубильные вещества, минеральные соли, витамины, различные ферменты и такие фенольные вещества, как катехины, антоцианы, лейкоцианидины и другие. Количественные соотношения алколоидов теобромина (1÷2%) и кофеина значительно изменяются от вида, сорта, условий произрастания какао-дерева.

Минеральные вещества бобов какао представлены в основном К, Са, Р, Мg в виде К2О (34%), Р2О5 (34%), MgО (16%), Na2O (1,5%), CaO (4%), Fe2O3 (0,3%), Al2O3 (0,3%), SO3 (3%), Cl (1,0%), SiO2 (0,3%) к массе всей золы, составляющей 2,5÷3,0% в бобах и 6,5% в какаовелле. Бобы какао содержат витамины группы В (В1, В2, В6), никотиновую, пантеноновую, фолиевую кислоты и биотин.

Масло какао представляет собой уникальную триглицеридную смесь, точки плавления которого зависят от сортов бобов какао и представлены в таблице 2.

Физико-химические процессы изготовления шоколада и шоколадных изделий
Таблица 2 — Точки плавления масло какао зависят от сортов бобов какао

Масло какао обладает характерной твердостью и хрупкостью, легко кристаллизируется, при охлаждении уменьшается в объеме, легко плавится во рту, не оставляет ощущения присущей высоко-плавким жирам салистости, не способствует развитию неприятного аромата в результате деятельности жирорасщепляющих ферментов, имеет низкое иодное число (34÷36), свидетельствующее о достаточной стойкости к пригоранию.

В зависимости от условий охлаждения масло какао может затвердевать при различной кристаллической структуре, имеющей свой диапазон температуры плавления.

Установлено четыре возможные кристаллические структуры, которые условно обозначают γ, α, β’ и β, три из которых метастабильны. Самая высокоплавкая кристаллическая β-фаза является наиболее стабильной, сохраняющей свое состояние в течение продолжительного времени. В результате последних научных исследований для простоты терминологии и обозначения полиморфных форм масла какао без применения греческого алфавита предложено обозначать полиморфные формы масла какао в виде I÷VI или 1÷6. Каждая полиморфная форма масла какао имеет собственный диапазон температуры плавления и свою точку плавления в зависимости от смеси триглицеридов, составляющих жир.

Под влиянием определенных температурных условий происходит переход одной полиморфной формы масла какао в другую в виде фазовых превращений.

Температуры плавления полиморфных форм масла какао в определенных пределах представлены в  таблице 3.

Таблица 3 - Температуры плавления полиморфных форм масла какао в определенных пределах
Таблица 3 — Температуры плавления полиморфных форм масла какао в определенных пределах

Совершенно очевидно, что параметры расплавления шоколадной массы определенной рецептуры будут зависеть от соотношения в этой массе полиморфных форм какао-масла, достигаемого при ферментации исходного сырья – какао-бобов, измельчении его, темперировании, коншировании шоколадной массы и изготовлении шоколада и шоколадных изделий.

Физико-химические процессы ферментации бобов какао

К числу основных ферментов, содержащихся в свежих бобах какао, относятся β-галактозидаза, α-амилаза, пектиностераза, полигалактуронидаза, целлюлоза, протеиназа, аспарагиназа, полифенолоксидаза, каталоза, аскорбиновокислая оксидаза и др.

В свежих бобах какао идентифицируются следующие аминокислоты: аспарагиновая и глутаминовая, аланин, пролин, валин, лейцин, аспарагин, глютамин, a-аминомасляная кислота.

В процессе сушки и ферментации какао-бобов активны окислительные ферменты, под воздействием которых окрашенные семядоли теряют фиолетовый оттенок и постепенно становятся коричневыми.

Особенно сильнодействующим является водорастворимый фермент – оксидаза какао при температуре 50÷60°С когда содержание влаги выше 20%. За покоричневение растительной ткани бобов вследствие окисления фенольных соединений ответственны оксидаза и пероксидаза в нейтральной или щелочной среде, действие которых подавляется при рН ниже 3.

Все основные свойства готового продукта из какао-бобов прямо или косвенно связаны с превращениями фенольных соединений бобов какао на разных стадиях их переработки.

Большое разнообразие фенольных соединений чрезвычайно затрудняет их классификацию и не исчерпывается следующей упрощенной схемой их анализа в составе трех подгрупп по углеродному скелету:

  • С6С1 – протокатеховая и галловая кислоты и их производные;
  • С6С3 – кумарин и его гликозиды, конифериловый спирт, параоксикоричная, феруловая, синаповая, кофейная и хлорогеновая кислоты и соответствующие производные;
  • С6С3С6 – вещества, объединяемые общим термином флаваноиды (антоцианы, флавоны, катехины, флаванолы и пр.).

Одним из наиболее ценных свойств фенольных соединений, в частности катехинов, является их Р*витаминное действие. Витамин Р при совместном употреблении с аскорбиновой кислотой дает хорошие результаты при лечении ряда заболеваний, связанных с нарушением прочности или проницаемости кровеносных капилляров. Р-витаминное действие обнаружено у (-) эпикатехина, лейкоцианидина, цианидина, энидина. Капилляроукрепляющей активностью обладают многие фенольные соединения группа флаваноидов. Известно
также, что катехины подавляют гиперфункцию щитовидной железы.

Установлено, что основную массу так называемого какао-танина составляют катехины и лейкоцианидины, а также комплексные соединения танина и цианидин-глюкозидов. Лейкоцианидины какао представляют собой димерные и полимерные соединения С15-элементов, имеющих формулы II и III димера (-) эпикатехина:

Лейкоцианидины какао представляют собой димерные и полимерные соединения С15-элементов, имеющих формулы II и III димера (-) эпикатехина

Таким образом, свежие какао-бобы имеют очень сложную смесь полифенольных соединений, изменение которых на разных стадиях технологического процесса изготовления шоколада и шоколадных изделий оказывает решающее влияние на формирование их вкусовых и ароматических свойств.

Экзотермические реакции в ферментируемой массе какао-бобов схематически имеют вид:

  • гексоза этанол,
  • этанол уксусная кислота,
  • уксусная кислота СО22О.

Во время ферментации какао*бобов в пульпе происходит два основных изменения.

Клетки пульпы в результате деятельности пектиновых ферментов разрываются, сахара под действием дрожжей превращаются в спирт, пульпа разжижается и стекает.

Спирт под действием уксуснокислых бактерий превращается в уксусную кислоту. Этанол и уксусная кислота в присутствии воды обеспечивают растворение и диффузию полифенольных соединений к местам действия ферментов внутри бобов, когда полифенолы начинают взаимодействовать с белками, образовывая белково-фенольные комплексы и снижая количество растворимых белков в бобах какао на различных стадиях гидролитического расщепления.

Продолжительность физико-химических процессов ферментации зависит от сорта и качества бобов какао, температуры и влажности окружающего воздуха (для бобов какао Форастеро —5÷7 дней; Криолло – 1÷3 дня).

Во время сушки после ферментации биохимические процессы завершаются с удалением влаги, содержание растворимых соединений уменьшается, а содержание сложных комплексных соединений нерастворимых фенолов увеличивается в результате полимеризации хиноны (бензохиноны), соединения ее с азотом и серой в условиях увеличения доступа большого количества воздуха и действия полифенилоксидазы.

Сахара во время сушки воздействуют на скорость и полноту полифенольного окисления.

Физико-химические процессы изготовления шоколада и шоколадных изделий

В результате перегруппировки и диссоциации в процессе реакций типа: образуются так называемые вкусовые вещества кето-кислоты из аминокислот.

Наиболее характерным признаком рассмотренных изменений бобов в процессе сушки является формирование типичного для шоколада коричневого цвета. Светлые бобы какао (Криолло) приобретают светло-коричневый, а фиолетовые (Форастеро) – темно-коричневый цвет.

Исследования показывают, что несмотря на разработку большого числа конструкций механических сушилок, солнечная сушка дает наиболее высококачественные бобы.

При сушке в специальных аппаратах, где температура может подниматься до 80°С, действие ферментов приостанавливается, прежде чем будет достигнуто достаточное снижение влажности.

Несмотря на такие преимущества механической сушки, как независимость от погоды, большую скорость сушки (14÷48 часов), экономию рабочей силы, возможность более точного контроля за содержанием влаги, предупреждение развития плесени, загрязнения продукта, по качеству получаемых бобов она значительно уступает солнечной.

Одним из качественных показателей успешной ферментации какао-бобов являются результаты органолептической оценки аромата отферментированного продукта.

На вкус и аромат шоколада влияют такие факторы как сорт бобов какао, степень зрелости плодов при сборе урожая, способ ферментации свежих семян, обжарка и дальнейший процесс переработки полуфабрикатов какао.

Характерный для шоколада аромат появляется в результате двух важнейших стадий обработки бобов какао: традиционной ферментации в местах произрастания какао-дерева и термической обработки ферментированных бобов на фабриках в местах производства полуфабрикатов – шоколадной массы.

В процессе термической обработки в бобах какао возникают соединения, доминирующим классом которых являются насыщенные альдегиды из исходных аминокислот в нерастворимой белковой фракции неферментированного какао.

Во время обжарки образуются эфирное масло, полифенольные соединения, азотосодержащие теобромин и кофеин, некоторые продукты распада белков.

Во время сушки и обжарки образуется также сложная смесь высокополимерных соединений, так называемые «карамелизованные вещества», которые усиливают вкус и аромат шоколада.

Можно считать установленным, что ароматические свойства «закладываются» при ферментации какао-бобов, «формируются» при термической обработке какао-бобов на предприятиях, вырабатывающих шоколад, и «закрепляются» на конечной стадии обработки шоколадной массы – коншировании.

Физико-химические процессы термообработки какао-бобов 

Ферментированные и высушенные бобы какао подвергают дальнейшей переработке на кондитерских фабриках, в результате ряда технологических операций, каждая из которых влияет на их химические и физические свойства.

Современный этап производства шоколада и шоколадных изделий связан с разработкой и внедрением непрерывных процессов приготовления отдельных полуфабрикатов, использованием полуавтоматических и автоматических агрегатов на основании изучения физико-химических изменений, происходящих на разных стадиях технологического процесса.

После сушки и обжарки осуществляют предварительную обработку бобов и полуфабрикатов, которую разделяют на химическую, биохимическую и физическую.

Непродолжительная обработка бобов какао двукратным количеством воды с 0,1÷0,2% этанолуксусной смеси под большим давлением с последующей выдержкой под вакуумом и сушкой приводит к уменьшению содержания теобромина, изменению количества дубильных и белковых веществ, повышению числа рН.

Запатентован ряд способов обработки бобов какао водой или паром при высокой температуре и нормальном давлении с последующей продувкой горячим воздухом или удалением влаги в вакуум-сушилках.

Промежуточным между физической и химической обработкой является предварительная пропитка бобов сахарным раствором с последующей просушкой и обжаркой.

Замачивание в течение 24 часов бобов в воде с небольшим количеством лимонной кислоты и фурфурола и выдерживание в среде, в которой происходит брожение, вызываемое дрожжами, до тех пор, пока бобы не приобретут красно-коричневый оттенок, составляют содержание биохимического метода предварительной обработки исходного сырья.

Обработка крупки какао и тертого какао водой, двууглекислой содой, углекислым аммонием и поташем показали, что это приводит к улучшению органолептических показателей порошка какао.

К физическим методам обработки бобов какао относятся: сушка, обжарка, обработка токами высокой частоты, инфракрасными лучами, ультразвуком, водой или паром без химических воздействий.

Термическая обработка бобов какао является одной из основных технологических операций, определяющей качество шоколада и шоколадных изделий.

В зависимости от создаваемых температурных условий и изменений, происходящих в бобах какао, различают три вида термической обработки: сушку, обжарку в мягком режиме и обжарку в жестком режиме.

При сушке испарение влаги происходит при температуре 100°С и меньше.

В мягком режиме поддерживают условия сушки, при которых температура внутри бобов меньше 100°С.

Жесткий режим характеризуется не только испарением влаги из бобов какао, но и удалением летучих компонентов их химического состава с образованием вкусовых и ароматических веществ.

Выбор того или иного режима термообработки зависит от качества бобов, их количества, скорости обработки и назначения обжаренного полуфабриката.

Потребительские бобы обжаривают при более высокой температуре, чем сортовые («благородные») без потерь ароматических веществ последних.

В настоящее время существует большое разнообразие способов обжарки бобов какао. Среди них – обжарка методами кондукционного и конвекционного нагрева, смешанным конвенционно-кондукционным нагревом, радиацией инфракрасного облучения и токами высокой частоты.

В процессе обжарки бобов уменьшается количество жира, углеводов (сахарозы, фруктозы и глюкозы). Азотистые вещества, количество теобромина и кофеина при термообработке практически не меняется, однако фенольные соединения подвергаются более глубоким превращениям, исчезает горький привкус, появляется характерный для шоколада специфический аромат и вкус, удаляются нежелательные летучие вещества из шоколадной массы, нерастворимые полифенолы полимеризуются.

Анализ данных, полученных при изучении качественного и количественного состава фенольных соединений до и после термообработки ферментированных бобов какао, представленных в таблицах, показывает, что в процессе термической обработки содержание катехинов в бобах какао уменьшается, причем изменение фенольных соединений зависит от режима обжарки. Более жесткий режим обжарки вызывает более глубокие превращения в их составе.

Так, содержание (+) катехина уменьшается на 20÷25%, а (-) катехина – на 12÷19%. Окисление и конденсация фенольных соединений способствует формированию вкусовых и ароматических свойств бобов какао.

Термическая обработка, как важный технологический этап развития вкусовых и ароматических качеств шоколадных изделий, требует дифференцированного подхода к его проведению в зависимости от вида и качества товарного сырья, назначения обжаренных бобов какао при особом контроле температуры и продолжительности обжарки, выбора соответствующих источников тепла.

Таблица 1- Физико-химические показатели термически обработанных товарных бобов какао
Таблица 1- Физико-химические показатели термически обработанных товарных бобов какао
Таблица 2 - Содержание катехинов в термически обработанных бобах какао, мг/г
Таблица 2 — Содержание катехинов в термически обработанных бобах какао, мг/г

Физико-химические процессы получения тертого какао для шоколадной массы

Известно, что основным компонентом в рецептуре шоколадных изделий является тертое какао, которое и обусловливает специфические вкусовые свойства готового продукта.  Поэтому наряду с правильной термической обработкой бобов какао большое значение имеет процесс измельчения и подготовки тертого какао к производству.

Цель измельчения крупки какао состоит в том, чтобы полнее разорвать стенки и ткань бобов и освободить содержащиеся в них составные части для физико-химического взаимодействия.

Измельчение бобов какао связано с получением полужидкой консистенции крупки тертого какао высокой степени дисперсности в результате нагревания до температуры плавления содержащегося в нем жира под влиянием трения в процессе размола.

Процесс получения тертого какао на валковых и ударно-штифтовых мельницах различен не только по производительности, но и по степени действия циркулирующего воздуха.

В таблице 3 приведены основные показатели бобов какао и тертого какао, анализ которых показывает заметные изменения химического состава сырья. Установлено, что фенольные соединения существенно изменяются, особенно лейкоцианидин a, причем в большей степени после обработки на ударно-штифтовых мельницах как это показано в таблице 4.

Таблица 3 - Основные показатели бобов какао и тертого какао
Таблица 3 — Основные показатели бобов какао и тертого какао
Таблица 4 - Содержание катехинов в бобах какао и тертом какао, мг/г
Таблица 4 — Содержание катехинов в бобах какао и тертом какао, мг/г
I – 1-я партия; II – 2-я партия Рисунок 2 - Содержание катехинов в бобах какао и тертом какао
I – 1-я партия; II – 2-я партия
Рисунок 1 — Содержание катехинов в бобах какао и тертом какао

Как видно из данных таблицы 4 и рисунка 1, в тертом какао содержится больше (-) эпикатехина, чем (+) катехина. Количество (+) катехина в указанных образцах тертого какао 1-й и 2-й партий почти в 3 раза меньше. Сравнение полученных результатов с данными по количественному содержанию катехинов в термически обработанных бобах какао показывает, что измельчение крупки вызывает дальнейшее уменьшение катехинов в полуфабрикатах какао, причем количество их изменяется в зависимости от способа измельчения. При получении тертого какао на восьмивалковых мельницах содержание (-) эпикатехина уменьшается на 26÷28%, а (+) катехина – на 6÷5,5% по сравнению с термически обработанными бобами. В процессе измельчения крупки какао на ударно-штифтовых мельницах происходят более глубокие изменения в составе катехинов. При этом количество (-) эпикатехина уменьшается на 41÷42%, а (+) катехина – на 16÷17%, и тертое какао, полученное на ударно-штифтовых мельницах, содержит наименьшее количество катехинов. Это происходит в результате интенсивной аэрации тертого какао и воздействия на нее более высокой температуры в ударно-штифтовых мельницах по сравнению с восьмивалковыми.

Из материалов исследований следует, что (-) эпикатехин и (+) катехин на разных стадиях переработки бобов какао изменяются неодинаково. Так, в процессе термической обработки более значительные превращения претерпевает (+) катехин, количество которого уменьшается на 20÷25%, в то время как количество (-) эпикатехина снижается на 21÷19%. На стадии измельчения, наоборот, в большей степени изменяется содержание (-) эпикатехина, количество которого уменьшается на 26÷42% по сравнению с термически обработанными бобами какао. Содержание (+) катехина уменьшается при этом только на 6÷16% по сравнению с обжаренными бобами.

Изложенное позволяет сделать вывод, что указанные стадии переработки бобов какао сопровождаются окислением фенольных веществ, а также конденсацией катехинов. В тертом какао (-) эпикатехина содержится меньше на 35÷53%, (+) катехина на 25÷38% по сравнению с товарными бобами.

Таким образом, качество тертого какао зависит как от свойств основного сырья – бобов какао – и их термической обработки, так и от режимов и способов измельчения крупки какао и темперирования тертого какао. В процессе получения тертого какао особый контроль должен быть организован за соблюдением оптимальных температурных режимов.

Органолептическая оценка показывает, что качество шоколадной массы больше зависит от дисперсности твердой фазы ее, чем от кратности вальцевания. В свою очередь дисперсность массы обусловливается техническим состоянием пятивалковой мельницы и величиной зазора между валками, т.е. ее производительностью.

Как видно из данных таблицы 5 основные показатели шоколадной массы при измельчении на пятивалковой мельнице претерпевают небольшие изменения: незначительно уменьшается влажность и количество дубильных веществ, заметно снижается титруемая кислотность. Кроме того, испытываемые шоколадные массы различаются между собой по дисперсности.

Таблица 5 - Основные показатели шоколадных масс
Таблица 5 — Основные показатели шоколадных масс

Результаты исследований (рисунок 2) показывают, что измельчение шоколадной массы на пятивалковой мельнице не вызывает заметных изменений основных физико-химических показателей бобов какао, но сопровождается некоторыми превращениями в составе фенольных соединений. Содержание катехинов в шоколадной массе уменьшается, а количество лейкоцианидинов несколько увеличивается. Изменения эти, по-видимому, происходят под воздействием на тонкий слой измельчаемой шоколадной массы тепла и воздуха вследствие окисления лейкоцианидинов и катехинов, что наряду с другими факторами способствует улучшению вкусовых свойств шоколада.

Основные физико-химические показатели и фенольные соединения тонкодиспергированной шоколадной массы после одно* и двукратного измельчения одинаковы.

I – тертого какао; II – шоколадной массы после однократного измельчения (грубодиспергированная); III – шоколадной массы после двукратного измельчения (тонкодиспергированная); а, б – лейкоцианидины; в – (-) эпикатехин; г – (+) катехин. Рисунок 2 - Кривые поглощения фенольных соединений
I – тертого какао; II – шоколадной массы после однократного измельчения (грубодиспергированная); III – шоколадной массы после двукратного измельчения (тонкодиспергированная);
а, б – лейкоцианидины; в – (-) эпикатехин; г – (+) катехин.
Рисунок 2 — Кривые поглощения фенольных соединений

Физико-химические процессы конширования шоколадной массы

Конширование является наиболее длительным процессом при изготовлении шоколада. Известно, что в результате обработки массы в коншмашине достигается существенное улучшение вкуса и аромата шоколада. При этом заметно уменьшается терпко-вяжущий привкус, что в большой степени обусловлено изменениями фенольных соединений бобов какао.

Как видно из данных таблицы 6 и рисунка 3 влажность, вязкость и титруемая кислотность шоколадной массы в процессе конширования снижаются. Вязкость шоколадной массы, приготовленной из не обработанной NaHCО3 крупки какао, при коншировании снижается в значительно большей степени, чем массы из обработанной крупки. Что касается суммарного количества дубильных веществ, то перманганатный метод не обнаруживает каких-либо заметных их изменений в шоколадной массе в процессе конширования.

I – 1-я партия (из не обработанной NaHCO3 крупки какао); II – 2-я партия (из обработанной NaHCO3 крупки какао). Рисунок 3 - Основные показатели шоколадной массы
I – 1-я партия (из не обработанной NaHCO3 крупки какао);
II – 2-я партия (из обработанной NaHCO3 крупки какао).
Рисунок 3 — Основные показатели шоколадной массы
Таблица 6 - Физико-химические показатели шоколадных масс
Таблица 6 — Физико-химические показатели шоколадных масс

Исследования показывают, что щелочная обработка при длительном температурном воздействии и перемешивании шоколадной массы интенсифицирует окисление фенольных соединений.

Вместе с тем органолептическая оценка свидетельствует о том, что шоколадная масса, приготовленная из обработанной NaHCO3 крупки какао имеет более низкие вкусовые качества.
Установлено, что суммарные препараты дубильных веществ, извлеченные из шоколадных масс, коншированных в течение различного времени, состоят в основном из (-) эпикатехина, (+) катехина и двух лейкоцианидинов. Процесс конширования изменяет соотношение между отдельными фенольными соединениями в шоколадной массе. При этом их количество изменяется как относительно, так и абсолютно. Происходит это вследствие окислительной конденсации и полимеризации катехинов и лейкоцианидинов и влияет на вкусовые качества шоколада.

Из анализа изменений фенольных соединений и результатов органолептической оценки шоколадных масс следует, что крупку какао, используемую для приготовления шоколада, нецелесообразно обрабатывать сухой двууглекислой содой.

Итак, конширование – это конечный процесс обработки шоколадной массы, в результате которого окончательно формируется специфический вкус, аромат и цвет шоколада. Процесс конширования позволяет завершить все реакции между составными компонентами шоколадной массы, способствующие созданию характерных вкусовых качеств шоколада и шоколадных изделий. Основными факторами, обеспечивающими хорошие вкусовые и ароматические свойства шоколада при коншировании, являются температура, продолжительность обработки и качество самой шоколадной массы, а также выбор соответствующих коншмашин.