Technologie čokolády a cukrovinek

Transkript

1 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie Ústav sacharidů a cereálií Technologie čokolády a cukrovinek

2 Obsah 1. Celkový přehled 2. Technologické schéma čokolády, kakaového prášku a polev 3. Vliv jednotlivých technologických kroků na jakost čokolády a hodnocení jakosti 4. Technologické schéma nečokoládových cukrovinek 5. Vliv jednotlivých technologických kroků na jakost cukrovinek

3 Země producentů kakaových bobů Kakaovník se pěstuje v tropickém pásmu v rozmezí 10 severní šířky a 10 jižní šířky

4 Ekonomie Produkce a export kakaových bobů ICCO

5 Produkce kakaových bobů ICCO Quart. Bull. Cocoa Statist. XLII(1), Cocoa year 2015/16

6 Ekonomie Vývoj cen kakaových bobů v letech (USD/t)

7

8

9 Spotřeba čokolády, cukrovinek a trvanlivého pečiva v Evropě

10 Ekonomie Producenti čokolády a čokoládových cukrovinek v roce 2012 Pořadí 1 Společnost Země Počet závodů Tržba (mil. USD) 1 1. Mars Inc. USA Ferrero Group Itálie Mondelēz International USA ,6 4. Meji Co. Japonsko 7 9,7 5. Nestlé SA Švýcarsko 418 8,8 6. Hershey s Co. USA 19 7,5 7. ChocolatefabrikenLind&Sprüngli Švýcarsko 12 4,1 8. Ezaki Glico Co. Ltd. Japonsko 24 3,2 9. Haribo GmbH&Co. K.G. Německo 16 3,2 11. Perfetti VanMelle Spa Itálie 31 2,9 10. Grupo Arcor Argentina 47 3,1 17. United Confectionery Manufactures Rusko 19 1,2 25. Roshen Ukrajina 8 0,8 1

11 Ekonomie Celosvětová spotřeba čokolády Europa Severní Amerika Asie Jižní Amerika Afrika

12 Ekonomie Celosvětová spotřeba čokolády a cukrovinek (osoba/rok)

13 Kakaovník Criollo (1 % celosvětové produkce) Centrální Amerika a Karibské moře semena velmi dobrých kvalit výroba nejjemnější a nejkvalitnější čokolády Forastero (80 % celosvětové produkce) Afrika a Brasilie nejlepší pro pěstováni trpká až nakyslá semena výroba čokolády ve směsi s Criollo Trinitario (5 % celosvětové produkce) pochází z Trinidadu kříženec mezi Criollo a Forastero Kakaovník (Theobroma cacao L.) - typický strom deštného pralesa

14 Podmínky pěstování kakaovníku Průměrní roční teplota C Noční teplota >14 C Množství srážek mm/rok Relativní vlhkost vzduchu % Hluboká a bohatá na humus půda Nesnáší: vysokou spodní vodu přímé slunečné záření silné větry Vytváří přechod mezi pralesem a otevřenou krajinou problémy pěstovaní na velkých plantážích

15 Pěstované varianty kakaovníku Criollo (1 % celosvětové produkce) Centrální Amerika a Karibské moře semena velmi dobrých kvalit výroba nejjemnější a nejkvalitnější čokolády Forastero (80 % celosvětové produkce) Afrika a Brasilie nejlepší pro pěstováni trpká až nakyslá semena výroba čokolády ve směsi s Criollo Trinitario (5 % celosvětové produkce) pochází z Trinidadu kříženec mezi Criollo a Forastero

16 Posklizňové úpravy kakaových bobů V pěstitelské zemi: sklizeň, fermentace bobů a sušení Základ pro vývoj aroma a barvy kakaových bobů, tj. výrobků Fermentace do 35% H 2 O, 5-6 dnů, dvě fáze: - anaerobní (kvasinky, vlastní enzymy) - aerobní (bakterie mléčného a octového kvašení) Sušení do 7% H 2 O (vhodné ke skladování) - přirozené na slunci - umělé

17 Posklizňové úpravy kakaových bobů Fermentace

18 Změna mikroflóry během fermentace Čas (den)

19 Posklizňové úpravy kakaových bobů Tradiční sušení na vzduchu, Vietnam Sušení Solární sušič, Vietnam

20 Změna barvy bobů během fermentace a sušení 2. den 5. den

21 Změna barvy bobů během fermentace a sušení prokyanidiny anthokyany chinony deriváty chinonů (bezbarvé) (červené a modré) flavonoly (žluté) (žluté a červené) (hnědé) anaerobní fáze aerobní fáze (bez přístupu vzduchu) (s přístupem vzduchu)

22 Změna senzorických vlastností bobů během fermentace a sušení Chuť/ aroma Sloučeniny Efekt hořká chuť metylxantiny polyfenoly trpká chuť prokyanidiny kyselá chuť těkavé kyseliny aroma prekursory, polyfenoly O CH 3 HN N O N N CH 3 theobromin 1,2-1,8 % H 3 C O CH 3 N N flavanoly O N CH 3 N kofein 0,26 %

23 Kvalita kakaových bobů Dobrá kvalita: správná fermentace zralé a pevné boby stejné velikosti sušina 7 % volná a nepoškozená slupka červeno-hnědá barva drobivé a křehké jádro Špatná kvalita: nesprávná fermentace nezralé, ploché, malé a rozdrcené boby různého tvaru a velikosti břidlicově šedé a tvrdé jádro, silně fialová barva, šunkové aroma - nedofermentované boby purpurová barva - přefermentované boby plesnivé, poškozené hmyzem a naklíčené boby sušina < 1 %, kouřové aroma - příliš dlouhé sušení

24 Kvalita kakaových bobů

25 Kvalita kakaových bobů I. stupeň (Grade I) 5 % plesnivých, poškozených hmyzem, naklíčených a plochých bobů 5 % břidlicově šedých bobů II. stupeň (Grade II) 4 % plesnivých bobů 8 % břidlicově šedých bobů 6 % poškozených hmyzem, naklíčených a plochých bobů SS (Sub Standard)

26 Čokoláda a čokoládové cukrovinky Zákon č.110/1997 o potravinách a tabákových výrobcích Členění čokolád a čokoládových cukrovinek na druhy, skupiny a podskupiny (příloha č.8 k vyhlášce č. 76/2003 Sb.) Druh čokoláda (hořká čokoláda) mléčná čokoláda family mléčná čokoláda bílá čokoláda chocolata a la taza chocolate familiar a la taza čokoládové bonbóny formované čokoládové bonbóny máčené, polomáčené Skupina bez přísad s přísadami na vaření plněná čokoládové dražé podle druhu vložek formované v různých tvarech, s různými náplněmi (tukovými, krémovými, likérovými atd.) nebo bez náplně různé druhy vložek (želé, fondán, vylehčené hmoty pěnou a další), máčené čokoládou, mléčnou čokoládou nebo bílou čokoládou (s výjimkou chocolate a la taza a chocolate familiar a la taza)

27 Specifikace čokolády Fyzikální a chemické požadavky na jakost čokoládových výrobků (příloha č.9 k vyhlášce č. 76/2003 Sb.) Druh Obsah (g/100 g; %) Kakaové másla Tukuprostá kakaová sušina Celková kakaová sušina Mléčný tuk Celkový tuk Mléčná sušina Mouka nebo škrob Čokoláda (hořká čokoláda) Mléčná čokoláda Bílá čokoláda ,5 25 3, ,5

28 Čokoláda a zdraví Výrobek Tuk Cukry Bílkoviny Energetická hodnota Metylxanthiny Flavanoly, prokyanidiny ORAC g/100 g kj/100 g mg/100 g mmol Trolox ekv. Čokoláda ,1 Červené vino ,7 Káva 1200 Chléb 1130 Roční spotřeba Česká republika: 6,2 kg/osoba/rok tj. 17,2 g/den tj. 47 mg metylxanthinů O HN O N N N O N O N N N Theobromin Kofein 2 Fenyletylamin (max. 0,6 mg/100 g) NH 2 HO N H O Hořčík Anandamid (N-arachidonoyletanolamid)

29 Čokolády Polevy z kakaového prášku kakaová hmota sacharosa kakaové máslo čokoláda vyšší cena kakaový prášek sacharosa náhrada kakaového másla poleva nižší cena kg/100 kg Receptura Kakaová hmota Kakaový prášek Sacharosa Kakaové máslo Náhrada kakaového másla Čokoláda Poleva

30 Technologie čokolády a kakaového prášku Fermentace Kakaové boby Pražení Drcení Třídění Mletí Kakaová hmota Čokoládová hmota Mísení Válcování Konšování Kakaové máslo Lisování Drcení Mletí Temperace Chlazení Chlazení Stabilizace Čokoláda Kakaový prášek

31 Kakaové boby Čištění Sušení Drcení Třídění Pražení

32 Čokoláda - suspenze kakaové tukuprosté sušiny a sacharosy v kapalné fázi, která je tvořena roztaveným kakaovým máslem.

33 Sušení(předpražení) a pražení kakaových bobů Zpracování při vyšší teplotě (sušení a pražení) ve dvou krocích Přenos tepla sálání, vedení a proudění Úkol pražení

34 Zařízení na předpražení, sušení kakaových bobů a pražení kakaové drti 1- přívod bobů, 2 podávací válce, 3 předehřívací pásmo, 4 pražicí pásmo, 5- chladicí pásmo, 6- vynášecí šnek, 7- filtr vzduchu, 8 tepelný výměník, 9 cyklon, odsávací ventilátor (teplota bobů 105 o C)

35 Mikronizér G.W.Barth zásobník na čerstvé kakaové boby 2 - zdroj infračerveného záření 3 - dopravník s kakaovými boby 4 - topný plyn 5 - cyklon na prach

36 Drticí a třídicí zařízení

37 Infračervené sušení Průřez bubnovým mikronizérem Barth 12 Vysvětlivky k obrázku: 1 - oblast infračerveného záření, 2 pražení,3 odsávání částeček prachu a jiných částic, 4 - tepelná izolace

38 Zařízení na předpražení, sušení kakaových bobů a pražení kakaové drti 1- přívod bobů, 2 podávací válce, 3 předehřívací pásmo, 4 pražicí pásmo, 5- chladicí pásmo, 6- vynášecí šnek, 7- filtr vzduchu, 8 tepelný výměník, 9 cyklon, odsávací ventilátor (teplota bobů 105 o C)

39 Kakaová drť pražená Mletí Mísení Válcování Kakaová hmota Čokoládová hmota Cukr, sušené mléko Konšování Kakaové máslo, emulgátor Temperace

40 Žernovový mlýn Mletí Kulový mlýn Kulový mlýn Lehmann ( (Fryma-Maschinen AG, Švýcarsko)

41 Mísení Statický směšovač

42 Válcování Válcovací stolice zjemňování a změna konzistence čokoládové hmoty, chlazení válců na C těstovitá hmota (po mísení) sypká hmota (po válcování)

43 Konšování Konše Carle Montanari mléčná čokoláda: 24 h, C hořká čokoláda: 48 h, C Fáze: suché konšování (6-12 h) Účinek: tekuté konšování (10 h) homogenizace úplná homogenizace snížení viskozity snížení obsahu nižších mastných kyselin (kyselina octová) vytvoření typické čokoládové chuti

44 Vlastnosti: Kakaové máslo Polymorfismus - schopnost krystalizace v několika formách Dilatace - schopnost ke změně objemu při přechodech pevná fáze/ kapalná fáze

45 Temperace Schéma přeměny jednotlivých krystalických forem kakaového másla forem Kakaové máslo polymorfní a monotropní Krystalická forma Systematická nomenklatura Krystalická struktura Bod tání ( C) Latentní teplo tání (kj/g) (Loisel a kol. 1998) (Dimick 1991) (Kattenberg 2001) I 3 (sub )( ) 13,1 II -2 hexagonální 17,7 86 III 2-2 ortorombická 22,4 113 IV ,4 118 V 2-3 triklinická 30,7 137 VI ,8 148

46 Temperace

47 Temperace Stadia: úplné tání krystalů kakaového másla (zahřívání za intenzivního míchání na teplotu 50 C) krystalizace kakaového másla (chlazení za intenzivního míchání na teplotu 26 C) odstranění nestabilních forem krystalů kakaového másla (opětné zahřívání na teplotu C)

48 Temperace Záznamy křivek naměřených pomocí tempermetru Čokoládová hmota 1 netemperovaná 2 podtemperovaná 3 správně vytemperovaná 4 přetemperovaná

49 Temperace Ekvivalenty - temperované Náhrady - netemperované

50 Temperace Schéma temperovacího stroje Turbotemper TC B Vysvětlivky: 4- oblast tání krystalů kakaového másla, 5 chladicí oblast, 6 krystalizace kakaového másla, 7 oblast zvýšené teploty (tání nestabilních krystalových forem)

51 Čokoládová hmota Nalévání do forem Vibrace Chlazení Vyklepávání z forem Balení

52 Čokolády, čokoládové cukrovinky

53 Chlazení Chlazení zejména zářením při 10 C, nesmí dojít k orosení výrobku

54 Kvalita čokolády a čokoládových cukrovinek 1. Kvalitní kakaové boby 2. Homogenní pražení 3. Dokonalé zjemňování 4. Dostatečná doba výkonného konšování 5. Dokonalá temperace 6. Skladování kolem C

55 Kakaový prášek

56 Kakaová hmota Lisování Kakaové máslo Drcení Mletí Chlazení Stabilizace Kakaový prášek

57 Tabulka 7 Fyzikální a chemické požadavky na jakost kakaového prášku a směsi kakaa s cukrem, příloha č.7 k vyhlášce č. 76/2003 Sb.

58 Tabulka 6 Členění kakaového prášku na druhy a podskupiny, příloha č.6 k vyhlášce č. 76/2003 Sb. Druh Skupina Podskupina kakaový prášek/kakao -kakaový prášek -kakaový prášek se sníženým obsahem tuku -směs kakaa s cukrem čokoláda v prášku směs kakaa s cukrem směs kakaa se snížením čokoláda k přípravě obsahem tuku a cukru nápoje slazené kakao

59 Lisování kakaového másla Lis na kakaové máslo

60 Drcení a mletí kakaových pokrutin Drtič a mlýn na kakaové pokrutiny

61 Technologická linka na kakaový prášek Schéma linky na výrobu kakaového prášku (Petzhold Heidenauer, Německo) Vysvětlivky: 1 - dávkování rozdrcených pokrutin, 2 - dávkovací zařízení, 3 - kolíkový mlýn, 4 - vertikální chladič na kakaový prášek se stíraným povrchem, 5 - cyklon, 6 - větrák, 7 - vertikální chladič na vzduch se stíraným povrchem, 8 - pulsovací dávkovací zařízení, 9 - vyprazdňování kakaového prášku Kakaové pokrutiny

62 Výroba polev z kakaového prášku Kakaový prášek, cukr, náhrada kakaového másla Mísení Mletí Unicom, S.A.Martin Lloveras Formování Chlazení Expedice

63 Mletí Úderový mlýn (S.A.Martin Lloveras)

64 Závěr Ekonomický přehled o čokoládě a čokoládových cukrovinkách Technologie čokolády Technologie kakaového prášku a kakaového másla Technologie hmot z kakaového prášku