Шоколад и шоколадные изделия

Строение, состав и свойства какао-бобов

Основным сырьем для производства шоколада и шоколадных изделий являются какао-бобы.

Какао-бобы - семена плодов тропического дерева какао Theobroma cacao L. от греческого theos - бог, broma - еда, cacao - искаженное мексиканское название семян этого растения.

Дикое дерево какао растет на побережье Мексики, в Центральной и Южной Америке и на некоторых островах Азии. Оно достигает в высоту 12 м, но на культивируемых плантациях путем обрезки эту высоту ограничивают до 5-7 м. Растет в тени других, более высоких деревьев. Цветы и плоды шоколадного дерева вырастают непосредственно на стволе и старых ветвях. Шоколадные деревья начинают цвести в возрасте трех лет, но первые два года цветы срывают, чтобы потом были лучшие плоды. Плоды созревают через 5-8 месяцев после опыления. Деревья плодоносят 2 раза в год в течение 30-80 лет. Наибольшие урожаи дают деревья в возрасте 10-30 лет - в среднем 200-500 кг сухих плодов с гектара. С одного дерева снимают от 50 до 120 плодов, из которых получают в среднем 1 кг ферментированных сухих какао-бобов (рис. 7.1, 7.2).

Цветы и плоды (слева) шоколадного дерева;  дело: раскрыт плод с семенами, окруженным беловатой пульпой

Рис. 7.1. Цветы и плоды (слева) шоколадного дерева; дело: раскрыт плод с семенами, окруженным беловатой пульпой

В зависимости от разновидностей и сортов шоколадного дерева его плоды на время созревания отличаются по форме и окраске

Рис. 7.2. В зависимости от разновидностей и сортов шоколадного дерева его плоды на время созревания отличаются по форме и окраске

Различают две основные группы деревьев какао: криоло и ФОРАС-ро, которые отличаются условиями выращивания и качеству какао-бобов.

Основное количество какао-бобов производят в странах Западной Африки, Южной и Центральной Америки, меньше - Азии и Океании.

Плод какао дерева напоминает большой огурец длиной 15- 30 см, в мякоти которой 25-40 семян от розового до фиолетового цвета, с горьким, вяжущим вкусом, без выраженного аромата. Поэтому их подвергают ферментации, в результате чего происходит гидролиз фенольных соединений гликозидаз, часть полифенолов взаимодействует с белками, что приводит к образованию нерастворимых белково-фенольных комплексов. Сахароза гидролизуется до инвертного сахара, а арабиноза и галактоза выделяются из антоцианов. Продолжительность ферментации какао-бобов в форастеро - 5-7 дней, а криоло - 1-3 дня. Затем осуществляется сушки бобов. На начальной стадии сушки фенольные соединения частично окисляются и конденсируются с увеличением доступа кислорода воздуха и действия полифенолоксидазы, а затем разрушаются ферменты. Светлые какао-бобы (криоло) приобретают светло-коричневого, а фиолетовые (форастеро) темно-коричневую окраску. Одновременно смягчается горький вкус и появляется характерный аромат.

Для количественного определения полифенольных соединений, преимущественно процианидинов в бобах какао, разработан быстрый и чувствительный метод анализа, основанный на использовании спектроскопии в ближней инфракрасной полосе (700-2492 нм). Среди идентифицированных соединений обнаружены (-) - эпикатехин, (+) - эпикатехин, (+) - катехин, олигомеры флавон-3-ому и другие, концентрация которых в значительной степени зависит от места выращивания растений.

В зависимости от потребительских свойств различают какао-бобы благородные (сортовые), имеющих нежный вкус и приятный тонкий аромат (Ява, Тринидад, Эквадор, Венесуэла, Самоа и другие) и потребительские (ординарные), с горьким, терпким, кисловатым вкусом и сильным ароматом (африканские сорта, Байя, Пара, Гватемала, Куба и др.).

Вкусоароматические свойства какао-бобов отдельных регионов характеризуются индивидуальными особенностями. Например, в бобов из Кот дьИувара выраженный терпкий, пряный, карамельный вкус и аромат, из Венесуэлы - терпкий, жареный ореховый, с нотами кофе, из Мексики - ароматный, терпкий вкус горького шоколада с нотами изюма, с Мадагаскара - ореховый вкус с нотами мокко и грильяжа, из Эквадора - душистый, а вкус горького шоколада.

Согласно международным стандартам какао-бобы должны быть зрелые, полные, округлой формы, здоровыми, доля посторонних примесей в партии какао-бобов не должна превышать 5%, влаги - не более 8%. Лучшие какао-бобы должны содержать какао-масла не менее 51-54%, какаовелы - не более 11-13%, а недоферментованих и поврежденных бобов - 5-10%. Средняя масса 100 штук бобов должна быть в пределах от 100 до 160 г.

Какао-бобы состоят из твердого ядра, образованного двумя семядолями, зародыша (ростка) и оболочки - какаовелы, что составляет 12-17%.

Ядро является наиболее ценной составной частью какао-бобов благодаря значительному содержанию какао-масла (48-54%), а также наличия белковых (11,8-15,2%), дубильных веществ (3,2-5,8%), крахмала (6,5-10,0%), теобромина (0,8-2,1%), кофеина (0,05-0,34%) и др.

Какао-масло характеризуется высокими потребительскими свойствами. В жидком состоянии оно светло-желтого цвета с характерным запахом какао. Температура застывания какао масла по Жу-ным 22-25 ° С, а температура плавления начальная 31-34 ° С, конечная 33-36 ° С. С охлаждением какао-масла до температуры ниже 20 ° С оно приобретает кристаллическую структуру, становится твердым и хрупким, уменьшается в объеме, что особенно важно при формировании шоколадных изделий.

В составе какао-бобов жир достаточно устойчив к окислительным и гидролитических процессов. За четыре года хранения какао-бобов в неотапливаемых складах различных климатических зон перекисное число увеличилось с 0,010 до 0,026% J 2, а кислотное число - с 2,0 до 3,6 мг KOH. За этот период не было выявлено вторичных продуктов окисления жира, которые реагируют с 2-тиобарбитуровой кислотой.

Особенностью какао масла является однородность его триглицеридного состава, то есть содержание до 80% однотипных 2-олеодинасичених три-глицеридов. Предельное значение триглицеридного состава составляет,%: тринасичени - до 2,5; динасичени - 75-85, в том числе, 2-олеодипальмитин ПОП 4-16, 2-олеопальмитостеарина ПОС 35-57, 2-олеодистеарин СОС 18-27; мононасыщенных - диненасы-ные 12-21, триненасичени - до 4; доля отдельных жирных кислот в какао,%: пальмитиновои - 24-32, стеариновой - 32-38, олеиновой - 30-38, линолевой - 2-3, миристиновои - 0-1, арахидоновая - 0-1.

Наибольшее количество мононенасыщенных триглицеридов в мала-зийському какао-масле, минимальная - в бразильском. Какао-масло малазийского, шри-ланкийского и индийского происхождений - наиболее твердое, а бразильского - именно мягкое.

Количество диглицеридов в какао-масле колеблется от 1,5 до 2,8%. Высокий их уровень заметно влияет на кристаллизацию какао-масла. Поэтому его следует снижать в высококачественном какао-масле. Основные недостатки малазийских какао-бобов - очень выраженный кислый привкус (имеет некоторые другие лакомства) и слабый вкус шоколада.

Какао-масло в основном дезодорирующие за относительно низкой температуры (рекомендуемая 150 ... 180 ° С), что необходимо для получения продукта нейтрального и мягкого вкуса. В результате содержание свободных жирных кислот уменьшается мало. Дезодорация обеспечивает частичное удаление хлорированных инсектицидов из какао-масла.

Типичный состав обуславливает хорошо выражены полиморфные свойства кристаллической структуры какао-масла, которые проявляются в возможности образовывать несколько кристаллических модификаций, существенно отличаются по физическим свойствам. Специфические свойства какао-масла (хрупкость, твердость в сочетании с легкоплавкостью) обеспечиваются образованием стабильной ß-кристаллической структуры с температурой плавления 34-36 ° С и температурой остывания за Жуковым 22-25 ° С, твердость которой за 20 ° С составляет 700-1000 г / см в Каминским. Для накопления стабильной ß-формы в технологическую схему производства шоколада включают специальную операцию - темперирования.

Химический состав какао-масла существенно влияет на кинетику его кристаллизации. Соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, а также моно- и диненасичених жирных кислот больше всего влияют на все параметры процесса. На интенсивность кристаллизации влияет также содержание диацилглицеридив, свободных жирных кислот и фосфолипидов и следов мыла.

Благодаря однородности триглицеридного состав какао-масло несовместимо с жирами другого состава, поскольку они образуют с три-глицеридами какао-масла эвтектические смеси, характеризующиеся низкой температурой остывания и твердостью. Поэтому с какао-маслом совместимы только жиры с высокой концентрацией 2-олео-динасичених триглицеридов. Жиры, которые имеют в своем составе более 2% трансизомеров, в случае добавления к какао-масла нарушают его характеристики плавления и остывания.

Существует мнение, что свойства шоколада в основном зависят от физической характеристики какао-масла, которое используется в его изготовлении.

В связи с ограниченностью ресурсов какао-масла используются заменители, в том числе специальные под разными номерами, акорин, Кебес и другие, эквиваленты какао-масла - Шоклин, Ко-берин, Суперит-экстра, Тресорит, Акомакс, Пальмы, Шокозин, Човетта т.

Ведущими зарубежными компаниями, выпускающими заменители какао-масла на основе масел тропического происхождения являются: Walter Rau (Германия), Fuji-Oil Europe (Бельгия), PGEO (Малайзия), Aarhus United (Дания). В числе их продукции эквиваленты какао-масла "Chocozine", << Palmy >>, нетемперированной заменители какао-масла с низким содержанием трансизомеров "Melano NS 360R" и "Melano LT 130G", мягкие кондитерские жиры и заменители молочного жира с пониженным содержанием трансизомеров "Milketta" "Butao NT 73-30" "Maslao 73-28" "Vega Milk" ("Мол фат 20") и др. В 2005г. Производство специальных жиров достигло 300 тыс. Т. В ВНДИЖирив подготовлены технические требования к специальным жиров на основе масел тропического происхождения.

Разработана нормативная документация на заменители какао-масла и стандартизированные методы определения основных показателей темперированного заменителей: твердость, температуру плавления и застывания.

Температура кристаллизации какао-масла и растительных масел, включат в шоколадную продукцию, несколько отличаются между собой. Добавление в шоколадную продукцию вместе с растительными маслами сахара, стручков ванили, без применения соевого лецитина, качество данной продукции считается высокой и потребления ее на одного человека составляет во Франции 6,8 кг / год.

Компания "Эфко" представляет заменители какао-масла под торговой маркой "Еколад", которые получают с помощью высокой-хнологичного фракционирования и частичной гидрогенизации, что обеспечивает необходимые потребительские свойства жиров. их используют для производства различных конфетных масс, начинок, глазури и др. Например, для конфет и начинок вафель разработаны заменители "Еконда", которые характеризуются интенсивной кристаллизацией, пластичностью, сравнительно высокой твердостью. Жиры группы "Еконфе" в соответствующей рецептуре могут образовывать кремовые, пастообразные начинки, не застывают при комнатной температуре. Некоторые из них могут использоваться для вафельных начинок, обеспечивая им соответствующую твердость.

Суперкритическим экстракцию С0 2 используют для разделения триглицеридов с короткой - средней и большой длиной цепи жирных кислот, входящих в его состав. Пальмой-дрова масло разделывают методом экстракции на четыре фракции. Максимальный суммарный выход продукта полученный при температуре 80 ° С и предельном давления 48,3 МПа. Высокомолекулярная фракция по составу жирных кислот, температурой плавления, содержанием твердого жира, йодным, кислотным и числом омыления приближаются к смесям, которые могут быть использованы как заменители какао-масла.

Теобромин - алкалоид пуринового ряда по составу близок к кофеину, но менее растворим и поэтому стимулирующее его действие на сердечную деятельность проявляется более слабо. Он имеет горький вкус, способствует усилению шоколадного аромата в какао-бобах во время обжаривания. Теобромин возбуждает центральную нервную систему, то есть снимает усталость и повышает работоспособность мышц, облегчает головные боли, действует как мочегонное средство и благоприятно действует при отравлении наркотиками. Британские ученые рекомендуют составляющие какао-бобов использовать как эффективное средство от кашля.

Значительная доза теобромина вызывает чаще сердцебиение, дрожание конечностей, а большие его дозы ядовиты. Теобромин и щавелевая кислота, содержащаяся в какао-бобах, могут уменьшать содержание кальция в организме и приводить к ослаблению костных образований. Какао продукты и шоколад не рекомендуется потреблять при атеросклерозе, демпинг-синдроме, болезнях печени и желчного пузыря, гипертонической болезни, недостаточности кровообращения.

Белковые вещества в какао бобах представлены преимущественно альбуминами и глобулинами. Растворимость белков зависит от температуры обжаривания. Она снижается до 72,7% после 42 мин. и до 65,3% после 46 мин. обжаривания. Пищевая ценность альбуминов остается достаточно высокой во время обжаривания ядер нужное время.

Органические кислоты бывают нелетучими (лимонная, яблочная, винная, щавелевая) и летучими (уксусная, а в бобах с посторонним запахом - масляная и валериановая). Общее содержание кислоты в пересчете на лимонную составляет около 2%; в потребительских сортах больше, чем в благородных, что связано с продолжительностью ферментации.

Фенольные соединения - важные вещества, обусловливающие качество какао-бобов и продуктов их переработки. Они могут окисляться под действием ферментов, а также вступать в реакции с другими составными частями какао-бобов, благодаря чему обусловливают вкус, аромат и цвет шоколада. Окислительная конденсация кате-хинив и лейкоантоцианов имеет место во время обжаривания какао-бобов и в процессе конширования шоколада. Вследствие окисления лейкоантоцианов образуются соответствующие антоцианидины, а катехинов - накапливаются нерастворимые продукты коричневого цвета - флобафены.

В какао продуктах выявлен ряд фенольных соединений, о которых ранее не сообщалось: гиперозид, нарингенин, лютеолин, фильтровальная, а также В-гликозиды и С-гликозиды этих соединений.

Наличие полифенолов повышает диетическую и терапевтическую ценность продуктов, которые проявляют антиоксидантное действие, ингибируют активность различных ферментов и снижают уровень глюкозы в крови.

Важное значение имеет качество флавоноидов, которые в шоколаде представлены процианидинамы. их полимеры предотвращают отложение холестериновых бляшек на стенках кровеносных сосудов, а также способствуют расширению сосудов. Процианидины шоколада также тормозят активность ферментов, которые вызывают воспаление. Немецкими исследователями установлено, что наиболее активные тетраметры.

Разработанный способ получения концентрата полифенолов в какао путем экстрагирования бланшированный неферментированных ка као-бобов. Считают, что такие соединения не только улучшают аромат пищевых продуктов, но и проявляют антиоксидантную активность и лечебные свойства. Например, они повышают устойчивость липопротеинов низкой плотности к окислению и усиливают антиоксидантное способность плазмы, моделируют активность тромбоцитов и синтез эйкозаноидов, защищая от воздействия пероксинитрита и проявляют иммуномодулирующее действие. Концентрированный экстракт содержит> 10% полифенолов.

Ароматические вещества какао-бобов играют важную роль в формировании соответствующего аромата какао продуктов и шоколада. На вкус и аромат шоколада влияют такие факторы, как сорт ка као-бобов, степень зрелости плодов при сборе урожая, способ ферментации свежих семян, обжаривания и дальнейший процесс переработки полуфабрикатов какао. В какао продуктах обнаружено около 300 таких соединений (линалоол, спирты, альдегиды, кетоны, кислоты, эфиры, амины и т.п.).

Среди минеральных веществ в какао-бобах преобладают, мг / 100 г: калий - 650-840, фосфор - 780-1040 (в пересчете на Р 2 0 5), магний - 21-30, кальций - 5-10. В составе какаовелы этих элементов в среднем в 3,2 раза больше.

По результатам исследований зарубежных авторов установлено, что большинство форм кадмия в какао-бобах связана с нерастворимыми элементами какао и поэтому отсутствует возможность биодоступность.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >