Technologie čokolády a cukrovinek

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta potravinářské a biochemické technologie Ústav sacharidů a cereálií Technologie čokolády a cukrovinek Jana Čopíková 30.3.2015

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

Země producentů kakaových bobů http://www.icco.org/questions/ map.htm Kakaovník se pěstuje v tropickém pásmu v rozmezí 10 severní šířky a 10 jižní šířky.

Ekonomie- produkce kakaových bobů tis.tun

Produkce kakaových bobů 37 % 22 %

Cena USD/t Vývoj cen kakaových bobů USD/t 3400 3200 3000 2800 2600 2400 2200 2000 Jun - 2012 Dec - 2012 Jun - 2013 Dec - 2013 Jun - 2014 Dec - 2014 Datum 2012-2015 http://www.icco.org/statistics/daily_prices.aspx

Ekonomie- mletí kakaových bobů

Ekonomie Deset největších ekonomik v Evropě v roce 2011, sektor čokoláda, cukrovinky a jemné pečivo

Finanční náklady Kakaové boby (18.2.2015) 72 857,32 (3 003, 93UDS/t; 24,254 CZK/USD) (23.2.2014) 59 983 Kč/t (2 926 UDS/t; 20,5 CZK/USD) Cukr bílý (13.2.2015) 9 454Kč/t (390,3 USD/t)) ( 4.2.2014) 8 754 Kč/t (427 USD/t) 19.2.2014: 1 USD= 19,95 CZK, 16.2.2015: 1 USD = 24,224 CZK (30.3. 25,35 ) http://www.barchart.com/chart.php?sym=swk13&t=bar&size=m&v=2&g=1&p=d&d=x&qb=1&style=technical&template 2008 Kakao průmyslové 120 000 Kč/t Kakaové máslo 120 000 Kč/t Ekvivalent 100 000 Kč/t Hydrogenovaný tuk 4 800 Kč/t Čokoládová cukrovinka minimálně 5 % kakaových součástí 21.10.2014 Kakaový prášek Kakaové máslo Ekvivalent 1 700 USD/t (? CZK) 8 000 USD/t 4 000 USD/t http://www.reuters.com/article/2014/10/21/cocoa-physicals-idusl3n0sg2rl20141021 http://www.sugartech.co.za/links/index.php

Produkce a export kakaových bobů ICCO

Producenti čokolády a čokoládových cukrovinek v roce 2012 Společnost Ekonomie Prodej v roce 2012 (USD mil) Mars Inc (USA) 16 800 Mondeléz International Inc (USA) 15 480 Barcel SA, divison of Grupo Bimbo (Mexiko) 14 095* Nestlé SA (Švýcarsko) 12 808 Meji Co Ltd (Japonsko) 12 428* Hershey Foods Corp (USA) 6 480 Ferrero Group (Itálie) 5 627 Chocolatefabriken Lindt&Sprüngli AG (Švýcarsko) 2 791 August Storck KG (Německo) 2 272 Yildiz Holding (Turecko) 2 200 Candy Industry, leden 2013

Ekonomie Celosvětová spotřeba čokolády a cukrovinek (osoba/rok) http://www.caobisco.com/

Kakaové boby Kakaovník (Theobroma cacao L.) - typický strom deštného pralesa V pěstitelské zemi: sklizeň, fementace bobů a sušení Základ pro vývoj aroma a barvy kakaových bobů, tj. výrobků

Podmínky pěstování kakaových bobů Průměrní roční teplota 22-26 C Noční teplota >14 C Množství srážek 1200-2500 mm/rok Relativní vlhkost vzduchu 77-66 % 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 http://www.gardenislandchocolate.com

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 http://www.gardenislandchocolate.com

Posklizňové úpravy kakaových bobů

Fermentace

Fermentace Čas (den)

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

Změna barvy bobů během fermentace prokyanidiny anthokyany (bezbarvé) (červené a modré) flavonoly (žluté) chinony (žluté a červené) deriváty chinonů (hnědé) anaerobní fáze aerobní fáze

Sušení Tradiční sušení na vzduchu, Vietnam Solární sušič, Vietnam

Čokoláda a čokoládové cukrovinky

Specifikace čokolády Tabulka 3.4 Členění čokolád a čokoládových cukrovinek na druhy, skupiny a podskupiny, příloha č.8 k vyhlášce č. 76/2003 Sb. Druh hořká čokoláda mléčná čokoláda bílá čokoláda Skupiny bez přísad s přísadami na vaření plněná

Specifikace čokolády Zákon č.110/1997 o potravinách a tabákových výrobcích Tabulka 3.4 Členění čokolád a čokoládových cukrovinek na druhy, skupiny a podskupiny, příloha č.8 k vyhlášce č. 76/2003 Sb. http://www.szpi.gov.cz/docdetail.aspx?docid=1006203&doctype=art&nid=11307 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 nebo polomáčené čokoládové dražé Skupina bez přísad s přísadami na vaření plněná 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 podle druhu vložek

Specifikace čokolády Tabulka 5 Fyzikální a chemické požadavky na jakost čokoládových výrobků, příloha č.9 k vyhlášce č. 76/2003 Sb Obsah (g/100 g; %) Druh Čokoláda (hořká čokoláda) Mléčná čokoláda Bílá čokoláda Obsah kakaového másla Obsah tukuprosté kakaové sušiny Obsah celkové kakaové sušiny Obsah mléčného tuku Obsah celkového tuku Obsah mléčné sušiny Obsah mouky nebo škrobu 18 14 35 - - - - - 2,5 25 3,5 25 14-20 3,5

Čokoláda a zdraví Tuk Cukry Bílkoviny Energetická hodnota Methylxanthiny Flavanoly a prokyanidiny ORAC g/100 g kj/100 g mg/100 g * Čokoláda 33 45 6 2454 500 170 13,1 Červené víno 220 22 0,7 Káva 1200 Chléb 1130 * mmol Trolox ekvivalentů Roční spotřeba Česká republika 4,8 kg/osoba/rok, tj. 13,2 g/den, tj. dva dílky tabulkové čokolády, 36 mg methylxanthinů ve dvou dílkách O O NH 2 HN N N N O N N O N N Theobromin Hořčík HO N H O Kofein 2 Fenylethylamin (max 0,6 mg/100 g) Anandamid (N-arachidonoylethanolamid)

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 48 45 8 Poleva 25 45 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

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

Sušení(předpražení) a pražení kakaových bobů http://www.koco-usa.com/index.htm

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 http://www.buhlergroup.com/global/en/products/infrared-machine-ir.htm http://www.micronizing.com/

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)

Drticí a třídicí zařízení

Žernovový mlýn Mletí Kulový mlýn Kulový mlýn Lehmann (www.fblehmann.de) (Fryma-Maschinen AG, Švýcarsko) http://www.youtube.com/watch?v=z_63m8a3r2q http://66.113.204.26/mining/ballmill.htm

Mísení Statický směšovač

Válcování Válcovací stolice zjemňování a změna konzistence čokoládové hmoty, chlazení válců na 32-35 C těstovitá hmota (po mísení) sypká hmota (po válcování)

Konše Carle Montanari Konšování

Temperace Složení triacylglycerolů v kakaovém másle počet uhlíků v triacylglycerolu obsah (%) triacylglycerol 0,3-0,5 PPP,POM 50 15,2-22,7 52 45,4-47,1 54 28,0-38,0 POP, PPS, MOS POS, POO, PSS 48 1,4-1,6 SOA, SSA 68 0,1-0,4 AOA SOS, SOO, POA, SSS, OOO Přehled krystalických forem kakaového másla Krystalická forma Bod tání ( C) Systematická nomenklatura I 17,3 3(sub α)( ) Entalpie tání J/g II 23,3 α- 2 79,5 III 25,5 2-2 117,2 IV 27,5 1-2 V 33,8 2-3 150,6 VI 36,2 1-3

Temperace Schéma přeměny jednotlivých krystalických forem kakaového másla forem Krystalická forma Systematická nomenklatura (Loisel a kol. 1998) Krystalická struktura (Dimick 1991) Bod tání ( C) (Kattenberg 2001) Latentní teplo tání (kj/g) (Kattenberg 2001) I 3 (sub )( ) 13,1 II -2 hexagonální 17,7 86 III 2-2 ortorombická 22,4 113 IV 1-2 26,4 118 V 2-3 triklinická 30,7 137 VI 1-3 33,8 148

Temperace http://www.fujioileurope.com/ http://www.fujioil.co.jp/oil_fats/index.html Ekvivalenty - temperované Náhrady - netemperované

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)

Čokolády, čokoládové cukrovinky http://www.macintyre.co.uk/products.html

Chlazení Chlazení zejména zářením při 10 C, nesmí dojít k orosení výrobku http://www.sollich.com/wenglisch/produkte/kuehlkanaele/index.htm

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 18 20 C

Kakaový prášek

Kakaová hmota Lisování Kakaové máslo Drcení Mletí Chlazení Separace kakaových částic od vzduchu Stabilizace Kakaový prášek

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

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

Lisování kakaového másla Lis na kakaové máslo http://www.teckru.nl/pages/right2.htm

Drcení a mletí kakaových pokrutin Drtič a mlýn na kakaové pokrutiny http://www.crushtechengineers.com/pin-mill.html http://www.pallmannindustries.com/conomill_type_plk.htm

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

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

Mletí Úderový mlýn (S.A.Martin Lloveras)

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