Формование шоколадных масс

Целью формования шоколадной массы является придание ей опре­деленной, правильной формы, чаще всего прямоугольной плитки, бато­на или различных фигур.

Процесс формования состоит из следующих операций: фильтрова­ния и темперирования шоколадной массы; точного дозирования порций в формы; обработки на вибраторах; охлаждения (затвердевания) и из­влечения готовых, принявших определенную форму изделий. При изго­товлении шоколада с начинками или добавками проводят некоторые дополнительные операции.

При формовании шоколада применяют металлические и пластмассо­вые формы, а также формы из фольги, которые затем служат оболочкой (упаковочным материалом уже для готовых изделий).

Формование производят чаще всего путем отливки шоколадной массы с последующим охлаждением. При охлаждении какао-масло кри­сталлизуется и шоколадную массу в виде твердой плитки или в форме другого изделия извлекают из формы. При формовании в шоколадную массу можно вводить начинки различной консистенции: от легкотеку­чих (ликерные) до почти твердых (пралиновые, шоколадные), а также твердые добавки (вафли, дробленое ядро ореха, цукаты и т. п.).

Фильтрование шоколадной массы. Готовую шоколадную массу, поступающую на формование, предварительно подвергают фильтрова­нию через металлические фильтры с ячейками диаметром не более 2 мм. Обычно фильтры устанавливают перед темперирующей машиной. Их можно устанавливать при выгрузке из коншмашины, после гомогениза­ции или при выгрузке (перекачке) из различных емкостей, а также при подаче на формование из темперирующих машин. Для фильтрования ис­пользуют фильтры различных конструкций. Широко применяют пере­движные установки с самоочищающимся механическим фильтром. Для фильтрования шоколадной массы эффек­тивны и фильтры, оборудованные вибратором (вибрационные фильтры).

Темперирование шоколадной массы. Основой процесса формо­вания является кристаллизация какао-масла. Это сложный процесс.Его сложность обусловлена наличием у какао-масла полиморфизма. Поли­морфизмом называют способность твердого тела при неизменном хи­мическом составе существовать в двух или нескольких кристаллических структурах. Вследствие полиморфизма какао-масло при охлаждении кристаллизуется в различных кристаллических структурах, обладающих различными физическими свойствами. Такие структуры одного и того же вещества принято обозначать греческими буквами (а, Вит. д.). Для какао-масла известны четыре различные структуры, которые обознача­ют символами а, В', В и у. Кроме этих главных форм, какао-масло спо­собно образовывать еще несколько форм. Все эти формы имеют раз­личные кристаллические структуры, температуры плавления и, соответ­ственно, другие физические свойства, например плотность и т. д.

Переход одной формы в другую происходит под влиянием опреде­ленных температурных условий. При этом для каждой формы существуют определённые температурные условия ее образования. Форма наиболее устойчива и поэтому без расплавления в другие формы не переходит. Наименьшую температуру плавления имеет у-форма. Эту форму можно получить при резком охлаждении до 18° С. Какао-масло, находясь в у-модификации, обладает наименьшей плотностью и хрупкостью. При медленном нагревании какао-масло, находящееся в у-форме, размягчается, в нем происходят кристаллизация и переход в сле­дующую кристаллическую a-форму. Превращение в a-форму происходит при температуре 23,5-25,5° С. При дальнейшем нагревании до температу­ры 28° С происходит превращение в В'-форму. Наиболее тугокоплавкие кристаллы свойственны стабильной В-форме. Переход в эту модификацию происходит.при температуре 30° С.

Многообразие форм какао-масла следует учитывать при формова­нии шоколада. В связи с этим для получения шоколада высокого каче­ства процесс формования и кристаллизации какао-масла надо проводить так, чтобы оно кристаллизовалось в виде устойчивой формы В. Для это­го формованию должна предшествовать специальная операция по тем­перированию шоколадной массы, назначением которой является созда­ние условий для кристаллизации устойчивой формы В. Для этой цели шоколадную массу перед формованием перемешивают при строго оп­ределенной температуре. Такой температурой, создающей условия для образования стабильной кристаллической структуры, является темпера­тура 29-31° С. При этой температуре в шоколадной массе образуются центры кристаллизации только устойчивой В-формы.

Кристаллы В-формы имеют минимальный удельный объем (макси­мальную плотность). Благодаря этому плитки из подвергнутой темпе­рированию и правильно закристаллизованной шоколадной массы легко извлекаются из форм (имеют минимальный объем). При отливке шоко­ладной массы без темперирования, при неправильном или недостаточ­ном темперировании шоколадные плитки из форм извлекаются значи­тельно труднее или совсем не извлекаются.

При хранении шоколада, отформованного без тщательного темпе­рирования, на поверхности плиток образуется серый налет, напоми­нающий плесень. Это явление получило название жирового поседения шоколада. Оно является следствием превращения нестабильных форм какао-масла в стабильную В форму с выделением крупных кристаллов какао-масла на поверхности и внутри плитки или заглазированной шо­коладом конфеты. При этом доля какао-масла в поверхностных слоях шоколада несколько увеличивается. Пищевые и питательные свойства шоколада сохраняются, но в связи с неприятным внешним видом и гру­бым вкусом плохо темперированный шоколад является браком. Следует учитывать, что жировое поседение (серый налет) появляется не сразу при изготовлении, а спустя некоторое время.

На темперирование шоколадная масса должна поступать уже час­тично охлажденной до температуры 40-45° С. Собственно процесс тем­перирования шоколадной массы заключается в сравнительна быстром охлаждении ее от температуры 40-45 до 33° С, а затем постепенного медленного охлаждения до 30±1° С, сопровождаемого тщательным пе­ремешиванием. Темперирование молочной шоколадной массы проводят при несколько сниженной температуре (27-28° С).

На небольших предприятиях шоколадную массу темперируют в темперирующих машинах периодического действия, представляющих собой цилиндрический сосуд с рубашкой, оборудованный мешалкой с планетарным движением лопастей. На крупных и средних предприятиях для темперирования шоколадной массы используют специальные тем­перирующие машины непрерывного действия, в которых процесс про­текает в весьма тонком слое при интенсивном перемешивании.

Процесс темперирования на темперирующей машине непрерывного действия протекает следующим образом. Подлежащая темперированию профильтрованная шоколадная масса поступает в приемную воронку ко­нической формы, которая оборудована мешалкой. Воронка имеет двой­ные стенки, которые образуют водяную рубашку. По горизонтальному рабочему цилиндрическому каналу корпуса машины, также снабженному водяной рубашкой, масса медленно в тонком слое перемещается при по­мощи шнека с небольшой высотой витков

Оттемперированная шоколадная масса подается на формование шоколада или в глазировочную машину для конфет. Подачу шоколадной массы от темперирующих машин на после­дующие операции (отливка) следует проводить на кратчайшее расстоя­ние и осуществлять по трубам с рубашкой, в которой циркулирует вода температурой на 1-2° С выше оттемперированной массы.

Отливка шоколадных масс. Эту операцию выполняют на специаль­ных агрегатах. По целевому назначению и характеру вырабатываемых из­делий агрегаты подразделяют на ряд групп: агрегаты для производства шо­колада без начинки; агрегаты для производства шоколада с начинками; комбинированные агрегаты для производства шоколада с начинками, шо­колада в плитках и шоколада в виде пустотелых фигур; агрегаты и полуагрегаты для производства фигур с начинками и пустотелых; агрегаты для производства изделий с твердыми добавками и агрегаты для производства шоколадных полуфабрикатов.

Для отливки шоколада в плитки без начинки применяют два типа агрегатов: с отливкой в жесткие формы из металла или пластмассы; с отливкой в формы из художественно оформленной фольги, на которую наносят многокрасочный рисунок. В обертке из такой фольги реализуют шоколадные плитки.

Жесткие формы для шоколада изготавливают из высококачественной легированной стали, стальной ленты с никелевым покрытием или из пла­стмассы; Пластмассовые формы значительно легче металлических. Формы могут быть вы штампованным и из целого листа или собраны из отдельных маленьких формочек. Поверхность всех форм, соприкасающуюся с шоко­ладом, следует тщательно отшлифовать. Такая обработка обеспечивает блеск поверхности получаемых шоколадных плиток. Шоколадные формы должны обладать большой прочностью, не гнуться и хорошо сопротив­ляться ударам. Формы для шоколадных плиток относительно крупного размера (50, 100 и 200 г) снабжены выступающими ребрами на внутренней части формы. Эти ребра в отформованном шоколаде оставляют соответст­вующие углубления, которые облегчают разламывание и деление шоко­ладной плитки на более мелкие куски правильной формы.

Такие показатели качества отформованного шоколада, как глянец на его поверхности, отсутствие пятен, зависят от того, насколько хоро­шо подготовлены формы (вымыты, высушены и т. п.), а также от чисто­ты их рабочей поверхности. Из загрязненных шоколадной массой форм изделия трудно извлекаются, а их поверхность получается с изъянами. Мойка и сушка форм являются трудоемкими операциями и на механи­зированных предприятиях осуществляются на специальных машинах.

Наиболее распространены агрегаты для выработки плиточного шо­колада. На рис. 5.11 представлена схема агрегата, предназначенного для выработки шоколада в виде плиток.

Формы, шарнирно укрепленные на цепях конвейера 8, сначала по­догревают до температуры шоколадной массы (30-31° С) лампами инфракрасного обогрева либо теплым воздухом. Подогретые формы подают к отливочной машине. В обогреваемую воронку 9 машины по­ступает оттемперированная шоколадная масса температурой 30° С и с минимально возможным для данной машины содержанием какао-масла. Температура массы до заполнения форм не должна меняться.

Из овальных насадок выдавливается лента шоколадной массы шири­ной, примерно равной ширине формы. При поступлении массы форма движется относительно насадок обязательно горизонтально. Этим дос­тигается равномерность заполнения формы по всей ее длине. Когда лен­та массы поступит в форму, воздух из углублений на дне формы выйти не может, воздушные пузырьки не обладают достаточной подъемной силой, чтобы пробиться через слой массы. Поэтому заполненные шоко­ладной массой формы подвергаются вибрации с частотой 33 Гц на виб­роконвейере. Для устранения подбрасывания форм при колебаниях они перемещаются по поверхности постоянных магнитов 7. Виброконвейер приводит к разрушению внутренней структуры массы и, как следствие, к понижению предельного напряжения сдвига и вязкости.

Длительность поднятия пузырька не превышает 30 с. После удале­ния воздуха со дна формы масса заполнит рисунок на дне формы, а по удалении пузырьков из массы формы поступят в холодильную камеру 5, где произойдет кристаллизация какао-масла, сопровождающаяся выде­лением скрытой теплоты кристаллизации, равной 126 кДж/кг.

Чем ниже температура воздуха в охлаждающей камере, тем мельче кристаллы какао-масла, а их распределение в массе равномернее. При низкой температуре воздуха изделия имеют блестящую зеркальную по­верхность. Само изделие получается хрупким, имеющим нежный, таю­щий вкус и однородную структуру в изломе.

По окончании кристаллизации дальнейшее охлаждение целесооб­разно проводить в помещении цеха воздухом температурой на 1-2° С выше точки росы. Это позволит избежать сахарного поседения Шоколада.

Сахарное поседение - это образование на поверхности изделия на­лета из мелких разветвленных кристаллов сахара. Если вышедшая из охлаждающей камеры плитка шоколада имеет температуру ниже точки росы воздуха в цехе, то на ее поверхности из воздуха конденсируется влага. В конденсате растворяется сахар, содержащийся в поверхностном слое. После прогревания изделия влага испаряется, а растворенный в ней сахар выкристаллизовывается, отчего поверхность приобретает не­приятный серый налет.

В верхней части холодильной камеры температура охлаждающего воздуха 6-8° С, а в нижней - около 12° С. Если в цехе нет кондиционе­ра, то в нижней части температура воздуха около 15° С. Общая продолжительность пребывания изделий в шкафу 19-22 мин.

В охлаждающей камере формы, многократно меняя направление движения, постепенно поднимаются вверх, а затем по вертикальной ветви спускаются вниз, повернутые дном вверх. При движении по ниж­ней горизонтальной ветви вправо формы в перевернутом положении подвергаются вибрации. В результате этого изделия выпадают из форм на пластины, шарнирно соединенные с цепью конвейера 2. При пра­вильном проведении темперирования шоколадной массы перед отлив­кой плитки даже без вибрации выпадают из форм, так как при затверде­вании имеют наибольшую усадку (-2,4 %). Плитки из плохо оттемперированной массы слабо отделяются от стенок форм и ломаются при вы­борке. После выборки изделия обдувают воздухом, температура которо­го несколько выше точки росы воздуха в цехе.

Конвейер 2 подает плитки к четырем ленточным питателям 1 за­верточных машин. В случае вынужденной остановки одной из завер­точных машин плитки поступают на конвейер 3, с которого их снимают вручную. Конвейеры расположены с обеих сторон заверточных машин. Воздухоохладители 4 и вентиляторы чаще всего размещают сверху. Аг­регаты могут иметь одну или две отливочные машины. Это сделано для сокращения длительности переналадки агрегата при переходе на выпуск плиток другой массы. На замену форм затрачивается несколько часов, ведь их в агрегате закреплено 886 шт. В отливочной машине заменяют мерные цилиндры и поршни.

.

Схема отливочной машины для шоколада показана на рис. 5.12.

Рис. 5.12. Схема отливочной машины

На рис. 5.13 представлена технологическая схема работы агрегата при выработке шоколада с начинкой. Оттемперированная шоколадная масса поступает в воронки отливочной машины 1, оборудованной обог­ревом с терморегулятором и мешалкой, и заполняет подогретые формы. Подогрев осуществляется теплым воздухом, для подогрева которого имеется специальный калорифер. Формы с шоколадом для уплотнения и разравнивания поступают на горизонтальный вибратор 2, заключен­ный в звукоизолирующий кожух и далее на опрокидыватель 3, где пере­вертываются на 180° С. Излишки шоколада выливаются. Рис. 5.13. Технологическая схема получения шоколада с начинкой

Для разравнивания и образования корочки формы проходят после­довательно через два вибратора: горизонтальный 4 и вертикальный 5. Такая обработка дает возможность получить корочки одинаковой тол­щины. Вытекший шоколад собирается в сборник и периодически пере­качивается на темперирование. Далее формы в перевернутом положе­нии проходят двухвалковое зачищающее устройство с электрическим обогревом 6, где снимаются излишки и подтеки шоколада.

Затем формы поступают для охлаждения в туннельный охлаждаю­щий шкаф 7, в результате чего шоколадная корочка в формах приобре­тает полутвердую консистенцию. После этого формы направляются на зачистку с помощью специальных ножей 8. Излишки шоколадной мас­сы, образующиеся при зачистке в устройствах 6 и 8, собираются и пе­риодически возвращаются на темперирование. При помощи опрокиды­вателя 9 формы переворачиваются на 180°, возвращаясь в первоначаль­ное положение, и поступают на охлаждение в вертикальный охлаж­дающий шкаф 10. После этого формы с твердой шоколадной корочкой направляются в отливочную машину 11, которая дозирует в них начин­ку. Эта отливочная машин имеет несколько устройств для дозирования различных видов жидких и пастообразных начинок. Отливочная маши­на оборудована специальным механизмом, в котором формы при залив­ке приподнимаются и затем резко опускаются, что позволяет избежать образования подтеков. В каждую форму может быть залита одна начин­ка или несколько слоев различных начинок.

Заполненные начинкой формы обрабатываются на вибраторе 12, где начинка разравнивается, и поступают в охлаждающий шкаф 13. Да­лее формы подаются в электрический подогреватель 14, где подставляет­ся кромка шоколадной оболочки для того, чтобы затем донышки прочно соединились с оболочкой и герметично закрыли заключенную внутри начинку. Далее формы поступают под отливочную воронку 15. Здесь заливается шоколадной массой донышко. Подплавление кромки обес­печивает прочное соединение шоколадной массы донышка с оболочкой. Полностью закрытая форма подается в зачищающий механизм 16, обо-

рудованный подогреваемым ножом. Далее форма поступает на оконча­тельное охлаждение в охлаждающую камеру 17. Продолжительность охлаждения около 20 мин. Камера разбита на зоны предварительного, основного и заключительного охлаждения. После охлаждения формы с готовыми изделиями, под которые механизмом 18 подкладывается лист картона или пластика, подаются на опрокидывающее устройство 19. Здесь формы перевертываются на 180° и подаются на выколачивающий механизм 20. Пустые формы переворачиваются в опрокидывающем устройстве 27 и поступают на транспортер с подогревом 22 для после­дующего заполнения, а готовые изделия поступают на завертывание и фасование транспортером 23.

Если агрегат используют для изготовления шоколадных плиток, пустотелых фигур, узорчатого шоколада или заготовок для шоколадных

медалей, то его переналаживают так, что он разделяется на две само­стоятельные линии, и на каждой из них можно получать указанные шо­коладные изделия.