Кондитерская промышленность

Технологические основы темперирования шоколадных масс

Темперирование является основной технологической операцией, предшествующей формованию шоколадной массы в соответствующие шоколадные изделия или использованию ее в качестве глазури при изготовлении глазированных конфет и различных кондитерских изделий высокого качества.

Темперирование является сложным многофакторным технологическим процессом. При выборе температурных параметров процесса темперирования учитывается даже температура в производственном помещении.

Анализ физической сущности фазовых превращений какао-масла позволяет установить следующие основные принципы темперирования шоколадных масс.

Во-первых, режим термостатирования должен предусматривать первичную предварительную кристаллизацию высокоплавких фракций какао-масла с последующим в результате охлаждения нагретой шоколадной массы формированием так называемых «зародышей» кристаллов, которые при дальнейшей термической обработке переходят в термостабильную β-форму. При этом достаточное количество таких кристаллов подготавливает темперируемую шоколадную массу к последующей кристаллизации с образованием преимущественно термостабильных кристаллов какао-масла.

Во-вторых, необходимо активное смешивание подготовленных таким образом к темперированию шоколадных масс для разрушения конгломератов «зародышей» кристаллов β-формы и смешивания их с жидкой фазой темперируемой шоколадной массы для создания новых центров кристаллизации.

Такая «затравка» кристаллами оттемперированной массы неоттемперированного потока позволяет повысить эффективность технологического процесса и обосновать различные конструктивные схемы аппаратурного оформления технологического процесса.

В-третьих, технологическая схема темперирования должна предусматривать необходимую гомогенизацию и аэрирование шоколадной массы для эффективного протекания физико-химических процессов, определяющих вкусовые качества шоколадных изделий.

В-четвертых, темперирование пралиновых масс основывается на продолжительной «выстойке» тонкого слоя в определенных температурных условиях (в охлаждающих шкафах, смесителях с водяным или рассольным охлаждением и т.п.) периодическим или непрерывными способами.

Рассмотренные принципы темперирования шоколадных масс лежат в основе различных технологических схем обработки шоколадных масс как полуфабриката для изготовления шоколада и шоколадных изделий.

В настоящее время наибольшее распространение получила схема циклотермического темперирования, обеспечивающая постоянную вязкость шоколадной массы или глазури, что очень важно для реализации операций формования и глазирования кондитерских шоколадных изделий.

Суть циклотермического процесса темперирования состоит в двукратном расплавлении нестабильных форм какао-масла следующим образом: шоколадная масса вначале интенсивно перемешивается, а затем ступенчато охлаждается и вновь подогревается и выдерживается при 29—30°С для натурального и 27—28°С для молочного шоколада. Для шоколадных масс без добавлений температура завершающего этапа циклотермического темперирования равна 30—33°С, а для масс с добавлениями – 27—30°С.

Анализ физико-химической сущности циклотермического темперирования шоколадной массы позволяет выделить три стадии. На первой стадии после первичного небольшого нагревания происходит предварительная кристаллизация высокоплавких фракций какао-масла. Образование зародышей кристаллов при охлаждении происходит в процессе второй стадии. На третьей стадии при повторном нагревании нестойкие полиморфные формы кристаллов переходят в термостабильную β-форму. Увеличение количества и величины этих кристаллов в шоколадной массе вызывает возрастание ее вязкости. Чем продолжительнее процесс нагревания и перемешивания, тем больше образуется кристаллов и вязкость темперируемых продуктов повышается. В этой связи продолжительность темперирования играет важную роль и определяет с одной стороны объем образуемых термостабильных форм какао-масла в шоколадной массе, а с другой стороны — ее вязкость и пригодность для формования или глазирования продуктов. Таким образом, при темперировании необходимо управлять процессом образования β-кристаллов какао-масла, поскольку избыточное темперирование делает шоколадную массу не только непригоднойк формованию или глазированию, но и изменяет внешний вид шоколадных изделий от блестящего к матовому, снижает устойчивость к жировому «поседению», а в конечном итоге вынуждает проводить повторное темперирование.

Следовательно, условием успешного завершения темперирования является поддержание постоянной заранее заданной температуры и стабильной вязкости обрабатываемой шоколадной массы.

Следует отметить, что процесс темперирования продолжается не только во время подготовки шоколадной массы к формованию или глазированию, но и в процессе самой формовки (глазирования) и зависит от:

  •  температуры металлических форм, используемых при формовании;
  • температуры корпуса конфет при глазировании;
  • режима охлаждения отформованных или глазированных шоколадных изделий.

Неправильное хранение или транспортирование шоколадных изделий, связанное с резкими колебаниями температуры или их переохлаждением, приводит к жировому или сахарному «поседению», потере товарных качеств, сводит на нет все затраты на темперирование.

За рубежом для сдерживания процессов «поседения» при темперировании в шоколадные массы вводят стабилизирующие добавки (до 2,3%), в качестве которых обычно используют смеси из триглицеридов, например, лауриновой (53%), миристиновой (22%), пальмитиновой (18%), стеариновой и других кислот и продуктов.

Конструктивно-технологическая реализация рассмотренных ранее принципов и способов темперирования шоколадных масс зависит от способа темперирования, производительности, назначения и специфики обрабатываемых масс (получение полуфабрикатов, готовых конфет, драже и т.п.).

С учетом этого разрабатывают и применяют одно- или многосекционные, горизонтальные или вертикальные машины различной вместимости, работающие отдельно в технологической линии или встраиваемые в технологическое оборудование (как правило, в глазировочные машины). Наибольшее распространение получили шнековые автоматические горизонтальные и вертикальные темперирующие машины, реализующие принцип циклотермического темперирования, в которых шнеки являются одновременно транспортирующими, зачищающими и перемешивающими обрабатываемую массу рабочими органами. Применение многозаходных шнеков с изменяющимся по ходу перемещения шоколадной массы шагом, иногда полых для усиления массотеплообмена, позволяет создавать автоматические темперирующие машины.

При вращении перья шнека снимают с внутренней цилиндрической поверхности темперирующей машины образовавшиеся свежие кристаллы какао-масла (цилиндрический корпус охлаждается водой), разрушают их конгломераты и смешивают эти кристаллы с жидкой фазой темперируемой массы, создавая в ней новые центры кристаллизации.

Для уменьшения общей длины горизонтальных шнековых конструкций автоматические темперирующие машины выполняют многозаходными или многоярусными.

Производительность темперирующих машин определяется сечением рабочих цилиндров, выбором и точным поддержанием параметров охлаждающей воды, темперируемой массы, обеспечением эффективного теплообмена для создания необходимых условий интенсивности темперирования и необходимой вязкости для формования или глазирования шоколадных изделий.

Во всех автоматических темперирующих машинах скорость перемещения темперируемой массы через рабочие зоны темперирования с определенной стабильной температурой и интенсивность механического перемешивания регулируются вариатором скорости вращения шнеков.

Рабочими органами в автоматических темперирующих машинах могут быть также насосы и специальной конструкции скребки, размещенные на центральном вращающемся валу, обеспечивающие эффективное продвижение и интенсивное перемешивание темперируемой массы, перемещаемой через зоны темперирования.

Увеличение производительности шоколадоформующих и глазировочных автоматов (новые глазировочные машины работают на скорости 15—20 м/мин) потребовало совершенствовать способы темперирования шоколадных масс, создать новые модели этих машин, встроить темперирующие машины в глазировочные.

Тем не менее, в основе технического и технологического прогресса в области темперирования по-прежнему остаются рассмотренные ранее принципы и условия протекания физико-механических и химических процессов полиморфных фазовых превращений какао-масла.

Ввод в подаваемую на темперирование свежую шоколадную массу какао-масла, уже содержащего термостабильные кристаллы продукта (темперирование в двойном потоке), лежит в основе двухконтурных циркуляционных автоматических машин системы «Термостатик».

Смешивание оттемперированного и неоттемперированного потоков глазури, «затравливающего» последний кристаллами какао-масло стабильной формы, создающего благоприятные условия процесса двухпоточного темперирования глазури, позволило создать встроенные в высокопроизводительные глазировочные машины темперирующие блоки. В системах «Умляуфтемпер» на основе такого же подхода реализуется непрерывная рециркуляция обрабатываемых шоколадных масс.

Ускорение процесса темперирования полуфабрикатов (глазури, какао тертого, какао-масла) в ряде случаев удается за счет создания повышенного давления, применения горизонтальных ротационных теплообменников.

Темперирование применяется и для жировых пралиновых масс, также позволяет получать высококачественные кондитерские изделия благодаря тому, что крупнокристаллическая структура жиров после расплавления и последующего охлаждения преобразуется в мелкокристаллическую, устойчивую к «поседению» структуру. В отличие от шоколадных темперирование пралиновых масс требует иных технологических способов, иного технологического оборудования. Темперирование пралиновых масс обеспечивает безбраковочую штамповку обработанной массы, ее быстрое и равномерное застывание без расслоений.

Установленно, что эффективность темперирования существенно зависит от интенсивности охлаждения, точности поддержания заданных температурных режимов, поэтому современные темперирующие машины являются крупными потребителями холодной воды. В этой связи наиболее перспективными установками являются установки, использующие непрерывно рециркулирующую со стабильными температурными параметрами воду. Новые модели имеют встроенные охлаждающие системы с фреоновым хладагентом.

Такие машины работают с постоянным объемом воды при небольших ее расходах.

Для охлаждения многократно используемой воды в некоторых моделях темперирующих машин применяются специальные выносные установки, включающие в себя трубчатые теплообменники, насосы, сборники для воды и регулирующую подачу рассола запорную арматуру.

В некоторых технологических линиях предусматривают сборники шоколадных масс, оборудованные мешалками, в которых шоколадная масса несколько часов вымешивается, аэрируется и охлаждается. Это улучшает вкусовые качества шоколадных масс, хорошо гомогенизирует и ускоряет ряд физико-химических процессов и подготавливает их к эффективному темперированию.