Procesarea zaharului -_Burluc

BURLUC ROMULUS MARIAN

TEHNOLOGIA ŞI CONTROLUL CALITĂŢII PRODUSELOR ZAHAROASE

EDITURA FUNDAŢIEI UNIVERSITARE ’’DUNĂREA DE JOS’’ GALAŢI -2009

PREFAŢĂ

Lucrarea de faţă se adresează studenţilor de la specializarea “ Ingineria

produselor alimentare” , cursanţilor de la studiile post universitare, cât şi

specialiştilor din domeniu.

În acest context, lucrarea ’’ Tehnologia şi controlul calităţii produselor

zaharoase ’’ apare ca o necesitate, pentru cei care doresc să se formeze şi să

urmeze cariera profesională în domeniul industriei produselor zaharoase

Noţiuni introductive _________________________________________________________________________

Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase 5

1. Noţiuni introductive

Produsele zaharoase se caracterizează printr-o valoare alimentară ridicată

şi o anumită stabilitate în funcţie de compoziţia chimică a materiilor alimentare

utilizate(zahăr, sirop de glucoză, crupe de cacao, sâmburi graşi, produse derivate

din lapte, ouă, grăsimi).

Proprietăţile fizico – chimice ale soluţiilor de zahăr (solubilizarea,

autodizolvarea, hidratarea moleculară, vâscozitatea, capacitatea de a forma soluţii

suprasaturate, procesul de cristalizare) joacă un rol important în fabricarea

produselor zaharoase. Folosirea corectă a acestor proprietăţi permite obţinerea

unor siropuri cu un grad mare de concentrare, reducerea temperaturii de fierbere,

reglarea proceselor de formare a structurilor în semifabricate, mărirea duratei de

conservare a produselor finite şi elaborarea corectă a reţetelor de fabricaţie.

Multe procese care au loc în timpul fabricării produselor zaharoase sunt

legate de influenţa temperaturilor înalte asupra materiilor prime sau a

semifabricatelor la fierbere, prăjire, temperare, conşare, coacere. Sub acţiunea

temperaturilor înalte şi a pH-ului au loc modificări complexe şi transformări ale

glucidelor, proteinelor, lipidelor şi a activităţii enzimatice determinând un anumit

grad de aromatizare, colorare şi structurare a produselor finite, cu un anumit grad

de pierdere a substanţei uscate.

În funcţie de structura de bază, produsele zaharoase pot fi:

- cu o structură preponderent amorfă (bomboane sticloase);

- cu o structură preponderent cristalină a zaharozei (drajeuri, produse tip

fondant);

- cu o structură cristalizată a grăsimii (ciocolată, praline, marţipan);

- cu o structură fibroasă (halva, halviţă);

- cu o structură poroasă (produse de cofetărie);

- cu o structură pe bază de gel (jeleuri, rahat);

Noţiuni introductive _________________________________________________________________________

Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase 6

Tehnologia şi controlul calităţii drajeurilor _______________________________________________________________________

Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

34

4. Tehnologia şi controlul calităţii drajeurilor

4.1 Generalităţi. Drajeurile sunt bomboane sferice, ovoidale sau lenticulare (pastile), cu suprafaţa lucioasă, lustruită si colorată. Ele se obţin, în general la temperatura camerei prin operaţia de drajare, care constă în anrobarea unui interior (nucleu) natural (sâmburi graşi) sau a unui semifabricat zaharos (sirop concentrat, masă caramel, fondant, jeleu, ciocolată) cu straturi succesive de sirop de zaharoză, sirop de zaharoză + sirop de glucoză, ciocolată, polioli, gume şi polimeri comestibili. Există şi drajeuri care nu au nuclee, ci sunt formate numai din zahăr pudră cimentat cu un sirop (bile, cofeturi). Datorită procesului de fabricaţie care nu necesită temperaturi ridicate, în general la rece, valoarea alimentară se poate îmbunătăţi prin adaosuri de vitamine. Clasificare După mărime: - mărunte (0,6-1,7 g); - mijlocii (1,7-4 g); - mari > 8 g. După înveliş:

- drajeuri cu înveliş din zahăr; - drajeuri cu înveliş din ciocolată; - drajeuri cu înveliş din zahăr şi cacao; - drajeuri cu înveliş de fulgi metalici. -

După procesul tehnologic: - drajeuri fabricate la rece; - drajeuri fabricate la cald. -

După natura siropului de drajare: - drajarea tare; - drajarea moale; - drajarea în ciocolată; - filme de drajare.

După nucleu:

- drajeuri cu nucleu fragil (lichior, sirop); - drajeuri cu nucleu moale (fondant, jeleu, rahat, fructe confiate, marţipan,

nuga); - drajeuri cu nucleu tare (sâmburi graşi, crocant, masă caramel, ciocolată).

Procesul tehnologic de fabricaţie cuprinde următoarele faze:

- prepararea nucleelor; - prepararea siropurilor; - pregătirea nucleelor pentru drajare



35

- drajarea (formarea învelişului); - finisarea / lustruirea învelişului - ambalarea, depozitarea şi livrarea drajeurilor.

4.2 Prepararea nucleelor

Nucleele (interioarele) reprezintă circa 40% din masa drajeurilor. Nucleele cu interior lichid se obţin din sirop de zahăr cu un conţinut de substanţă uscată de (72-82%), în funcţie de dimensiuni, valoarea inferioară pentru cele mărunte iar cea superioară pentru cele cu dimensiuni mai mari. După concentrare, siropul de zahăr se răceşte până la temperatura de circa 600C şi se adaugă până la 5% vin sau alcool, pentru aromatizare şi pentru reducerea solubilităţii zahărului care va cristaliza mai încet în cristale mai mari, formând o crustă mai rezistentă. Turnarea siropului se realizează în forme de amidon, după care deasupra se cerne un strat subţire de amidon şi se lasă la răcire până la temperatura de 23-250C. Nucleele cu interior lichid sunt foarte fragile şi trebuie manipulate cu atenţie la scoaterea din pudră. Nucleele din fondant se prepară dintr-un fondant de zahăr care după răcire se frământă cu zahăr pudră, se întinde şi apoi se taie în formă de cuburi, cu masa de 2-3 g Cele destinate pentru drajeuri ouşoare, se obţin prin turnarea fondantului cald în forme negative imprimate în amidon. Nucleele din jeleu şi rahat se prepară din compoziţiile respective, cu umiditatea mai mică decât la produsele obişnuite (8-10%), care se toarnă în forme negative de amidon pentru gelificare şi apoi se taie în formă de cuburi cu masa de 2-3g Nucleele din fructe confiate se obţin prin scurgerea siropului de pe fructe şi tăierea acestora în bucăţi mici ca la fondant, jeleu sau rahat. Nucleele din masă caramel sunt bomboane drops de format mic de ouşoare sau pastile cu masa de 2-3g care se obţin din masă caramel acidulată si presată la dropsieră. Nucleele crocante se obţin din sâmburi graşi prăjiţi, măcinaţi care se amestecă cu zahăr caramelizat. Pasta rezultată se întinde pe o masă termală rece şi se presează cu ajutorul dropsierei în formatele respective. Nucleele din sâmburi graşi se obţin prin prăjirea acestora.

4.3 Prepararea siropurilor

Sunt necesare, următoarele tipuri de siropuri; - sirop de drajare; - sirop de finisare; - sirop de lustruire. Siropul de drajare se obţine prin fierberea la temperatura de 110-1160C a unui sirop de zahăr până la un conţinut de 75-80% s.u.(drajarea tare), sau a unui



36

sirop de zahăr şi sirop de glucoză în raport 1:1 până la un conţinut de 70-75% s.u. (drajarea moale). Siropul de finisare se obţine prin fierberea unui sirop de zahăr până la un conţinut de 70-75% s.u. Pentru finisare siropul se răceşte până la 60-700C pentru a se amesteca cu acizi, arome sau coloranţi. Siropul de lustruire este un sirop de zaharoză cu urme de amidon, glucoză cu un coţinut de 70-72% s.u.

4.4 Pregătirea nucleelor pentru drajare Această fază cuprinde operaţiile de: gumare, pudrare şi uscare a nucleelor. Nucleele fragile şi moi, precum şi cele din sâmburi graşi sunt supuse operaţiei de gumare prin care se urmăreşte: - adeziunea siropului de drajare; - realizarea unei suprafeţe cu o anumită rezistenţă mecanică;

- evitarea lipirii nucleelor între ele; - evitarea migrării grăsimilor în înveliş.

Gumarea se realizează cu o soluţie de gumare cu 60% s.u. obţinută prin solubilizarea gumei arabice (15% s.u.) în sirop de drajare (45% s.u.) la temperatura de max. 1000C urmată de filtrare şi răcire. Această soluţie trebuie să aibă vâscozitatea şi puterea de lipire în funcţie de concentraţia şi natura nucleelor. Astfel pentru: - nuclee mici şi uşoare, soluţia va avea vâscozitate mică şi putere de lipire mică;

- nuclee mari şi grele, soluţia va avea vâscozitate mare şi putere de lipire mare; - nuclee cu grăsimi, soluţia va avea vâscozitate mică şi putere de lipire mare;

- nuclee de fructe, jeleuri, soluţia va avea vâscozitate mare şi putere de lipire mică. Pudrarea se execută cu zahăr cristal, zahăr pudră, amidon urmată de o deshidratare (uscare) cu aer la temperatura de 20 - 400C.

4.5 Formarea (drajarea propriu-zisă) şi finisarea / lustruirea învelişului

Constă din operaţiile de: îngroşare (încărcare), uscare, finisare / lustruire. Pentru realizarea operaţiilor de la pregătirea nucleelor şi formarea învelişului acestora (excepţie uscarea) se utilizează turbina de drajare (fig. 4.1), care are în componenţă următoarele: cazanul de drajare propriu-zis (1), reductorul melc-roată melcată (2) cu axul(3) fixat cu braţul (4) şi flanşa de prindere (5), motorul electric (6) cu cuplajul (7) şi batiul de fixare (8). Cazanul (1) din inox alimentar, de formă elipsoidală este prevăzut cu o deschidere (9) de 800-930 mm pentru alimentarea şi descărcarea produselor. Pe partea diametral opusă a acestei deschideri el se prinde de axul (3) cu ajutorul flanşei (5). Înclinarea axului turbinei faţă de orizontală este de 35-400 care imprimă produselor din turbină o mişcare complexă de rotire şi rostogolire. Menţinerea



37

sistemului ax, reductor motor se realizează cu batiul (8) şi braţul de susţinere (4). Fiecare turbină este prevăzută cu capac pentru acoperire.

Fig. 4.1 Turbina de drajare

1-- cazan de drajare; 2- reductor; 3- ax antrenare; 4- braţ susţinere; 5- flanşă; 6- electromotor; 7- cuplaj; 8- batiu; 9- alimentare, descărcare.

După încărcarea cu nuclee se porneşte turbina şi se execută stropirea cu sirop de drajare. Când siropul s-a răspândit uniform şi nucleele încep să se lipească între ele se pudrează cu cristale fine de zahăr cu atât mai fine cu cât corpurile sunt mai mici. Se utilizează zahăr farin cu două granulaţii. Cristalele fine aderă dintr-o dată la suprafaţa nucleelor mai umede şi formează o crustă neuniformă în timp ce cristalele mai puţin fine formează un strat uniform. Urmează operaţia de uscare care se poate realiza în turbină sau în alte instalaţii de uscare cu aer la temperatura de 30-350C, după care operaţiile se repetă în funcţie de proporţia dintre nucleu şi înveliş. Pentru drajeurile cu nucleu 60% şi înveliş 40% sunt necesare 3-4 straturi de acoperire. Primul strat duce la creşterea masei nucleelor cu 10-12% şi le conferă rezistenţa necesară pentru prelucrarea ulterioară. Al doilea strat duce la creşterea masei nucleelor cu circa 25% şi creşterea rezistenţei acestora. Ultimul strat se realizează pentru a da semifabricatului o suprafaţă netedă şi colorată corespunzător. Pentru colorare se adaugă direct colorantul în siropul de drajare aflat în faza de răcire ( t< 700C). Operaţia de lustruire / finisare se realizează pentru obţinerea unei suprafeţe asemănătoare porţelanului. În acest scop drajeurile trebuie să fie uscate, netede şi fără praf. Mai întâi se face o uşoară umectare cu o soluţie de zahăr cu un conţinut de 65-70 % s.u. Când s-a uscat acest strat şi corpurile încep să se lipească între ele, se adaugă pasta de lustruit (amestec de ceară, ulei de parafină, pudră de talc, etc.). Cantitatea de pastă este funcţie de mărimea drajeurilor. Când se observă primele semne de lustruire se presară pudră de talc şi se continuă rostogolirea drajeurilor până se ajunge la luciul dorit, adică până când ele alunecă uşor în turbină. Pentru lustruirea drajeurilor de ciocolată, durata operaţiei este mai mare (45-60 min), iar temperatura aerului trebuie să fie mai scăzută (15-180C). În cazul drajeurilor de decor în loc de lustru li se aplică o peliculă din fulgi de metal (aur, argint, aluminiu) foarte fini, cu grosimea de 10 µm. Durabilitatea luciului drajeurilor este funcţie de condiţiile de procesare, calitatea pastei de lustruit şi de condiţiile de depozitare.



38

Alte metode de drajare Drajarea la cald (metoda franceză) constă în realizarea operaţiilor în aceeaşi turbină prevăzută cu abur sau aer cald iar drajarea se realizează cu sirop din zahăr cu o cantitate foarte mică de sirop de glucoză. Acest sirop obţinut prin fierbere la 106-1080C (72-75% s.u.) se introduce în turbină la temperaturi de 70-800C. În timpul drajaării semifabricatele sunt supuse acţiunii unui curent de aer cald. În aceste condiţii siropul pierde din umiditate, are loc suprasaturarea acestuia şi se realizează condiţii de cristalizare în cristale foarte fine la suprafaţa semifabricatelor. Când primul strat s-a uscat, corpurile sunt iar umectate cu sirop fierbinte şi procedeul se repetă până se obţine un înveliş cu grosimea dorită. Drajarea cu ciocolată se aplică pentru nucleele de consistenţă moale (fondant, fructe) deoarece învelişul de ciocolată le protejează de uscare. Turbinele de drajare funcţionează în spaţii cu temperaturi de max. 180C şi umidităţi relative de max.70%, fiind prevăzute cu instalaţii de aer rece cu temperatura de 15-160C. Nucleele se gumează, se usucă şi se încarcă cu ciocolată cuvertură la temperatura de 34-370C. Pentru ca ciocolata să se întărească mai repede, nucleele trebuie să fie mai reci. Ciocolata prea caldă ar putea să topească stratul anterior iar o ciocolată prea rece ar putea să se întărească înainte de formarea unei suprafeţe netede. La primele straturi se adaugă înainte de întărire ciocolată praf. Lustruirea se realizează cu pastă obişnuită sau se glasează cu sirop din zahăr caramel, gumă arabică şi apă în raportul 1:1:2. Drajarea fără zahăr se realizează cu polioli (sorbitol, xilitol, maltitol). Pregătirea nucleelor este comparabilă ca la cele cu zahăr. Anrobarea şi stabilitatea structurii drajate este legată de matricea de cristalizare a poliolului utilizat. Mai mult, poliolii au proprietăţi specifice care favorizează drajarea. Astfel vâscozitatea soluţiilor de xilitol sau sorbitol este mai mare decât a zaharozei, la temperatura de drajare, iar odată cu creşterea temperaturii ea se măreşte la xilitol şi sorbitol şi scade la zaharoză, ceea ce permite utilizarea temperaturilor de drajare mai ridicate la aceeaşi vâscozitate. În privinţa texturii (duritate, friabilitate) se constată o duritate relativă mai ridicată pentru sorbitol (1,37) şi xilitol (1,16) comparativ cu a zaharozei (1) şi o friabilitate relativă mai mică la sorbitol (0,4) şi xilitol (0.35) comparativ cu zaharoza (1).

4.6 Ambalarea, depozitarea şi livrarea drajeurilor

După lustruire, drajeurile se aşează în tăvi (capse) se usucă prin diferite metode, după care ele sunt livrate preambalate sau vărsate. Cele preambalate se livrează în pungi din material plastic cu un conţinut de 10-250 g. după care se introduc în cutii de carton de max. 2 kg. Drajeurile vărsate se livrează în cutii de carton, plastic de 1-3 kg. căptuşite cu hârtie pergaminată, parafinată, cerată sau albă. Pungile şi cutiile cu drajeuri se introduc în lăzi de carton sau de lemn cu un conţinut de max. 60 kg.



39

Depozitarea se realizează în spaţii cu temperatura de 18-200C, fără variaţii mari şi umiditatea relativă a aerului de 60-65%. Termenul de valabilitate este de min. 60 zile de la data fabricaţiei.

4.7 Indici de calitate Bomboane drajeuri STAS 3145-98

Proprietăţi senzoriale Nucleu Gust – plăcut, dulce, dulce acrişor, specific adaosului, fără gust străin; Culoare – uniformă, în concordanţă cu adaosul utilizat; Consistenţă – de la lichidă în înveliş de cristale de zahăr până la tare, casantă. Înveliş Gust – plăcut, dulce, dulce acrişor, specific adaosului, fără gust străin; Culoare – uniformă, corespunzătoare cu adaosul utilizat; Consistenţă – de la fragedă până la tare, cristalină. Mărimea şi dimensiunile drajeurilor se apreciază prin numărul de bucăţi dintr-un kilogram, care se încadrează între 200 – 600 buc/kg. Defectele care apar la fabricarea drajeurilor, cauzele şi mijloacele de remediere sunt prezentate în tabelul 4.1 Tabel 4.1 Defecte de fabricaţie la drajeuri Defect Cauze Remedieri Înveliş moale Proporţie mare de s.gl./ zh. red. -Se reduce prop.de s.gl.

-S.gl. cu zh. red. puţin; -Se reduce cant. de acid.

Înveliş prea tare Proporţie mică de s.gl. Se măreşte s.gl/zh.red. Acoperire neuniformă -Sirop de drajare prea cald;

-Cantitate mare de zahăr farin; -Turaţie mare a turbinei.

-Control temp. s. drajare; -Se reduce zahăr farin; -Se reduce turaţia.

Înveliş cu crăpături Temperatură de drajare ridicată Stropire cu sirop diluat Înveliş neuniform Sirop drajare prea concentrat Se diluează s. drajare Lustruire greoaie -Proporţie mare ceară de albine;

-Temp.şi umiditate aer ridicate; -Nuclee calde.

-Se amestecă cu ulei ; -Se presară talc; -Se aerează în turbină.

Luciu necorespunzător -Uscare necorespunzătoare; -Praf de zahăr în turbină; -Pastă cu multă ceară;

-Se usucă drajeurile; -Se şterge turbina; -Se măreşte grăsimea.

Culoare neuniformă -Depozitare necorespunzătoare; -Dizolvare greşită a colorantului; -Umectare neuniformă cu sirop.

-Se control temp.,umidit; -Se amestecă s. drajare; -Adaos s. în cant. mici.

Drajeuri lipicioase -Uscare necorespunzătoare; -Lustruire necorespunzătoare; -Sirop cu multe subst.higros.; -Depozitare la temp. ridicate.

-Control temp.,umiditate; -Anrobare uniformă; -Se verif. compoz. s.; -Se control. temp.

Drajeuri tari Pierderi mari de umiditate Se verif. acoperirea şi umidit. relativă a aerului.



40

Proprietăţile fizico-chimice ale drajeurilor sunt prezentate în tabelul 4.2

Tabel 4.2 Proprietăţi fizico-chimice drajeuri (reglementare tehnică) Drajeuri cu nucleu din:

Umiditate %

Zahăr redu- cător,% max

Aciditate, 0, min.

Umplutură, %, min.

Cenuşă, Hcl 10%

Lichior 5,0 – 9,0 13 -- Jeleu fructe 5,0 – 9,0 16 4 Fondant 3,0 – 7,0 9 1,5 Zahăr 0,34 – 5,5 4 4 Caramel 1,0 – 6,0 23 3 14 Sâmburi graşi

1,0 – 4,0 -- --

Marţipan 2,0 – 4,0 10 -- Fructe 4,0 – 8,0 32 4 Material spumos

5,0 – 9,0 -- --

Cereale 1,0 – 3.0 4 1,5 Fructe praf 6,0 – 9,0 17 4

0,1

4.8 Test de autoevaluare

1. Care sunt fazele de realizare a drajeurilor. 2. Ce tipuri de nuclee cunoaşteţi. 3. Ce tipuri de siropuri se utilizează. 4. Ce operaţii sunt necesare pentru pregătirea nucleelor. 5. Cum se realizează drajarea, finisarea/ lustruirea învelişului. 6. Ce metode de drajare cunoaşteţi. 7. Care sunt proprietăţile fizico-chimice ale drajeurilor.

Tehnologia şi controlul calităţii produselor pe bază de fondant _______________________________________________________________________

____________________________________________________________________ Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase 41

5. Tehnologia şi controlul calităţii produselor pe bază de

fondant 5.1 Generalităţi Fondantul este un semifabricat obţinut prin fierberea şi concentrarea unui sirop de zahăr, glucoză cu/fără lapte, care după răcire până la minimum 500C este transformat prin batere într-o masă albă, cu o consistenţă de cremă ce se topeşte uşor prin masticaţie (în lb.franceză fondant = care se topeşte). Din punct de vedere fizico – chimic, el este un sistem eterogen format din trei faze: - faza solidă, în proporţie de 60-65% din total, din cristale de zaharoză cu dimensiuni care nu trebuie să depăşească 12 µm ( la dimensiuni >20 µm în proporţie de ~ 20% fondantul are o structură grosieră, iar la dimensiuni > 40 µm, fondantul devine nisipos); - faza lichidă, în proporţie de 40-45% din total, dintr-o soluţie saturată de zaharoză în prezenţă de glucoză, fructoză, maltoză, dextrină cu/fără lactoză, proteine din lapte, melanoidine, ş.a.; - faza gazoasă, în proporţie de 5-6% din volumul total, din aer încorporat prin batere. Fondantul simplu/cu adaosuri, colorat şi aromatizat se utilizează la fabricarea: bomboanelor (înveliş şi/sau nucleu), umpluturilor pentru ciocolată, cremelor, glazurilor şi a elementelor de decor pentru prăjituri şi torturi. Etapele de bază pentru obţinerea produselor pe bază de fondant sunt următoarele:

Prepararea siropului pentru fondant; Prepararea masei de fondant; Temperarea masei de fondant; Prelucrarea masei de fondant; Finisarea produselor de fondant; Ambalarea, depozitarea si livrarea produselor de fondant.

5.2 Prepararea siropului pentru fondant

Pentru obţinerea fondantului obişnuit (simplu) se prepară un sirop de zahăr şi glucoză care se fierbe şi se concentrează la temperaturi de 115-1200C până la un conţinut de 88-92% s.u., în funcţie de destinaţie. Siropul de glucoză/zahărul invertit, în prealabil temperat la 60-1100C se adaugă la sfârşitul fierberii în proporţii de 5-25% faţă de zahăr, în funcţie de sortiment. Se recomandă un proces tehnologic în flux continuu deoarece procesul de dizolvare a zahărului şi fierberea siropului trebuie să se realizeze într-un timp cât mai scurt iar timpul de aşteptare al siropului cald până la prelucrarea lui în fondantieră trebuie redus la minimum. Prin aceste măsuri se reduce posibilitatea formării substanţelor reducătoare care sunt higroscopice şi influenţează negativ calitatea produselor. Pentru obţinerea fondantului cu lapte se obţine mai întâi un sirop de zahăr în lapte încălzit la temperatura de 60-800C, după care se adaugă unt şi sirop de glucoză temperat. Amestecul se fierbe la temperaturi mai joase de 800C pentru a evita coagularea proteinelor din lapte.



5.3 Prepararea masei de fondant

Se realizează în maşini speciale de fondant (fondantiere), unde siropul este supus răcirii şi baterii pentru formarea cristalelor de zahăr. Acest proces constă din două etape: nucleaţia şi creşterea cristalelor. Nucleaţia este faza în care moleculele din soluţia concentrată de zahăr se orientează într-o structură asemănătoare celei din cristalele de zahăr. Viteza de nucleaţie (nr.nuclee/ml.min) depinde de: gradul de suprasaturaţie al siropului, temperatura de răcire, gradul de agitare-batere, nivelul şi tipul impurităţilor din sirop. În condiţiile în care s-a atins o suprasaturaţie critică, nucleaţia începe cu o viteză mare. Când gradul de suprasaturaţie este mare, vâscozitatea siropului creşte foarte mult limitând viteza de nucleaţie. La formarea unei soluţii suprasaturate, există un timp de inducţie, înainte de a începe nucleaţia. Acest timp este foarte scurt sau este nul, dacă suprasaturaţia S>1,3. Durata de inducţie este redusă şi de prezenţa altor zaharuri, a gumelor, carbohidraţilor complecşi, proteinelor şi este prelungită de siropul de glucoză / zahărul invertit. Cu cât temperatura de răcire a siropului scade mai rapid, cu atât nucleaţia se amorsează mai rapid, iar baterea energică (turaţia>350 rot/min) la fondantieră o intensifică prin creşterea mobilităţii moleculelor de zaharoză. După amorsarea nucleaţiei, nucleele cresc, devenind cristale prin adiţia de noi molecule de zaharoză. Creşterea mărimii acestora este influenţată de: suprasaturaţia siropului; temperatura siropului; vâscozitatea siropului, viteza de agitare-batere, numărul nucleelor formate în faza de nucleaţie; pH-ul siropului; nivelul şi tipul de impurităţi din sirop. La obţinerea fondantului trebuie favorizată în principal faza de nucleaţie (număr mare de nuclee-cristale), în comparaţie cu faza de creştere a nucleelor-cristale, pentru a se obţine o structură fină a fondantului. În caz contrar s-ar obţine o structură grosieră. Factorii tehnologici trebuie optimizaţi pentru a se obţine un fondant de calitate (concentrare rapidă până la un conţinut ridicat de substanţă uscată şi răcire rapidă până la temperatura optimă de nucleaţie şi creştere a cristalelor de zahăr). Dinamica nucleaţiei şi a creşterii cristalelor va fi optimizată prin creşterea vitezei de agitare-batere, în care caz nucleaţia poate începe la o suprasaturaţie mai mică şi cu o fază de amorsare foarte scurtă, obţinându-se un fondant cu un număr mare de cristale cu dimensiuni mici. În consecinţă, mărimea cristalelor de zaharoză şi, deci calitatea fondantului vor fi determinate de următorii factori: - temperatura finală de răcire a siropului; - conţinutul de substanţe anticristalizatoare (sirop de glucoză, zahăr invertit); - umiditatea siropului de fondant; - intensitatea de batere a fondantului; - raportul dintre faza lichidă şi faza solidă. Din tabelul 5.1 rezultă că dimensiunea cristalelor formate este cu atât mai redusă, cu cât temperatura finală de răcire a fondantului este mai scăzută.



Tabel 5.1 Influenţa temperaturii finale de răcire a siropului asupra dimensiunii cristalelor formate în masa de fondant cu umiditatea de 10%

Cantitatea de cristale (%) cu dimensiunile (µm) 12 13-

20 20-30

30-40

12 13-20

20-30

30-40

12 13-20

20-30

30-40

Temp. finală de răcire

0C Masă fondant numai cu

zahăr Masă fondant cu 10%

sirop glucoză Masă fondant cu 20%

sirop glucoză 20 100 - - - 100 - - - 100 - - - 25 100 - - - 100 - - - 100 - - - 30 100 - - - 95 5 - - 98 2 - - 40 80 20 - - 83 17 - - 85 15 - - 50 34 48 7 - 75 25 - - 70 30 - - 60 20 65 10 5 58 35 7 - 68 26 6 - 70 15 60 10 15 36 49 5 10 50 25 10 5

Se recomandă o răcire rapidă a siropului de fondant, deoarece pe de o parte, el devine o soluţie suprasaturată favorizând cristalizarea, iar pe de altă parte, prin răcire, vâscozitatea lui creşte, împiedicând astfel formarea cristalelor cu dimensiuni mari. S-a demonstrat că temperatura finală a siropului trebuie stabilită în prealabil, în funcţie de reţeta utilizată. Când instalaţia nu permite o răcire mai avansată a siropului, este necesar să se mărească cantitatea de sirop de glucoză în siropul de fondant. După unele cercetări, în tabelul 5.2 se arată că procentul de sirop de glucoză adăugat este direct proporţional cu procentul de cristale mici cu dimensiuni de până la 13 μm. Tabel 5.2 Influenţa cantităţii de sirop de glucoză asupra dimensiunii cristalelor din fondant

Cantitatea de cristale (%) cu dimensiunile: Cantitatea de sirop de glu-coză (%) faţă de zahăr 0 - 13 µm 14 – 26 µm

4 53,2 46,8 8 52,5 47,5

16 79,4 20,6 24 95,2 4,8

Formarea în cantitate mare a cristalelor mici se datorează siropului de glucoză care măreşte vâscozitatea soluţiilor de zahăr, încetinind astfel mişcarea şi, deci, creşterea cristalelor. Dimensiunea cristalelor mai este influenţată şi de umiditatea siropului de fondant, deoarece o umiditate mai mare conduce la prelungirea duratei de formare a fondantului în maşina de fondant şi deci la creşterea procentului de cristale mari. Pentru a obţine un fondant de calitate optimă, se reglează temperatura de răcire a siropului în funcţie de umiditatea acestuia (tabelul 5.3).

Tabel 5.3 Temperatura de răcire a siropului de fondant în funcţie de umiditate

Umiditatea siropului (%) Temperatura de răcire (0C) 11 50 13 40 15 35



Un alt factor care influenţează mărimea cristalelor de zaharoză în fondant este intensitatea de batere în maşina de fondant. La începutul procesului de batere siropul se tulbură, apoi se albeşte, consistenţa devine vâscoasă şi se formează masa de fondant. Acest proces cu formare de cristale uniforme se desfăşoară mai rapid cu cât baterea este mai energică. Practica a demonstrat că o turaţie de 350 rot/min a axului maşinii de fondant, este optimă. Echilibrul creat între faza lichidă şi faza solidă se poate modifica din diferite cauze. Astfel când fondantul pierde din umiditate, faza lichidă se concentrează, o altă cantitate de zaharoză cristalizează îmbogăţind faza solidă şi fondantul se întăreşte. Dacă fondantul conţine un procent mare de substanţe reducătoare, el absoarbe apă din atmosferă, faza lichidă creşte, o parte din cristalele mici se dizolvă, iar fondantul devine o pastă moale şi umedă. Pentru a evita uscarea fondantului, la prepararea lui se adaugă sorbitol în proporţie de 5-10% care acţionează ca un stabilizator, menţinând constant raportul dintre faza lichidă şi cea solidă. Ţinând seama de factorii care influenţează proprietăţile finale ale fondantului şi de destinaţia acestuia se recomandă utilizarea parametrilor tehnologici din tabelul 5.4. Tabel 5.4 Parametrii tehnologici pentru diferite tipuri de fondant

Compoziţie sirop (%)

Temperatură sirop (0C)

Faze fondant (%)

Raportfaze

Destinaţie fondant

Zahăr Sglucoză Umiditate Fierbere Răcire Lichidă Solidă L/S Înveliş 85 5 10 117 30 32,8 67,2 0,49

Paveuri 92 - 8 120 40 30,0 70,0 0,43 B. salon 78 10 12 110 30 35,6 64,4 0,55 Creme 80 8 12 111,8 30 34,3 65,7 0,51 Şerbet 78 10 12 110 30 35,6 64,4 0,55

Temperatura optimă de batere (răcire) a masei de fondant este de 35-450C, iar durata şi turaţia şnecului depind de construcţia utilajului.

5.4 Temperarea masei de fondant

Masa de fondant obţinută după răcire-batere se supune temperării la 50-600C, în funcţie de sortiment, în vederea încorporării adaosurilor pentru gust, miros, culoare. Prin temperare se realizează şi o vâscozitate optimă în vederea turnării masei. Pentru a menţine constant raportul fază solidă/ fază lichidă şi pentru a nu se modifica dimensiunile cristalelor de zahăr, în tehnologiile moderne se reţine 1/3 din cantitatea de sirop de fondant care se adaugă la temperare peste cantitatea de 2/3 de sirop transformată prin batere-răcire în masă de fondant. Pentru masele care se prelucrează prin întindere-divizare sau presare, operaţia de temperare se continuă cu o răcire, în vederea obţinerii unui material cu proprietăţi plastice corespunzătoare.



5.5 Prelucrarea masei de fondant

În funcţie de destinaţie şi compoziţie, fondantul se prelucrează prin:

- turnare în forme cu negative de amidon la instalaţia Mogul; - modelare (laminare-divizare, presare-divizare). Produsele turnate suportă în continuare operaţiile de răcire-structurare în

camere de răcire tip tunel/dulap, demulare şi depudrare a amidonului aderent prin periere sau suflare cu aer, regimul de lucru fiind asemănător cu cel de la fabricarea jeleurilor.

5.6 Finisarea produselor de fondant

Se realizează în scopul asigurării unei cruste protectoare pentru menţinerea unei calităţi corespunzătoare. Operaţiile de finisare care se utilizează frecvent sunt ; candisarea şi glasarea. Prin candisare bomboanele sunt acoperite complet de un strat de cristale mari de zahăr (candis), capătă un aspect atrăgător şi se pot conserva un timp de circa 6 luni. În principiu, candisarea constă în introducerea produselor într-un sirop suprasaturat temperat – numit sirop de candis – menţinerea lor în vederea formării cristalelor de zahăr, urmată de scoaterea din sirop şi uscarea acestora. Pentru a se obţine rezultate optime, se recomandă următorii parametri:

- concentraţia siropului de candis de 70-720Bx; - temperatura siropului de 320C; - temperatura bomboanelor de 22-250C; - conţinutul de zahăr reducător de 3-5%; - lipsa particulelor de amidon; - timpul de menţinere în sirop de 6-8 ore; - temperatura de uscare de 25-300C.

Operaţia de glasare urmăreşte în special mărirea duratei de conservare a bomboanelor. În acest scop, bomboanele se acoperă cu o masă de glasare preparată din proporţii egale de zahăr farin şi sirop de zahăr cu o concentraţie de 560Bx., şi se usucă la temperaturi de 40-500C, un timp de 12-15 min.

Un alt procedeu de glasare (glazurare) realizează acoperirea bomboanelor cu ciocolată temperată în prealabil la temperaturi de 28-330C.

Prepararea maselor de fondant se realizează cu instalaţii discontinui (cazan duplex, fondantieră) sau cu instalaţii continui (Baker Perkins, Otto Hansel)

Cu o instalaţie Baker Perkins se obţine fondant după principiul anglo-saxon. Siropul de fondant se obţine pe echipamente clasice prezentate la capitolul de produse de caramelaj, după care cu ajutorul unei vane de proporţionalitate se dirijează 2/3 din sirop către o instalaţie de răcire. Masa răcită este dirijată la fondantieră după care, ea este amestecată, într-un şnec prevăzut cu manta dublă, cu 1/3 sirop temperat, ce constituie “bob siropul”. Urmează introducerea în al doilea şnec în care se realizează temperarea-omogenizarea masei de fondant cu materii de gust, aromă şi culoare.



5.7 Ambalarea, depozitarea şi livrarea bomboanelor fondante

Ambalarea se realizează cu materiale impermeabile pentru vaporii de apă

cum ar fi: celofan, hărtii impregnate, carton, ş.a. Depozitarea cutiilor se face pe rafturi în stive de cel mult 10 kg. pentru a nu

se deteriora ambalajele. Temperatura optimă de păstrare este de 15-180C (max. 200C) la o umiditate relativă optimă de 60% (max.70%).Termenul de valabilitate este de min. 20 zile de la data de fabricaţiei.

Bomboanele se livrează ambalate în cutii cu masa netă de 100g, 250g, 500g, 1000g cu o toleranţă de 1,5-2%.

5.8. Indici de calitate

Bomboane fondante Aspect exterior: bucăţi întregi, nelovite, nestrivite, de mărime uniformă, cu suprafaţa uscată, netedă, lucioasă, fără crăpături, fără pete sau asperităţi vizibile, acoperite cu un strat subţire şi uniform de cristale de zahăr/ciocolată; Aspect interior: masă omogenă; Culoarea: uniformă, în concordanţă cu aromele utilizate; Gustul şi aroma: plăcute, delicate în concordanţă cu forma şi culoarea; Consistenţa: moale, uşor sfărâmicioasă, nelipicioasă; Dimensiuni: min. 80 buc /kg; Umiditatea: 10-12%; Zahăr direct reducător: max.10%; Conţinut de umplutură: 35-45%.


1. Care sunt etapele de bază pentru obţinerea fondantului. 2. Care sunt parametrii de preparare a siropului fondant. 3. Cum se realizează prepararea masei de fondant. 4. Care sunt factorii ce influenţează calitatea fondantului. 5. Ce parametri se respectă la candisarea bomboanelor fondante. 6. Care sunt indicii de calitate ai bomboanelor fondante.

Tehnologia şi controlul calităţii produsului HALVA _________________________________________________________________________

______________________________________________________________________ Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

104

7. Tehnologia şi controlul calităţii produsului HALVA

Halvaua este un produs zaharos, echilibrat nutriţional obţinut din miezul seminţelor oleaginoase sub formă de pastă (tahân) şi halviţă, cu/ fără adaosuri (alune, nuci, stafide, pudră de cacao, ş.a.) cu un conţinut de : glucide (30-35%), lipide (30-35%), proteine (15-20%) şi o valoare energetică de 5100-5500 Kcal / kg. Procesul tehnologic de fabricaţie al produsului halva se desfăşoară după schema tehnologică din fig.7.1, care poate fi împărţită în următoarele faze:

• prepararea tahînului; • prepararea halviţei; • prepararea halvalei.

Materii alimentare Seminţe oleaginoase Floarea-soarelui (Helianthus annuus) originară din Mexic, este o plantă oleaginoasă importantă, ale cărei seminţe se folosesc la fabricarea uleiului comestibil şi a halvalei. Sămânţa de floarea-soarelui cu formă ovoidală, cu dimensiuni de 7-13 mm lungime şi 4-7 mm lăţime se compune dintr-un înveliş exterior (coaja), o pieliţă subţire (tegument) şi miezul propriu-zis format din embrion şi două cotiledoane. Coaja având o consistenţă lemnoasă şi un conţinut redus de lipide (0,5-1%) este necesară îndepărtarea acesteia prin decorticare. Miezul seminţelor de floarea-soarelui prezintă următoarea compoziţie chimică: umiditate (7-9%), lipide (55-60%), proteine (26-29%), substanţe neazotoase (5-14), celuloză (2-4%), cenuşă (3-4%). Susanul (Sesamum indicum) originară din India şi Africa, se remarcă prin conţinutul de antioxidanţi (sesamina) care scade absorbţia colesterolului şi prin conţinutul de arginină care măreşte rezistenţa organismului. Sămânţa de susan are formă ovoidală, ascuţită la un capăt, cu dimensiuni mici de 2,7-4 x 1,9 mm prezintă următoarea compoziţie chimică: umiditate (5-7%), lipide (35-58,5%), proteine (12-23,5%), substanţe neazotate (10-29%), celuloză (2-11,5%), cenuşă (3,5-8,5%).

7.1 Procesarea seminţelor oleaginoase cu obţinerea tahânului 7.1.1 Curăţirea şi sortarea seminţelor de floarea-soarelui Seminţele oleaginoase aduse pentru prelucrare conţin un anumit procent de impurităţi minerale (pietre, pământ, nisip, ş.a.), organice (paie, pleavă, plante, sfori de la saci, seminţe sparte sau alterate, ş.a.) şi metalice care trebuie eliminat prin operaţia de curăţire, înainte de introducerea lor în depozit. Curăţirea seminţelor şi separarea impurităţilor se pot realiza: - pe baza diferenţei de mărime dintre impurităţi şi seminţe; - pe baza diferenţei de masă specifică dintre impurităţi şi seminţe; - pe baza proprietăţilor magnetice ale impurităţilor.



105

Fig. 7.1 Schema tehnologică de fabricaţie a produsului HALVA



106

Separarea după mărime se realizează prin cernere cu ajutorul sitelor duble cu ochiuri de două dimensiuni, una cu ochiuri mai mari (15-20 mm) decât mărimea seminţelor şi una cu ochiuri mai mici (3-4 mm) decât seminţele. Separarea după diferenţa de masă specifică se realizează cu ajutorul unui curent de aer trimis de un ventilator asupra seminţelor în cădere. În acest mod, se produce devierea mai mare de la direcţia de cădere a seminţelor cu masă specifică mai mică decât unele impurităţi (pietre, pământ, metale), în timp ce impurităţile cu masă specifică mai mică decât a seminţelor (paie, pleavă, coji de seminţe, seminţe seci) sunt luate de curentul de aer. Cele mai bune rezultate se obţin prin utilizarea separării combinate după mărime şi masă specifică cu ajutorul următoarelor instalaţii: separatorul aspirator (tarar cu aspiraţie) şi vibroaspratorul. Separatorul aspirator (tararul cu aspiraţie) este prezentat în fig. 7.2. Seminţele sunt aduse în camera de alimentare (1), de unde cu un cilindru de alimentare uniformă, sunt trimise pe sita preliminară (2) cu ochiuri mari (15-20 mm) unde se separă impurităţile mari iar cernutul cade pe sita principală (3) cu ochiuri de (10-12 mm). Aici se separă alte impurităţi mari, iar seminţele cu impurităţi de mărime egală şi mai mici, cad pe a doua sită principală (4) cu ochiuri de 3-4 mm care opreşte seminţele şi impurităţile de mărime egală, lăsând să treacă impurităţile mai mici decât seminţele. În acelaşi timp se produce şi o separare a

Fig. 7.2 Separator aspirator (tarar cu aspiraţie) 1- cameră alimentare, 2- sită preliminară, 3,4- site principale, 5,6- canale aer, 7- cameră sedimentare, 8- şicană, 9- şuber, 10- jgheab evacuare impurităţi,

11- racord evacuare praf, 12- batiu.

impurităţilor şi a seminţelor mai uşoare, datorită curentului de aer ascendent care circulă prin canalul (5) aflat între camera de alimentare şi sita (2), şi prin canalul (6) aflat la evacuarea seminţelor de pe sita (4). Aerul împreună cu praful şi impurităţile



107

uşoare trec din aceste canale în camerele (7) unde, prin pierderea de viteză şi datorită şicanelor (8), se depun în camerele de sedimentare, unde prin şuberele (9), sunt evacuate în jgheaburile colectoare (10). Aerul cu o parte din praf iese prin racordul (11) şi este trimis prin instalaţii de desprăfuire, care pot fi cicloane sau filtre cu saci. Părţile componente sunt montate pe batiul (12). 7.1.2 Descojirea seminţelor de floarea-soarelui. Separarea cojilor de miez Se realizează prin lovirea sau apăsarea seminţei când coaja se sparge şi se desprinde de miez urmată de o separare a lor. Instalaţiile de descojire şi de sortare sunt montate pe acelaşi cadru de susţinere. În fig. 7.3 este prezentată o tobă de spargere a cojii, compusă din cilindrul metalic 1 prevăzut în interior pe o lungime de 2/3 din circumferinţă cu barele de oţel 2, cu profil semirotund care formează sectorul de spargere al seminţelor.

Fig. 7.3 Toba de spargere

1- cilindru metalic; 2- bare; 3- ax; 4- disc metalic; 5- palete metalice; 6- tremie de alimentare; 7- dozator; 8- racord evacuare; 9- batiu

În poziţie centrală este montat axul 3, acţionat de electromotor cu reductor, pe care sunt fixate două discuri metalice 4 cu paletele reglabile 5. La partea superioară, toba este prevăzută cu tremia de alimentare 6 şi dozatorul 7 care repartizează seminţele în mod uniform. Spargerea cojilor se realizează sub acţiunea lovirii seminţelor de către paletele metalice. În timpul lovirii, seminţele sunt proiectate pe sectorul de spargere sub acţiunea forţei centrifuge. Din tobă se evacuează prin racordul 8, un amestec de seminţe întregi, miez,coji şi tocătură. Componentele sunt montate pe batiul (9). La o funcţionare corectă a tobei se obţin: seminţe întregi max. 5% şi tocătură max. 3%. Instalaţiile de sortare sunt asemănătoare cu tararele cu aspiraţie, existând deosebiri la dimensiunile ochiurilor sitelor (3, 4, 5 mm).



108

7.1.3 Descojirea şi spălarea seminţelor de susan

Seminţele de susan, supuse în prealabil operaţiilor de curăţire şi separare de impurităţi, au învelişul aderent de miez printr-un strat de încleiere, motiv pentru care, ele sunt trimise la înmuiere în bazine cu apă la temperatura de 20-250C, timp de 6-8 ore pentru ca descojirea să se desfăşoare în condiţii optime. În acest timp, masa seminţelor creşte de 1,3-1,5 ori, iar umiditatea de la 6-10% până la 30-35%, învelişul având o umiditate cu 6-10% mai mare decât a miezului. Procesul de înmuiere este considerat încheiat în momentul în care prin frecarea seminţelor între degete, învelişul se rupe şi alunecă de pe miez. În continuare seminţele se separă de apă cu ajutorul sitelor şi se trec la instalaţiile de descojire care funcţionează pe principiul realizării unei frecări puternice între seminţe şi între acestea şi pereţii maşinilor. În unele cazuri, pentru reducerea timpului de descojire se utilizează nisip de mare, spălat şi lipsit de impurităţi. Separarea miezului de înveliş se realizează prin decantare în bazine cu soluţie de sare cu o concentraţie de 17-19%. Datorită maselor specifice diferite, învelişurile seminţelor şi eventual nisipul utilizat se decantează la partea inferioară a bazinului iar miezul de susan se ridică la suprafaţă. Urmează colectarea prin diferite procedee şi spălarea miezului cu apă curată şi rece pentru îndepărtarea sării. În urma acestor operaţii, miezul conţine circa 40-50% apă, care se separă prin centrifugare, astfel încât umiditatea acestuia scade cu 5-10%.

7.1.4 Spălarea miezului de floarea-soarelui În miezul colectat de la descojire se mai găsesc seminţe nedecorticate, spărturi de seminţe, coji şi membrane. Pentru separarea acestor impurităţi din miez, se face o spălare cu apă, decantarea şi centrifugarea miezului. Spălătoarele de miez pot fi cu funcţionare discontinuă şi continuă. Cele cu funcţionare continuă sunt formate din bazine metalice, cu partea inferioară înclinată pentru a dirija miezul decantat spre cupele elevatorului sau spirele şnecului, cu ajutorul cărora miezul este evacuat spre site vibratoare sau centrifuge folosite pentru eliminarea apei din miez. În aceste bazine, apa curge continuu, surplusul eliminându-se prin preaplin. Miezul se introduce în spălător şi se decantează, în timp ce impurităţile mai uşoare sunt antrenate de curentul de apă prin preaplin şi deversate pe o sită vibratoare, pentru separarea apei. Avantajul spălării, în afară de obţinerea unui miez curat, mai constă şi în faptul că, în timpul prăjirii, umiditatea din miez contribuie la separarea mai uşoară a uleiului necesar pentru obţinerea unui tahân de calitate. După spălare, miezul conţine circa 40% apă. Pentru a uşura operaţia de prăjire, o parte din apă(10-12%) se elimină prin trecerea miezului pe site vibratoare sau în centrifugi.

7.1.5 Prăjirea miezului de floarea soarelui şi de susan Se realizează prin tratament termic pentru a conferi miezului un gust şi aromă specifică şi o umiditate redusă (1-2%). Prin prăjire, proteinele coagulează, hidraţii de carbon caramelizează şi se produc substanţe aromatizante. Înaintea fazei de prăjire propriu-zisă, are loc o primă fază de uscare (zvântare) care se realizează în acelaşi aparat.



109

Operaţia de prăjire trebuie să se desfăşoare într-un timp scurt, iar temperatura trebuie să crească treptat până la 115-1200C, când miezul devine mai fragil, cu structură poroasă iar vâscozitatea uleiului scade. Prin măcinarea miezului prăjit, uleiul iese mai uşor la suprafaţă şi umezeşte părţile solide formând o masă semifluidă, cu consistenţă de pastă (tahân). Pentru prăjirea miezului se utilizează diverse tipuri de instalaţii cum ar fi: prăjitoare discontinui de tip Sirocco de la prăjirea boabelor de cacao, prăjitoare discontinui tip albie, prăjitoare continui de tip tambur rotativ, prăjitoare verticale cu planuri înclinate şi prăjitoare cu radiaţii. Prăjitorul cu tambur rotativ (fig.7.4) este cel mai folosit aparat deoarece prezintă avantajul prăjirii continui, asigurînd totodată şi o preuscare a miezului spălat. Instalaţia de prăjire se compune din doi tamburi orizontali (1) uşor înclinaţi (100), care cu ajutorul bandajelor exterioare (5) se sprijină pe câte două role, având un diametru de 700-900 mm şi o lungime de 10-15m. Rotirea tamburilor cu o viteză de (5-9 rot/min) se realizează prin intermediul unui motor reductor şi a coroanelor dinţate (6) montate pe fiecare tambur. În interior sunt montate, pe toată lungimea, bare din oţel sub formă de spirală pentru asigurarea unei împrăştieri uniforme a miezului.

Fig.7.4 Prăjitor cu tambur rotativ

I- uscător; II- prăjitor; 1- tambur; 2- sită vibratoare; 3- şnec; 4- evacuare miez prăjit; 5- bandaj exterior; 6- coroană dinţată; 7- canal de intrare gaze; 8- canal evacuare gaze şi vapori Miezul preluat de la spălător este trecut pe un jgheab vibrator cu sită (2) pentru separarea apei, după care intră în primul tambur unde se realizează uscarea şi apoi prin intermediul şnecului (3) în cel de-al doilea tambur unde se realizează prăjirea până la o umiditate de 1-1,5 %. Temperatura miezului la intrare în uscător este de circa 10-160C iar la evacuare din prăjitor (4) este de 100-1100C. Temperatura de prăjire a miezului, de 120-1600C se realizează cu ajutorul gazelor rezultate prin arderea gazului metan într-un focar, care trec într-un canal colector (7), de unde sunt dirijate: o parte în tamburul de uscare unde circulă în contracurent cu miezul, iar cealaltă parte în tamburul de prăjire unde circulă în echicurent cu miezul. Atât gazele arse cât şi vaporii de apă rezultaţi sunt evacuaţi, prin (8), cu ajutorul unui ventilator.



110

Această instalaţie are o capacitate de prăjire de 500-800kg/oră miez cu umiditatea de 28-32%.

7.1.6 Răcirea şi măcinarea miezului Miezul prăjit cu temperatura de 115-1200C trebuie răcit până la 40-600C pentru a fi măcinat în condiţii optime şi pentru a întrerupe desfăşurarea unor procese care ar conduce la obţinerea unui miez sfărâmicios, de culoare închisă şi cu gust amar. Răcirea se realizează în instalaţii cu aer rece sau la temperatura mediului ambiant în timpul transportului de la prăjire la măcinare. Măcinarea miezului şi transformarea lui în tahân se realizează cu ajutorul morilor cu valţuri şi a maşinilor de bătut. Morile sunt prevăzute cu 3-5 valţuri metalice cu ajutorul cărora miezul este spart şi antrenat sub formă de peliculă de la valţul inferior spre cel superior de pe care se curăţă cu ajutorul unui cuţit răzuitor şi este trimis la maşina de bătut. Maşina de bătut tahîn este asemănătoare cu fondantiera, cu deosebirea că în interiorul maşinii sunt montate trei axe pe care sunt fixate sub formă de spirală pinteni metalici pentru realizarea unei bateri intense. Maşina are trei compartimente de batere şi este prevăzută cu manta de răcire şi tub interior de răcire cu apă pentru a asigura o temperatură de 45-600C. Tahânul din miezul de floarea-soarelui trebuie să aibă următoarele caracteristici: culoare gălbuie-cenuşie, granulozitate max.100 µm, umiditate (1-2%) şi un conţinut de ulei de 60-65%. Randamentul în tahân este de circa 40% faţă de masa seminţelor de floarea soarelui. Tahânul din seminţele de susan are o culoare mai deschisă comparativ cu cel de floarea-soarelui, granulozitate max.300 µm, umiditate 1,5% şi un conţinut de ulei de 60-66%. Randamentul în tahân este de circa 70% faţă de masa seminţelor de susan. 7.2 Prepararea halviţei Se realizează prin baterea masei de caramel cu substanţe spumante cum ar fi: decoctul de ciuin sau albuşul de ou.

7.2.1 Prepararea decoctului de ciuin

Decoctul (extractul) de ciuin se prepară din rădăcinile plantei numită săpunel /ciuin (Saponaria officinalis). Ciuinul conţine saponine în proporţie de 4-15,5% care au o acţiune hemolitică, de distrugere a globulelor roşii din sânge, fapt pentru care decoctul de ciuin este admis la fabricarea halvalei în proporţie de max. 0,03%. Rădăcinile de ciuin se ţin în apă caldă la 60-700C, timp de 10-15 min, după care se sfărâmă cu ajutorul unor mori cu valţuri cu pinteni şi se fierb circa 6 ore. Extractul, decantat şi filtrat este supus unor fierberi repetate până se obţine un decoct cu un conţinut de substanţă uscată de circa 10%. Randamentul în decoct este de circa 25% din masa de ciuin. Ca spumant se mai poate folosi albuşul de ou sau lemnul dulce (Glycerrhiza glabra). Lemnul dulce cu toate că are o capacitate mare de spumare prezintă dezavantajul închiderii la culoare a halvalei.



111

7.2.2 Prepararea şi baterea masei de caramel

Se realizează prin fierberea şi concentrarea unui sirop obţinut din zaharoză, apă şi sirop de glucoză/ sirop de zahăr invertit. Raportul zaharoză/ apă este de 4/1 iar raportul zaharoză/ glucoză de 1/1,5 sau de 1/2. Siropul de zahăr invertit adăugat substituie parţial sau total siropul de glucoză, însă numai în proporţia care să asigure masei de caramel un conţinut de substanţe reducătoare de max.35-38%. Masa de caramel preparată numai cu sirop de zahăr invertit, are o vâscozitate şi o plasticitate mai scăzută, conducând la obţinerea de halva cu o culoare mai închisă, mai higroscopică, cu o structură fibroasă mai puţin pronunţată. Siropul de caramel se prepară conform reţetei, prin fierberea unui sirop de zahăr şi apă la temperatură de 108-1100C, un timp de 10-12 min. la o presiune a aburului de 5-6 atm, la care se adaugă siropul de glucoză/ zahăr invertit şi se continuă fierberea până la o umiditate de 15% şi un conţinut de substanţe reducătoare de 25%. Pentru obţinerea unei halviţe de calitate, cu fibre rezistente, elastice, care se menţin în structura halvalei, este necesar ca siropul de caramel să fie concentrat, în aparate de fierbere şi concentrare sub vid, până la un conţinut de substanţă uscată de 95-96%. În aceste aparate, fierberea se produce aproape instantaneu la temperaturi de 100-1050C, la o presiune a vaporilor de 6 at. Baterea masei de caramel cu transformarea ei în halviţă se realizează în aparate speciale numite halviţiere. Halviţierul are în componenţă un cazan de fierbere prevăzut cu manta pentru abur şi un bătător cu palete acţionat de la un reductor şi electromotor cu o turaţie de 100-110 rot/min. Masa de caramel se introduce în aparat, se porneşte agitatorul, se deschide admisia aburului şi se introduce spumantul. Baterea durează 15-20 min, la o temperatură de 105-1100C, timp în care masa de caramel înglobează aer, devenind halviţă cu o structură spongioasă, mai uşoară şi mai voluminoasă. Sfârşitul operaţiei se determină organoleptic, când masa de halviţă trebuie să fie de culoare albă şi să se tragă într-un fir lung şi uniform. În cazul unei bateri insuficiente, culoarea halviţei este alb spre galben, firul este scurt cu o grosime neuniformă, iar masa este puţin afânată. Această halviţă va conduce la o halva de culoare închisă şi fără structură fibroasă caracteristică.

7.3 Procesarea tahânului şi a halviţei cu obţinerea halvalei 7.3.1 Frământarea şi omogenizarea

Scopul acestei operaţii îl constituie realizarea unei distribuiri uniforme a tahânului şi halviţei în produs pentru obţinerea unei structuri fibroase stratificate şi uniforme. Proporţia dintre tahân şi halviţă este stabilită prin reţetă, în funcţie de conţinutul de grăsime din tahânul folosit. În cazul unei cantităţi mari de tahân (60% tahân şi 40% halviţă), halvaua este moale şi foarte grasă, iar în cazul (40% tahân şi 60% halviţă), halvaua este uscată şi foarte tare, iar la tăiere se fărâmiţează. Consistenţa normală se obţine când se foloseşte 53-55% tahân şi 47-45% halviţă. Frământarea se execută manual în cazane de forma unei calote sferice şi mecanic în maşini speciale care să realizeze pe cât posibil succesiunea operaţiilor



112

manuale (încărcarea cu tahân şi halviţă, amestecarea şi omogenizarea, fermentarea finală) Încărcarea cu tahân şi halviţă. Se dozează tahânul cu temperatura de 40-450C după care se aduce halviţa cu temperatura de 1000C. Urmează o amestecare prin care tahânul este adus de la marginea cazanului peste halviţă. Amestecarea şi omogenizarea. Când masa a atins temperatura de 75-800C urmează o frământare prin care firele de halviţă sunt întinse şi se intercalează cu tahânul.se atinge temperatura de 60-700C. Frământarea finală. Se realizează lungirea cât mai mare a firelor de halviţă până când se obţine o structură fibroasă- fină specifică halvalei, când se atinge temperatura de 55-600C. Durata totală a frământării manuale este de 8-12 min. În cazul fabricării halvalei cu adaosuri (alune, stafide, nuci, vanilină), acestea se adaugăîn tahân înainte de frământare. Pudra de cacao si ciocolata se amestecă separat cu o parte de tahân formându-se o pastă vâscoasă şi se adaugă în faza a doua de frământare, pentru realizarea structurii marmorate. Halvaua cu înveliş de ciocolată se realizează prin inundarea sau imersarea calupului de halva în ciocolată temperată în prealabil. Frământarea mecanică se poate realiza în maşini de frământat de tipul betonierelor, cu o formă uşor alungită (pară), cu sistem de amestecare sub formă de spirală discontinuă, cu sistem de înclinare a cuvei în jurul axei orizontale.

7.3.2 Turnarea în forme, răcirea, ambalarea şi depozitarea halvalei Halvaua cu temperatura de 55-580C se toarnă în forme din tablă cositorită sau din oţel inox, cu partea inferioară perforată şi căptuşite cu hârtie pergaminată. Urmează răcirea naturală la temperatura camerei timp de 24 ore sau în instalaţii cu aer rece. Calupurile de halva de 0,250; 0,500; 1 şi 5 kg se ambalează în folii de material plastic, polipropilenă, caserole din policlorură de vinil, ambalaje de carton, folie de aluminiu,cutii din tablă cositorită. Depozitarea se realizează la temperaturi de 8-120C cu umiditatea relativă a aerului de 45-65%.

7.4 Indici de calitate

Halva din floarea-soarelui SR 2257:1997

Proprietăţi senzoriale Aspect : masă onctuoasă, cu structură fibroasă, fină şi uniformă de halviţă. Consistenţă : masă compactă care se rupe uşor, fără a se fărâmiţa la tăiere. Culoare : gălbuie până la gălbuie-cenuşie deschis, uniformă, marmorată. Aromă : plăcută, specifică miezului prăjit, adaosurilor şi aromelor utilizate. Corpuri străine : lipsă. Proprietăţile fizico-chimice ale produsului halva sunt prezentate în tabelul 7.1



113

Tab.7.1 Proprietăţi fizico-chimice halva

Caracteristici Valoare Umiditate, % max. 4 Zahăr direct reducător, % max. 20 Zahăr total (zahăr invertit), % max. 35 Grăsime, % min. 32

Adaosuri : - cacao, ciocolată, % min. - stafide,sâmburi graşi % min. - înveliş ciocolată % min.

3 5 10

Cenuşă insolubilă în HCl 10% % max. 0,1 Coji, lipsă


1. Care este compoziţia miezului seminţelor oleaginoase. 2. Care sunt operaţiile de preparare a tahânului. 3. Cum se realizează operaţia de prăjire a miezului. 4. Care sunt operaţiile de le prepararea halviţei. 5. Care sunt parametrii pentru obţinerea unei halviţe de calitate. 6. Care sunt operaţiile de la prepararea halvalei. 7. Care sunt indicii de calitate ai halvalei.

Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj ____________________________________________________________________

_________________________________________________________________ Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase 6

2. Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj

2.1 Clasificare. Produsele de caramelaj cunoscute sub denumirea generală de bomboane se obţin prin modelarea masei de caramel rezultate la fierberea şi concentrarea unui sirop de zahăr şi glucoză/zahăr invertit cu/fără alte materiale necesare învelişului / umpluturii. Produsele de caramelaj se pot clasifica din mai multe puncte de vedere cum ar fi: După compoziţie:

- simple (100% masă caramel): - acidulate;

- neacidulate. - cu umpluturi(70-75% masă caramel): - lichide (sirop, lichior); - semilichide (creme); - moi (fructe, jeleuri, rahat, fondant); - tari (caramel, crocant, sâmburi graşi). După gradul de prelucrare al masei de caramel, bomboanele pot fi: - cu masă frământată(sticloasă); - cu masă trasă(mătăsoasă). După profilul lor, bomboanele sunt clasificate în: - Dropsuri, cu profil bombat; - Masate, cu profil tip figurine; - Rolsuri, cu profil I şi cilindric; - Rocsuri, cu profil cilindric. Procesul tehnologic de fabricaţie a bomboanelor cuprinde următoarele faze:

Pregătirea şi dozarea materiilor alimentare; Prepararea siropului de bomboane; Prepararea masei de caramel; Prepararea umpluturilor; Prelucrarea masei de caramel; Formarea şi răcirea bomboanelor; Finisarea bomboanelor; Ambalarea, depozitarea şi livrarea bomboanelor.

2.2 Caracteristicile materiilor alimentare Zahărul constituie materialul de bază, cel mai important din industria produselor zaharoase. Conform Ordinului 269/2003 privind natura, conţinutul şi originea unor zaharuri destinate consumului uman aceste produse trebuie să corespundă următoarelor definiţii şi caracteristici:

1. Zahăr semialb – zaharoză purificată şi cristalizată, polarizaţie (min.99,5 0 Z), zahăr invertit (max. 0,1%), umiditate (max. 0,1%);

2. Zahăr sau zahăr alb –zaharoză purificată şi cristalizată, polarizaţie(min.99,7 0 Z), zahăr invertit (max.0,06%), umiditate (max. 0,06%), culoare (max.9 puncte);

3. Zahăr extra alb are caracteristicile zahărului alb la care se adaugă culoare(max. 4 puncte), cenuşă conductometrică (max. 6 puncte), culoare în soluţie (max. 3 puncte);



4. Soluţie de zahăr – soluţie apoasă de zaharoză cu: substanţă uscată (min.62%), zahăr invertit (max.3% s.u.), cenuşă conductometrică (0,1%s.u.), culoare în soluţie (max. 45 unităţi ICUMSA);

5. Soluţie de zahăr invertit – soluţie apoasă de zaharoză parţial invertită prin hidroliză cu: substanţă uscată (min. 62%), zahăr invertit (3-50%s.u.), cenuşă conductometrică (max. 0,4% s.u.);

6. Sirop de zahăr invertit – soluţie apoasă de zaharoză, posibil cristalizată, parţial invertită prin hidroliză cu: substanţă uscată (min.62%), zahăr invertit (> 50% s.u.), cenuşă conductometrică (max. 0,4% s.u.);

7. Sirop de glucoză – soluţie apoasă purificată şi concentrată de zaharuri nutritive obţinut din amidon şi/sau inulină cu un conţinut de substanţă uscată (min. 70%);

8. Sirop de glucoză concentrat – sirop de glucoză parţial concentrat cu un conţinut de substanţă uscată (> 93%);

9. Dextroză sau dextroză monohidratată – D-glucoză purificată şi cristalizată cu o moleculă de apă de cristalizare cu: dextroză (D-glucoză) (min. 99,5% s.u.), substanţă uscată (min. 90%), cenuşă sulfatată (max. 0,25% s.u.);

10. Dextroză sau dextroză anhidră – D-glucoză purificată şi cristalizată fără apă de cristalizare cu : substanţă uscată (98%), dextroză (D-glucoză) (min 99,5% s.u.), cenuşă sulfatată (max.. 0,25% s.u.);

11. Fructoză – D-glucoză purificată şi cristalizată cu: fructoză (min.98%), glucoză (max. 0,5%), umiditate (max. 0,5%), cenuşă conductometrică (max.0,1%).

Mierea de albine, conform STAS 784/2-1989, trebuie să îndeplinească următoarele însuşiri: - organoleptice: culoare (de la incolor,galben până la brun), miros şi gust (plăcut aromat, dulce; - fizico-chimice: umiditate (max. 20%), aciditate (4-5 grade), zahăr invertit (min.60- 70%), zaharoză (max. 5-10%), cenuşă (max. 0,5-1,0), HMF (max. 1,5mg % g), agenţi de falsificare (lipsă);

- igienice : NTM (<300/g), Nr. drojdii (2-3/g), Mucegaiuri (absente), Microfloră patogenă (absentă).

Laptele şi produsele din lapte Laptele praf integral trebuie să îndeplinească următoarele caracteristici: umiditate (max. 5%) STAS 6344 / 88, grăsime (min. 26%, max. 44%) STAS 6352 / 2-82, aciditate (max. 210 T) STAS 6353 / 85.

Laptele praf parţial degresat conţine: apă (max. 5%), grăsime (min. 5%, max. 25%). Laptele praf degresat conţine: apă (max. 5%), grăsime (min. 1,5%, max. 5%).

Smântâna dulce conţine: grăsime (32%) STAS 6352/5-90, proteine (min.1%) STAS 6355-89, aciditate (max. 200 T) STAS 6353-85. Smântâna praf conţine: apă (max.5%), şi grăsime (min.65%) sau un conţinut redus de grăsime (55-60%).



Untul este o emulsie apă în ulei obţinută numai din smântână pasteurizată care după RCE 1255-99 trebuie să aibă următoarele caracteristici: grăsime (min.82%), apă (max.16%), solide negrase (max.2%), acizi graşi liberi (max.1,2% grăsime), indice de peroxid (max. 0,3% O2/1000 grăsime), coliformi (nedetectabili la 1g), alte grăsimi (nedetectabile). Fructele şi produsele din fructe Fructele proaspete prezintă următoarea compoziţie generală: apă (70-97%),carbohidraţi(3-25%), proteine (0,0-5%), lipide (0,0-25%), acizi (0,0-3%), fenoli(0,0-0,5%), vitamine(0,0-0,2%), minerale (0,0-0,2%), fibre (1-15%), pigmenţi (0,0-0,1). Fructele confiate trebuie să păstreze caracteristicile senzoriale ale fructelor proaspete şi să aibă un conţinut de substanţă uscată de (min.73 0Bx). Sucul de fructe trebuie să conţină : substanţă uscată solubilă (min. 8 0Bx ), aciditate (min. 1g acid citric/l), microorganisme patogene (0/ ml). Pasta de fructe se prezintă ca o masă omogenă, semifluidă, nezaharisită, nesiropată sau slab gelificată cu gust şi miros plăcut, dulce acrişor cu aromă specifică fructului respectiv, culoare uniformă, substanţă uscată(min. 58 0Bx, aciditate(0,8-1,5 g acid malic/ % ml), SO2 liber (max. 0,005%), minerale (max. 0,10%), staniu (max. 100mg/kg), cupru (max. 10 mg/kg), plumb (nu se admite). Grăsimi vegetale Plantolul (uleiul hidrogenat) se prezintă ca o masă onctuoasă,omogenă, de culoare alb-gălbuie, cu miros şi gust plăcut, fără miros sau gust străin(de hidrogenare, amar, rânced), conţinut de apă (max. 0,15%), aciditate liberă(max. 0,4% acid oleic), indice de saponificare (max.1%), punct de topire prin alunecare (32-40 0C). Grăsimi animale Margarina se prezintă ca o masă omogenă, lucioasă, fără picături de apă în secţiune, de culoare albă pânâ la gălbui, cu miros şi gust plăcut, aromat, specific, fără miros şi gust străin (amar, rânced), grăsime (min. 80%), apă (max.16%), aciditate (1,3-3 grade), indice de peroxid (10 mE/kg), punct de topire prin alunecare (31-350C). Apa potabilă, conform Legii 458/2002 trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe: gust, miros culoare SR EN 1622/97(acceptabile şi fără nici o modificare anormală), duritate totală (min. 5 0germane), coliformi STAS 3001/91 (0/100 ml), enterococi STAS 3001/91 (streptococi fecali) (0/250 ml), aluminiu, fier, sodiu (200 µg), mangan (50 µg), sulfuri şi hidrogen sulfurat (100 µg), activitatea alpha-globală SR ISO 9696/96 (0,1 Bq /l), activitatea beta-globală SR ISO 9697/96 (1 Bq /l). Aromatizanţii, conform Directivei 88/388/EC nu conţin orice element sau substanţă într-o cantitate periculoasă toxicologic, nu conţin: arsen > 3mg/kg, plumb >10mg/kg, cadmiu şi mercur câte> 1mg/kg. Coloranţii, conform Directivei 94/36/EC se utilizează până la un nivel maxim de 300mg/kg cu excepţii la: galben oranj S (E 110), azorubină (carmoizină) (E 122), ponceau HR (E 124), brun HT (E 155) care se utilizează până la 50 mg/kg sau 50 ml/l. Acidulanţii (acid tartric, acid citric) trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: puritate (min. 99,5%), cenuşă (max.0,3%), metale grele (Pb, Cu) (max. 15mg/kg), arsen (1mg/kg), acid oxalic (absent).



2.3 Caracterizarea proprietăţilor zahărului şi a soluţiilor de zaharoză

Solubilitatatea se poate defini ca fiind însuşirea a două sau a mai multor substanţe de a forma între ele o dispersie omogenă, moleculară sau coloidală. Formarea soluţiei are loc fără reacţii chimice, dar este însoţită de o scădere a energiei libere termodinamice a sistemului. Capacitatea diferitelor sisteme de a forma soluţii este limitată de legea fazelor. O reprezentare completă a relaţiilor de solubilitate este posibilă numai prin diagramele de faze, care redau numărul, compoziţia şi cantitatea relativă a fiecărei faze prezente, la toate temperaturile, într-un sistem care conţine componentele în anumite proporţii specificate. Solubilitatea zahărului se determină ca raport al activităţii dintre moleculele dizolvatorului şi a dizolvatului şi a interacţiunilor dintre ele, sub acţiunea unor factori cum ar fi, temperatura şi presiunea. Ea se poate exprima sub formă:

- masică (în g/100- grame de substanţă anhidră la 100g soluţie); - molară sau molală (nr.moli substanţă solubilizată /1l sol.sau nr. moli/1kg

sol.) Durata de solubilizare a zaharozei depinde de tipul agitatorului, capacitatea aparatului, ciclul de fabricaţie, consumul de agent termic şi de granulozitatea particulelor. Dependenţa solubilităţii zaharozei de temperatură a fost stabilită de Kaganof sub forma:

Cs = A exp.[-Q/RT] unde:

Cs-concentraţia soluţiei saturate; A exp.-constantă;

Q- căldura de solubilizare a zaharozei; R- constanta gazelor [J/kg K] T- temperatura în [K]. Solubilitatea zaharozei în apă se calculează cu formula:

S = 64,397 + 0,0721 t + 0,002057 t2 + 9,035 x 10 -6 [%] unde: t – temperatura în [0C]

Soluţiile utilizate în industria produselor zaharoase sunt formate din mai multe componente în care predomină zaharoza, a cărei solubilitate în apă este influenţată de celalalte zaharuri şi nezaharuri. De propria solubilitate depinde în mare măsură concentraţia siropului, temperatura lui de fierbere, cristalizarea în masa de fondant, bomboane şi caramele. Indicele de bază a solubilităţii zaharozei în soluţii cu mai multe componente este coeficientul de saturaţie α’ care se exprimă prin:

α’= solubilitatea zaharozei în soluţia dată la t 0C = H1 solubilitatea zaharozei în apa pură la t 0C H0

Coeficientul de saturaţie ne arată de câte ori mai multă sau mai puţină zaharoză a fost solubilizată în soluţia cercetată faţă de cea în apa pură. Determinarea lui α’ este importantă pentru exprimarea suprasaturaţiei soluţiilor de zaharoză (sirop de glucoză sau sirop invertit) în masa de fondant. Deoarece echilibrul de saturaţie se atinge într-un timp foarte lung se recomandă ca α’ să se exprime în funcţie de raportul nezahăr/ apă. În acest caz funcţia nu mai depinde de temperatură ci numai de concentraţia şi natura amestecului.



Prezenţa glucozei, fructozei, maltozei conduce la micşorarea solubilităţii în sistem. Siropul de glucoză reduce coeficientul de saturaţie într-un grad mai mare decât siropul de zahăr invertit. S-a stabilit o scară a gradului de influenţă a componentelor asupra solubilităţii zaharozei (în ordine descrescătoare: dextrine din amidon de cartofi - dextrine din amidon de porumb- sirop invertit – fructoză - maltoză).Toate aceste efecte se datorează capacităţii de hidratare a acestor componente prin care apa îşi pierde capacitatea de solubilizare a zaharozei. S-a stabilit că produsele de reversie măresc solubilitatea glucozei. Coeficientul de saturaţie a glucozei în prezenţa acestor componente variază între 1,04- 1,06 iar al zaharozei în soluţiile de zahăr- sirop de glucoză şi zahăr- sirop zahăr invertit este < 1 care scade rapid odată cu mărirea raportului nezahăr / apă. Dacă apa de solubilizare conţine săruri alcaline solubilitatea zaharozei creşte. Hidratarea zaharozei Soluţiile apoase de zaharoză se abat de la legea lui Raoult datorită capacităţii de atracţie moleculară repartizate în soluţie deci tendinţei de rehidratare. Capacitatea de hidratare este determinată de prezenţa grupărilor -OH,-COOH care au capacitatea de a forma legături de hidrogen cu moleculele apei. Efectul de hidratare se caracterizează prin cifra de hidratare prin care se înţelege cantitatea de apă reţinută de substanţa solubilizată. Gradul mediu de hidratare se exprimă prin gramele de apă necesare pentru un gram sau un mol de substanţă. Pentru calcularea gradului de hidratare a zaharozei se utilizează următoarea relaţie:

W= 0,5 / c ; c – concentraţia zaharozei (moli/l); W – apa de hidratare.

O moleculă de zaharoză la temperatura de 200C leagă 4,5 molecule de apă. Hidratarea totală a acesteia este de 6-8 molecule de apă. Gradul de hidratare a zaharozei în aceleaşi condiţii este mai mare decât a glucozei şi fructozei. Ridicarea temperaturii la o concentraţie constantă a soluţiei conduce la reducerea gradului de hidratare a apei legate de moleculele de zaharoză. Pentru sistemul soluţiei de zaharoză cu mai multe componente, gradul mediu de hidratare depinde de temperatură, concentraţie şi raportul cantitativ dintre componente. În funcţie de compoziţia produsului finit se va stabili gradul mediu de hidratare şi regimul tehnologic de fabricaţie. Vâscozitatea soluţiei de zaharoză Este influenţată de gradul de hidratare al moleculelor şi de concentraţia zaharozei. Odată cu mărirea concentraţiei zaharozei se micşorează gradul de hidratare al moleculelor datorită eliberării forţelor de atracţie iar vâscozitatea creşte. Mărirea vâscozităţii comparativ cu a concentraţiei zaharozei nu este liniară, ea fiind influenţată de capacitatea de hidratare. Practic s-a dedus că vâscozitatea soluţiei saturate de zaharoză scade odată cu creşterea temperaturii până la 700C, după care în intervalul 70 - 900C ea începe să crească. Soluţiile de zaharoză în amestec cu sirop de glucoză sau cu alte zaharuri sunt mai vâscoase decât cele pure de zaharoză datorită măririi concentraţiei totale de substanţă uscată în sistem raportat la unitatea de apă. Prezenţa



dextrinelor în soluţii de zaharoză imprimă un caracter coloidal şi măreşte vâascozitatea. Siropul invertit într-o soluţie de zaharoză conduce la mărirea vâscozităţii sistemului iar cel format în timpul prelucrării termice la micşorarea acesteia.

Soluţii apoase suprasaturate de zaharoză. Cristalizarea zaharozei. În funcţie de concentraţia zaharozei, la temperatură constantă, soluţiile pot fi : nesaturate, saturate, suprasaturate. Cele nesaturate conţin molecule de zaharoză mai hidratate şi dispuse la distanţă unele de altele. La soluţiile saturate gradul de hidratare este redus iar sub acţiunea forţelor intermoleculare se pot forma asociaţii de molecule. Între faza lichidă şi cea solidă se desfăşoară un proces de solubilizare şi de cristalizare care sunt într-un echilibru dinamic. Soluţiile care conţin o cantitate mai mare de zaharoză solubilizată decât cea saturată se numesc suprasaturate. Aceste soluţii se obţin prin evaporarea apei prin fierbere (la t= ct.), sau prin răcirea acesteia. Gradul de suprasaturare se poate exprima prin coeficientul de suprasaturare (α) care arată de câte ori în soluţia dată se găseşte mai multă substanţă solubilizată faţă de soluţia saturată la aceeaşi temperatură şi se calculează cu relaţia: α = H / H1 unde: H- solubilitatea în soluţia analizată (g subst./ unitatea de apă); H1 – solubilitatea de saturaţie (g subst. / unitatea de apă). Pentru soluţiile saturate coeficientul de suprasaturaţie α=1 iar pentru cele suprasaturate α>1. Soluţiile suprasaturate de zaharoză nu sunt stabile, dar printr-o serie de condiţii acestea pot deveni stabile fără modificări esenţiale, într-o anumită perioadă de timp. Trecerea de la starea de neechilibru la starea de echilibru este posibilă prin cristalizarea excesului de substanţă solubilizată. Analizând diagrama de stabilitate a soluţiilor suprasaturate (fig.2.1) se pot face câteva deducţii legate de comportarea soluţiilor de zaharoză din sistem. Această diagramă prezintă trei zone de suprasaturaţie diferenţiate prin fenomenul fizic numit cristalizare. Când suprasaturaţia este foarte ridicată şi substanţele dizolvate formează spontan cristale solide, soluţia este în zona labilă. Când suprasaturaţia este moderată (α = 1,2-1,3) soluţia este în zona critică unde prin introducerea cristalelor se va declanşa cristalizarea secundară. Când suprasaturaţia este foarte mică (α =1,0-1,2) soluţia este în zona metastabilă (între curba 1-2 şi 3-4) în care funcţie de anumite condiţii se pot manifesta tendinţe de cristalizare sau nu. Amestecarea soluţiei suprasaturate poate induce cristalizarea. Mai există şi zona I în care zaharoza se solubilizează fără să fie suprasaturată. O soluţie cu parametrii punctului A din zona I se poate satura prin răcirea sistemului la o concentraţie constantă (sub temperatura de topire a zaharozei) până la punctele B -> E fie prin concentrarea soluţiei la o temperatură constantă până la punctele C -> D. În cazul obţinerii maselor de caramel pentru bomboane se merge pe varianta C -> D dar fără a se ajunge la cristalizare ( anticristalizator fiind siropul de glucoză sau zahărul invertit), iar în cazul obţinerii maselor de caramel pentru fondante se merge pe direcţia B -> E când se urmăreşte cristalizarea zaharozei la o anumită valoare .



Fig.2.1 Diagrama de stabilitate a soluţiilor suprasaturate de zaharoză

Influenţa încălzirii asupra proprietăţilor fizico-chimice ale soluţiilor şi topiturilor de zaharoză La încălzirea soluţiilor de zaharoză până la temperatura de topire se produc modificări ale higroscopicităţii, culorii şi a capacităţii de reducere. Higroscopicitatea zaharozei şi a glucozei creşte neînsemnat după atingerea temperaturii de topire. Aceste zaharuri absorb până la 15-20% umiditate din mediul ambiant. Maltoza prin încălzire până la temperatura de topire reţine apă până la formarea unui hidrat, iar după topire higroscopicitatea acesteia creşte. Fructoza îşi modifică puţin higroscopicitatea, până la topire având cea mai mare capacitate de hidratare. În privinţa culorii se constată că zaharoza până la punctul de topire îşi modifică treptat culoarea iar după punctul de topire se observă o mărire rapidă a procesului de colorare, care este valabil şi pentru topiturile de fructoză. În cazul glucozei, efectele acestor modificări sunt mai puţin vizibile. Referitor la capacitatea reducătoare a zaharozei, se constată o creştere a acesteia odată cu ridicarea temperaturii, ca apoi după topire ea să crească foarte mult prin deshidratare şi formare de anhidride. Glucoza şi maltoza manifestă o creştere neînsemnată, iar fructoza îşi micşorează capacitatea de reducere.



În soluţii apoase ale acestor zaharuri, prin încălzire sunt înregistrate aceleaşi aspecte ale modificărilor proprietăţilor fizico-chimice dar mărirea intensităţii de colorare se produce mai lent, iar capacitatea de reducere creşte mai repede decât în topituri. Modificările suferite de zaharuri la prelucrarea termică decurg după un mecanism autocatalitic şi succesiv prin:

- hidroliză sub acţiunea ionilor de hidrogen; - oxidare sub acţiunea oxigenului din aer; - deshidratare (caramelizare).

Degradarea zaharurilor se desfăşoară în principal prin procesul de hidroliză. Se admite că prin încălzirea soluţiei de zaharuri în mediu slab acid sau neutru se formează un amestec cu o compoziţie variată care se modifică în funcţie de intensitatea termică, tipul zahărului, codiţiile de încălzire, reacţia mediului, prezenţa impurităţilor din soluţie. În funcţie de aceşti factori se pot forma:

- anhidride ale zaharurilor; - oximetil furfural - furfural; - compuşi coloraţi (sustanţe gumice); - compuşi cu caracter acid (acid formic); - alte componente (glicerin aldehida).

Prezenţa siropului de glucoză sau a zahărului invertit conduce la degradarea zaharozei chiar la temperaturi < 1000C datorită mediului acid creat (pH~5) cât şi datorită formării unor produse acide rezultate prin degradarea monozaharidelor. Din acest motiv, în procesul tehnologic între perioada de evacuare a masei de caramel din fierbător către instalaţiile de prelucrare trebuie să existe o perioadă foarte scurtă de timp iar concentrarea siropului trebuie să se facă în cel mai scurt timp posibil la temperaturi mai joase utilizând instalaţii sub vid. La ridicarea temperaturii, pentru fiecare100C viteza de reacţie se măreşte de 2-3 ori. Glucoza se caracterizează printr-o stabilitate mai mare la acţiunea acizilor comparativ cu fructoza. Prin încălzirea soluţiilor concentrate şi a topiturilor de zaharuri se formează produşi de reversie (condensare) în cantităţi mari, datorită degradării termice a zaharurilor. În funcţie de tipul şi concentraţia zaharurilor, ph-ul mediului şi timpul de acţiune termică se formează diferite produse de reversie. Ridicarea concentraţiei zaharurilor şi a temperaturii măreşte procesul de reversie. Produşii de reversie se formează în cantitate mare la încălzirea soluţiilor concentrate şi în special a topiturilor de zaharuri când se măreşte durata şi intensitatea tratamentului termic. Ei posedă un gust amărui şi conduc la închiderea la culoare a sistemului. Reacţii de formare a melanoidinelor la prelucrarea produselor cu adaos de lapte Reacţiile de interacţiune dintre zaharurile reducătoare şi compuşii aminici joacă un rol determinant în formarea gustului, aromei şi culorii produselor alimentare. Totodată se produc şi efecte negative privind micşorarea valorii alimentare datorită reducerii şi pierderii raportului în aminoacizi esenţiali. S-a observat că produşii formaţi prin melanoidinizare protejează mai bine grăsimile la râncezire şi nu sunt fermentaţi de catre drojdii.



Sistematizarea proceselor chimice fundamentale care au loc în timpul reactiilor Maillard aparţine lui Hodge, care a elaborat o schemă cu următoarele etape de desfăşurare:

• etapa timpurie sau de iniţiere (I); • etapa avansată constituită din etapa mediană, complexă (II) şi etapa finală

(III) în care se acumulează pigmenţi melonoidinici. În etapa iniţială are loc formarea produşilor de transpoziţie Amadori şi Heyns din care, prin reacţii de enolizare, deshidratare a aldozil- şi cetozil aminelor se ajunge la 1-, 3- şi 4-deoxiosone. În etapa mediană şi finală, care nu pot fi separate în timp, are loc fragmentarea şi condensarea produselor secundare rezultate din zaharuri, reductone şi produşii degradării Strecker simultan cu formarea melanoidinelor. Aceasta este etapa în care se consumă prin reacţii specifice 1-, 3- şi 4-deoxi -osonele rezultate în prima fază. Procesele în ansamblu pot fi urmărite fie prin prisma reacţiilor la care participă deoxiosonele, fie după natura produselor de reacţie: arome, substanţe colorante, reductone şi amino reductone în echilibru redox cu dehidroreductonele.

2.4 Pregătirea şi dozarea materiilor alimentare Pregătirea materiilor pulverulente (zahăr tos, lapte praf, ouă praf, amidon, ş.a.) se realizează prin cernere, reţinere impurităţi metalice feroase, solubilizare, temperare şi dozare.

Materiile fluide (apa, siropul de glucoză, laptele lichid, siropul de zahăr invertit, mierea, ş.a.) sunt supuse unei temperări la 40-600C pentru asigurarea condiţiilor optime de solubilizare, transport, filtrare şi dozare. Grăsimile (plantolul, untul, margarina) sunt temperate până la punctul de alunecare (40-600C) după care sunt filtrate şi dozate. Acizii alimentari, aromatizanţii şi coloranţii sunt supuşi operaţiilor de verificare a concentraţiilor, a purităţii acestora după care sunt solubilizaţi în solvenţii corespunzători pentru realizarea unei dozări cât mai exacte. Dozarea materiilor pulverulente se realizează cu instalaţii gravimetrice (cântare) iar a celor fluide cu instalaţii volumetrice(rezervoare sau vase gradate).

2.5 Prepararea siropului de bomboane

Siropul de bomboane se prepară din zahăr, apă, sirop de glucoză, prin operaţiile de amestecare, solubilizare, fierbere şi filtrare. Variante de lucru: - solubilizarea zahărului în apă cu temperatura de 60-1000C, fierbere la

temperatura de 110-1120C, adaos de sirop de glucoză cu temperatura de 60-1100C, fierbere până la 116-1170C;

- solubilizarea zahărului în apă cu temperatura de 60-1000C, fierbere la temperatura de 115-1160C, adaos sirop de glucoză, amestecare;

- încălzirea siropului de glucoză la temperatura de 600C, adaos de zahăr, solubilizare;

- solubilizarea zahărului în apă cu temperatura de 60-1000C, adaos de sirop de glucoză cu temperatura de 60-1100C, concentrare sub vid sau curgere peliculară.



La toate variantele de lucru operaţile se execută sub amestecare continuă. Pentru obţinerea unui sirop cu calităţi optime este necesar să se respecte următoarele condiţii: - raportul zahăr / apă de la 4/1 până la 3/1; - raportul zahăr / sirop de glucoză de la 7/3 până la 6/4; - adaosul de bicarbonat de sodiu de (0,05-0,08 %) pentru reducerea

formării substanţelor reducătoare. Siropul de bomboane obţinut trebuie să aibă următoarele caracteristici: - să fie transparent, incolor până la slab gălbui, fără cristale de zahăr,

nelipicios; - conţinutul de substanţă uscată de 84-86%; - conţinutul de substanţe reducătoare de 10-14%; - capacitatea calorică specifică de 2,07-2,11 kj /kg grd; - densitatea de 1412,2 kg/m3.

Prepararea siropului de bomboane se realizează în instalaţii cu funcţionare discontinuă (cazan duplicat cu agitator) sau în instalaţii cu funcţionare continuă(cuvă semicilindrică cu pereţi dubli şi agitator orizontal). Instalaţiile de preparare a siropului de bomboane pot funcţiona ca instalaţii de sine stătătoare sau ca subansamble în cadrul liniilor tehnologice de preparare a masei de caramel (Baker Perkins, Contimalt, Ter Braak). Reţinerea impurităţilor, a eventualelor asociaţii de cristale sau a produselor caramelizate se poate realiza prin filtrarea siropului cu ajutorul filtrelor tip pahar cu dimensiunea ochiurilor sitei de 1,5mm. În fig. 2.2 se prezintă schema de principiu a unei instalaţii Baker Perkins de preparare continuă a unui sirop de bomboane cu un conţinut de substanţă de 85-87% .Această linie are în componenţă un sistem de alimentare gravitaţional sau un sistem pneumatic şi un sistem de cântărire. Solubilizarea se realizează prin amestecarea materialelor (apă şi zahăr, sirop de zahăr şi sirop de glucoză) pe plăci plane schimbătoare de căldură. Alimentarea cu apă se face către sfârşitul dozării zahărului iar siropul de glucoză se introduce în sistem prin pompe volumetrice de mare precizie, transferul de la o suprafaţă la alta realizându-se printr-un sistem de preaplin. Astfel zahărul adus cu şnecul (1) este dozat cu şnecul (2), după care el se amestecă cu apa dozată cu pompa (3). Alimentarea cu apă imediat după evacuarea zahărului permite o hidratare a cristalelor de zaharoză astfel încât la căderea pe suprafaţa schimbătorului de căldură (4) să se evite degradarea acestora şi continuitatea solubilizării. Suprafeţele schimbătoarelor de căldură sunt suprafeţe plane prevăzute la partea inferioară cu zone de circulaţie a aburului saturat şi posibilităţi de colectare a condensului. Circulând de pe un plan pe altul gravitaţional, într-un strat pelicular se realizează o solubilizare instantanee a zaharozei. Procesul se continuă prin introducerea siropului de glucoză temperat în prealabil de la pompa (5), care se amestecă cu fluxul de material ce curge pe placa shimbătorului de căldură. Trecerea la placa inferioară se realizează printr-un sistem de preaplin. În fig. 2.3 se prezintă o instalaţie Contimalt de preparare a siropului de bomboane care se compune din două părţi distincte: ansamblul pentru dozarea zahărului, siropului de glucoză, apei şi alte materiale (sirop de zahăr invertit) şi instalaţia de solubilizare propriu-zisă



Fig. 2.2 Instalaţie Baker Perkins pentru sirop de bomboane

1- şnec transportor zahăr; 2- şnec dozator zahăr; 3- pompă dozatoare apă; 4- schimbător de căldură; 5- pompă dozatoare sirop de glucoză.

Fig. 2.3 Instalaţia Contimalt pentru sirop bomboane

1- ansamblu dozare materiale lichide; 2- ecluză dozare zahăr; 3- şnec zahăr; 4- vas de solubilizare; 5- sistem de agitare; 6- sistem de evacuare cu preaplin.



În această variantă tot ansamblul este menţinut într-un sistem termoizolant care asigură o dozare constantă. Zahărul este dozat printr-un sistem de ecluză (2) la un şnec (3) care-l transportă la solubilizator (4). Apa preîncălzită este adusă cu o pompă (PA) din ansamblul (1) în aceeaşi zonă de solubilizare cu zahărul, determinând hidratarea cristalelor înainte de căderea în zona sistemului de agitare (5). Din partea inferioară a vasului (4) sistemul de componente este dirijat de către agitator în plan vertical printr-un schimbător de căldură cu abur indirect. Siropul de glucoză este adus în zona centrală a solubilizatorului de către pompa (PSGL), după ce a fost temperat în prealabil în schimbătorul de căldură (SC) la o temperatură 1100C. Datorită temperaturii şi agitaţiei, siropul trece în sistemul de evacuare (6), prevăzut cu preaplin. Celelalte materiale de adaos sunt trimise de la pompa respectivă (PAM) în vasul (6). Prin acest sistem timpul de procesare este foarte scurt şi calitatea produsului este superioară.

2.6 Prepararea masei de caramel

Se realizează prin concentrarea siropului de bomboane în instalaţii

speciale de fierbere, până la un conţinut de substanţă uscată de 97-99%. În funcţie de destinaţie, masa de caramel pentru dropsuri trebuie să aibă un conţinut de umiditate < 1-1,5%(s.u. 98,5-99%), iar cea pentru bomboane umplute un conţinut de umiditate de 2-3% (s.u. 97-98%). Umiditatea trebuie reglată prin procentul de sirop de glucoză care este direct proporţional cu aceasta şi totodată cu vâscozitatea masei. Dacă masa de caramel este preparată fără sirop de glucoză, ea poate fi considerată ca o soluţie foarte concentrată de zaharoză, care pe măsură ce se răceşte, zaharoza cristalizează. Pentru a se împiedica formarea cristalelor de zaharoză, masa de caramel se prepară cu adaos de sirop de glucoză sau zahăr invertit, care îndeplinesc funcţia de anticristalizatori. Acţiunea lor anticristalizatoare se explică prin creşterea vâscozităţii, care împiedică formarea cristalelor. Dacă se utilizează zahăr invertit, vâscozitatea soluţiei este mai mică decât atunci când se utilizează sirop de glucoză. În urma experimentărilor s-a stabilit că cel mai bun raport este de 70% zahăr şi 30% glucoză. Dacă se micşorează cantitatea de sirop de glucoză, zaharoza poate cristaliza, iar dacă se măreşte această cantitate coloraţia masei de caramel se intensifică şi se măreşte higroscopicitatea acesteia. Compoziţia masei de caramel preparată cu sirop de glucoză, este în medie următoarea: zaharoză 58%, dextrine 20%, glucoză 10%, maltoză 7%, fructoză 3%, apă 2% şi cantităţi mici de produşi de disociere ai zahărului. Calitatea masei de caramel este influenţată de următorii factori: - temperatura şi durata de fierbere a siropului de bomboane; - presiunea aburului şi depresiunea din aparatul de vid: - punctul de caramelaj al siropului de glucoză; - puritatea şi coloraţia zahărului. Instalaţiile de obţinere a masei de caramel pot fi: - periodice descoperite care funcţionează cu abur la presiunea de 1 atm., la temperaturi de ~ 155-1600C, pe o durată de 30-40min. - aparate cu vid care funcţionează la o depresiune de 600-700mm.Hg, la temperaturi de 105-1400C, cu abur la presiuni > 1 atm. şi o durată de ~ 1min.



La concentrarea siropului de bomboane în aparatele de vid, nu se produc modificări chimice importante ale zahărului, deoarece fierberea se desfăşoară într-un timp scurt. În fig. 2.4 se prezintă schema de principiu a unui aparat de concentrare sub vid cu serpentină.

Fig. 2.4 Aparat de concentrare sub vid cu serpentină

1- concentrator; 2- serpentină; 3- cameră de detentă

Conform acestei scheme siropul de bomboane este trimis de o pompă dozatoare prin serpentina (2) a concentratorului (1). În această serpentină, datorită aburului din incintă, siropul fierbe şi împreună cu vaporii formaţi trece în camera de detentă (3) unde datorită modificării secţiunii, are loc o autoevaporare şi răcire a produsului prin condensarea vaporilor rezultaţi şi evacuarea gazelor necondensabile de pompa de vid (Pv). Masa de caramel (MC) cu un conţinut de substanţă uscată de 98-99%, se evacuează pe la partea inferioară a camerei de vid cu ajutorul unei clapete. Regimul de funcţionare este următorul: presiunea aburului până la 10-12 atm., temperatura de fierbere până la 135-1400C, timp de fierbere 0,5-1 min., depresiunea de 700- 720 mm Hg., temperatura în camera de vid de 105-1150C, timp de concentrare 2-3 min. În fig. 2.5 se prezintă o instalaţie de concentrare Baker Perkins, de tip schimbător de căldură lamelar-pelicular în care transferul de căldură dintre abur şi sirop se realizează aproape spontan, iar racordarea la pompa de vid măreşte efectul de concentrare.



Fig. 2.5 IInnssttaallaaţţiiee ddee ccoonncceennttrraarree BBaakkeerr PPeerrkkiinnss

11--ccoonncceennttrraattoorr;; 22--mmaannttaa aabbuurr;; 33--aaxx;; 44--ppaalleettee;; 55--aarriippiiooaarree;; 66--rreedduuccttoorr ddee vviitteezzăă;; 77--aalliimmeennttaarree ssiirroopp bboommbbooaannee;; 88--vveennttiillaattoorr;; 99--ddiisscc aalliimmeennttaarree;; 1100--eevvaaccuuaarree vvaappoorrii;; 1111--eevvaaccuuaarree mmaassăă ccaarraammeell;; 1122--eevvaaccuuaarree ccoonnddeennss..

Această instalaţie poate funcţiona la presiuni mai mari sau mai mici decât presiunea atmosferică şi constă dintr-un vas cilindric (1) cu partea inferioară conică (concentrator) prevăzut cu o manta (2) prin care circulă abur saturat. În partea centrală există axul (3) acţionat de la reductorul de viteză (6). Pe acest ax sunt fixate paletele (4) prevăzute cu aripioarele înclinate (5). Sistemul de palete şi aripioare are un efect de antrenare a siropului de bomboane de sus în jos şi unul de curăţire a suprafeţei schimbătorului de căldură. Tot pe axul (3), la partea superioară, se află discul centrifugal de alimentare cu sirop care repartizează un strat pelicular pe suprafaţa schimbătorului şi ventilatorul (8) care evacuează vaporii şi gazele prin racordul (10) către pompa de vid (PV). Siropul de bomboane se alimentează prin racordul (7) şi prin intermediul discului (9), se realizează proiectarea lui pe suprafaţa schimbătorului de căldură. Prin deplasarea lui pe verticală, în strat pelicular siropul se concentrează astfel încât la partea inferioară se colectează masa de caramel (MC) prin racordul (11). Condensul (CD) se evacuează prin racordul (12). Se poate obţine o masă caramel cu un conţinut de substanţă uscată de 97-98% în condiţiile următorului regim de procesare : presiune abur 10 barr, depresiune 750 mm. Hg, temperatură de fierbere 138-1450C, timp de concentrare 8 sec.



2.7 Prepararea umpluturilor pentru bomboane

Bomboanele umplute conţin 20-30% din masa lor umpluturi diverse care îmbunătăţesc calităţile senzoriale şi valoarea alimentară. Pentru a fi utilizate, umpluturile trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

- să prezinte stabilitate la conservare (gust, consistenţă); - să nu conţină grăsimi uşor degradabile; - să nu solubilizeze învelişul bomboanelor (umiditate limitată); - să prezinte o anumită consistenţă vâscoasă uniformă.

Umpluturi de sirop sau lichior. Siropul se prepară din zahăr şi sirop de glucoză în raport de 1:1 care se fierbe cu o cantitate mică de apă până la un conţinut de substanţă uscată de 86-87%. Adaosul mare de sirop de glucoză contribuie la reglarea vâscozităţii şi la prevenirea cristalizării (minim 30% zahăr invertit). Pentru lichioruri se adaugă alcool şi arome după ce siropul preparat a fost răcit sub temperatura de 800C. Umiditatea finală a umpluturii nu trebuie să depăşească 15%, pentru a nu solubiliza învelişul. Umplutura de miere se prepară la fel ca umplutura de sirop, cu deosebirea că la sfârşitul fierberii se adaugă mierea în proporţie de minim 25 % faţă de masa siropului. Umplutura de cremă-lapte se prepară prin fierberea unui amestec de zahăr, lapte, sirop de glucoză şi unt până la un conţinut de substanţă uscată de 82-88%. În timpul fierberii proteinele din lapte reacţionează cu zaharurile, formând melanoidine care imprimă o culoare caracteristică iar o parte din substanţele aromatizante se volatilizează. Din acest motiv se recomandă o fierbere şi concentrare un timp scurt în aparate sub vid. Cand se utilizează lapte praf, acesta se dizolvă în prealabil în apă cu temperatura de 38-400C. Umplutura spumantă se prepară prin omogenizarea siropului de zahăr şi glucoză cu un conţinut de s.u.= 90% cu o suspensie de albuş spumată în prealabil. Siropul cu temperatura de 800C se introduce treptat în suspensie şi se continuă baterea amestecului până la obţinerea unei mase spumoase. Umpluturi de fructe. Sunt preparate din marc de mere, cu adaos de pulpe de alte fructe (vişine , zmeură, căpşuni, ş.a.) care imprimă gustul specific, zahăr şi sirop de glucoză în raport de 2:1. Siropul de glucoză poate fi înlocuit cu sirop din deşeuri de bomboane şi apă. Aproape toate sortimentele de bomboane conţin o umplutură de fructe preparată după următoarea formulă: 100 kg. zahăr, 50 kg. sirop de glucoză şi 97 kg. piuré de fructe. Prepararea acestor umpluturi se face prin fierbere şi concentrare în instalaţii sub vid până la un conţinut de s.u.= 84-85%. Umplutura de fondant se obţine printr-un proces de fierbere-concentrare a unui sirop de zahăr cu sirop de glucoză până la un conţinut de s.u.= 85-92% urmat de o batere la o temperatură de 600C prin care se formează cristalele de zaharoză. Această masă albă cu o structură microcristalină poate fi asociată cu alte materiale (coloranţi, aromatizanţi, etc.). Umplutura de pralină se prepară din miez de sâmburi graşi (alune, arahide, nuci, etc.), prăjiţi şi amestecaţi cu zahăr farin şi masă de ciocolată. Prăjirea miezului se face la temperatura de 135-1400C, timp de 15-20 min. după care se amestecă cu zahăr şi masă de ciocolată într-un melanjor până la obţinerea unei paste fluide şi omogene. Pentru obţinerea unei praline de caliatate superioară, pasta obţinută la melanjor este trecută prin broeză cu trei valţuri pentru reducerea



dimensiunilor particulelor până la 30µ, urmată de o conşare la temperatura de 600C, timp de 4-6 ore.

2.8 Prelucrarea masei de caramel

Se realizează prin operaţiile de: răcire (temperare), frământare, tragere, rolare, umplere şi calibrare. Masa de caramel cu temperaturi cuprinse între 115-1500C funcţie de aparatul de concentrare, trebuie răcită cât mai repede la temperaturi de 75-800C. La această temperatură, masa cu aspect fluid vâscos devine plastică, nelipicioasă şi cu proprietăţi de a păstra forma care i se imprimă. Dacă răcirea se execută lent apare pericolul zaharisirii. Procesul de răcire a masei de caramel se desfăşoară pe 2 direcţii:

- de jos în sus, datorită contactului cu masa termală răcită cu apă de răcire;

- de sus în jos, datorită curenţilor de aer din incintă sau cu ajutorul ventilatoarelor. După modul de funcţionare al instalaţiile de răcire pot fi:

- cu funcţionare discontinuă (mase termale); - cu funcţionare continuă (sistem mecanizat).

Fig. 2.6 Masă termală rece

1- suprafaţă de contact; 2- arbore intrare apă de răcire; 3- arbore ieşire apă de răcire

Masa termală rece (fig.2.6) este formată dintr-o masă paralelipipedică cu 2 suprafeţe metalice din oţel inox alimentar, dispuse la o distanţă de 15-20 cm în care se formează o zonă de răcire. În acest spaţiu de răcire sunt amplasate nervurile (3) formate din pereţi despărţitori de tip diafragmă care dirijează circulaţia apei de răcire. Prin arborele scurt (2) intră apa de răcire care după ce preia căldură de la suprafaţa de contact (1) este colectată în partea opusă de alt arbore scurt (2`). Pentru a mări efectul de lucru masa se poate roti cu 1800 faţă de axa arborelui 2-2` ceea ce permite folosirea alternativă a celor 2 suprafeţe de răcire. Aceste mese termale sunt utilizate pentru recepţionarea masei de caramel din aparatele de concentrare, răcirea acesteia până la temperatura de 90-750C şi prelucrarea cu ajutorul unor bare metalice prin care se realizează şi introducerea substanţelor de aromă, gust şi culoare într-un interval de timp de câteva minute. Pentru menţinerea unei temperaturi optime a masei de caramel în domeniul plastic (90-750C) se utilizează mese termale calde care au o construcţie asemănătoare cu cele de răcire cu deosebirea că aceasta nu mai este rabatabilă iar agentul termic este aburul sau apa caldă care circulă printr-o serpentină amplasată în spaţiul dintre cele 2 suprafeţe.



Masa de răcire în sistem mecanizat (fig. 2.7) constă din tremia de alimentare (1) unde se aduce masa caramel de la concentrator. Ea pătrunde între cei doi tăvălugi (2) cu sens de rotire opus şi cu sistem de răcire propriu. Datorită contactului cu zona răcită a tăvălugilor masa de caramel (Mc), are proprietatea de a forma o pojghiţă subţire la suprafaţă evitându-se lipirea acesteia de de tăvălugi şi de suprafaţa de răcire (3).

Fig. 2.7 Masă de răcire în sistem mecanizat

1- tremie de alimentare; 2,5- tăvălugi; 3- suprafaţă de răcire; 4- sistem dozare; 6- nervuri pliere; 7- masă caramel.

Această suprafaţă este un plan uşor înclinat faţă de orizontală prevăzut cu zone de alimentare cu apă de răcire. Unghiul pantei şi caracterul vâscos al Mc (7) asigură curgerea naturală şi răcirea acesteia. În ultima 1/3 a zonei de răcire, prin sistemul de dozare (4) se aduc componentele de gust , aromă şi culoare. Pentru reţinerea acestora la suprafaţă se realizează plierea marginilor Mc cu ajutorul nervurilor longitudinale (6). La capătul masei de răcire există o pereche de tăvălugi (5) cu caneluri ce realizează introducerea componentelor de gust, aromă şi culoare în Mc răcită (prefrământare). Acizii alimentari se introduc, după colorare, la temperaturi < 950C, sub formă de soluţii filtrate, dizolvaţi în prealabil într-o cantitate mică de Mc. Pentru acidulare se utilizează acizi sub formă cristalină, stabili şi cu capacitate mică de invertire (citric, tartric, malic, etc.), în doze de 4-15g/ kg Mc.în funcţie de tipul bomboanelor. Aromatizanţii şi coloranţii se introduc, la temperaturi < 950C, sub formă de esenţe lichide în doze de 2-4g/kg Mc. Pentru vanilină se utilizează doze de 0,5 g/kg Mc. Deşeurile din Mc rezultate din ciclurile anterioare se adaugă în Mc care nu este destinată pentru umpluturi în doze de max. 9-10% Mc. Frământarea masei de caramel se realizează pentru:

- repartizarea uniformă a ingredientelor în masa de caramel; - îndepărtarea bulelor de aer care s-au încorporat în timpul operaţiilor

anterioare.



Operaţia se execută: - manual pe masă termală rece; - mecanic în instalaţii cu funcţionare discontinuă sau continuă.

Instalaţia de frământare continuă prezentată în fig. 2.8 are în componenţă banda de

transport (2) montată pe tamburii (1) conduce masa de caramel până la prima pereche de tăvălugi rifluiţi (3) care realizează frământarea şi trecerea ei din poziţie orizontală în poziţie

Fig.2.8 Instalaţie de frământare continuă

1- tambur; 2- bandă; 3,3`,3”- tăvălugi rifluiţi; 4- dispozitiv cu arc

verticală. În această poziţie Mc intră în cea de-a doua pereche de tăvălugi (3`) cu o viteză periferică mai mică şi un număr de rifluri mai mic faţă de tăvălugii (3). Datorită diferenţei de viteză şi a numărului de rifluri, Mc este supusă unei frământări intense şi se produce o alunecare relativă a diferitelor straturi de material. În continuare, Mc trece la ultima pereche de tăvălugi (3”) cu viteza periferică mai mică şi număr de rifluri mai mic decât a tăvălugilor (3`) ceea ce asigură o continuare şi o finalizare a frământării. Menţinerea în poziţie verticală a produsului se realizează cu ajutorul unor dispozitive prevăzute cu arcuri. După frământare, Mc este preluată de o bandă transportoare care o predă la maşina de rolat, iar în cazul fabricării sortimentelor cu umpluturi se demontează tăvălugii (3,3`,3”), banda (2) realizând transportul de la maşina de răcit la maşina de tras. Prin operaţia de tragere (întindere), Mc îşi pierde aspectul sticlos, transparent, încorporează aer şi capătă un aspect mătăsos, devenind opacă. Se realizează manual sau mecanic asigurând totodată şi o amestecare bună a Mc cu aromatizanţi, coloranţi şi acizi. Tragerea manuală sau la “ tragerea la cui” se execută cu ajutorul unui cârlig fixat pe o placă de lemn în perete. Masa de caramel temperată, tăiată sub formă de fâşii se fixează în cârlig şi se trage de capătul inferior până când lungimea devine dublă sau triplă faţă de cea iniţială, după care operaţia se repetă de (30-50 ori) până când ea devine opacă. Tragerea mecanică se execută cu instalaţii speciale care au în componenţă trei braţe paralele, din care două mobile şi unul fix. Întinderea şi



împăturirea optimă se realizează după 65 rotaţii, un timp de 1,5-2 min., la temperatura optimă de 80-900C când se înglobează circa 0,28 l aer /kg Mc. După operaţia de frământare sau tragere, Mc este adusă la o formă şi dimensiune apropiată de cea a produsului finit cu ajutorul maşinii de rolat (fig.2.9)

Fig.2.9 Instalaţia de rolare 1- cuvă; 2- capac; 3- tăvălugi rifluiţi; 4- serpentină cu abur

Instalaţia funcţionează în regim discontinuu şi are în componenţă o cuvă semicilindrică (1) prevăzută cu capacul (2). În interiorul cuvei sunt montaţi 4 tăvălugi rifluiţi (3) din care doi (jos) sunt ficşi iar doi (sus) sunt reglabili şi au acelaşi sens de rotaţie care se schimbă periodic de la motorul de acţionare. În spaţiul dintre tăvălugi se aduce şarja de Mc cu temperatura de 75-800C. Datorită mişcării de rotaţie Mc ia forma unui baton conic cu vârful îndreptat în sensul fluxului tehnologic. Pentru a preveni ruperea batonului în timpul prelucrării tăvălugii au acelaşi sens determinând o răsucire a batonului iar sub cilindrise asigură menţinerea constantă a temperaturii cu ajutorul serpentinei cu abur (4). La această instalaţie se poate realiza şi introducerea unor anumite categorii de umpluturi prin intermediul unui tub central (asemănător şpriţurilor) care pătrunde pe 2/3 din lungimea batonului. Pe ultima1/3 din lungimea lui rămâne umplutura. Aceste umpluturi sunt aduse din instalaţiile de condiţionare, cu ajutorul unor pompe sau manual. Conul astfel format, este preluat de 4 perechi de tăvălugi cu rifluri (2, 2`, 2”, 2```) ale maşinii de calibrat (fig.2.10) care îl aduce de la diametrul iniţial (di) de la maşina de rolat, la diametrul final (df) corespunzător sortimentului. Pentru a păstra caracterul plastic al Mc tăvălugii sunt prevăzuţi cu rezistenţe electrice şi cu mecanism de reglare a distanţelor dintre ele pentru a realiza diferite tipuri de sortimente.

Fig.2.10 Maşina de calibrat 1- baton de caramel; 2, 2`, 2”, 2```- tăvălugi rifluiţi



Condiţia de funcţionare este ca vitezele periferice ale tăvălugilor să fie în următoarea relaţie: n1< n2< n3< n4 pentru a asigura un debit constant de masă de caramel. Acest sistem de calibrare poate fi combinat cu dispozitivele de modelare- formare- divizare constituind un agregat care poate realiza chiar şi ambalarea bomboanelor. Pentru unele sortimente de bomboane, la care umpluturile se introduc manual, este necesară o pregătire specială a masei de caramel în sensul realizării a două componente: învelişul exterior şi învelişul interior. Mai întâi Mc se aduce sub formă de foaie cu o anumită grosime, se aduce umplutura după care marginile foii se lipesc între ele, se suprapun şi se rulează uşor. Urmează introducerea într-o cămaşă exterioară de Mc a căror margini se ating fără a se suprapune. Sub această formă poate fi introdusă sau nu la maşina de rolat.Temperatura cămăşii exterioare trebuie să fie cu 2-30C mai mare decât a celei interioare care la rândul ei trebuie să fie cu 5-70C mai mare decât a umpluturii. Dacă temperatura umpluturii este mai mică cu 200C poate avea loc ruperea fitilului la prelucrare.

Învelişul bomboanelor umplute poate fi din Mc translucidă, trasă sau combinată, colorată sau necolorată şi aromatizată. La bomboanele umplute trase, învelişul cuprinde 2 straturi din care 1/3 strat exterior mătăsos şi 2/3 start interior translucid.

2.9 Formarea şi răcirea bomboanelor

Pentru formarea bomboanelor cu masă de caramel se utilizează o serie de maşini de ştanţat, cu diferite principii de funcţionare, cum ar fi:

- maşini de ştanţat cu valţuri (laminare, presare, ştanţare); - maşini de ştanţat cu lanţ (tăiere, presare, ştanţare); - maşini de ştanţat rotative (tăiere, presare, ştanţare).

Maşina de ştanţat cu valţuri (dropsiera) se utilizează pentru obţinerea bomboanelor simple sticloase în care masa de caramel sub formă de bandă este împinsă manual între valţuri, unde este presată, şi umple golurile în care sunt gravate formele bomboanelor. La ieşire banda de caramel formată de bomboanele presate, trece în tunelul de răcire şi ca urmare marginile subţiri de legătură dintre bomboane se rup şi bomboanele rămân independente. Răcirea bomboanelor se realizează la temperatura de 400C când acestea se întăresc, devin casante, având aspect şi consistenţă caracteristică. Operaţia se desfăşoară rapid într-o instalaţie cu aer la temperatura de 12-140C şi o umiditate relativă de max.60%. Bomboanele care nu sunt bine răcite se deformează după ieşirea din sistemul de răcire.

2.10 Finisarea bomboanelor

Pentru a preveni acţiunea higroscopică a zaharozei care în prezenţa fructozei şi a zahărului invertit se manifestă încă de la o umiditate relativă de 62,7% la temperatura de 200C se utilizează următoarele măsuri:

- lustruirea, drajarea, pudrarea, brumarea. - ambalarea individuală sau în grup.

Dacă lustruirea, drajarea şi pudrarea sunt operaţii specifice pentru bomboanele tip drajeuri, brumarea se execută pentru sortimentele de bomboane neumplute. Prin această operaţie se realizează o acoperire a bomboanelor cu



o crustă subţire de microcristale de zaharoză care se formează după prelucrarea suprafeţei cu un sirop de zaharoză cu s.u. = max. 80%. Brumarea se realizează în turbine de drajare prin stropirea bomboanelor cu sirop în mai multe etape. La contactul cu suprafaţa bomboanelor are loc o solubilizare parţială a zaharozei. Datorită efectului de uscare-răcire, o parte din apă se evaporă şi la suprafaţă apare o soluţie de zaharoză supraconcentrată care cristalizează parţial formând o peliculă de microcristale nehigroscopică (până la φaer= 90-95%).

2.11 Ambalarea şi depozitarea bomboanelor

În ultima vreme s-a trecut la ambalarea individuală a bomboanelor în hârtie cerată, staniol , celofan, ş.a. şi apoi ambalarea în cutii de carton de 5 kg. prin care se asigură un termen de valabilitate mai lung şi o îmbunătăţire a modului lor de prezentare. Aceste operaţii se execută cu diferite maşini de ambalat. Bomboanele învelite sau neînvelite se preambalează în pungi de polietilenă, celofan cu un conţinut de max. 500 g. Depozitarea bomboanelor ridică probleme legate de stabilitatea lor în timpul depozitării şi care se datorează în special caracterului lor higroscopic. Din acest motiv în depozite, se recomandă o temperatură constantă (max. 200C) cu umiditatea relativă între 50% şi 75%, iar conţinutul de zahăr invertit să fie cât mai scăzut posibil.

2.12 Indicatori de calitate Bomboane sticloase neumplute STAS 1841-98

Proprietăţile senzoriale ale bomboanelor sticloase neumplute sunt prezentate în tabelul 2.1. Tabel 2.1 Proprietăţi senzoriale bomboane sticloase neumplute Aspect : - exterior.. - interior..

bucăţi de formă regulată (excepţie roxuri) cu suprafaţa brumată sau nebrumată, fără asperităţi, uscate, nelipicioase, neaglomerate. masă amorfă, sticloasă, casantă, straturi în diverse culori (b. trase), desen clar (roxuri).

Culoare uniformă, în concordanţă cu aroma / adaosul utilizat. Gust plăcut, dulce / dulce acrişor, specific adaosului / aromei utilizate. Aromă plăcută, bine precizată.

Proprietăţile fizico-chimice ale bomboanelor sticloase neumplute sunt prezentate în tabelul 2.2.



Tabel 2.2 Proprietăţi fizico-chimice bomboane sticloase neumplute

Caracteristici

Valoare

Zahăr direct reducător (zahăr invertit), % max. 25 Zahăr total (zahăr invertit), % min. 65 Aciditate (acid citric), % min. 0,3 Umiditate, % max. 2,0 Grăsime (b. cu lapte şi frişcă), % min. 3,0 Cenuşă insolubilă în HCl 10%, % min. 0,1 Arsen, mg/kg 0,2 Cadmiu, mg/kg 0,01 Plumb, mg/kg 1,0 Zinc, mg/kg 15 Cupru, mg/kg 10 Staniu, mg/kg 25 Mercur, mg/kg -

Se admit max. 2% bomboane deformate şi sparte într-o unitate de ambalaj. Termene de valabilitate:

- bomboane sticloase simple .........................max.120 zile; - bomboane sticloase cu adaosuri..................max. 90 zile.

Bomboane umplute N.I.D. 1493 / 1977 Proprietăţile senzoriale ale bomboanelor umplute sunt prezentate în tabelul 2.3. Tabel 2.3 Proprietăţi senzoriale bomboane umplute

Caracteristici Condiţii de admisibilitate Aspect bucăţi de formă şi mărimi diferite.La b. cu înveliş de ciocolată ambele

feţe sunt identice/ una plată şi fără luciu. Culoare uniformă, în concordanţă cu aroma, omogenă / dungi de culori diferite

(b. cu lapte). Gust şi aromă plăcute, corespunzătoare adaosurilor şi aromelor utilizate, fără gust şi

miros rânced, amar, de mucegai sau alt gust şi miros străin. Consistenţa învelişului

masă uniformă, poroasă (b. trase), nezaharisită, cristalizată (b. cu lapte după 5 zile de la fabricaţie), caracteristică ciocolatei (b. cu ciocolată)

Consistenţa umpluturii

corespunzătoare compoziţiei (fluidă/vâscoasă, păstoasă, omogenă )

Proprietăţile fizico-chimice ale bomboanelor umplute sunt prezentate în tabelul 2.4.



Tabel 2.4 Proprietăţi fizico-chimice bomboane umplute

Caracteristici Valoare Umiditate - înveliş caramel, % max. 2,5 - înveliş ciocolată, % max. 3,0 - umplutură marţipan / pralină,% max. 14 - umplutură cu cremă fondant, lapte, sirop, % max. 15 - umplutură cu miere, jeleu, rahat, sirop, alcool, cremă spumoasă, % max. 18-20 - umplutură cu fructe (pastă, marmeladă), ciocolată, % max. 20-22 - umplutură aromată, % max. 25 Zahăr - zahăr direct reducător (zahăr invertit) înveliş caramel 25 - zahăr direct reducător umplutură de marmeladă în ciocolată, % max. 30 Aciditate (acid citric) - înveliş, % min. 0,4 - umplutură cu cremă fondant, % min. 0,2 - umplutură cu sirop, jeleu, grăsimi, % min. 0,4 - b. umplute cu marmeladă în ciocolată, % min. 0,2 Grăsime - umplutură cu cacao, % min. 6 - umplutură de ciocolată, % min. 25 - umplutură de marţipan / pralină, % min. 18 - umplutură cu cremă aromată, % min. 14 - înveliş ciocolată, % min. 31 - înveliş ciocolată cu lapte, % min. 29 - b. cu lapte (înveliş + umplutură), min. 2,5 Conţinut de umplutură, % 18-25 Conţinut de ciocolată (b. ciocolată), % min. 15 Cenuşă insolubilă în HCl 10%, % max. 0,1 Arsen, mg/kg 0,2 Cadmiu, mg/kg 0,01 Plumb, mg/kg 1,0 Zinc, mg/kg 15 Cupru, mg/kg 10 Staniu, mg/kg 25 Mercur, mg/kg -

Se admit max. 2% spărturi şi max. 5% bomboane deformate. Termene de valabilitate: - bomboane umplute ambalate în grup………..max.60 zile; - bomboane umplute ambalate individual……...max.90 zile.


1. Care sunt fazele de fabricaţie ale bomboanelor. 2. Prin ce variante se realizează suprasaturaţia soluţiilor de zaharoză. 3. Ce compuşi se formează în timpul reacţiilor Maillard. 4. Care sunt variantele de preparare ale siropului de bomboane. 5. Care sunt instalaţiile de obţinere a masei de caramel. 6. Ce tipuri de umpluturi pentru bomboane cunoaşteţi. 7. Cum se realizează operaţiile de prelucrare a masei de caramel. 8. Care sunt proprietăţile fizico-chimice ale bomboanelor umplute.

Bibliografie _________________________________________________________________________


114

Bibliografie

1. Banu C.(coordonator),1999 - Manualul inginerului de industrie alimentară, v.II, Ed. Tehnică Bucureşti 2. Burluc R.M., - Note de curs 3. Iliescu L. Rappaport I. Fluieraru I.,1974 - Tehnologia produselor zaharoase, Ed.Did.şi Ped. Bucureşti 4. Nicolescu G., Petrescu N., 1967 - Fabricarea produselor zaharoase, Ed. Tehnică Bucureşti 5. x x x x x, 1997 - Cocoa & Chocolate Manual, Netherlands.

Tehnologia şi controlul calităţii caramelelor ____________________________________________________________________

_________________________________________________________________ Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase

29

3. Tehnologia şi controlul calităţii caramelelor

3.1 Generalităţi. După unele proprietăţi, masa de caramele se apropie de masa pentru bomboane sticloase, produsul finit având o structură predominant amorfă, iar după alte proprietăţi, masa de caramele se apropie de masa de fondant, produsul finit având o structură predominant cristalină. Există şi variante tranzitorii cu obţinerea unei structuri cristalin – amorfe, fie direct din procesare, fie în timp prin păstrare – depozitare, datorită unor procese fizico – chimice caracteristice. În funcţie de reţeta de fabricaţie, umiditate şi procedeul de preparare, masa de caramel conduce la obţinerea unor caramele tari, semitari sau moi caracterizate de unele proprietăţi fizico – chimice şi compoziţionale. Astfel la caramelele tari proporţia de zahăr poate ajunge până la 60%, cea de sirop de glucoză până la 30%, lapte praf 10-30%, grăsimi 1-3%, iar la caramelele moi, zahăr până la 30%, sirop de glucoză 30-50%, lapte praf 30-10%, grăsimi 8-10%. Tipul de caramele semitari se încadrează între cele două categorii. Cea mai importantă parte a zaharurilor este reprezentată de compuşii de zaharoză – glucoză; partea proteică de lapte, iar partea de grăsimi de grăsimile din lapte, margarină, unt, ş.a. Fiecare component de bază are o anumită influenţă asupra structurii şi gustului produsului finit, asigură desfăşurarea proceselor care au loc la fierberea amestecului. Un rol esenţial revine grăsimilor care influenţează gustul, realizează o anumită maleabilitate a produsului, reduc capacitatea de higroscopicitate a produsului finit, contribuie la reducerea lipirii produsului de suprafaţa instalaţiilor sau de ambalaj şi după unele teorii, păstrează şi reţin mai bine substanţele aromatizante din produsele cu lapte. Masele pentru caramele sunt sisteme eterogene în care laptele are un rol determinant în formarea gustului, aromei şi în mărirea valorii alimentare a produsului finit.

3.2 Procesele care au loc la fabricarea caramelelor

Pentru obţinerea masei pentru caramele, masa iniţială de materii alimentare este supusă prelucrării termice (fierbere) unde au loc o serie de modificări fizico – chimice, se dezvoltă gustul şi aroma caracteristică, masa capătă o culoare mai închisă şi se măreşte vâscozitatea sistemului. Are loc invertirea zaharozei care, în prezenţa produselor lactate se desfăşoară cu intensitate mai mică. Procesul tehnologic fiind legat de regimuri termice ridicate (> 1200C) sunt create condiţii de desfăşurare a modificărilor chimice, în special, a celor de tipul reacţiilor amino-zaharuri. Alături de lactoză, zaharoză, glucoză şi fructoză, în masa de caramele mai apar şi alte componente cu mase moleculare mai mari. Pe măsură ce fierberea avansează au loc modificări în conţinutul de substanţe reducătoare, umiditate, azot solubil în apă, cu formarea de compuşi zaharo-aminici. Odată cu mărirea pH-ului şi degradarea avansată a zaharurilor se formează produşi



30

care măresc higroscopicitatea produsului finit. Repartizarea optimă a fracţiunilor grase contribuie la mărirea protecţiei împotriva umectării. La fabricarea caramelelor (la fierberea în aparate cu serpentină) datorită adaosului de produse lactate are loc coagularea proteinelor care depinde de: aciditatea mediului, durata de tratament termic, conţinutul de s.u. din amestec, starea de dispersie a grăsimilor şi de raportul dintre săruri. Prin mărirea concentraţiei de produse lactate, temperatura de coagulare scade. Prin mărirea concentraţiei de zaharuri, capacitatea de stabilizare a proteinelor laptelui la tratamentul termic se măreşte. Pentru mărirea stabilităţii se recomandă reducerea acidităţii mediului şi modificarea compoziţiei de săruri prin introducerea de citrat de sodiu. Prin încălzirea prealabilă a laptelui, temperatura de coagulare a proteinelor este mai ridicată. Repartizarea uniformă a grăsimilor în masa de caramele reduce cantitatea de proteine coagulate. La începutul procesului de prelucrare termică conţinutul de substanţe reducătoare se măreşte datorită invertirii zaharozei şi apoi scade datorită reacţiilor de melanoidinizare. Se formează produse cu un caracter acid care conduc la creşterea acidităţii şi scăderea pH-ului. Pentru a asigura o aromă şi un gust specific se recomandă o prelucrare termică specială a masei până la fierbere prin care se urmăreşte modificarea comportării lactozei care poate fi sub forma α sau β cu comportamente diferite la fierbere. Lactoza este cea mai puţin solubilă dintre toate zaharurile şi cristalizează în soluţii suprasaturate numai în prezenţa germenilor de cristalizare. Dacă se găseşte în amestec cu alte zaharuri, ea reduce solubilitatea acestora prin capacitatea proprie de hidratare. Se admite că prin cristalizare, lactoza poate reţine substanţele volatile de aromă păstrând aroma produsului finit (părere contradictorie cu a celor care susţin că acest rol îl joacă grăsimile). În anumite condiţii se pot obţine mase de caramele cu structură cristalină prin introducerea unor cantităţi de cristale de zahăr drept sursă de amorsare pentru formarea centrilor de cristalizare.

3.3 Procedee de obţinere a caramelelor

În funcţie de reţetele de fabricaţie şi de condiţiile de procesare, caramelele se obţin prin procedee clasice sau moderne. Conform unei variante clasice în care se utilizează aparatul Universal, laptele praf, zahărul, apa şi celelalte materiale se introduc în cuva superioară care funcţionează la presiunea de 1 atm realizată cu ajutorul aburului cu presiunea de 4-5 atm. La început se prepară siropul de zahăr cu apă. În momentul când acesta ajunge la fierbere se adaugă peste el laptele praf, untul şi apoi siropul de glucoză (în reprize). După fierberea amestecului un timp de 15-20 min., către sfârşit se adaugă restul de materiale (pudră de cacao, cafea, suc de fructe, sâmburi măcinaţi, etc.). Temperatura de fierbere a masei de caramele depinde de sortimentul propus: - pentru caramele tari T= 128 – 1300C; - pentru caramele semitari T= 115 – 1200C; - pentru caramele moi T= 110 – 1150C.



31

În timpul fierberii au loc procesele fizico- chimice amintite mai sus. După fierbere masa este transferată în cuva inferioară a aparatului care este pusă în legatură cu o pompă de vid. În această fază masa mai poate pierde 1-2% din umiditate, răcindu-se până la 100-1050C datorită unei depresiuni de 300-400 mm. Hg. Către sfârşitul fierberii uneori se mai pot adăuga şi unele substanţe de aromă. Procedeele moderne de obţinere a caramelelor; Baker Perkins, Ter Braak, Otto Hansen, Tourell folosesc linii continui care realizează solubilizarea şi fierberea continuă, caramelizarea continuă, dozarea materiilor grase si aromatizante. Instalaţia Tourell este prezentată în fig. 3.1

Prelucrare mecanică

Fig. 3.1 Instalaţie Tourell de obţinere a masei pentru caramele 1- instalaţie de omogenizare; 2- instalaţie de solubilizare; 3- instalaţie de fierbere- concentrare; 4- instalaţie de pregătire materiale de adaos; 5- instalaţie de melanjare – caramelizare; P- pompă; MR- motor reductor; A.M.- alte materiale; Ab- abur; Cd- condens Instalaţia de omogenizare (1) a materialelor (apă, zahăr, sirop glucoză) este formată dintr-un vas conic cu ax vertical prevăzut cu dispozitiv de amestecare de tip elicoidal acţionat de la un motor reductor şi cu manta dublă pentru abur. Alimentarea se face pe la partea superioară, gravitaţional iar evacuarea pe la partea inferioară cu ajutorul unor pompe şi vane speciale. Instalaţia de solubilizare (2) este formată din doi cilindri verticali prevăzuţi cu manta de încălzire care asigură operaţiile de finisare a solubilizării şi prefierbere. Solubilizarea se realizează ca efect al schimbului de căldură şi a operaţiei de amestecare cu un şurub vertical acţionat de la un motor reductor. Când se constată o solubilizare necorespunzătoare soluţia este returnată în primul solubilizator. Alimentarea se face pe la partea inferioară iar evacuarea pe la partea superioară. De la solubilizare siropul este dirijat la fierbătorul propriu-zis (3) care este format dintr-un bazin paralelipipedic cu partea inferioară semicilindrică în interiorul căreia se găseşte dispozitivul orizontal de agitare-amestecare de tip elicoidal. Spaţiul acestui bazin este împărţit în 6 secţiuni fiecare având zona proprie de încălzire cu abur, circulaţia siropului de la o zonă la alta realizându-se prin preaplin.Evacuarea se realizează cu o clapetă care acţionează după un



32

anumit timp de fierbere corelat cu umplerea vasului. Aburul are o presiune de 8,4 atm. cu ajutorul căruia se realizează o concentrare finală în timp de 18 min. Instalaţia de melanjare-caramelizare (5) are o construcţie asemănătoare cu a fierbătorului (3) cu deosebirea că este prevăzut cu 3 secţiuni de agitare-fierbere. Pe o durată de cca. 5 min. se realizează operaţia de caramelizare şi omogenizare cu celelalte materiale care se introduc în prima zonă. Instalaţia (5) este deservită şi de instalaţia (4) în care se realizează pregătirea materialelor de adaos. După concentrare – caramelizare, masa pentru caramele este prelucrată mecanic pe linii continui asemănătoare celor de la bomboane. Fabricarea caramelelor masate (frământate) Pentru obţinerea caramelelor de acest tip, masa se poate concentra în cazane tip Duplex prevăzute cu agitatoare şi aparate de vid. După concentrare masa este supusă frământării pentru obţinerea unei structuri cristaline prin introducerea sfărâmăturilor de caramele din şarjele anterioare în proporţie de până la 15% faţă de masă sau cristale de zahăr în proporţie de 0,5-1%. În timpul acestei operaţii care durează 5-10min. masa pentru caramele se menţine la temperatura de 115-1170C. Prelucrarea masei pentru caramele Se realizează prin diferite metode în funcţie de sortiment şi de dotarea tehnică a secţiei. Dacă la modelare se foloseşte tehnica „ prin tăiere” masa caldă este turnată din aparatul de fierbere–concentrare în tăvi metalice şi se supune răcirii cu aer (t=20-250C) până la temperatura t=55-500C pentru caramelele tari sau la temperatura t=40-450C pentru caramelele masate. După răcire masa este scoasă din tăvi şi se supune laminării cu ajutorul valţurilor cu rifluri până la o grosime a foii de 14-15 mm. Blaturile obţinute la mărimea individuală a unei caramele cu ajutorul unor instalaţii cu discuri în plan longitudinal şi transversal. Caramelele semitari se modelează şi se învelesc în agregate formate din maşina de rolare, calibrare, divizare, împachetare individuală sau pe grup. Depozitarea se realizează la temperaturi de până la 20-250C.

3.4 Indici de calitate Caramele (Reglementare tehnică )

Proprietăţi senzoriale Gust şi miros – specifice, fără gust de rânced, fără gust şi miros străin. Umpluturile de fructe fără gust de ars; Culoare -- uniformă să specifică; Suprafaţă -- uscată, fără fisuri, netedă sau reliefată; Formă -- specifică, fără deformare. Defectele posibile ale caramelelor sunt prezentate în tabelul 3.1 iar proprietăţile fizico-chimice în tabelul 3.2



33

Tabel 3.1 Defecte, cauze, remedieri Defecte Cauze Remedieri Cristalizări parţiale

- omogenizare incompletă; - conţinut mic de z. reducător(<9%); - migrare zahăr si grăsimi.

- control amestecare; - dozare corectă; - control amestecare.

Umezire - conţinut mare de z.reducător(>23%); - depozitare necorespunzătoare.

- dozare corectă; - control temp., umiditate.

Râncezire - depozitare necorespunzătoare. - control temp., umiditate. Lipirea hârtiei de produs

- conţinut mic de grăsimi; - hârtie necorespunzătoare; - depozitare necorespunzătoare.

Dozare corectă; control calitate hârtie; control temp., umiditate.

Tabel 3.2 Proprietăţi fizico-chimice caramele Denumire U. M. Valori admisibile

Umiditate masă de caramel, max. Zahăr reducător în caramele,max.: - neacidulate - acidulate ( 0,6% acid) - acidulate (> 0,6% acid) - cu lactoză Aciditate, min.: caramele-dropsuri : - acidulate ( 0,6% acid) - acidulate (1,0% acid) - acidulate (1,5% acid) caramele cu umplutură de fructe şi fondant: - acidulate (0,4% acid) - acidulate (0,8% acid) - acidulate(1,0% acid) - caramele cu umplutură de zh. pudră şi unt de cocos Conţinut de umplutură (funcţie de buc/kg): caramele cu marţipan, ciocolată, nuci, cereale: - <120 - 121-160 - 161-190 - >190 caramele învelite, modelate prin rulare: - <100 - 101-120 - 121-150 - 151-200 - >200

% % % % % 0 ac.citric 0 ac.citric 0 ac.citric 0 ac.citric 0 ac.citric 0 ac.citric 0 ac.citric % % % % % % % % %

3,0 – 4,0 20,0 22,0 23,0 32,0 7,1 10,0 16,0 3,0 6,0 9,0 7,1 33,0 31,0 30,0 25,0 27,0 26,0 25,0 22,0 17,0


1.Care sunt procesele care au loc la fabricarea caramelelor. 2. Care sunt aparatele componente ale instalaţiei Tourell. 3. Care sunt indicii calitativi ai caramelelor.

Tehnologia ciocolatei _________________________________________________________________________


47

6. Tehnologia ciocolatei

6.1. Generalităţi Ciocolata este un produs alimentar care se obţine din masă de cacao, zahăr

pudră, unt de cacao, lecitină, cu sau fără adaosuri de alte materii alimentare (lapte praf, alune, cafea, stafide, arome, ş.a.). Aceste adaosuri se folosesc pentru:

- mărirea valorii alimentare; - îmbunătăţirea gustului şi aromei; - realizarea sortimentelor cu umpluturi. Produsele de ciocolată asigură următoarele avantaje: - însuşiri senzoriale deosebite; - digestibilitate rapidă; - valoare energetică ridicată (4600-5600 kcal/kg); - gamă sortimentală diversificată; - utilizări pe scară largă în obţinerea unor produse zaharoase, făinoase, de cofetărie şi patiserie, lactate, farmaceutice; - durată de conservare relativ lungă. 6.2. Gama sortimentală: După compoziţie: - ciocolată simplă - amăruie

- cuvertură - obişnuită - menaj

- ciocolată cu adaosuri - lapte - cafea (mocca)

- fructe - sâmburi graşi - cereale

-ciocolată cu umplutură - fondant - lapte - fructe - sâmburi graşi - marţipan - crocant - pralină - nuga

După formă: - ciocolată - bloc

- tablete - batoane - bomboane - figurine - granule



48

După compoziţie, se produc în general următoarele sortimente de ciocolată (tabelul 6.1).

Tabel 6.1 Compoziţii generale la sortimente de ciocolată

Sortimentul Masa de cacao, %

Unt de cacao, %

Zahăr, %

Lapte praf, %

Lecitină, %

Ciocolată masivă 44,5 10 45 - 0,5 Ciocolată cu lapte 14,5 25 40 20 0,5 Ciocolată albă - 29,5 45 25 0,5 Ciocolată cuvertură 40 14,5 45 - 0,5

Procesul tehnologic de fabricaţie a ciocolatei simple (fig. 6.1.) cuprinde

următoarele trei etape: - prepararea masei de cacao; - prepararea masei de ciocolată; - modelarea ciocolatei. În prima etapă sunt incluse următoarele operaţii tehnologice: - curăţirea şi selectarea crupelor de cacao; - prăjirea crupelor de cacao; - zdrobirea crupelor de cacao şi separarea miezului de cacao de coji şi

germeni; - măcinarea miezului de cacao şi obţinerea masei de cacao. Etapa a doua cuprinde următoarele operaţii tehnologice: - amestecarea masei de cacao şi a componentelor cu obţinerea masei de

ciocolată; - mărunţirea fină (rafinarea) masei de ciocolată; - finisarea (conşarea) ciocolatei. Etapa a treia cuprinde următoarele operaţii tehnologice: - temperarea ciocolatei; - turnarea în forme (mularea); - trepidarea (vibrarea); - răcirea; - scoaterea din forme (demularea); - ambalarea, depozitarea şi livrarea.



49

Fig. 6.1 Schema tehnologică de fabricaţie a ciocolatei şi a pudrei de cacao



50

6.3 Materii alimentare 6.3.1 Crupele (boabele) de cacao Crupele de cacao sunt seminţele fructului arborelui de cacao (Theobroma

cacao- alimentul lui Dumnezeu), care este cultivat în zone cu altitudine joasă de circa 600m până la 1000m, în interiorul latitudinii de 20° de o parte şi de alta a ecuatorului.

Arborele de cacao este cultivat în zone cu climat umed, cu protecţie faţă de lumina soarelui iar solul să conţină substanţe organice şi să aibă o structură rezistentă, tare.

Furnizorii principali de crupe sunt: Coasta de Fildeş, Ghana, Camerun şi Nigeria (Africa), Brazilia şi Ecuador (America de Sud), Indonezia şi Malayezia (Asia).

Înflorirea în cepe după 18 luni – 3 ani în funcţie de soi şi este maximă între 10 şi 20 ani. Fructul ajunge la maturitate între 4 şi 8 luni şi se prezintă sub formă de păstaie (eliptică), cu lungimea de 15-25cm şi diametrul de 7-10cm. Păstaia conţine 25-30 seminţe sau boabe simple aranjate pe 5 rânduri învelite într-o pieliţă subţire şi o pulpă mucilaginoasă.

După recoltare, fructele coapte sunt tăiate cu ajutorul unor cuţite speciale, după care crupele sunt scoase şi supuse unui proces de fermentare.

În acest scop, ele sunt aşezate în grămezi de circa 1m înălţime, în camere de fermentare timp de 5-6 zile.

Datorită temperaturii şi umidităţii se declanşează fermentaţia lactică şi acetică în timpul căreia carbohidraţii se transformă în alcooli care se oxidează la acid acetic şi apoi la dioxid de carbon şi apă, ridicând temperatura la peste 50°C.

În timpul fermentaţiei au loc următoarele transformări: - lichefierea pulpei aderente de crupe; - dezvoltarea precursorilor de aromă prin fermentarea pulpei; - modificarea culorii crupei de la violet la maron ciocolatiu; - oxidarea parţială a substanţelor tanante; - inactivarea puterii germinative, favorabile pentru prelungirea depozitării

crupelor fără riscul contaminării la un conţinut de umiditate <7%. După fermentare crupele de cacao sunt uscate până la umiditatea de

maximum 7% pentru a preveni apariţia mucegăirii în timpul depozitării. Compoziţia medie a crupelor de cacao pentru procesare este prezentată în tabelul 6.2.

Tabel 6.2 Compoziţia medie a crupelor de cacao

Component Valoare [%] Umiditate 5,0 Proteine 11,5 Grăsime 54,0 Carbohidraţi 1,0 Celuloză şi fibre vegetale brute 9,0 Săruri minerale 2,6 Acizi organici şi arome naturale 9,5 Tanin şi componente de culoare 6,0 Teobromină 1,2 Cafeină 0,2 Total 100,0



51

Substanţele proteice sunt formate din albumine şi globuline. Grăsimea este reprezentată de untul de cacao. Carbohidraţii sunt daţi în principal de amidon. Se mai găsesc celuloză şi

pentozani. Sărurile minerale sunt în special cele de potasiu, fosfor şi magneziu. Acizii organici sunt următorii: malic, d-tartric, oxalic şi citric. Substanţele

aromatice sunt formate din d-linalool cu acizi graşi inferiori (caprilic, caprinic, valerianic) şi cu esterii lor (acetat de amil, butirat de amil).

Teobromina(3,7 dimetil xantina) face parte din grupa purinelor şi este caracteristică crupelor de cacao. Este un excitant al sistemului cardiovascular şi un diuretic puternic.

Cafeina (1,3,7 trimetil xantina) are proprietăţi diuretice mai slabe decât teobromina dar este un excitant puternic al sistemului nervos central şi un stimulator al inimii.

6.3.1.2 Aprecierea calităţii crupelor de cacao În aprecierea calitativă a crupelor de cacao se iau în considerare următoarele

proprietăţi: - aromă, gust, culoare; - lungimea medie – 20-25 mm; - grosimea medie – 1/5 din lungime; - masa medie – min. 103g/100 crupe; - procentul de coajă – 11-16 % din masa totală; - masa hectolitrică medie – 55-60 kg/hl. Evaluarea calitativă a crupelor de cacao se realizează prin calculul indexului

de calitate pe minimum trei probe din acelaşi lot. Crupele de cea mai bună calitate au indexul 100.

Pentru determinarea indexului de calitate se procedează la cântărirea şi numărarea crupelor (100g), urmată de examinarea interiorului prin secţionarea lor.

După Oficiul internaţional pentru cacao şi ciocolată la stabilirea indexului de calitate se utilizează următoarea schemă de punctaj:

- nr. crupe < 98 : - - nr. crupe > 98: 0,25p/crupă - crupe cenuşii: 1p/crupă - crupe violete: -

o 0-5 - o 6-10 1p o 11-15 2p o 16-20 3p o 21-25 4p o 26-30 5p o 31-35 7p o 36-40 9p

- crupe mucegăite: 2p/crupă - crupe viermănoase: 1,5p/crupă - impurităţi <5%: 0,5p/procent



52

- impurităţi >5%: 1,5p/procent - sfărâmături <5%: - - sfărâmături >5%: 0,5p/procent Valoarea indexului de calitate se stabileşte prin totalizarea punctajului

obţinut şi scăderea lui din valoarea de 100. Se cultivă trei varietăţi de crupe (boabe) de cacao: Criollo, Forastero şi

Trinitario. Varietatea Criollo, a fost descoperită de Cristofor Columb în 1502 în

insula Guanaja. Această specie este cultivată în America Centrală, Venezuela şi în câteva locuri din Asia. Este denumită şi „regina” boabelor de cacao. Boabele sunt foarte rare şi scumpe. Se remarcă prin aromă fină şi aciditate mică.

Varietatea Forastero, furnizează 80% din producţia mondială de cacao. Se cultivă în Amazonia (Brazilia, Ecuador), America Latină, Africa de Vest, Java, Sri Lanka. Sunt arbori înalţi, rezistenţi. Boabele produc o aromă slabă, amăruie şi de aceea ele se utilizează în special pentru obţinerea ciocolatei negre.

Varietatea Trinitario este un hibrid între varietatea Criollo din Trinidad şi Forastero din Amazonia. Se cultivă în Indonezia, Sri Lanka, America de Sud şi insulele Cribbean. Ea asigură 10-15% din producţia mondială de cacao.

6.3.1.3. Componentele de cacao

Aroma ciocolatei este determinată în principal de componentele de cacao

utilizate. Deşi rolul masei de cacao şi pudrei de cacao este destul de important, rolul principal îl deţine untul de cacao.

Până acum câţiva ani, fiecare fabrică de ciocolată îşi cumpăra boabele de cacao pe care le procesa până la transformarea lor în masă de cacao.

Această procesare aduce unele dezavantaje cum ar fi: - preţul de cost este ridicat, prin cumpărarea unor cantităţi relativ mici de boabe;

- instalaţiile de procesare ale boabelor care au o utilizare limitată, trebuiesc menţinute în funcţiune; - apariţia riscului microbiologic de la boabe la produsul finit; - metoda de procesare este ineficientă. O soluţie evidentă ar fi efectuarea unei expertize la producătorii de cacao.

Ei sunt capabili să distribuie boabele la un anumit preţ competitiv. Argumentul este „tu pierzi aroma specifică a masei tale de cacao” care nu

mai este bună. Producătorii mari de cacao sunt capabili de a reproduce aroma dorită la

un preţ acceptabil prin modificarea procesului şi adaptarea amestecurilor de boabe.

În industria ciocolatei se utilizează adesea pudră de cacao nealcalinizată. Aici aroma pudrei este factorul cel mai important, iar culoarea este factorul secundar.

Modelul de aromă dorit se defineşte după unul din criteriile de: cacao, amar, fructe şi astringent şi pe unele arome exogene cum ar fi cea de stafidă



53

(Ecuador, Bahia), de crud (Java, Bahia, Ghana), şuncă (Papua, Noua Guinee) şi chimică (Jamaica).

În tabelul 6.3 se prezintă date privind conţinutul de arome (%) obţinut în condiţiile standard de prăjire în funcţie de originea boabelor de cacao.

Tabel 6.3 Conţinutul de arome principale (%) al masei de cacao din boabe cu diferite origini

Aromă Tip boabe Cacao Amar Acid Prăjit Fructe Nuci Pământ AstringentCoasta de Fildeş

6,0 2,0 2,0 2,0 0,1 4,0 0,5 1,0

Bahia 2,0 4,0 6,0 2,0 0,1 0 3,0 4,0 Ecuador 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 2,0 3,0 3,1 Malaezia 2,0 4,0 8,0 2,0 0,1 0,1 0,5 4,0 Java 2,0 2,0 2,0 4,0 0,1 0,1 0,5 0,5 Caracas 2,6 3,0 2,0 2,0 3,0 3,0 2,5 3,0 Sanchez 1,7 5,0 3,0 2,0 0,1 0,1 5,0 5,0

Prin modificarea profilului de prăjire, cum ar fi curbele de temperaturi din

ciclul de prăjire, aromele vor fi mai slabe sau mai puternice. Dacă se execută o umidificare în timpul prăjirii, substanţele volatile se evaporă, rezultând un produs finit cu aromă „fadă”. Temperatura trebuie menţinută la o anumită valoare, astfel încât umiditatea rămasă în boabele prăjite prin măcinare să asigure o vâscozitate suficientă în masa de cacao. Pe de altă parte, temperatura trebuie să fie ridicată pentru a distruge toate microorganismele din boabe. Menţinerea unei temperaturi optime este esenţială la măcinarea boabelor prăjite şi la depozitarea masei de cacao. Ridicarea rapidă a temperaturii produce arome nedorite. În cacao se estimează un număr de 2000 de componente de aromă din care s-au identificat un număr de 500-600.

Masa de cacao are următoarea compoziţie medie [%]: - apă - 2,00 - grăsime - 55,00 - substanţe proteice - 10,80 - teobromină - 1,50 - zaharuri - 1,00 - celuloză - 2,70 - amidon - 6,20 - pentozani - 1,50 - substanţe tanate - 6,00 - acizi organici - 2,50 - cenuşă - 2,68 - substanţe neazotoase - 7,70

Pudra de cacao este un produs care se obţine prin presarea masei de cacao cu sau fără alcalinizare, în două sortimente de bază cu următoarele compoziţii (tabelul 6.4.)



54

Tabel 6.4 Compoziţia pudrei de cacao Pudră de cacao Component

De consum Industrială Umiditate, max 6,0 5,0 Grăsime, min 22,0 13,0 Celuloză, max 6,5 8,0 Cenuşă totală, max 8,0 6,0

Untul de cacao se prezintă la capitolul de grăsimi.

6.3.2. Materiale zaharoase dulci 6.3.2.1. Zahăr şi îndulcitori

Zaharurile cunoscute sub denumirea de carbohidraţi, se împart în 3 grupe

mari: monozaharide, dizaharide şi polizaharide. Există o gamă variată de zaharuri sub formă solidă sau lichidă. Dintre monozaharide se utilizează dextroza (glucoza), fructoza şi galactoza. Dextroza este cel mai comun monozaharid natural. Alături de avantajele

binecunoscute ea produce şi un efect răcoritor asupra ciocolatei. Fructoza se utilizează la ciocolata pentru diabetici. Galactoza se găseşte cu lactoza în lapte. Dizaharidele cuprind zaharoza, lactoza şi maltoza. Zaharoza, cea mai cunoscută dizaharidă este utilizată ca zahăr cristal sau

zahăr pudră. In industria ciocolatei este de preferat o mărunţire cât mai fină a zahărului

cristal pentru a minimaliza creşterea vâscozităţii şi a crea o îndulcire mai puternică. Comparativ cu zahărul cristal, zahărul pudră are o suprafaţă totală mai mare. Datorită acestui lucru la utilizarea lui este necesară o cantitate mai mare de unt de cacao pentru atingerea vâscozităţii optime afectând totodată şi aroma. Granulaţia optimă pentru zahărul pudră este următoarea:

- 46-48% <50 μm; - 64-66% <75 μm; - 75-78%<100μm.

Prin măcinarea zahărului cristal se introduc în zahăr şi arome metalice care sunt percepute în ciocolată.

Lactoza este utilizată prin intermediul laptelui de vacă în care se găseşte în proporţie de 4,5%.

Maltoza sau siropul de malţ este un dizaharid care se utilizează mai rar în industria ciocolatei.

Dintre polizaharide se utilizează uneori amidonul în produse de ciocolată aromate ca o parte din zahăr, pentru a reduce gustul de dulce.



55

6.3.2.2. Zaharuri speciale

Siropul de zahăr invertit se obţine prin hidroliza unui sirop de zahăr cu ajutorul invertazei. El este un produs semilichid cu umiditatea de 20% şi cu o putere de îndulcire mai mare decât a zahărului normal.

Siropul de glucoză se obţine prin hidroliza enzimatică sau acidă a amidonului. Gradul de hidroliză se exprimă prin echivalentul de dextroză (D.E.) care reprezintă capacitatea reducătoare exprimată în dextroză raportată la substanţa uscată.

Substituenţi de zahăr Se utilizează pentru: - reducerea valorii energetice; - obţinerea produselor pentru diabetici; - reducerea riscului de producere a cariilor dentare. În această categorie intră alcoolii zahărului (poliolii) pentru care consumul

zilnic nu trebuie să depăşească doza de 25g. La o doză mai mare ei au un efect laxativ.

Sorbitolul se găseşte în fructe şi se obţine prin hidroliza amidonului sau a zahărului. Se utilizează sub formă de pudră sau soluţie.

Xilitolul se obţine prin hidrogenarea xilozei rezultate la hidroliza acidă a xilanilor din materiale vegetale cu hemiceluloze (în principal frunze de mesteacăn).

Maltitolul se obţine prin hidrogenarea siropului de maltoză şi glucoză şi se utilizează sub formă de sirop.

Lactitolul se obţine prin hidrogenarea fructozei. Polidextroza conţine glucoză, sorbitol şi acid citric. Nu este dulce, are valoare

energetică de 1kcal/g. şi se utilizează pentru îmbunăţirea proprietăţilor texturale. Când se adaugă în ciocolată este necesară şi o cantitate mică de bicarbonat de amoniu pentru a neutraliza efectul acid. Are efect laxativ la un consum de 90g/zi.

Îndulcitorii pe bază de zahăr se diferenţiază după puterea de îndulcire, vâscozitate şi indice de curgere. Aceste proprietăţi sunt prezentate în tabelul 6.5.

Tabelul 6.5 Proprietăţile îndulcitorilor

Carbohidrat Putere de îndulcire relativă

Viscozi tate

Indice de curgere

Structură Caracte ristici

Cod

Zaharoza 100 * * Dizaharid Lactoza 40 * * Dizaharid Maltoza 50 + - Dizaharid Aromăde

malţ

Galactoza 60 * + Monozaharid Dextroza 70 + + Monozaharid Efect

răcoritor

Fructoza 140 ++ + Hexoză Lycasina 70 * - Hexoză Uşor de

bitter

Maltitol 90 ++ * Poliol Efect răcoritor

E-965

Lactitol 40 ++ * Poliol Efect răcoritor

E-966

Sorbitol 50 ++ ++ Poliol Efect răcoritor

E-420



56

Izomalţ 50 Poliol E-853

Manitol 70 * * Poliol E-421

Xilitol 100 + - Poliol Efect răcoritor

E-967

Polidextroză 0 + - Polizaharid Uşor acru Zaharoza se ia drept standard cu puterea de îndulcire de100.

6.3.2.3. Îndulcitori intensivi Se utilizează împreună cu substituenţii de zahăr pentru: - înlocuirea zahărului; - asigurarea gustului potrivit de dulce; - reducerea valorii energetice. Utilizarea acestor îndulcitori este reglementată de legislaţie care stabileşte

doza zilnică admisibilă de ingerare (D.I.A.) (tabelul 6.6).

Tabelul 6.6 Proprietăţile îndulcitorilor intensivi Îndulcitor Puterea

relativă de îndulcire

Structura D.I.A. [mg/kg corp]

Max [mg/zi] adult 60kg

Cod

Zaharină 350 Sulfimidă benzoică

0-2,5 150 E-954

Ciclamat 25 Derivat acid sulfamic

0-11 660 E-952

Aspartam 200 Dipeptidă 0-40 2400 E-951 Acesulfam-K 200 Acid aceto

acetic 0-9 540 E-950

Există îndulcitori cu putere de îndulcire foarte mare cum ar fi: - taumatina (E 957) cu putere de îndulcire de aproximativ 2000-3000 de

ori mai mare decât zaharoza; - dihydrochalcon de neohesperidină (E959) cu putere de îndulcire de

aproximativ 1000-1800 de ori mai mare decât zaharoza.

6.3.3 Materiale grase Aceste produse sunt cunoscute sub denumirea de uleiuri sau grăsimi în

funcţie de starea lor fizică. Dacă la temperatura de 20°C ele sunt lichide se numesc uleiuri iar dacă la

această temperatură sunt solidificate se numesc grăsimi. Ţările din zona tropicală exportă ulei de palmier, ulei de boabe de palmier,

ulei de cocos şi unt de cacao. În zona temperată se produce ulei de soia, ulei de rapiţă, ulei de floarea

soarelui. Aceste trei sisteme grase, împreună cu cele patru sisteme tropicale formează reţetele de bază din industria ciocolatei şi a produselor zaharoase.

În general grăsimile sunt constituite dintr-o moleculă de glicerol şi trei molecule de acid gras formând trigliceridele; digliceridele din glicerol şi două molecule de acizi graşi; monogliceridele din glicerol şi o moleculă de acid gras.



57

În uleiurile naturale se găsesc cantităţi diferite de acizi graşi (de la 10 la 100 molecule) cu un anumit rol tehnologic.

În consecinţă o grăsime naturală cum este untul de cacao este de fapt un amestec cu un număr mare de trigliceride comparativ cu o substanţă pură constituită dintr-un singur tip de molecule.

Acizii graşi se clasifică pe baza unor caracteristici cum ar fi: - lungimea lanţului; - natura radicalului hidrocarbonat. În funcţie de lungimea lanţului sunt acizi graşi cu lanţuri scurte care conţin

mai puţin de 10 atomi de carbon şi acizi cu lanţuri lungi care conţin mai mult de 10 atomi de carbon. Lungimea lanţului şi punctul de topire al acizilor graşi sunt în relaţie directă. Cu cât lanţul este mai lung, cu atât punctul de topire este mai ridicat (tabelul 6.7)

Tabel 6.7 Punctele de topire ale acizilor graşi saturaţi

Acid gras Formula Punct de topire, °C Acid butiric C4H8O2 -8 Acid caproic C6H12O2 -4 Acid caprilic C8H16O2 16 Acid capric C10H20O2 31 Acid lauric C12H24O2 44 Acid miristic C14H28O2 54 Acid palmitic C16H32O2 63 Acid stearic C18H36O2 70 Acid arahidonic C20H40O2 75 Acid behenic C22H44O2 80

Untul de cacao, uleiul de cocos şi uleiul de boabe de palmier au cantităţi

relativ mari de acizi graşi cu lanţuri scurte, care sunt volatili. Acidul butiric este un acid specific grăsimii din lapte. Acizii graşi cu lanţuri lungi (> 18 atomi de carbon) se găsesc mai ales în

uleiul de: arahide, rapiţă şi animale marine. Acizii graşi cu lanţuri foarte lungi (> 26 atomi de carbon) se găsesc în substanţele obişnuite.

În funcţie de natura radicalului hidrocarbonat sunt acizi graşi saturaţi şi nesaturaţi.

Cei mai cunoscuţi acizi graşi saturaţi sunt acidul stearic şi palmitic, ultimul găsindu-se într-un număr mare de grăsimi.

Acizii graşi nesaturaţi se împart în acizi mono şi polinesaturaţi. Acizii graşi cu lanţuri care conţin două sau mai multe duble legături sunt acizi graşi polinesaturaţi. La aceeaşi lungime a lanţului de carbon un acid gras saturat are un punct de topire mai ridicat decât unul nesaturat; creşterea numărului de duble legături duce la scăderea punctului de topire (tabelul 6.8.)

Acizii graşi nesaturaţi sunt lichizi la temperatura camerei. O proprietate importantă a acizilor graşi nesaturaţi este susceptibilitatea lor la oxidare (oxigenul se combină cu carbonul dublei legături) care se măreşte odată cu creşterea numărului de duble legături.



58

Tabel 6.8 Punctele de topire la câteva tipuri de acizi graşi

Acidul gras Formula Tipul Punct de topire, °C Acid palmitic C16H32O2 Saturat +63 Acid stearic C18H36O2 Saturat +70 Acid oleic C18H34O2 Mononesaturat +16 Acid linoleic C18H32O2 Polinesaturat -5 Acid linolenic C18H30O2 Polinesaturat -11

Oxidarea este o reacţie nedorită care produce alte arome, arome nedorite

şi râncezire. Oxidarea trebuie luată în consideraţie la depozitarea uleiurilor şi grăsimilor.

Uleiurile marine sunt cunoscute prin numărul ridicat de acizi graşi polinesaturaţi.

Pentru a reprezenta numărul de legături duble din acidul gras se utilizează următoarea notaţie:

C16:0 - acid palmitic saturat; C18:1 - acid oleic, o legătura dublă; C18:2 - acid linoleic, două duble legături; C18:3 - acid linolenic, trei duble legături. Moleculele nesaturate pot diferi prin: (a) numărul de legături duble; (b) poziţia dublelor legături; (c) forma cis- sau trans.

care au o influenţă considerabilă asupra punctelor de topire ale acizilor graşi. (a) Odată cu creşterea numărului de legături duble se micşorează

valoarea punctului de topire şi se măreşte susceptibilitatea la oxidare; (b) Dublele legături pot fi izolate sau conjugate. Punctul de topire la

acidul gras cu duble legături conjugate este aproximativ cu 25°C mai ridicat decât la acidul gras cu acelaşi număr de atomi de carbon cu duble legături izolate;

(c) Configuraţiile cis- sau trans- (cis- la majoritatea acizilor graşi din uleiuri naturale,trans-la acizi graşi din uleiuri şi grăsimi hidrogenate) sunt prezentate în Fig.6.2.

În funcţie de forma lor (cis- sau trans-) acizii graşi cu aceeaşi formulă moleculară au denumiri diferite. De axemplu, acidul gras C18 în forma cis se numeşte acid oleic în timp ce forma trans- se numeşte acid elaidic.

C C

C

C Forma cis Forma trans

Fig.6.2 Reprezentare schematică a formelor cis- şi trans-

Forma influenţează împachetarea moleculelor în cristal şi în consecinţă

punctul de topire. Punctul de topire al formei cis- este mai mic decât al formei trans-.



59

6.3.3.1. Compoziţia uleiurilor şi grăsimilor Partea majoritară a uleiurilor sau a grăsimilor naturale este formată din

trigliceride, în timp ce partea minoritară este formată din acizi graşi liberi, glicerol, monogliceride, digliceride şi substanţe de însoţire.

Diferenţele considerabile în proprietăţile chimice şi fizice care apar în anumite grăsimi naturale sunt determinate de numărul specific de trigliceride conţinut în grăsime.

Proprietăţile grăsimii sunt determinate de proprietăţile celor 20-25 acizi graşi prezenţi în mod obişnuit.

Grăsimile au compoziţii diferite în acizi graşi din următoarele motive: - acizii graşi, similari ca tip, diferă prin raportul de amestec (tabel 6.9); - moleculele grase pot conţine mai mult de trei acizi graşi diferiţi; - acizii graşi se pot lega de molecula glicerolului în diferite poziţii.

Tabel 6.9 Compoziţia în acizi graşi la unele grăsimi obişnuite

Denumire C12 C14 C16 C18 C18:1 C18:2 Ulei rapiţă - - 4 1,5 63 20 Ulei floarea soarelui - - 6,5 5 23 63 Ulei palmier - - 40 5 40,5 2 Ulei soia - - 10 3,5 21 56 Ulei cocos 47 17,5 9 2,5 7 2,5 Ulei boabe palmier 48 16 8 2,5 15,5 2,5 Unt de cacao - - 26 35 34 3

Din tabelul 6.9 se constată că uleiul de rapiţă, floarea soarelui, soia şi

palmier conţin cantităţi mici de acizi graşi cunoscuţi. Spre deosebire de alte uleiuri, uleiul de cocos şi de boabe de palmier

conţine cantităţi mari de acid lauric (C12). Molecula de glicerol se poate combina cu unul, doi sau trei acizi formând

legături în poziţia 1, 2 şi 3, poziţiile 1 şi 3 fiind egale. Trigliceridele cu acelaşi număr de acizi graşi care se leagă de glicerol în

diferite poziţii cu puncte de topire diferite (tabelul 6.10.). Trei acizi graşi se pot combina formând opt trigliceride diferite. În tabelul 6.10 se arată combinaţiile care se pot face cu acidul oleic (O),

acidul palmitic (P) şi acidul stearic (S); în paranteze sunt date valorile punctelor de topire în °C.

Tabel 6.10 Combinaţiile acidului oleic (O), palmitic (P) şi stearic (S)

PPP (65) PPS (62) POP (37) PSP PPO (34)

SSP PSO (36) OOP (19) SPS SPO (39) OPO

POS OOS (23) OOO SSS (72) SSO OSO

SOS



60

Trigliceridele cu acizi graşi saturaţi în poziţia 1 şi 3 şi acidul gras nesaturat în poziţia 2 se numesc trigliceride simetrice. Exemple: POP, POS, SOS.

Aceste trigliceride ocupă mai mult de 80% din masa untului de cacao şi se caracterizează prin proprietăţi specifice.

Procentul ridicat din aceste trigliceride speciale prezente în untul de illipe şi untul de shea urmăresc utilizarea lor ca echivalent de unt de cacao (CBES).

Clasificarea uleiurilor şi grăsimilor Uleiurile şi grăsimile naturale se pot clasifica după: - provenienţă; - comportare fizică; - utilizare (aplicaţie); - compoziţie chimică. În tabelul 6.11 se prezintă câteva caracteristici şi utilizări ale uleiurilor şi

grăsimilor vegetale mai cunoscute.

Tabel 6.11 Uleiuri şi grăsimi vegetale (caracteristici şi utilizări). Tip ulei/grăsime Caracteristici Utilizări Ulei de cocos Ulei de boabe de palmier

~45-50% C12:0 Conţinut mic de acizi graşi

nesaturaţi Punct de topire relativ scăzut Interval mare de topire

Grăsimi comestibile Săpun

Ulei de măsline Ulei de nuci măcinate Ulei de porumb Ulei de susan Ulei de floarea soarelui Ulei de şofran Ulei de bumbac

Cele mai multe grupe de acizi max 25% acizi graşi saturaţi ~75-90% (C18:1 + C18:2) Lichid la temperaturi scăzute Stabilitate relativ bună la

oxidare datorită conţinutului scăzut de C18:3(<2%)

Grăsimi comestibile

Ulei de soia Ulei de rapiţă*

Procent ridicat de C18:1 şi C18:2 la care se adaugă un procent ridicat de C18:3 (>7%)

Grăsimi comestibile

Ulei de in Stabilitate relativ scăzută la oxidare

Lacuri şi vopsele

Ulei de palmier ~40% C16:0 Grăsimi comestibile Unt de cacao Unt de illipe** Unt de shea***

~40-60% (C16:0 + C18:0) Conţinut ridicat de grăsimi

simetrice cu un acid gras nesaturat şi doi acizi graşi saturaţi Cel mult două grăsimi cu trei

acizi graşi saturaţi Intervale mari de topire

Ciocolată Produse farmaceutice

* rapiţă cu conţinut scăzut de acid erucic, obţinută prin metode moderne de cultivare; ** unt de illipe – se obţine din seminţele arborelui „shorea stenoptera” *** unt de shea – se obţine din nucile arborelui „Karite”



61

6.3.3.2. Proprietăţile fizice ale uleiurilor şi grăsimilor

Proprietăţile fizice ale uleiurilor şi grăsimilor sunt influenţate în principal de tipurile de acizi graşi conţinuţi şi joacă un rol important în caracterizarea şi obţinerea produselor.

Aceste proprietăţi sunt următoarele: - densitatea; - comportarea la topire şi solidificare; - intervalul de topire şi solidificare; - capacitatea calorică specifică; - căldura de topire, solidificare şi cristalizare; - conţinutul de grăsime solidă; - viteza de cristalizare. Densitatea se exprimă în kg/dm3. Uleiurile şi grăsimile având o densitate

de circa 0,9kg/dm3 , sunt mai uşoare decât apa. În tabelul 6.12 se prezintă variaţia densităţii uleiului de soia în funcţie de

temperatură. Tabel 6.12 Variaţia densităţii uleiului de soia la diferite temperaturi

Temperatura , [°C] Densitatea, [kg/dm3] 0 0,94

25 0,92 50 0,90 75 0,885

100 0,87

6.3.3.3. Comportarea la topire şi solidificare Fiecare acid gras are punctul său de topire funcţie de lungimea şi tipul

lanţului, cu alte cuvinte dacă sunt saturaţi sau nesaturaţi. La o lungime mai mare a lanţului corespunde un punct de topire mai

ridicat, la un număr mai mare de legături nesaturate prezente în acidul gras corespunde un punct de topire mai scăzut. La aceeaşi lungime a lanţului, un acid polinesaturat are un punct de topire mai scăzut decât un acid gras mononesaturat.

Punctele de topire ale grăsimilor (glicerol şi trei acizi graşi) sunt în corelaţie cu conţinutul de acizi graşi.

Totuşi, grăsimile naturale cu diferite compoziţii se topesc la temperaturi mai mici decât punctul lor specific de topire.

În general grăsimile cu lanţuri scurte sau nesaturate au puncte de topire sub temperatura camerei. La temperatura camerei ele sunt lichide şi se numesc uleiuri. Grăsimile cu lanţuri multe sau saturate au puncte de topire mai ridicate decât temperatura camerei şi de aceea sunt solide la această temperatură.

Grăsimile utilizate în industrie au puncte de topire cuprinse între 30-45°C, în timp ce grăsimile speciale au puncte de topire la temperaturi de 65°C. Aceste



62

grăsimi cu temperaturi ridicate se utilizează ca agenţi de emulsionare la prepararea mono şi digliceridelor .

6.3.3.4. Intervalul de topire şi solidificare În funcţie de tipul moleculelor grase, o grăsime are diferite puncte de

topire care se găsesc pe un interval de temperatură, comparativ cu apa care se topeşte şi se solidifică numai la aceeaşi temperatură de 0°C.

Când un bloc de grăsime se încălzeşte treptat, moleculele de grăsime cu puncte de topire mai scăzute se vor lichefia primele. Înmuierea blocului arată că are loc topirea dar grăsimea topită (uleiul) este înconjurată de grăsimea solidă. Este necesară o prelungire a încălzirii pentru ca toate particulele grase să se lichefieze gradual, inclusiv cele cu puncte de topire mai ridicate.

Solidificarea este inversul topirii. În grăsimea lichidă, cristalele se formează gradual şi închid lichidul (uleiul nesolidificat) formând grăsimea solidă.

Termenii de cristalizare şi solidificare sunt sinonimi. Uneori cristalizarea este un proces controlat care urmăreşte obţinerea de cristale, în timp ce solidificarea urmăreşte obţinerea produsului solid care este de fapt rezultatul cristalizării.

În tabelul 6.13. sunt prezentate intervalele de topire şi solidificare la unele grăsimi.

Tabel 6.13. Intervale de topire şi solidificare la grăsimi vegetale Tip grăsime Interval de topire, [°C] Interval de solidificare, [°C] Unt de cacao 31-35 Funcţie de temperare Ulei de palmier 37-43 Funcţie de răcire Ulei de cocos 24-27 23-19 Ulei de boabe de palmier 27-30 23-20

Capacitatea calorică specifică este cantitatea de căldură necesară

pentru a ridica temperatura unui gram de substanţă cu 1°C . În cazul uleiului ea este de circa 2,1 J/g, în timp ce la apă este de 4,2 J/g.

Căldura de topire şi solidificare Căldura de topire este cantitatea de căldură necesară pentru a topi 1 g de

cristale grase şi este de circa 210 J/g. pentru solidificare este necesară aceeaşi cantitate de căldură.

Conţinutul de grăsime solidă Grăsimea deşi seamănă a fi complet solidă ea mai conţine un procent de

ulei închis în cristalul grăsimii. Pentru determinarea grăsimii solide se utilizează RMN-ul. Conţinutul de grăsime solidă se modifică cu temperatura. El creşte când grăsimea este răcită şi scade când se încălzeşte. În fig. 6.3. se prezintă relaţia dintre conţinutul de grăsime solidă funcţie de temperatură.



63

Fig. 6.3. Conţinutul de grăsime solidă/temperatură la untul de cacao şi la uleiul hidrogenat

din ulei de boabe de palmier

6.3.3.5. Cristalizarea În industria produselor tip margarină, ciocolată şi unt este necesar ca

aceste uleiuri sau grăsimi să formeze cristale stabile cu reţele cristaline puternice. Puterea reţelei cristaline poate fi influenţată prin: - alegerea uleiului sau grăsimii din compoziţia amestecului; - condiţiile de temperatură din timpul răcirii. Procesul de cristalizare poate fi explicat pe baza transformării apei (sau

cristalizare) în gheaţă. În timpul acestui proces moleculele de apă aranjate ordonat, una după alta şi împachetate nu se pot mişca liber. Toate moleculele din apă sunt asemănătoare şi se leagă în cristale formând reţeaua cristalină.

Cristalizarea grăsimii cum ar fi transformarea uleiului în fază grasă este un proces mai complicat. Fiecare grăsime are un număr de molecule care se combină cu acizi graşi formând lanţuri cu lungimi diferite şi cu un număr de legături nesaturate care se împachetează formând mai greu un pachet neegal.

Polimorfismul O grăsime se consideră polimorfică când cristalizează în diferite forme

cristaline. Polimorfismul are loc când sunt prezente diferite forme structurale toate având puncte de topire specifice şi ocupând un anumit spaţiu.

Grăsimea se modifică pe diferite căi pentru a găsi forma cristalină stabilă când, spontan are loc procesul de solidificare sau printr-un pretratament, cum ar fi temperarea.

La depozitare, grăsimea sau produsele grase mai devreme sau mai târziu se transformă dintr-o formă cristalină în alta (dar niciodată din cea stabilă în cea mai puţin stabilă), modificând volumul cristalului şi conducând la albirea grasă.



64

Untul de cacao şi grăsimile care au o structură în trigliceride similară sunt cunoscute pentru caracteristicile lor polimorfice.

Viteza de cristalizare După viteza de cristalizare, unele grăsimi cristalizează foarte uşor şi rapid

(ulei de cocos şi ulei din boabe de palmier) în timp ce altele necesită un timp mai lung (ulei de palmier). Viteza de cristalizare a grăsimilor se corelează cu compoziţia lor. O grăsime cu molecule grase mai multe sau mai puţine, similare ca formă vor avea o împachetare mai bună şi în consecinţă o viteză mai mare de cristalizare decât grăsimea cu molecule grase diferite. Grăsimile care cristalizează mai rapid necesită o încălzire mai puţin intensă şi vice-versa. Lecitina întârzie procesul de cristalizare.

Recristalizarea În anumite condiţii de depozitare pot avea loc modificări în structura

cristalelor de grăsime sau din produs cu mărirea conţinutului de grăsime, fenomen numit recristalizare. O creştere a temperaturii poate face ca o parte dintre trigliceride să se topească în timp ce la o scădere a temperaturii poate duce la solidificarea altora. Grăsimile din produse depozitate în magazine, chioşcuri, bucătării se topesc şi se solidifică datorită condiţiilor fluctuante de temperatură. În cele mai extreme condiţii untul se va topi aproape complet şi apoi se va solidifica devenind o substanţă cu cristale mari; ciocolata va deveni albicioasă, cristalele vor fi mari şi tari, în timp ce uleiul de palmier se va separa rapid într-o fracţiune solidă şi una lichidă.

Recristalizarea poate avea loc şi la fluctuaţii mici de temperatură, cum este cazul untului de cacao, în care se manifestă ca o albire grasă.

Temperarea Untul de cacao este o grăsime specială care are o compoziţie formată din

(>80%) trigliceride simetrice (POP 7%, POS 53%, SOS 18,5%) cu puncte de topire care nu sunt apropiate.

În timpul solidificării moleculele grase formează o structură dezordonată (desfăcută) sau o structură împachetată (fixă). Grăsimile cu moleculele aranjate în pachete ordonate sunt stabile, în timp ce grăsimile aranjate în pachete desfăcute mai devreme sau mai târziu tind să se aranjeze mai bine (recristalizare).

Dacă untul de cacao şi în consecinţă ciocolata se răceşte nerespectând anumite condiţii, cea mai mare parte va cristaliza în forma instabilă alpha. Acest lucru va conduce la o ciocolată cu defecte cum ar fi contracţie minimă, sensibilitate mare la o apăsare cu degetul şi un efect răcoritor slab.

De aceea, pentru procesul de cristalizare este foarte important ca untul de cacao să cristalizeze în forma beta stabilă. Cristalele beta au un punct de topire relativ ridicat şi de aceea untul de cacao sau ciocolata trebuie mai întâi încălzită cu atenţie pentru a se topi forma alpha (p.t. 19°C) menţinându-se astfel forma beta (34°C) care prin răcire ulterioară favorizează cristalizarea într-o formă stabilă. Acest proces se numeşte temperare iar cristalele beta, sunt agenţi de însămânţare sau de cristalizare.



65

6.3.3.6. Înlocuitori de unt de cacao Încă din 1930 înlocuitorii de unt de cacao (CBAs) joacă un rol foarte

important în industria ciocolatei, din motive economice şi tehnologice. Unii sunt identici cu untul de cacao din punct de vedere chimic privind identitatea compoziţiei în acizi graşi şi gliceride în timp ce alţii sunt identici în comportarea fizică având aceleaşi proprietăţi de topire la masticaţie şi din punct de vedere al consistenţei. Din primul grup fac parte echivalenţii de unt de cacao (CBEs) iar din cel de-al doilea grup înlocuitorii de unt de cacao (CBRs) şi substituenţii de unt de cacao (CBSs).

CBEs sunt compuşi obţinuţi dintr-o fracţiune de ulei de palmier cu un procentaj ridicat de trigliceride simetrice de tip POP şi o fracţiune de grăsimi exotice cum ar fi untul de illipe sau de shea care conţin în principal trigliceride de tip SOS.

CBRs se obţin prin amestecarea fracţiunilor de uleiuri hidrogenate, uzual, din boabe de soia, rapiţă, bumbac şi fracţiunea uşoară a uleiului de palmier.

CBSs se obţin din uleiuri de boabe de palmier care uneori se amestecă cu ulei de nuci de cocos.

6.3.3.7. Modificări ale uleiurilor şi grăsimilor

Aceste modificări pot avea efecte favorabile sau adverse asupra mirosului,

aromei şi a valorii nutritive a produselor cu conţinut ridicat de grăsimi. Deteriorarea grăsimii se produce datorită reacţiilor fizice sau chimice din

produs. Exemple de modificări fizice:

absorbţia mirosurilor străine de către grăsimea din ambalaj, fenomen cunoscut ca alterare;

modificări în aspectul şi consistenţa grăsimii datorită variaţiei de temperatură; ca rezultat al recristalizării apare albirea grasă;

Exemple de modificări chimice: râncezirea oxidativă; râncezirea lipolitică (hidrolitică).

6.3.3.7.1. Râncezirea oxidativă

Uleiurile şi grăsimile rafinate corect sunt deschise la culoare, fără miros şi fără gust.

Uleiurile instabile vor dezvolta mirosuri şi/sau arome caracteristice imediat după rafinare.

Râncezirea uleiurilor şi grăsimilor se datorează unui grad mare de oxidare a lor. Oxidarea are loc numai la acizii graşi nesaturaţi liberi sau legaţi într-o trigliceridă.

Procesul de oxidare al grăsimilor este un proces complex care se bazează pe legarea oxigenului de lanţurile acizilor graşi. Temperatura mai ridicată grăbeşte reacţia, care va fi accelerată chiar mai mult în prezenţa cuprului şi/sau altor metale



66

grele, a aerului sau când grăsimea este expusă la lumină, în special la cea ultravioletă.

Pentru a preveni aceste reacţii la depozitare în tancuri se iau următoarele

măsuri: toate uleiurile şi grăsimile se vor depozita la o temperatură cu 5% mai

ridicată decât punctul de topire al uleiului sau grăsimii; se vor evita încălzirile locale (apa fierbinte este cel mai bun mediu de

încălzire); toate armăturile şi anexele tancului nu se confecţionează din cupru; tancurile trebuie să fie complet goale înainte de reumplere deoarece

un strat din grăsimea veche se amestecă în timp cu grăsimea nouă şi va micşora stabilitatea oxidativă.

se va preveni intrarea aerului în grăsimea pompată. Untul de cacao este o grăsime stabilă care nu se oxidează uşor,

comparativ cu altele, cum ar fi uleiul de soia.

6.3.3.7.2. Hidroliza lipolitică O trigliceridă prin hidroliză se desface în glicerol şi trei acizi graşi în

prezenţa apei la o temperatură mai ridicată şi cu ajutorul lipazei. Acest proces în majoritatea cazurilor este nedorit din următoarele motive:

hidroliza conduce la modificări de culoare, aromă, în special la formare de acizi cu lanţuri scurte care sunt volatili.

Râncezirea dezvoltată în unt se datorează formării acidului butiric liber în timp ce uleiul de boabe de palmier va dobândi o aromă de săpun şi uneori aromă nedorită în margarină sau în produse cremoase.

un număr mai mare de acizi graşi liberi şi în consecinţă prezenţa monogliceridelor şi digliceridelor poate influenţa negativ comportarea la solidificare şi consistenţa produsului finit.

grăsimile cu acizi graşi cu lanţuri lungi vor dezvolta arome nedorite deşi se obţin în condiţii cu pH ridicat (alcalin).

apariţia mirosurilor nedorite, deşi aromele sunt încă bune, se datorează acizilor graşi liberi care sunt mai susceptibili la oxidare decât acizii graşi legaţi în trigliceride.

deoarece acizii graşi oxidaţi sunt percepuţi prin miros mai rapid decât acizii graşi neoxidaţi, prezenţa lor este sesizată la o concentraţie relativ mică.

Uneori prezenţa acizilor graşi liberi este dorită de exemplu la prepararea caşcavalului cu mucegai unde acizii graşi liberi din lapte în prezenţa mucegaiurilor/fungilor sunt transformaţi în arome (metil cetone) care sunt importante pentru acest produs. În industria ciocolatei este de dorit un grad mare de hidroliză a grăsimii din lapte.

Antioxidanţi În grăsimi sunt câţiva antioxidanţi naturali cum ar fi vitamina E (tocoferolul)

gossipolul şi sesamolul. Uneori mulţi antioxidanţi sunt sensibili la temperatură, se descompun la încălzire şi îşi pierd calităţile de protecţie.



67

Uneori se adaugă antioxidanţi naturali sau sintetici pentru a mări stabilitatea de oxidare a uleiurilor la depozitare.

În alegerea sistemului gras se ţin cont de următoarele criterii:

tăria sau consistenţa; temperatura de stabilitate; sensibilitatea la gust; luciul (imediat sau după răcire); stabilitatea luciului; menţinerea formei; aroma; stabilitatea aromei; gustul gras şi de ceară; cristalizarea (condiţii de temperare); viteza de cristalizare; dimensiunile cristalelor; comportarea faţă de alte grăsimi; contracţia la răcire.

La prepararea masei de ciocolată CBSs-ul cel mai utilizat este uleiul de boabe de palmier care prezintă următoarele caracteristici: cristalizare rapidă, fără temperare; compatibilitate slabă cu untul de cacao; legarea de sorbitan tristearat (STS) pentru menţinerea formei; utilizat mai ales în zonele cu temperaturi ridicate.

Amestecurile de fracţiuni de uleiuri hidrogenate de palmier, soia, rapiţă şi/sau bumbac sunt o alegere bună. Ele sunt CBRs-uri cu comportări la topire asemănătoare cu untul de cacao având următoarele caracteristici: cristalizare foarte rapidă, fără temperare; compatibilitate limitată cu untul de cacao, mai susceptibili la fluctuaţiile de temperatură decât untul de cacao sau CBSs şi comparativ cu grăsimea din lapte, puţin tolerante.

Uleiul hidrogenat de boabe de palmier are cel mai mic preţ. Această grăsime are o consistenţă puţin mai moale şi un punct de topire egal cu untul de cacao pentru aceeaşi consistenţă. La masticaţie se topeşte mai încet.

Aceste tipuri definite ca CBRs se utilizează mai ales în industria panificaţiei.

Caracteristici: cristalizare rapidă, fără temperare, compatibilitate slabă cu untul de cacao, adaos de STS pentru menţinerea formei.

6.3.4. Compuşi şi nuclee din lapte

Lapte praf Cel mai utilizat este laptele praf integral şi degresat. Laptele praf integral

are cel puţin 25% grăsime iar cel degresat max 1,5% grăsime. Prin procedeele moderne de concentrare şi uscare se obţine lapte praf

integral cu mai mult de 30% grăsime liberă. Ciocolata în care laptele praf integral este înlocuit cu lapte praf degresat şi

unt, ulei sau cremă concentrată este în mod obişnuit mai moale deoarece toată grăsimea din lapte este liberă.

Această ciocolată este susceptibilă la migrarea grăsimii.



68

Se recomandă ca umiditatea laptelui praf să fie de 2,5-3,5%. La procente mai scăzute apare un risc mărit de oxidare iar la peste 3,5% au loc reacţii Maillard care duc la o creştere nedorită a vâscozităţii. Laptele praf cu umiditate ridicată necesită un timp mai lung de conşare. Laptele praf „brânzit” dă o aromă de brânză şi o textură aspră în ciocolată, în special la ciocolata albă.

Grăsime de lapte/grăsime de unt Grăsimea de lapte este o grăsime specială care este îmbogăţită în acizi

graşi cu lanţuri scurte, care includ cantităţi mari de acid butiric. Această grăsime va produce un miros şi o aromă mai pronunţată dar este

mai uşor susceptibilă la râncezirea oxidativă. Untul are 80% grăsimi şi restul apă. Grăsimea de unt este echivalentă cu

untul concentrat sau untul fără apă. Această grăsime se adaugă la ciocolata preparată cu lapte praf degresat.

Grăsimea de unt se poate adăuga în ciocolată pentru: consistenţă mai moale la masticaţie; aromă de cremă mai pronunţată; prevenirea albirii grase.

Lapte bloc Laptele bloc se obţine prin uscarea la presiuni mici a unui amestec de

lapte condensat şi zahăr, urmată de măcinarea acestuia. Compoziţia brută este de 50% lapte şi 50% zahăr. Prin utilizarea unei presiuni mici la uscare se păstrează aroma de lapte integral.

Zer praf Zerul fluid, subprodus de la fabricarea brânzeturilor, care are în compoziţie

cazeină, lactoză şi substanţele minerale, este condensat şi uscat pentru obţinerea zerului praf.

Zerul praf are în compoziţie proteine la nivelul laptelui degresat şi lactoză până la 80%. Există zer praf normal care are un gust uşor sărat şi zer praf demineralizat care are o aromă mai slabă, dar fără gust sărat.

Lactoza Lactoza sau zahărul din lapte este un dizaharid cu putere relativă de

îndulcire de 40% comparativ cu cea a zahărului normal. Acest lucru permite înlocuirea cu până la 5% a zahărului din reţetă care conduce la obţinerea unei ciocolate mai puţin dulci. Lactoza nu este higroscopică, previne formarea aglomerărilor, măreşte aroma şi reduce riscul albirii zaharoase.

Amestecuri de pudre lactate Preţul ridicat al laptelui praf a condus la obţinerea amestecurilor lactate

cum sunt cele de pudre lactate. Acestea sunt amestecuri de produse lactate combinate pentru a se obţine pudre lactate care au o structură similară cu a laptelui praf normal. Ca ingrediente se utilizează zer praf, proteine din zer, ultrafiltrat şi permeat. Grăsimea din lapte poate fi înlocuită cu grăsimi vegetale pentru utilizare la umpluturi sau la aromatizarea produselor de ciocolată.



69

Nucleu din lapte Utilizarea nucleului ca materie primă este tipică pentru fabricarea

ciocolatei cu lapte, dar nu exclusiv, în Marea Britanie. Nucleul este un amestec de lapte integral, zahăr şi masă de cacao la care s-a îndepărtat apa. Acest procedeu s-a dezvoltat ca o formă de conservare a laptelui. Astăzi nucleul din Marea Britanie este un ingredient standard la fabricarea ciocolatei cu lapte.

El se prepară prin condensarea laptelui cu zahăr, urmată de amestecarea cu masă de cacao şi uscarea amestecului sub vid până la o umiditate < 1%.

Compoziţia nucleului este în general următoarea: 53-58% zahăr (-uri); 32-38% componente din lapte (≈ 25% grăsime din lapte); 5-14% masă de cacao; 1-2% umiditate.

Prin utilizarea masei de cacao se introduc antioxidanţi naturali care contribuie la menţinerea conservabilităţii nucleului cel puţin un an de zile păstrat la rece în spaţii cu umiditate relativă scăzută.

Aroma caracteristică a nucleului este asemănătoare cu cea de caramel şi lapte fiert ca rezultat al reacţiilor Maillard. Aceste reacţii au loc în funcţie de următorii factori:

principiul de evaporare şi uscare al instalaţiei; condiţiile de procesare (temperatură, timp); conţinut de zahăr; tipul masei de cacao (tipul boabelor de cacao, procesul de prăjire); tipul de lapte.

Procesare La fabricarea ciocolatei cu lapte, nucleul poate fi măcinat şi amestecat cu

unt de cacao (o parte din el poate fi înlocuit cu CBE) şi emulgator. De exemplu, din nucleu 79%, unt de cacao 16%, CBE 5%, lecitină şi

arome se obţine ciocolată cu următoarea compoziţie: zahăr 44%; componente de cacao 22,5% (grăsime liberă uscată de cacao 2,25%

şi unt de cacao 19,25%); componente de lapte 28% (grăsime liberă uscată din lapte 20,20% şi

grăsime de lapte 7,80%); grăsimi vegetale (CBE) 5%; lecitină, arome 5% conţinut de grăsime totală >32%.

Pentru mărirea procentului de componente de cacao se poate mări doza de masă de cacao sau de pudră de cacao sau se poate micşora doza de CBE adăugată. Când nucleul este fiert şi uscat sub vid se pierd o parte din acizii volatili şi din aromele nedorite. Prin utilizarea acestuia se reduce timpul de conşare cu 40-50% dar nu sunt afectate celelalte etape ale procesului tehnologic al ciocolatei.

Comportarea fizică Nucleul utilizat în locul laptelui praf modifică proprietăţile reologice ale

ciocolatei. În afară de diferenţele de arome, apar şi diferenţe ale limitei de curgere.



70

Utilizarea nucleului depinde de: - dificultatea îndepărtării umidităţii reziduale; - grăsimea de lapte inclusă în nucleu; - zahărul prezent într-o formă amorfă (dovada prospeţimii nucleului); - distribuţia granulometrică diferită de restul ciocolatei.

6.3.5. Emulgatori

Sunt substanţe care leagă faza apoasă de faza grasă sau pătrund între moleculele grăsimii modificând comportamentul acestora.

În industria ciocolatei se utilizează lecitina care realizează primul efect şi sorbitan tristearatul (STS) care coboară punctul de topire al grăsimii şi/sau întârzie albirea grasă.

6.3.5.1. Lecitina de soia (E 322)

Lecitina este o substanţă grasă care pentru industria ciocolatei se obţine

din boabe de soia. Ea se mai găseşte în gălbenuş de ou, ulei de rapiţă, seminţe de floarea soarelui şi boabe de porumb.

Lecitina este un fosfolipid (fig. 6.4) şi anume o trigliceridă în care un acid gras este înlocuit de o grupare a acidului fosforic care se leagă cu colina, inozitolul, etanol amina, serina şi glicerolul. Fiecare component al ei are efecte specifice.

Acid gras

Acid grasO CH2

CHO

C O P

O

O

O XH2

A B C

Fig. 6.4 Formula structurală a lecitinei A- acid gras; B- glicerol; A+B – partea lipofilă; C- gruparea acidului fosforic; C+X- partea hidrofilă; X- variabilă cu implicaţii majore în comportament. Dacă X= hidrogen, atunci C+X este acid fosforic;

X= colină, atunci A+B+C este fosfatidil colina, cel mai frecvent fosfolipid (lecitina); X= etanolamina, inozitolul sau serina care va conduce la formarea altor fosfolipide

Datorită structurii grase lecitina este solubilă în grăsimi în timp ce datorită

grupării acidului fosforic este solubilă în apă. De aceea, lecitina este utilizată ca emulgator în margarină şi maioneze fiind capabilă să încorporeze grăsimea printr-o emulsionare cu apa.

Introdusă în ciocolată lecitina influenţează foarte puternic proprietăţile reologice ale acesteia (fig. 6.5). În practică se adaugă lecitină în proporţie de 0,2-0,5%, uzual 0,3% pentru ciocolata neagră şi 0,5% pentru ciocolata cu lapte.



71

Dacă apa este capabilă să se combine cu lecitina la temperaturi (>60°C), iar o parte din ea se evaporă, se recomandă ca lecitina să se adauge la o temperatură mai mică în ultimele 30 min ale procesului de conşare. Adaosul de lecitină în fazele primare ale conşării întârzie realizarea umidităţii optime.

Fig. 6.5 Variaţia proprietăţilor reologice ale ciocolatei la adaos de lecitină. σ-limita de curgere Casson, η-vâscozitate Casson.

După graficul din fig.1.5. se observă că valoarea limitei de curgere creşte la un adaos de lecitină >0,2%.

6.3.5.2. Substituenţii lecitinei de soia

Nu există garanţia că lecitina comercială din ulei de soia se obţine exclusiv

din plante de soia nemodificate genetic. Pentru cei care doresc să declare absenţa modificărilor genetice ale

uleiurilor (GMO) este favorabil un substituent numit „lecitina YN” (fig.6.6) sau fosfatida de amoniu (E442), un amestec de săruri ale acizilor fosfatidici obţinute din grăsimile corespunzătoare. Nu se utilizează mai mult de 10g/kg.

CH2

CH

CH2

O

O

O R1

R2

P

O

O

OH

NH4

Fig. 6.6. Formula structurală a lecitinei YN



72

Emulgatorul poliglicerol-poliricinoleatul (PGPR) (E476) aprobat din 1993

se utilizează în industria ciocolatei în cantitate de 5g/kg (0,5%). Lecitina YN şi PGPR reduc valoarea limitei de curgere. Aceşti emulgatori se pot utiliza singuri sau în combinaţie cu lecitina.

Un procent de PGPR de 0,05-0,2% împreună cu o cantitate normală de lecitină conduce la un produs cu o fluiditate mare. Efectul PGPR-ului este notabil în cazul ciocolatei cu lapte. Valoarea limitei de curgere poate ajunge la 0 (Pascal).

Ca efecte asupra ciocolatei se constată că lecitina scade vâscozitatea ciocolatei (important la pomparea produsului) în timp ce PGPR scade mai ales limita de curgere (important pentru proprietăţile reologice ale ciocolatei şi la păstrarea ciocolatei fluide pentru un timp mai lung la temperare).

PGPR combinat cu lecitina asigură o stabilitate mai bună a vâscozităţii comparativ cu lecitina singură în funcţie de compoziţia dată de reţetă. Raportul PGPR/lecitină depinde de proprietăţile reologice dorite şi este în general de 1/5.

Sorbitantristearatul (STS) Emulgatorul STS se utilizează mai ales la produsele de ciocolată

aromatizate pentru a întârzia efectul dezvoltării albirii grase în produse cu grăsimi CBS. De asemenea, se utilizează pentru modificarea proprietăţilor de cristalizare şi topire ale produselor de ciocolată aromatizate cu grăsimi CBRs.

Alţi emulgatori Monostearatul de glicerol (GMS) şi esteri ai acidului lactic care măresc

(temporar) luciul la produsele de ciocolaterie aromatizate, în special la produsele anrobate.

6.3.6. Aromatizanţi În industria ciocolatei ca aromatizanţi se utilizează componentele de

cacao, ingredientele de lapte şi îndulcitorii pe bază de zahăr. Cei mai utilizaţi aromatizanţi sunt vanilia (produs natural) şi vanilina

(compus chimic identic cu cel natural). Mai există şi aromatizanţi auxiliari care conţin săruri, carbohidraţi caramelizaţi şi arome de cremă.

6.3.6.1. Vanilia şi vanilina

Vanilia este fructul unei specii de orhidee care poartă denumirea ştiinţifică

de Vanilla Mexicana (Mexic) şi Vanilla Pompana (Madagascar, Indonezia şi Tahiti). O altă specie, Vanilla Bourbon creşte în insula Rèunion dincolo de coasta de est a Africii.

Prezenţa piperonalului (heliotropinei) în vanilia de Tahiti este responsabilă de mirosul tipic al vaniliei.

Vanilia se produce cu diferite calităţi în funcţie de umiditate, aromă, miros, ulei.

Vanilia conţine vanilină 2-5% şi este cel mai cunoscut colorant şi aromatizant care se izolează prin extracţie. Astăzi vanilia se produce sintetic.



73

Etilvanilina cunoscută drept Bourbonal este de patru ori mai puternică decât vanilina naturală.

Vanilina este o substanţă volatilă care trebuie păstrată în pachete etanşe. Ea este mai ieftină decât vanilia.

Zahărul vanilat este un amestec de vanilie sau vanilină măcinată şi zahăr pudră. Uneori se adaugă cantităţi mici de amidon pentru a preveni formarea aglomerărilor.

6.3.7. Alte ingrediente În mod obişnuit se utilizează nuci şi produse de nuci la care se ridică

problema asigurării unei calităţi corespunzătoare. Varietăţi de nuci:

nuci de cocos (proaspete, uscate); nuci de arahide (mai ales in U.S.A. şi Europa); alune (mai ales în Europa); migdale (în toată lumea); nuci de macadamia (foarte scumpe) originale din Hawai şi cultivate

acum şi în Malawi şi alte ţări africane;

nuci şi arahide (cu coajă roşie); nuci braziliene; nuci de fistic.

Calitatea nucilor este în funcţie de ţara de origine, de tratamentul aplicat, de condiţiile de depozitare şi transport. Condiţiile climaterice influenţează puternic calitatea producţiei care diferă de la an la an. Nucile obţinute din ţările mai puţin dezvoltate necesită o inspecţie de control a calităţii acestora.

Compoziţia nucilor Ele sunt bogate în ulei. În tabelul 6.14 se prezintă varietăţi de nuci şi

compoziţiile acestora.

Tabel 6.14 Varietăţi de nuci şi compoziţiile acestora

Tip de nucă

Um

idita

te %

Pro

tein

e, %

Gră

sim

i, %

Car

bohi

draţ

i, %

Fibr

e, %

Cen

uşă,

%

Val

. en

erge

tică,

kc

al/g

Migdale 5 21 55 14 3 2 655 Braziliene 5 17 65 5,7 4 3,3 699 Anacard 5 20 44 27 1,4 2,6 531 Cocos 3,5 6,3 57 20 12 1,2 662 Alune 4 13 64 5 12 2 669 Castane 6 10,5 8 70 3 2,5 404 Macademis 4 8 74 14 - 2 702 Arahide 6 30 44 15 2,6 2,4 587 Arahide roşii 3,5 12 70 9 3,8 1,7 742 Fistic 4 23 55 15 15 3 647 Nuci roşii 3,5 18 61 13,5 2,3 1,7 695



74

6.3.7.1 Tipuri de uleiuri şi compoziţia lor în acizi

În tabelul 6.15 se prezintă compoziţia acizilor graşi din uleiurile de nuci.

Tabel 6.15 Tipuri de ulei şi compoziţia în acizi graşi Acid gras Cocos Arahide Alune Migdale Arahide

roşii Fistic Susan

C 8 8,0 - - - - - - C 10 6,0 - - - - - - C 12 47,0 - - - - - - C 14 17,2 0,1 0,1 - 1,0 - - C 16 9,0 11,5 5,5 6,5 7,6 11,5 9,9 C 18 2,5 3,0 2,0 2,3 2,4 3,0 5,0 C 18:1 7,0 46,5 82,0 67,0 18,0 61,5 41,5 C 18:2 2,5 31,5 10,4 23,5 60,0 21,5 43,5 C 18:3 - - - - 11,0 - 0,1 C 20 - 1,5 - - - - - C 20:1 - 1,4 - - - - - C 22 - 3,0 - - - - - Alţii 0,8 1,5 - 0,7 - - -

Majoritatea nucilor conţin mai ales acizi graşi cu C16 şi C18. Datorită conţinutului ridicat de acid lauric din nucile de cocos, acestea

trebuie să aibă o umiditate foarte mică pentru ca lipaza să nu fie activă fapt ce ar conduce la producerea aromei de săpun.

Se remarcă şi conţinutul de acid linoleic şi linolenic din arahidele roşii care ajunge la un total de 71%.

6.3.7.2. Procesarea nucilor

Înainte de utilizare în ciocolată unele nuci sunt supuse sau nu unui

pretratament în timp ce altele sunt mai întâi prăjite în instalaţii cu aer cald, radiaţii infraroşii sau ulei cald. Marele avantaj al prăjirii este distrugerea aproape în totalitate a microorganismelor. Dezavantajul prăjirii ar consta în modificarea structurii uleiului conţinut.

Prin expunerea nucilor la aer se reduce stabilitatea oxidativă a lui. Nucile se pot utiliza sfărâmate sau sub formă de pastă. Ele se procesează

până la obţinerea conţinutului de ulei prevăzut. Nucile sfărâmate au o suprafaţă mai mare decât nucile întregi iar pastele de nuci conţin un procent ridicat de ulei liber. Când nucile sau pastele de nuci intră în contact direct cu ciocolata, uleiul din nuci produce o înmuiere a acesteia prin fenomenul de migrare.

Albirea grasă este un alt fenomen nedorit care constă în apariţia unui film albicios pe suprafaţa ciocolatei. Migrarea grăsimii într-un produs care conţine nuci întregi sau sfărâmate va conduce numai la înmuierea suprafeţei din jurul nucilor iar când se desfăşoară în pasta de nuci (şi unt de arahide) produsul va deveni moale în totalitate. Dacă pasta de nuci se amestecă cu ciocolata procesul de temperare se modifică.



75

Menţinerea calităţii produselor finite se realizează prin utilizarea unor nuci de calitate bună comparativ cu cele de calitate inferioară (nematurizate, zbârcite sau supraprăjite). Dimensiunile nucilor sau a fragmentelor de nuci influenţează perceperea aromei. Aromele produse de alunele întregi şi de fragmentele de alune sunt diferite.

Menţinerea calităţii ciocolatei cu nuci este dependentă de varietatea nucii sau de amestecul de nuci.

Varietăţile de nuci cu un conţinut ridicat de grăsimi se degradează mai repede decât cele cu un conţinut scăzut.

Odată cu migraţia apare riscul de râncezire datorită uleiului din nuci bogat în acizi graşi nesaturaţi. Nucile cu coajă roşie sunt un exemplu tipic. Râncezirea se desfăşoară mai rar în ciocolata cu nuci datorită antioxidanţilor naturali din produsele de cacao.

Pentru menţinerea calităţii nucilor este necesar respectarea parametrilor la depozitare şi la măcinare.

Aflatoxinele sunt un grup de toxine carcinogenice care se formează prin acţiunea microorganismelor din nuci, în special la arahide. Prima măsură ar fi determinarea contaminării cu aceste microorganisme. Uleiul obţinut din nuci contaminate poate fi rafinat pentru îndepărtarea în totalitate a aflatoxinelor.

Reacţiile alergice la anumite alimente şi/sau aditivi nu sunt uzuale. Alergiile obişnuite sunt date de grâu, ouă, lapte, coloranţi şi aromatizanţi.

Alergiile provocate de nuci sunt mai puţin obişnuite dar sunt periculoase. Din acest motiv, producătorii de alimente atrag atenţia pe ambalajul produsului asupra prezenţei nucilor sau produselor de nuci.

Alergia la nuci poate duce la anafilaxie când sistemul immunitar face faţă toxinelor sau poate conduce la moarte după o oră de la contaminare. Alte simptome includ umflarea limbii sau astmul.

Arahidele sunt primele pe lista alergenilor urmate de nucile anacard,. Unele proteine din nuci reacţionează cu celule specifice (citokina produsă cu ajutorul celulelor T) din sângele uman cu producerea de alergii.

Nu este posibil ca printr-o metodă de procesare a nucilor să fie eliminat riscul acestor reacţii.

Totuşi, prin rafinarea uleiului de nuci apar proteine libere care nu conţin alergeni.

Specificaţiile referitoare la nuci sau alte ingrediente sunt foarte importante pentru cumpărător.

La cumpărarea nucilor se au în vedere următoarele: aroma specifică; conţinutul de umiditate; numărul de microorganisme; compoziţia în uleiuri; prezenţa fluturilor de molie indiană

Datorită factorilor de risc care apar, la procesarea nucilor se va efectua un control riguros, pas cu pas, privind respectarea calităţii acestora.



76


______________________________________________________________________ Tehnologia şi controlul calităţii produselor zaharoase 76

6.4 Procesarea crupelor de cacao cu obţinerea masei de cacao

6.4.1 Curăţirea şi selectarea crupelor de cacao

După recepţia cantitativă şi calitativă, crupele de cacao primite în saci sau

containere, sunt depozitate pe sorturi, de preferinţă în silozuri celulare din beton prevăzute cu instalaţii de climatizare, dozare, transport şi curăţire.

În aceste silozuri este necesar menţinerea unor condiţii de igienă pentru a preveni apariţia moliei de cacao (Acrocerops cramerella) care se dezvoltă cel mai bine în lunile de vară şi toamnă. În spaţiile calde şi neventilate molia se înmulţeşte şi pe timp de iarnă.

Înainte de a fi introduse în fabricaţie, boabele de cacao sunt supuse unui proces de curăţire care se realizează prin:

- sortare (cernere); - separarea componentelor uşoare; - separarea impurităţilor metalice; - separarea particulelor grele (piatră, sticlă). În fig. 6.7 este prezentată o schemă de curăţire a crupelor (boabelor) de

cacao (Bühler). Conform schemei, liniile de transport automate aduc boabele de cacao (A) în tremia de alimentare (1), după care ele sunt dozate cu şnecul (2) şi cu ajutorul elevatorului (3), sunt aduse la instalaţia de sortare (4) prevăzută cu două site vibratoare. Pe sita de sus cu ochiuri de dimensiunile a două boabe se separă ca refuz impurităţile mari (B), iar ca cernut boabele şi impurităţile egale.

Cernutul de pe sita de sus se separă ca refuz pe sita de jos cu ochiuri mai mici decât dimensiunea boabelor, iar impurităţile mici se separă ca cernut (C).

Sistemul de site este complet închis într-o carcasă metalică conectată la reţeaua de aspiraţie pentru impurităţile uşoare (D), (praf, material fibros şi insecte).

Refuzul de pe sita de jos este trecut apoi peste un separator magnetic (5) cu ajutorul căruia se separă eventualele impurităţi metalice (E) după care urmează o trecere printr-un separator de pietre (6). Aici are loc separarea impurităţilor de aceeaşi mărime cu boabele de cacao. Instalaţia se compune dintr-o sită înclinată prin care se trimite un curent de aer ascendent, sita fiind în acelaşi timp în mişcare oscilatorie produsă de un mecanism excentric.

Datorită mişcării oscilatorii a sitei şi curentului de aer pietrele (F) se deplasează către partea mai ridicată şi sunt eliminate iar boabele de cacao (G) alunecă spre partea coborâtă a acesteia de unde sunt evacuate.

Particulele uşoare colectate sub formă de praf (H), sunt separate de curentul de aer cu ajutorul filtrului (7) şi a ventilatorului (8).



Fig. 6.7. Schema de principiu a procesului de curăţire a crupelor de cacao (Bühler)

1- tremie de alimentare; 2- dozator; 3- elevator; 4- selector-sortator; 5- aparat magnetic rotativ; 6- separator de pietre; 7- filtru de desprăfuire; 8- ventilator de aspiraţie; 9- conducte de aspiraţie (aer, praf); A- crupe de cacao; B- fracţiune cu granulaţie mare; C- fracţiune cu granulaţie mică; D- fracţiune uşoară (praf, coji); E- particule metalice; F- particule grele (piatră, sticlă); G- crupe curăţate; H- praf.

Pentru asigurarea unui proces de curăţire cât mai eficient şi în condiţii

igienice cât mai sigure, sistemul de aspiraţie este conectat la toate utilajele de transport şi curăţire a boabelor de cacao. El se compune din:

- ventilatoare centrifugale cu debit mare şi presiune redusă (8); - cicloane, filtre, camere de praf (7); - piese speciale de legătură (valve); - conducte de circulaţie a aerului şi prafului (9). Pentru o bună funcţionare, aceste reţele de aspiraţie trebuie să aibă în

componenţă conducte verticale sau cu înclinaţie mare faţă de orizontală. Reglarea debitului de aer pe întreaga reţea se realizează cu o valvă centrală instalată la aspiraţia ventilatorului, iar pe fiecare ramură de la valva acesteia.

6.4.2 Prăjirea crupelor de cacao

Scopul operaţiei de prăjire este de a conferi crupelor de cacao anumite

proprietăţi mecanice, fizico-chimice şi biochimice favorabile pentru operaţiile ulterioare.

În timpul prăjirii au loc o serie de procese care conduc la: - reducerea umidităţii;



- îndepărtarea substanţelor volatile cu gust şi miros neplăcut; - modificarea substanţelor tanante cu atenuarea gustului de astringent şi amar; - dezvoltarea aromei; - îmbunătăţirea culorii; - modificarea conţinutului de grăsimi; - apariţia contracţiei şi mărirea friabilităţii miezului care favorizează separarea cojilor şi măcinarea lui. În alegerea parametrilor la prăjire se au în vedere următoarele: - grosimea cojii (soiul crupelor); - gradul de maturitate şi de fermentare; - pretratamentul de uscare după fermentare; - umiditatea crupelor la recepţie; - modificările substanţelor tanante; - tipul constructiv al instalaţiei. Nu se recomandă să se stabilească anumite reguli pentru prăjire

deoarece fiecare lot de crupe de cacao are caracteristicile sale. De aceea pentru fiecare lot se vor stabili parametrii de prăjire, ţinând cont de factorii enumeraţi mai înainte.

Dificultăţile la prăjire constau în faptul că la încălzire, fiecare temperatură este corespunzătoare cu o anumită aromă.

Regimul termic de prăjire aplicat la boabele de cacao care au coajă groasă şi lipită de miez este diferit faţă de cel de la boabele cu coaja fragilă şi detaşabilă de miez.

Dacă boabele de cacao au fost uscate în ţara de origine la temperatura de 100-120°C, ele nu se prăjesc la aceeaşi temperatură deoarece vor căpăta un gust amar, neplăcut şi parţial se vor carameliza. Gustul neplăcut mai apare şi de la caramelizarea amidonului conţinut care este inevitabil când se aplică aceleaşi temperaturi de prăjire ca la pretratamentul de uscare.

Varietăţile de crupe cu aromă pronunţată (Criollo) maturizate şi bine fermentate nu se supun unei prăjiri la temperaturi ridicate, deoarece aroma plăcută se volatilizează iar gustul devine asemănător cu cel din crupele comune (Forastero).

Modificarea umidităţii Prin operaţia de prăjire umiditatea iniţială a crupelor de la 6-8% se reduce

până la 2-3%. Cu cât conţinutul de umiditate al crupelor prăjite este mai aproape de limita inferioară cu atât miezul este mai fragil, se macină mai uşor rezultând particule mai fine, care influenţează favorabil procesele de presare şi de separare a untului de cacao.

La temperaturi <100°C are loc eliminarea apei din capilare şi a apei legate osmotic, care se deplasează sub formă de lichid din interiorul crupelor spre suprafaţa lor.

La temperaturi >100°C are loc şi eliminarea sub formă de vapori a apei legate prin adsorbţie.

Temperatura din straturile anatomice ale crupelor în timpul prăjirii atinge valori diferite. Astfel învelişul poate ajunge la 135°C având o umiditate maximă de



0,2% ceea ce conduce la denaturarea proteinelor modificând unele proprietăţi texturale ale componentelor solide (porozitatea şi fragilitatea).

Umiditatea din miez poate ajunge la 2% mărind fragilitatea şi gradul de sfărâmare al lui.

După prăjire atât crupele întregi cât şi miezul sfărâmat devin higroscopice. Din acest motiv ele trebuie să fie răcite şi măcinate imediat. Nu se recomandă depozitarea lor în vederea unei prelucrări ulterioare.

Modificarea acidităţii Boabele de cacao conţin o cantitate relativ mică de (0,1-0,5%) acizi

volatili (acetic, butiric, valerianic) care imprimă ciocolatei un gust şi miros neplăcut. Cea mai mare parte dintre aceşti acizi se elimină la prăjire în primele 10-

20 min odată cu vapori de apă din sistem. O parte din acizii volatili se leagă prin transformări chimice în structura produsului. Practic, se constată că procentul de acizi volatili rămâne constant datorită unor procese biochimice care au loc.

Acumulările de acizi se datorează hidrolizei zaharurilor rămase după fermentaţie şi a degradării monozaharidelor până la formarea de acizi organici cu mase moleculare mai mici. Datorită măririi acidităţii (reducerii pH-ului) din sistem şi a transformărilor proteolitice rezultă substanţe cu caracter acid.

Modificările zaharurilor reducătoare şi a proteinelor Datorită reacţiilor dintre zaharuri reducătoare şi aminoacizi rezultă

substanţe de culoare, gust şi aromă. În crupele de cacao sunt prezenţi peste 16 aminoacizi. Prin prelucrarea

termică are loc o scădere mai rapidă a acidului glutamic, leucinei, izoleucinei, fenilalaninei şi histidinei.

Micşorarea conţinutului de tirozină se datorează tirozinazei şi polifenoloxidazei, ultima menţinându-se activă la temperatura atinsă de miez în timpul prăjirii.

La temperaturi cuprinse între 30-160°C, pe durata prăjirii se pot acumula aminoacizi liberi datorită proceselor de transformare a proteinelor. Odată cu reacţiile de melanoidinizare se formează şi aldehide (acetică, propionică, izobutirică, izovalerianică). La ridicarea temperaturii mai pot apare compuşi noi cum ar fi: furfural, oximetil furfural, formaldehida ş.a.

În timpul prăjirii au loc şi modificări ale proteinelor prin degradarea Strecker.

Din crupele de cacao prăjite s-au izolat 454 componenţi de aromă volatili (după G. Ziegleder and Biehl, 1988) şi anume: pirazine (80), esteri (57), acizi (53), hidrocarburi (47) cetone (41), furani, pirone (34), alcooli (28), compuşi azotici (27), aldehide (24), compuşi cu sulf (15), piroli (14), oxazoli (11) piridine (9), fenoli (7), tiazoli (7).

Modificarea substanţelor tanante Boabele de cacao au un conţinut iniţial în substanţe tanante de 3-6% iar

după prăjire ele ajung în miez între 2-3,5%. Substanţele tanante iniţiale sunt de natură catehinică care prin încălzire

uscată dau catehină. În timpul prăjirii are loc oxidarea polifenolilor cu formare de substanţe numite flobafene şi melanine. Flobafenele sunt compuşi coloraţi brun-



cenuşiu-roşiatici care imprimă culoarea caracteristică crupelor şi produselor de cacao.

Pentru industria ciocolatei şi a pudrei de cacao prezintă o importanţă deosebită menţinerea unui anumit pH. Astfel la un pH <6 substanţele tanante au o culoare deschisă dar proprietatea de astringenţă este accentuată. Odată cu creşterea pH-ului peste această valoare ele încep să se închidă la culoare.

Prin prăjire substanţele tanante devin mai puţin astringente datorită faptului că o parte din acizii volatili se elimină.

Unele cercetări arată că formarea aromei în timpul prăjirii crupelor de cacao se datorează transformărilor substanţelor tanante în substanţe aromatizante. Ca urmare se recomandă transformarea substanţelor tanante şi nu eliminarea lor.

Modificarea substanţelor colorante Aceste substanţe fac parte din grupa antocianelor (fig. 6.8.) care prin

încălzire se transformă în antocianidine (pelargonidină, cinaidină, delfinidină) şi zaharuri.

R1

R2

R3

OH

HOO+

OH

Pelargonidină R1= -H; R2= -OH; R3= -H Cianidină R1= -OH; R2= -OH; R3= -H

Delfinidină R1= -OH; R2= -OH; R3= -OH

Fig. 6.8. Formule structurale la antocianii principali (A. Fincke)

Modificarea culorii crupelor de cacao la prăjire se datorează atât modificărilor în substanţe tanante cât şi modificărilor în substanţe colorante determinate prin urmare de:

- formarea melanoidinelor; - formarea melaninelor; - formarea flobafenelor; - apariţia antocianidinelor. Modificări în conţinutul de lipide Prin prăjire se constată modificări reduse în conţinutul de lipide. Dacă

iniţial în crupele de cacao se găsesc lipide libere 53-54%, legate slab 1,7-2%, legate puternic 1,3-1,6% după prăjire conţinutul acestora scade cu 0,37% pentru cele libere, cu 0,26% pentru cele legate slab şi cu 0,09% pentru lipidele legate puternic.

O parte din untul de cacao (0,2-0,6%) migrează din miez în coajă. La temperaturi >160°C pierderile de unt de cacao pot ajunge la 6%. Datorită degradărilor hidrolitice a untului de cacao, pierderile sunt de 0,3-0,5%.



Modificările proteinelor şi a amidonului În timpul prăjirii după atingerea temperaturii de 60-70°C are loc o

degradare avansată a proteinelor, apa eliberată de acestea contribuind la gelatinizarea amidonului transformând o parte din componentele insolubile în componente solubile.

Prin prăjirea crupelor de cacao pierderile de umiditate sunt în medie de 4% iar în substanţa uscată de max. 1%.

Tipuri de prăjitoare După modul de funcţionare pot fi: - instalaţii discontinui; - instalaţii semicontinui; - instalaţii continui. După materialul supus prăjirii: - prăjitoare de crupe întregi; - prăjitoare de crupe decojite; - prăjitoare de masă de cacao. După tipul constructiv: - prăjitoare verticale; - prăjitoare orizontale. Transmiterea căldurii la produs se poate realiza prin: - conducţie – prin suprafaţă caldă (cu gaze, abur); - convecţie – prin contact direct cu aer cald; - radiaţie – la pretratament crupe întregi (micronizor); - conducţie/convecţie – prin suprafaţă caldă şi aer cald; - dielectric – prin vibraţia în câmp electromagnetic. Firme constructoare KONTI, SIROCCO, LEHMANN. Prăjitorul continuu vertical (LEHMANN) Instalaţia se compune din sistemul de alimentare continuu cu boabe,

sistemul de încălzire, răcire şi aspiraţie a aerului din prăjitor, sistemul de reglare şi control şi sistemul de descărcare şi transport al boabelor prăjite la operaţia următoare.

Prăjitorul cu aer cald (fig 6.9.) este format dintr-o incintă termoizolată (1) prevăzută în interior cu o serie de şicane fixe şi mobile pe care cad boabele de cacao dozate cu un şnec sau valvă rotativă (2). Ele parcurg cele 3 zone distincte de transmitere a căldurii şi sunt evacuate pe la partea inferioară cu ajutorul ecluzelor (8). Se poate realiza un regim de prăjire dorit (temperatură constantă) prin cuplarea unui variator de viteză la ecluză.

Prima zonă B este zona de preîncălzire a boabelor unde aerul cedează o parte din căldura sa boabelor reci care intră în aparat şi se evacuează la partea superioară (5) cu ajutorul unui ventilator (9), la un ciclon pentru separarea particulelor componente.

Zona C este zona de încălzire şi prăjire a boabelor de cacao (2 compartimente). În această zonă aerul care a primit căldura de la bateriile de încălzire cu aripioare (3) o transmite boabelor care se prăjesc, preluând în acelaşi timp din umiditatea lor.



Zona D este zona de răcire a boabelor formată din 2 compartimente prin care aerul rece preia căldura de la boabe şi este evacuat la partea superioară prin racordul (7).

Temperatura din zona de prăjire de max. 140-150°C se realizează prin încălzirea aerului cu ajutorul aburului în baterii la 160-170°C. Avantajele acestui prăjitor sunt următoarele:

- operaţia este continuă; - nu sunt elemente în mişcare; - reglarea uşoară a parametrilor de prăjire.

Fig. 6.9. Prăjitor continuu vertical (LEHMANN)

A- alimentare; B- zona de preîncălzire; C- zona de încălzire şi prăjire; D- zona de răcire;E- evacuare; 1- incintă termoizolată; 2- dispozitiv de alimentare; 3-baterii de încălzire aer; 4- intrare aer cald; 5- ieşire aer cald uzat; 6- intrare aer rece; 7- ieşire aer rece uzat; 8- ecluză pentru evacuare crupe prăjite; 9- ventilator; 10- şicane fixe; 11- şicane mobile

Prăjitorul continuu cu tambur orizontal (fig.6.10) este prevăzut cu 2

sau 3 zone de uscare şi prăjire a boabelor de cacao. În prima zonă temperatura aerului cald poate atinge 300-400°C iar

produsul nu trebuie să ajungă la >100°C. În zona a doua temperatura produsului depăşeşte 100°C şi începe

prăjirea. La prăjitorul modern există şi a treia zonă în care produsul atinge cel puţin 120-125°C necesară pentru distrugerea microorganismelor. Temperatura aerului din zonele 2 şi 3 atinge 150-250°C.

Aplicarea unui regim de prăjire optim pentru obţinerea diferitelor arome se realizează prin ajustarea temperaturii aerului şi a produsului în zona de prăjire.

La acest tip de prăjitoare transmiterea căldurii de la aer la produs se realizează prin convecţie şi conducţie. Ventilatoarele cu aer cald sunt amplasate



radial pe suprafaţa interioară a tamburului. Pentru realizarea unei amestecări optime pe această suprafaţă sunt amplasate palete curbate care formează un profil zimţat asemănător dinţilor de ferăstrău .

Fig. 6.10. Prăjitor continuu cu tambur orizontal

1- tambur orizontal; 2- palete curbate; 3- ventilator; 4- instalaţie de aer cald; 5- cântar; 6-şnec alimentare crupe; 7- evacuare crupe prăjite; I- zonă uscare; II, III- zone de prăjire

Cercetările arată că prăjirea crupelor de cacao în atmosferă uscată, este

cel mai bun procedeu utilizat, pentru formarea substanţelor de aromă. Pe baza experimentelor practice, se ştie că, 2-feniletanolul este o substanţă aromatică, care se dezvoltă în timpul prăjirii şi se modifică puţin datorită reactivităţii şi volatilităţii sale foarte reduse.Din aceste motive, ea a fost desemnată ca substanţă de referinţă, pe baza căreia se observă modificările altor substanţe aromatice formate la prăjire.

Pirazinele, sunt substanţe aromatice indispensabile care influenţează compoziţia aromei crupelor de la prăjire. Dintre acestea, este favorabilă, numai tetrametilpirazina care se găseşte deja în crupe, în timp ce pirazinele metilate se formează numai în anumite condiţii.Concentraţiile relative ale substanţelor aromatice separate din distilat de crupe de cacao, în raport cu a 2- feniletanolului de 100% sunt prezentate în tabelul 6.16.

Tabel 6.16 Concentraţiile substanţelor aromatice în raport cu 2 feniletanolul

Crupe după uscare-prăjire cu Preuscare anterioară Preuscare în

uscător continuu Preuscare Prăjire

Crupe după tratament de

aburire, prăjite în atmosferă uscată

Substanţe aromatice

Crupe de

cacao ca

materie primă 120°C 130°C 100°C 120°

C 130°

C 135°C

Dimetil pirazina - 72 92 18 123 170 140 Trimetil pirazina 13 108 112 30 135 170 155 Tetrametil pirazina

260 270 245 310 310 280 235

2-Feniletanol 100 100 100 100 100 100 100 2-Fenil-5-metil-2-hexanal

9 60 86 12 75 82 74



6.4.3 Zdrobirea (sfărâmarea) şi separarea miezului de coajă şi germeni

Scopul acestor operaţii este transformarea crupelor de cacao prăjite în

fracţiuni (particule de miez) şi curăţirea lor de germeni şi coji. Compoziţia chimică medie a crupelor prăjite este prezentată în

tabelul 6.17.

Tabel 6.17 Compoziţia chimică medie a crupelor prăjite Părţi

componente [%

]

U, [

%]

Pro

tein

e,

[%]

Caf

eină

, [%

]

Teo-

brom

ină,

[%

]G

răsi

me,

[%

]

Am

idon

, [%

]

Cel

uloză,

[%

]

Sub

stanţe

[%

]

Cen

uşă,

[ %

]

Miez 88,5 2,7 12,1 0,4 1,0 50,1 9,0 2,6 19,6 3,3 Coajă 11,5 3,8 13,1 0,1 1,3 3,4 2,8 16,7 - 8,1 Germeni 0,8 5,2 24,4 - 3,0 3,5 - 2,9 - 6,5

Îndepărtarea cojilor este necesară pentru evitarea calităţii

necorespunzătoare a produsului, datorită conţinutului ridicat în celuloză şi substanţe minerale, iar a germenilor, datorită durităţii mari şi a gustului astringent şi amar. Unele cercetări au arătat că grăsimea din germeni nu este similară cu untul de cacao, ea având un gust şi miros neplăcut.

Instalaţiile de procesare sunt prevăzute cu: o pereche de tăvălugi rifluiţi, o sită plană vibratoare pentru separare (7-8 fracţiuni), sisteme de aspiraţie, alimentare,evacuare şi de transport.

În condiţii experimentale, de funcţionare a instalaţiei, s-au obţinut următoarele randamente de fracţiuni (tabelul 6.18)

Tabel 6.18 Randamente fracţiuni

Fracţiunea % Dimensiunea sitei [mm] 7 2 0,75 6 5 1,5 5 4 3,0 4 23 4,5 3 31 6,0 2 18 7,0 1 17 8,0

Fracţiunile rezultate se colectează separat şi se depozitează după

varietatea crupelor şi mărimea acestora. În general fracţiunile mari şi mijlocii (1-4) se prelucrează pentru obţinerea produselor de calitate superioară iar fracţiunile (5-7) pentru celelalte produse.

Refuzul de pe ultima sită se reîntoarce la tăvălugii rifluiţi. Pierderile nu trebuie să depăşească 0,1-0,3% miez în coajă.

Nu se admite mai mult de 0,5% coajă în miez şi prezenţa germenilor, care fiind duri, influenţează fineţea produsului finit. Separarea germenilor se realizează cu ajutorul unui trior amplasat la partea inferioară a instalaţiei.



6.4.4 Măcinarea fracţiunilor de miez pentru obţinerea masei de cacao Prin măcinare se rupe ţesutul celular şi pereţii celulelor prin care se

eliberează untul de cacao conţinut. În urma cercetării microstructurii crupelor de cacao s-a stabilit că miezul

acestora este format din celule izolate care conţin unt de cacao, granule de amidon şi proteine. Dimensiunile celulelor miezului sunt de 23-40 μm, iar grosimea pereţilor celulari de 12 μm. Pentru o măcinare optimă distanţa dintre valţuri este de cel mult 30-40 μm.

În timpul măcinării datorită căldurii produse prin frecare, masa de cacao ajunge la o temperatură mai mare decât cea de topire a untului de cacao şi va avea o consistenţă semilichidă, în care untul de cacao constituie faza lichidă iar fragmentele de ţesut celular, amidonul şi proteinele faza solidă.

Temperatura optimă de măcinare este de 35-40°C. La măcinare se are în vedere menţinerea unei vâscozităţi cât mai scăzute şi realizarea unui grad de mărunţire dorit.

Vâscozitatea este influenţată în mod direct de umiditatea fracţiunilor. Conţinutul de umiditate al miezului de cacao nu trebuie să depăşească 2% deoarece el devine mai puţin friabil, măcinarea se realizează greoi şi particulele solide nu ating fineţea necesară. Vâscozitatea masei de cacao creşte cu conţinutul de umiditate. Din punct de vedere practic pentru o măcinare optimă masa de cacao nu trebuie să fie prea păstoasă, nici prea uscată şi nici prea lichidă.

Fineţea masei de cacao reprezintă o caracteristică importantă de calitate care se exprimă în μm. În industria de cacao fineţea masei se exprimă, în general, ca procentul de refuz rămas pe sita cu ochiuri de 75 μm., care nu este întotdeauna relevant. Prin trasarea graficului de distribuţie granulometrică a particulelor componente din masa de cacao se obţin informaţii mult mai precise.

În funcţie de gradul de fineţe urmărit, instalaţiile de măcinare pentru fracţiunile de miez de cacao pot fi: mori cu ciocane, mori cu discuri şi ace, mori cu valţuri, mori cu bile.

Dintre acestea putem aminti: morile cu discuri inelare care au o productivitate ridicată, ocupă un

spaţiu redus, şi o putere mică de acţionare. Granulozitatea realizată: 95-98% din particule au mărime < 42μm iar particulele cele mai fine < 10μm.

morile cu valţuri (fig.6.11)sunt utilizate cu rezultate bune funcţionând ca atare sau în sistem combinat cu morile cu discuri.

Moara cu valţuri funcţionează astfel: din pâlnia de alimentare (4)

fracţiunile de cacao, cu ajutorul unui cilindru de alimentare (1) care reglează debitul, trec peste magneţii de protecţie şi apoi printr-o pereche de tăvălugi rifluiţi (2), care realizează o premăcinare. Măcinătura grosieră trece apoi peste trei tăvălugi netezi (3), care o transformă în pastă: de aici trece în a doua pâlnie de alimentare şi prin patru tăvălugi netezi de unde rezultă masa de cacao la fineţea dorită.



Fig. 6.11 Schema de principiu a morii cu valţuri 1- cilindru de alimentare; 2- tăvălugi rifluiţi; 3-tăvălugi netezi; 4- pâlnie de alimentare; 5- evacuare

masă de cacao; 6- raşchetă de curăţire.

Frecvent se utilizează morile cu trei sau cinci valţuri (broeze), la care se obţin următoarele rezultate medii (tabelul 6.19).

Tabel 6.19 Conţinutul de particule din masa de cacao

Dimensiuni particule(μm)

Conţinut de particule(%)

<10 87-90 10-75 10-10,5 >75 1- 1,5

Un alt procedeu introdus recent pentru obţinerea masei de cacao prevede

două trepte de măcinare şi anume: - prima treaptă constă în măcinarea fracţiunilor pe o moară diferenţială cu discuri de carborund; - a doua treaptă care realizează un grad de fineţe şi omogenitate a masei de cacao pe o moară specială tip fus cu bile.



6.4.5 Depozitarea (temperarea) masei de cacao

Se realizează în rezervoare speciale prevăzute cu manta de

încălzire,agitator, indicatoare de nivel şi de tamperatură. Aducerea masei de cacao de la măcinare se realizează prin cădere liberă sau prin pompare.

Cu ajutorul rezervoarelor se asigură: - continuitatea fluxului tehnologic; - omogenizarea masei de cacao; - reducerea umidităţii masei de cacao de la 3-3,5% la max. 1,5%; - adaosul unor arome, cum ar fi vanilina. Rezervorul de masă de cacao (fig. 6.12) este de formă cilindrică cu manta

de încălzire (1) pentru menţinerea masei de cacao la temperatura de 60-70°C când se utilizează pentru fabricarea ciocolatei, sau la 95-100°C în cazul fabricării pudrei de cacao. În interior el este prevăzut cu un agitator (8) cu paletă sau cu o spiră elicoidală.

Antrenarea agitatorului se realizează de la un electromotor (3) prin intermediul transmisiei cu roţi dinţate (7) şi cu roţi de curea (4).

Fig. 6.12 Rezervor de temperare masa cacao, ciocolată şi alte produse 1- vas cilindric cu manta de încălzire; 2- postament; 3- electromotor; 4- transmisie prin curele; 5- ax de acţionare; 6- cilindru de etanşare; 7- transmisie prin roţi dinţate; 8- agitator elicoidal; 9- pâlnie de alimentare; 10- dispozitiv de golire



Etapa tehnologică de procesare a crupelor de cacao până la obţinerea masei de cacao se desfăşoară, în general, cu următoarele pierderi tehnologice:

- impurităţi 1,0 - 2,0 - umiditate 4,0 - 6,0 - substanţă uscată 0,1 - 0,2 - substanţe volatile 0,1 - 0,15 - coji 9,0 -13,4 - germeni 0,8 - 0,9 - alte pierderi 0,5 - 1,0 ________________ Total = 15,5 – 23,65 Masa de cacao care se obţine în această etapă tehnologică, are următoarea compoziţie procentuală medie : - umiditate 2,00 ; - pentozani 1,50 ; - grăsimi 55,00 ; - taninuri 6,00 ; - proteine 10,80 ; - teobromină 1,50 ; - zaharoză 1,00 ; - acizi organici 2,50 ; - amidon 6,20 ; - cenuşă 2,70 ; - celuloză 2,70 ; - substanţe neazotoase 7,70 .

6.5 Procesarea masei de cacao cu obţinerea masei de ciocolată. 6.5.1 Prepararea masei de ciocolată

Masa de ciocolată se obţine prin amestecarea masei de cacao cu zahăr pudră, unt de cacao, cu / fără lapte praf, cafea, ş.a. Calitatea acesteia depinde de următorii factori: gradul de dispersie, onctuozitatea, gustul şi aroma. Gradul de dispersie reprezintă proporţia de fracţiuni solide cu o anumită mărime din masa de ciocolată, care variază cu tipul ciocolatei (desert, cuvertură, menaj). Onctuozitatea (gradul de alifiere / fluiditatea) este caracterizată de vâscozitatea masei de ciocolată. Gustul trebuie să fie rezultatul unei combinaţii armonioase între componentele incluse în masa de ciocolată. Aroma să fie fină, specifică sortimentului de ciocolată. Pentru a nu fi decelate la masticaţie, particulele solide nu trebuie să depăşească dimensiunile de 16 μm. Obţinerea maselor de ciocolată se face pe baza unor operaţii tehnologice mai mult sau mai puţin obligatorii în funcţie de sortiment. Diferenţierea pleacă din momentul obţinerii masei de ciocolată prin operaţia de amestecare-frământare (melanjare) care se execută în malaxoare discontinui (cu cilindri) sau continui, construite de firme cum ar fi: Carlo Montanari, Konti, Buss, Nagema, ş.a. În aceste instalaţii se obţin mase de ciocolată simple, din materiile de bază (masă de cacao, zahăr farin, unt de cacao, vanilină) sau cu diferite materiale de adaos. Pentru masele cu adaos aceste materiale se utilizează în cantităţi



diferite, în funcţie de tipul ciocolatei: lapte praf (max.25%), derivate din lapte(max.30%), sâmburi graşi (max.35 %), care sunt aduse la o anumită granulozitate. La stabilirea reţetelor se ţine seama de următoarele: - conţinutul în zahăr al ciocolatei (z), în % ; - conţinutul de grăsime (unt de cacao) al ciocolatei (g), în %; - conţinutul de grăsime (unt de cacao) al masei de cacao (c), în %. Masa de cacao (M) necesară pantru 100 kg de ciocolată se va calcula cu formula:

M= [100-(z+g)] x 100/ (100-c) Grăsimea (untul de cacao)(U) necesar pentru 100 kg de ciocolată va fi dată de formula: U=g - (cxM) / 100 În cazul ciocolatei cu lapte se va ţine seama atât de cantitatea de lapte cât şi de conţinutul de grăsime din el. Temperatura materiilor aduse în instalaţia de amestecare depinde de natura masei de ciocolată. Masa de cacao, untul de cacao se aduc temperate la 55-60 °C, zahărul farin la temperatura camerei, iar celelalte materiale la temperatura de depozitare. Regimul de lucru la frământare este variabil în funcţie de adaosurile utilizate. În general, prelucrarea maselor de ciocolată se realizează la temperaturi de 55-60 °C, ajungând în final la 45-50 °C. Masa de ciocolată cu lapte se prepară la temperaturi mai mici de 45 °C, pentru a proteja proteinele şi aromele din lapte. Din acest punct de vedere cele mai bune rezultate se obţin prin utilizarea laptelui bloc. Umiditatea amestecului (masei de ciocolată), trebuie să fie mai mică de 6 %. Timpul de amestecare este în funcţie de tipul instalaţiei, de masa de ciocolată şi de natura componentelor de adaos, ajungând până la 30-40 min., la melanjoarele cu cilindri. Dacă se analizează gradul de dispersie obţinut după amestecare (cu referire la particulele cu diametru mai mic de 35 μm), se constată următoarele:

- zahărul farin are un grad de dispersie de max. 50 % ; - masa de cacao are un grad de dispersie de 90-96 %.

Rezultă că masa de ciocolată are un grad de dispersie mai mic de 60 %, care impune o prelucrare suplimentară la broezele cu trei sau cu cinci valţuri, pentru a ajunge la un grad de dispersie de min. 90-95 % (particule cu diametru mai mic de 30 μm). Atunci când masa de ciocolată obţinută la melanjor urmează să fie prelucrată la început în broeze cu trei valţuri şi apoi în cele cu cinci valţuri, ea poate să aibă o vâscozitate mai mare; dacă ea urmează să fie prelucrată numai în broeze cu cinci valţuri, trebuie să aibă o vâscozitate mai mică. Aceasta se realizează prin adaos de unt de cacao şi printr-o prelungire a duratei de amestecare în melanjor. Amestecarea sumară, rapidă, un timp scurt, dă o masă de ciocolată cu o consistenţă de aluat, neomogenă care îngreuiază desfăşurarea fazelor tehnologice ulterioare.



6.5.1.1 Instalaţii pentru amestecarea componentelor masei de ciocolată Melanjorul cu cilindri (fig. 6.13).Acest utilaj are în componenţă o cuvă cilindrică (1), în care se găseşte la partea inferioară masa rotativă (2), orizontală, din oţel sau de granit, fixată pe un arbore vertical acţionat prin transmisia cu roţi dinţate (5), reductorul (6) şi electromotorul (7) . Deasupra discului rotativ se găsesc două role de granit (3), suspendate prin tijele (8), în jugul metalic (4), fixat pe cuva (1). Datorită frecării rolelor de masa rotativă (2), ele primesc o mişcare de rotaţie în jurul axului lor cu o viteză liniară egală cu cea a masei. Fiecare ax este fixat în lagăre mobile care poate fi ridicat sau coborât cu ajutorul unor roţi. Distanţa dintre masa rotativă (2) şi rolele (3) influenţează gradul de dispersie a materiilor introduse. Sub discul rotativ se găsesc ţevile încălzite cu abur. Pentru dirijarea materialului către cele două role, instalaţia este prevăzută cu două palete (9) fixate pe cuvă. Mod de funcţionare: se porneşte instalaţia, se introduc ingredientele, pe masa rotativă, care sunt supuse amestecării, omogenizării şi mărunţirii datorită presiunii exercitate de greutatea rolelor. Prin realizarea unei suprafeţe mari de contact şi a unei temperaturi de 40-50 °C, se reduce şi conţinutul de umiditate din masa de ciocolată. Turaţia masei rotative este de 18-25 rot./min, iar puterea instalată de 1,5-1,8 kw.,în funcţie de capacitatea de lucru (50-500 kg.). Alimentarea acestei instalaţii se realizează de la dozatoarele amplasate la partea superioară, iar descărcarea, cu ajutorul unui transportor elicoidal cu acţionare independentă.

Fig. 6.13 Melanjorul cu cilindri

1-cuvă; 2-masă rotativă; 3-rolă; 4-jug de susţinere role; 5-transmisie roţi dinţate; 6-reductor ; 7-electromotor; 8-tijă ; 9-paletă .

În fabricile moderne prepararea masei de ciocolată se realizează în instalaţii cu funcţionare continuă şi complet automatizate.Din acest punct de vedere, cel mai utilizat este melanjorul Buss Ko-Kneader. Acest melanjor are în componenţă un cilindru prevăzut cu o manta dublă împărţită în trei zone, prin care circulă apă la temperaturi, prevăzute de cerinţele tehnologice. Pe suprafaţa interioară a cilindrului sunt montate palete fixe, reglabile din exterior cu ajutorul unor şuruburi şi piuliţe iar în poziţie centrală se găseşte un ax cu palete elicoidale, care se rotesc printre paletele fixe. Ansamblul elicoidal antrenat de un reductor şi



un electromotor, prezintă pe toată lungimea lui, două reduceri a diametrului şi a pasului iniţial. Instalaţia este montată pe un postament metalic.

6.5.2. Mărunţirea fină (rafinarea) masei de ciocolată

Această operaţie este necesară pentru ca ciocolata să nu fie percepută de consumator cu particule separate.Ciocolata cu particule mai mari decât cele recomandate, va fi nisipoasă. Fineţea ciocolatei depinde de dotarea tehnică şi de regimul tehnologic aplicat. Prin utilizarea metodelor intensive de măcinare se produce o cantitate mare de particule fine cu următoarele consecinţe tehnologice:

- dimensiuni mai mici ale particulelor se obţin cu consumuri energetice mai mari;

- reducerea avansată a dimensiunilor particulelor modifică textura şi conduce la o ciocolată asemănătoare cu argila;

- reducerea avansată a dimensiunilor particulelor conduce la mărirea suprafeţei totale a lor pe unitatea de masă; grăsimea extra, cum ar fi, untul de cacao sau grăsimea din lapte trebuie să se adauge pentru acoperirea sau ungerea acestei suprafeţe mai mari pentru a se obţine aceleaşi proprietăţi relogice.Dacă rămân porţiuni descoperite ale particulelor, acestea vin în contact între ele, mărind vâscozitatea masei de ciocolată. De aceea masa de ciocolată care a intrat la rafinare cu o consistenţă fluidă iese sub formă de praf.

Un produs rafinat corespunzător conţine foarte puţine particule aspre (ascuţite) dar nu conţine multe particule fine. Practica ne arată că cea mai bună distribuţie granulometrică a particulelor se obţine prin utilizarea broezelor cu valţuri. În fig. 6.14 se prezintă diagrama unei rafinatrice cu cinci tăvălugi.

Fig. 6.14 Rafinatrice cu cinci tăvălugi

Pasta de ciocolată vâscoasă intră printre primii doi tăvălugi şi formează un film de ciocolată, iar particulele sunt mărunţite, aplatizate şi cu suprafeţele mai



mult sau mai puţin rugoase (aspre). Primul tăvălug (cel mai jos) are turaţia cea mai mică în timp ce al doilea (de deasupra) are o turaţie mult mai mare. Filmul se va lipi întotdeauna de tăvălugul mai rapid şi se va deplasa de la primul la al doilea ş.a.m.d reducându-şi dimensiunile particulelor. Cu ajutorul sistemelor hidraulice se realizează o presiune dinamică între tăvălugii 5, 4, 3, 2, 1 şi totodată se reglează distanţele dintre aceştia. Tăvălugul 1 este fix. Cuţitul raşchetă fixat la tăvălugul 5 desprinde filmul de produs rafinat care este transportat la conşare. Odată cu filmul de produs care trece printre tăvălugi se generează o presiune hidraulică datorită căreia el curge printre tăvălugi de la unul la altul, asemănător acvaplanării. Dacă presiunea generată nu se reglează, filmul va fi mai gros la mijloc decât la margini. Din acest motiv, tăvălugii vor avea o porţiune mai bombată la centru sau vor fi drepţi în funcţie de încărcare, asigurându-se astfel o întindere uniformă a filmului pe întreaga suprafaţă a tăvălugului (fig. 6.15).

Fig. 6.15 Tipuri de tăvălugi

1 – fără presiune; 2- presiune mică; 3- presiune reglată optim; 4-presiune mare

Este important de reţinut că aceste instalaţii funcţionează la presiuni stabilite în prealabil, spre deosebire de fineţea particulelor care nu poate fi modificată constant printr-o reglare a presiunii dintre tăvălugi. Ţinând cont de forma curbată a tăvălugilor, pentru obţinerea gradului de fineţe dorit, se pot efectua următoarele reglaje:

- reglarea primului tăvălug prin care rezultă particule suficient de mici care îşi menţin plasticitatea şi se asigură o trecere bună până la tăvălugul 5. - odată cu trecerea printre tăvălugi se măreşte suprafaţa totală astfel încât

produsul se usucă şi atunci, este necesar să se asigure un anumit grad



de plasticitate şi o trecere optimă, prin menţinerea fiecărui tăvălug la o temperatură puţin mai ridicată faţă de cel precedent,cu excepţia ultimului care este mai rece, pentru ca pasta să fie răzuită; modificările de temperatură influenţează plasticitatea, şi-n consecinţă, fineţea finală a materialului.

- reglarea debitului de pastă antrenat / grosimea materialului de la prima treaptă de rafinare prin modificarea vitezei la tăvălugul 2. Produsul final, din procesul de rafinare este sub formă de pudră, care prin încălzire devine mai moale dar nu se topeşte datorită suprafeţei totale a particulelor şi a untului de cacao care acţionează ca o fază continuă.

Rafinarea masei de cocolată se mai poate realiza cu ajutorul instalaţiilor centrifugale si a morilor cu bile. Prima rafinatrice centrifugală, construită în Scoţia de Mc Intyre, realizează mărunţirea fină a particulelor solide de ciocolată cu ajutorul unor bare metalice care se lovesc de lamele metalice aşezate în zig-zag ce formează un perete zimţat în interiorul unui cilindru vertical. În timpul procesului, turaţia barelor metalice se măreşte gradual conducând la particule cât mai fine. Fineţea finală a masei de ciocolată va fi direct proporţională cu durata rafinării.Comparativ cu rafinatricea cu valţuri, în rafinatricea centrifugală, masa de ciocolată trebuie să atingă un anumit grad de fluiditate la un conţinut de grăsime relativ mai ridicat iar distribuţia granulometrică se situează pe un domeniu mai larg, factori care îngreunează eliminarea umidităţii. Deasemenea se formează un număr mare de particule fine care înrăutăţesc proprietăţile reologice ale masei de ciocolată, determinând un consum ridicat de grăsimi (unt de cacao). Deşi prezintă unele dezavantaje, rafinatricea centrifugală are un preţ relativ scăzut şi poate fi utilizată la capacităţi mici pentru fabricarea ciocolatei, a produselor de ciocolată şi a înlocuitorilor de ciocolată pe bază de alte grăsimi. Morile cu bile au început să fie utilizate în industria ciocolatei plecând de la modelul olandez din industria vopselelor.Austriacul Lehmann le-a îmbunătăţit şi perfecţionat încât acestea au devenit maşini capabile să producă o ciocolată de calitate ridicată. Această metodă se poate utiliza cu succes la rafinarea masei de ciocolată cu cantităţi relativ ridicate de grăsimi. În ultima instanţă, morile cu bile se combină cu o rafinatrice cu valţuri.

6.5.3 Finisarea (conşarea) masei de ciocolată

Prin această operaţie tehnologică, masa de ciocolată este supusă unei agitări (frământări) şi fricţiuni o anumită durată de timp, la temperaturi cuprinse între 45 °C şi 70 °C, în instalaţii numite conşe. Durata şi temperatura de conşare depind de proprietăţile masei de ciocolată, de sortimentul cocolatei şi de tipul de instalaţie utilizat. Modificările fizico-chimice care au loc în timpul conşării sunt următoarele:

- micşorarea umidităţii masei de ciocolată sub 2%, datorită temperaturii şi agitării;

- micşorarea vâscozităţii în funcţie de umiditate, temperatură, conţinut de grăsimi(unt de cacao), grad de dispersie şi viteza sistemelor de agitare;

- şlefuirea şi rotunjirea particulelor cu forme neregulate;



- micşorarea densităţii masei (de la 1301,9 kg/m3 la 1267,6 kg/m3), datorită aerului inclus la amestecare;

- mărirea gradului de omogenitate şi fineţe datorită efectului de amestecare;

- scăderea acidităţii prin eliminarea unei părţi a acidităţii volatile; - procese de oxidare cu formarea aromei şi a gustului caracteristic.

Realizarea unei calităţi corespunzătoare este condiţionată de aceiaşi factori enumeraţi la melanjare. Gradul de dispersie al particulelor. Particulele solide care au trecut prin broeza cu valţuri au dimensiuni

variate şi este important ca procentul celor cu dimensiuni < de 16 μm să fie cât mai ridicat (75-90%). În funcţie de gradul de mărunţire al broezei, particulele rezultate au forme neregulate cu colţuri şi proeminenţe ascuţite. Prin conşare, acestea se rotunjesc. După unele cercetări se pare că instalaţiile de conşare longitudinale dau rezultate mai bune, comparativ cu cele circulare. În conşele longitudinale, are loc o rotunjire mai avansată a particulelor datorită fricţiunii lor sub acţiunea valţului şi o rupere a lor în particule mai fine. S-a constatat, că ciocolata care are particule cu dimensiuni sub 16 μm, este foarte fină. Onctuozitatea. Această caracteristică se datorează conţinutului de grăsime (unt de cacao), gradului de dispersie al particulelor şi procentului de învelire a lor în pelicule de grăsime (unt de cacao). La temperatura de conşare untul de cacao este fluid. În acest stadiu masa de ciocolată este o dispersie formată dintr-o fază solidă (particule de cacao,zahăr) şi o fază lichidă (untul de cacao). În timpul conşării particulele solide se micşorează şi se dispersează mai mult în untul de cacao, mărindu-se suprafaţa de separaţie a celor două faze, sistemul devenind instabil. El tinde să treacă în forma stabilă prin contopirea particulelor fine, formându-se particule mari care micşorează suprafaţa de separare. Dacă acest sistem, este lăsat în repaus la aceeaşi temperatură o parte din untul de cacao se alege la suprafaţă iar ciocolata ar avea o structură nisipoasă. Din acest motiv, operaţia de conşare trebuie să se desfăşoare continuu. Stabilitatea sistemului depinde de următorii factori:

- volumul fazei lichide; - raportul între volumul fazei solide şi al fazei lichide; - temperatura de conşare; - modul şi timpul de agitare.

Cu cât volumul fazei lichide este mai mare, cu atât sistemul va fi mai stabil, deoarece se creează o posibilitate mai mare de învelire a fiecărei particule solide într-o peliculă formată din faza lichidă, ceea ce reduce posibilitatea ciocnirilor între particulele solide cu formarea particulelor mari. Cu cât această peliculă este mai groasă, cu atât sistemul va fi mai stabil, deoarece va fi mai rezistent la ciocnirile între particulele solide. Aceste efecte pozitive sunt favorizate de o anumită vâscozitate şi de o anumită grosime a peliculei.



În concluzie, adaosul de unt de cacao la conşare, pe de o parte influenţează negativ stabilitatea sistemului prin micşorarea vâscozităţii, iar pe de altă parte influenţează pozitiv stabilitatea sistemului prin mărirea posibilităţilor de învelire a particulelor solide. Pentru a reduce influenţa negativă a untului de cacao se adaugă un stabilizator cum este lecitina. Datorită compoziţiei şi structurii sale, lecitina este adsorbită la suprafaţa particulelor solide, acţionând asupra vâscozităţii straturilor de contact între particule şi unt de cacao, până la o valoare constantă, caracteristică sistemului. Ea formează punţi de legătură între cele două faze, care conduc la micşorarea tensiunii interfaciale şi la mărirea stabilităţii sistemului dispers, chiar în condiţiile unei vâscozităţi micşorate. Se recomandă adaosul de lecitină la sfârşitul conşării pentru a lega apa prezentă în masa de ciocolată. Este foarte important ca lecitina să fie distribuită uniform în masa de ciocolată, astfel încât ea se amestecă cu o cantitate mică de unt de cacao sau altă grăsime în stare lichidă. Unii producători adaugă o parte sau toată cantitatea de lecitină prevăzută în reţetă, la începutul conşării, unii chiar în melanjor şi alţii odată cu alimentarea conşei cu masă de ciocolată. În funcţie de procesul stabilit, aceste proceduri aplicate vor întârzia evaporarea apei micşorând productivitatea conşei. În consecinţă, produsul obţinut prin aceste reţete, va avea diferite proprietăţi reologice şi din acest motiv trebuie să se regleze vâscozitatea şi indicele de curgere. Valorile medii pentru masa de ciocolată destinată fabricării produselor fără umpluturi sunt următoarele:

- vâscozitatea între 1 şi 20 Pa.s - indicele de curgere între 10 şi 200 Pa.

Valorile medii pentru masa de ciocolată destinată producerii învelişului produsului finit sunt următoarele:

- vâscozitatea între 0,5 şi 2,5 Pa.s - indicele de curgere între 0,1 şi 20 Pa.

Temperatura de conşare influenţează stabilitatea sistemului prin favorizarea adsorbţiei lecitinei la suprafaţa particulelor solide. Modul şi timpul de agitare influenţează stabilitatea sistemului prin gradul de dispersie şi omogenizare a lui. Aroma În timpul conşării are loc evaporarea unei părţi din compuşii volatili, în special a acizilor volatili. Suplimentar, la temperaturi relativ ridicate (>70°C) au loc o serie de reacţii chimice care modifică aroma iniţială. De exemplu, aroma de caramel din ciocolata cu lapte poate fi relativ mai puternică sau mai slabă în funcţie de rotunjirea partculelor de zahăr şi de învelirea particulelor solide în grăsime. Aceste procese se desfăşoară tradiţional la temperaturi de 80-85°C, şi cu durate foarte lungi de timp.Eforturile de a obţine aceeaşi aromă prin scurtarea timpului de procesare nu conduc la acelaşi rezultat.Umiditatea, este un alt factor, care poate influenţa pozitiv dezvoltarea componentelor de aromă, sau poate grăbi inhibarea acestui proces.



Omogenizarea Dacă prin rafinare se obţin mase de ciocolată cu dimensiuni dorite ale particulelor,datorită presiunilor, acestea vor fi mai mult sau mai puţin aplatizate, formând aglomerate mari. Sub acţiunea forţelor de forfecare de la conşare, aceste aglomerate se fracţionează şi se distribuie peste faza continuă de grăsime, fără a reduce dimensiunea celorlalte particule din sistem, şi mărind asfel omogenitatea sistemului. Proprietăţile reologice Dacă prin rafinare se asigură o fineţe şi o amestecare bună, totuşi, nu se asigură gradul dorit de acoperire a suprafeţei totale a particulelor cu un strat de grăsime, şi de aceea este necesar ca acest strat să confere ciocolatei proprietăţi reologice bune, prin utilizarea unei cantităţi minime de grăsime. Un alt aspect important al conşării îl constituie prezenţa umidităţii care influenţează vâscozitatea şi indicele de curgere a masei de ciocolată, cunoscându-se că o cantitate relativ mare de umiditate din materiile adăugate se adaugă la umiditatea pastei intrate la rafinare. Prima măsură importantă care s-a luat, a fost mărirea vitezei procesului de conşare pentru a se realiza un proces de”uscare”. S-au construit conşe speciale în care pudra rafinată cu un conţinut de grăsime de circa 25%, este învârtită cu regularitate, în timp ce spaţiul de deasupra este ventilat. Produsul se încălzeşte gradual datorită energiei de fricţiune, care conduce la eliminarea umidităţii şi a acidităţii volatile. Urmează adaosul de unt de cacao în cantităţi suficient de mici pentru a forma o anumită vâscozitate a pastei. Energia înglobată în produs este direct proporţională cu turaţia agitatorului, care este importantă pentru a produce fracţionarea aglomeratelor şi contribuie la lubrificarea suprafeţelor particulelor solide. Proprietăţile reologice fundamentale ale ciocolatei sunt determinate de această fază de”plasticizare”. Ultima fază de prelucrare a ciocolatei constă în adăugarea untului de cacao rămas şi a lecitinei, care conduce la obţinerea unei mase complet lichide. Această fază se numeşte conşare umedă. Există şi procedeul de conşare uscată prin care, masa de ciocolată care vine de la broeza de rafinare, este introdusă şi prelucrată în conşă fără unt de cacao.Adaosul de unt de cacao şi de lecitină, se efectuează cu 1-2 ore înainte de sfârşitul operaţiei 6.5.3.1 Instalaţii de conşare Din punct de vedere constructiv pot fi: conşe longitudinale şi conşe circulare. Aceste instalaţii sunt cu funcţionare continuă, la presiune atmosferică sau sub vid. În ultimul timp s-au mai construit conşe care lucrează cu ultrasunete. În fig.6.16 se prezintă schema de principiu a unei conşe longitudinale, tip Lehmann.



Fig. 6. 16 Schema de principiu a conşei Lehmann.

1-cuvă; 2-placă de granit; 3-cilindru de granit; 4-braţ de antrenare; 5-roată de acţionare cu excentric; 6-masa de ciocolată.

Această conşă este compusă, de obicei, din două sau patru cuve metalice (1), prevăzute în interior, la partea inferioară cu o placă de granit (2), sau fontă. Pentru menţinerea temperaturii de conşare la valorile prescrise, cuvele sunt prevăzute cu sisteme de încălzire sau răcire. Masa de ciocolată rafinată introdusă în aceste cuve, este supusă unei agitări intense şi laminări continui între placa (2) şi cilindrul de granit (3). Acest cilindru execută o mişcare de dute-vino pe suprafaţa plăcii, prin intermediul mecanismului bielă-manivelă (4-5), montat pe arborele motor. Fiecare cuvă este prevăzută cu capac de închidere şi gură de evacuare.Temperatura de lucru la aceste instalaţii este de 50-65 °C, iar pentru masa de ciocolată cu lapte, este de maximum 45 °C. Timpul de conşare ajunge până la 72 de ore şi mai mult. Maşinile de acest tip sunt din ce în ce mai puţin folosite. Conşa circulară este prezentată în fig. 6. 17 Această instalaţie are în componenţă următoarele părţi importante: corpul (2) cu pereţi dubli prin care circulă agent termic (apă, abur), bazinul interior (3), agitatoare cu furcă (4), agitatoare cu con de granit (5), sistemul planetar de agitare (6), electromotorul (9) cu transmisia (8) şi postamentul (1). Pereţii conşei sunt construiţi din tablă de oţel. Pe peretele exterior este fixat electromotorul prevăzut cu variator de turaţie, care reglează viteza în funcţie de vâscozitatea masei de ciocolată. Bazinul interior prezintă la partea superioară o parte conică prevăzută cu o cămaşă de granit, care se racordează la partea inferioară cu o parte cilindrică prevăzută cu trei ferestre de comunicare cu bazinul exerior. Aceste ferestre se pot închide/deschide cu ajutorul unor şubere (13), manevrate din afara conşei prin mecanismul (14). Dispozitivele de agitare (furci, conuri), sunt montate pe axe metalice care execută o mişcare planetară în jurul axului central vertical al maşinii. Cu ajutorul conurilor din bazinul interior se asigură laminarea masei de ciocolată iar cu agitatoarele cu furci din bazinul exterior se asigură o consistenţă lichidă într-un timp scurt.



Fig. 6.17 Conşa circulară CRN-16 (schemă de principiu) 1-postament; 2-bazin exterior; 3-bazin interior; 4-agitator cu furcă; 5-agitator cu con; 6-roţi dinţate; 7- braţ de ghidaj; 8-roţi de curea; 9- electromotor; 10-tremie alimentare; 11- racord evacuare; 12- şnec; 13-şubăr; 14- mecanism antrenare şubăr. Pentru a imprima masei de cocolată o mişcare mai energică, pe axul central este montat şnecul (12). Modul de funcţionare al acestei conşe este următorul: instalaţia se aduce la temperatura stabilită, ferestrele de comunicare dintre bazine sunt închise şi se începe încărcarea bazinului exterior cu masă de ciocolată prin tremia (10), unde este preluată de agitatoarele planetare cu furcă. Datorită agitării puternice masa de ciocolată vine în contact cu peretele bazinului încălzit prin manta cu apă caldă. Această operaţie este aşa numita preconşare, timp de 2,5-3 ore, când masa devine lichidă şi omogenă. Conşarea propriu-zisă începe cu deschiderea ferestrelor de comunicare între cele două bazine când masa este împinsă în bazinul central, este preluată de şnec care o aduce între cele trei conuri de granit.După ce parcurge drumul ascendent în bazinul interior masa este din nou aruncată în bazinul exterior, de unde este preluată de cele trei agitatoare cu furcă. Ciclul se repetă până la sfârşitul operaţiei de conşare, care poate fi de 10-30 ore. În timpul mişcării continui masa de ciocolată vine în contact cu aerul. În general, la preconşare nu se adaugă unt de cacao. Când masa este excesiv de uscată, se deschid ferestrele de comunicare între cele două bazine, micşorând timpul necesar lichefierii acesteia; adăugarea untului de cacao şi a lecitinei executându-se în mod normal cu 1-2 ore înainte de sfârşitul operaţiei. Golirea masei de



ciocolată se realizează prin racordul (11), cu ajutorul unui şubăr, care poate fi racordat la o pompă ce asigură transportul acesteia la tancurile de stocare sau direct la faza următoare de prelucrare.

6.6 Procesarea masei de ciocolată cu obţinerea produsului finit 6.6.1 Temperarea masei de ciocolată Această operaţie tehnologică, este importantă în procesarea ciocolatei şi constă în răcirea şi încălzirea treptată a masei pentru aducerea ei aproape de punctul de solidificare şi pentru a crea centre de cristalizare a untului de cacao. Cu cât numărul centrilor de cristalizare este mai mare, cu atât dimensiunile cristalelor sunt mai mici, asigurând ciocolatei o structură fină şi proprietăţi senzoriale bune. Printr-un tratament adecvat se asigură un produs finit cu: o suprafaţă lucioasă şi o anumită tărie, o contracţie bună la operaţia de demulare, o anumită temperatură de topire şi o sensibilitate redusă la albirea grasă. Datorită structurii moleculare specifice, untul de cacao poate cristaliza în şapte forme de cristalizare cu puncte de topire specifice, dintre care cele mai importante sunt următoarele (tabelul 6.20).

Tabel 6.20 Caracteristicile fizice ale untului de cacao Forma de cristalizare

Punctul de topire

Forma de stabilitate

α (alpha) 17,3 °C instabilă γ (gamma) 23,3 °C instabilă β΄(beta prim) 28,5 °C instabilă β (beta) 33,8 °C stabilă

Pentru a evita tendinţa de albire, se au în vedere următoarele: - albirea ciocolatei se explică prin creşterea cristalelor mari ale formei β; - la temperare se urmăreşte formarea cristalelor mici ale formei β; - adăugarea unor resturi de ciocolată pentru a favoriza formarea centrilor de cristalizare β; - regimul de temperatură aplicat la temperare depinde de conţinutul de grăsime al ciocolatei. Astfel, la ciocolata cu lapte cu un conţinut de grăsime mai mare trebuie temperată la o temperatură mai mică cu 2 °C comparativ cu ciocolata fără lapte.

Unele cercetări arată că albirea grasă s-ar datora punctelor de topire mai ridicate ale grăsimilor din compoziţia masei de ciocolată.

Temperarea se poate realiza prin două procedee. Primul procedeu urmăreşte obţinerea germenilor de cristalizare în forma

β numai prin amestecare şi răcire, iar al doilea prin adaos exogen de germeni cristalini stabili cum ar fi ciocolata mărunţită fin sau unt de cacao.

În general, masa de ciocolată cu temperatura de max. 48°C suferă un proces de răcire în trepte, până la 27-25°C urmat de o încălzire la 31-33°C, proces care se repetă de mai multe ori pentru a crea un număr cât mai mare de germeni de cristalizare. Masa de cocolată temperată nu se mai amestecă în continuare cu alte mase netemperate sau cu unt de cacao.

Rezultate optime se obţin cu ajutorul instalaţiilor moderne cu viteză mare de răcire. Maşinile de temperat sunt prevăzute cu trei zone de temperaturi formate de trei cilindri care au în interior transportoare elicoidale iar la exterior manta dublă



pentru agentul termic respectiv. Fiecare zonă este alimentată independent cu agent termic în funcţie de temperatura masei de ciocolată.

6.6.2.Mularea (turnarea în forme) Prin această operaţie se realizează forma corespunzătoare, a produsului finit (ciocolatei). Formele (matriţele) în care se toarnă ciocolata sunt preîncălzite la o temperatură cu 2°C mai mică decât a ciocolatei. Dacă pentru ciocolată temperatura este de 32-33°C, atunci pentru forme ea va fi de 31-32°C. Turnarea se execută cu ajutorul unor maşini speciale în formele preîncălzite, care se deplasează, cu ajutorul unor benzi transportoare, într-un circuit închis. În timpul operaţiei de turnare se pot adăuga ciocolatei diferite adaosuri cum ar fi: alune, stafide, ş.a. pentru obţinerea sortimentelor cu adaosuri. Pentru obţinerea ciocolatei cu umplutură, formele sunt umplute la început numai cu o cantitate de ciocolată necesară formării unei cămăşi, apoi se toarnă umplutura, după care urmează capacul tot din ciocolată. Astfel, prin aceste turnări repetate, umplutura este închisă în interiorul tabletei sau batonului de ciocolată. În cazul ciocolatei cu umplutură lichidă, se produc siropări (lăcrimări) ale umpluturii, cauzate de contractările variabile ale ciocolatei în timpul răcirii care provoacă fisuri în înveliş, de obicei la capac. Pentru evitarea acestui neajuns, se practică sudarea suplimentară a capacului prin preîncălzirea marginilor cămăşii de ciocolată cu un jet de aer cald, înainte de turnarea capacului. Problema este rezolvată definitiv prin amplasarea unui tunel cu aer cald înaintea maşinii de turnare a capacului. Formele pentru ciocolată trebuie să fie rezistente la şocuri şi să prezinte un luciu perfect. Din acest motiv ele sunt cofecţionate din oţel nichelat sau din material plastic. Pentru ciocolata masivă, forma are în componenţă o ramă în care sunt fixate negativele tabletelor (4-8) prevăzute cu nervuri. Acestea produc adâncituri în tabletele de ciocolată, asigurând o anumită rezistenţă şi totodată o rupere mai uşoară a lor în bucăţi cu forme geometrice regulate.

6.6.3. Trepidarea (vibrarea) ciocolatei Pentru obţinerea sortimentelor din ciocolată masivă (tablete,figuri pline), formele cu ciocolată, după turnare, sunt supuse unei operaţii de trepidare cu o frecvenţă mare (1000 vibraţii/min) şi amplitudine mică (2-3 mm), timp în care masa de ciocolată se repartizează uniform în formă, iar bulele de aer sunt eliminate. Astfel ciocolata devine mai compactă. Instalaţiile de vibrare (mesele vibratoare) utilizate, au lungimi diferite, în funcţie de numărul de vibraţii/min, de unghiul de înclinare şi de durata operaţiei (2-3 min).

6.6.4. Răcirea ciocolatei în forme Prin această operaţie se definitivează culoarea, luciul şi consistenţa finală a ciocolatei. Răcirea ciocolatei nu se poate realiza natural, deoarece ea ar decurge lent şi ar duce la separarea cristalelor mari de unt de cacao. Din acest



motiv, în fabricile de ciocolată se practică o răcire forţată cu ajutorul aerului trecut prin instalaţii frigorifice. Se ştie că punctul de solidificare al ciocolatei este de 30-35°C şi depinde de compoziţia ei, în special, de conţinutul de grăsimi. Pentru ca răcirea să decurgă în condiţii optime, tabletele de ciocolată trebuie să aibă o suprafaţă cât mai mare şi o grosime cât mai mică. Temperatura de răcire nu trebuie să fie prea scăzută, deoarece ea ar influenţa negativ calitatea produsului prin obţinerea unei ciocolate mate, fragile cu pete şi fisuri, în loc de o ciocolată lucioasă, cu o structură uniformă, fină şi mată în ruptură. Prin răcire, ciocolata îşi micşorează volumul, datorită cristalizării untului de cacao. Cu cât acesta va cristaliza mai compact,cu atât volumul ciocolatei se va micşora mai mult şi ea va fi scoasă mai uşor din forme. Datele din literatură, arată că prin operaţia de răcire de la 35°C la 15°C, fiecare 100g. de unt de cacao îşi micşorează volumul cu 8 cm3 . Ciocolata conţinând 30-35% unt de cacao, îşi va micşora volumul în timpul răcirii cu circa 2-2,5 cm3 pentru fiecare 100 g. Respectarea regimului termic corect la modelare şi răcire va permite scoaterea uşoară a ciocolatei din forme.În cazul procesării unei mase de ciocolată insuficient temperate şi răcite ciocolata va adera la pereţii formei şi se va rupe la demulare. Pentru a evita defectele enumerate mai sus, răcirea nu trebuie să fie prea bruscă. La începutul răcirii se lucrează cu temperaturi moderate, la mijlocul procesului, cu temperaturi mai scăzute (max.5-6°C), iar spre sfârşitul procesului cu temperaturi mai ridicate astfel încât temperatura produsului să nu fie sub cea a punctului de rouă a aerului din sala de fabricaţie, când s-ar produce condensarea apei pe suprafaţa ciocolatei. Pentru îndeplinirea acestei condiţii este suficient ca la ieşire ciocolata să aibă temperatura de 18°C la o umiditate relativă a aerului de 45%.

6.6.4.1. Instalaţii de răcire a ciocolatei În industrie se utilizează instalaţii tip : tunel (orizontale) sau dulap (verticale). Principiul de răcire constă în schimbul de căldură care are loc între ciocolată, formă, sistemul de transport, părţile interioare ale instalaţiei de răcire şi aerul de răcire. Aerul este refulat peste produsele de ciocolată de către un ventilator, după ce a trecut peste serpentinele instalaţiei frigorifice. Viteza de mişcare şi direcţia curenţilor de aer depind de tipul constructiv al instalaţiei de răcire. Tunelul de răcire are în componenţă o incintă termoizolată, prin care se deplasează un transportor cu lanţ, cu formele de ciocolată. Răcirea aerului se realizează cu o instalaţie frigorifică cu compresor, al cărei evaporator, se află montat la partea superioară a tunelului. Circulaţia forţată a aerului în tunel este asigurată de două ventilatoare. Aerul care preia căldura din tunel este aspirat printr-un canal, de către primul ventilator şi trimis în evaporator unde se răceşte. Apoi el este aspirat de către cel de-al doilea ventilator şi este refulat prin canal din nou în tunel. Instalaţiile de tip dulap au avantajul de a fi utilizate pentru toate formele şi dimensiunile deoarece, acestea pot fi aşezate pe platouri speciale care se deplasează pe verticală şi orizontală cu ajutorul unor transportoare cu lanţ. Pentru o producţie de ciocolată de circa 5000 kg./ 24 ore este necesar un dulap de răcire cu dimensiunile: lungime 2,100 m; lăţime 2,700 m; înălţime 3.000 m sau un tunel cu lungimea de 17,000 m. şi o lăţime de 1,200 m.



6.6.5. Scoaterea ciocolatei din forme (demularea)

Constă dintr-o răsturnare a formelor pentru ca ciocolata să cadă din ele, în condiţiile în care s-au respectat parametrii de procesare de la turnare şi răcire. Camera în care se face demularea trebuie să aibă o temperatură şi o umiditate relativă a aerului apropiată de cea a ciocolatei. În caz contrar, instalaţiile moderne sunt prevăzute cu un tunel în care se face o aclimatizare a ciocolatei demulate, şi numai după aceea ea este trecută la ambalare.

6.6.6. Instalaţii pentru formarea produselor de ciocolată Pentru obţinerea diferitelor produse din masă de ciocolată, se utilizează o serie de utilaje şi dispozitive legate între ele cu transportoare sincronizate care formează împreună linii tehnologice complete. În prezent se construiesc două tipuri de linii şi anume: - linii cu două sau mai multe benzi paralele în care utilajele sunt dispuse în ordinea operaţiilor tehnologice; - linii cu benzi suprapuse. 6.6.7. Ambalarea ciocolatei Se realizează în scopul protecţiei faţă de influenţa luminii solare, a umidităţii aerului din mediul ambiant sau a deteriorărilor macanice. Ciocolata se ambalează individual în foiţă de staniol şi apoi în ambalaje din hârtie cromo cu ajutorul diferitelor tipuri de maşini. Tabletele sau batoanele ambalate individual se ambalează apoi în cutii de carton cu diferite gramaje (1-2 kg). Bomboanele de ciocolată se ambalează în cutii de carton cu gramaje de la 100g la 1000g. 6.6.8 Depozitarea şi transportul ciocolatei Ciocolata se depozitează în camere igienizate şi condiţionate la o temperatură de maximum 18 °C şi o umiditate relativă a aerului de maximum 65 %. Depozitarea cutiilor cu ciocolată se va face numai pe rafturi aşezate la o distanţă de 30 cm. faţă de perete şi păstrând aceeaşi distanţă între stive. Stivuirea pe rafturi se va face în aşa fel încât ambalajele să nu se deformeze. În timpul depozitării, transportului şi manipulării ciocolata trebuie să fie protejată de influenţa luminii solare, de umezeală şi de variaţii de temperatură. Nu se admite depozitarea şi transportul ciocolatei împreună cu produse toxice sau cu miros pătrunzător. În condiţiile respectării instrucţiunilor de mai sus, termenii de valabilitate sunt următorii: - ciocolata fără adaosuri .........................6 luni; - ciocolata cu adaosuri .........................3 luni.




1. Ce sortimente de ciocolată cunoaşteţi. 2. Care sunt compoziţiile generale ale diferitelor tipuri de ciocolată. 3. Care sunt etapele de preparare ale ciocolatei. 4. Care este compoziţia medie a crupelor de ciocolată. 5. Ce înlocuitori de unt de cacao se utilizează. 6. Care sunt operaţiile de realizare a masei de cacao. 7. Care este compoziţia medie a masei de cacao. 8. Ce modificări au loc la prăjirea crupelor de cacao. 9. Descrieţi funcţionarea unui prăjitor. 10. Care sunt operaţiile de procesare ale masei de cacao cu obţinerea masei

de ciocolată. 11. Care sunt parametrii operaţiei de melanjare. 12. Care sunt parametrii de funcţionare a unei rafinatrice cu 5 tăvălugi. 13. Ce modificări fizico-chimice au loc în timpul conşării. 14. Descrieţi funcţionarea unei conşe. 15. Care sunt operaţiile de procesare ale masei de ciocolată cu obţinerea

produsului finit. 16. Ce regim de temperaturi se recomandă pentru o temperare optimă a masei

de ciocolată.

Cuprins _________________________________________________________________________


115

Cuprins Pag 1.Noţiuni introductive.........................................................................................5 2.Tehnologia şi controlul calităţii produselor de caramelaj.......................6 2.1 Clasificare..........................................................................................................6 2.2 Caracteristicile materiilor alimentare..................................................................6 2.3 Caracterizarea proprietăţilor zahărului şi a soluţiilor de zaharoză.....................9 2.4 Pregătirea şi dozarea materiilor alimentare.....................................................14 2.5 Prepararea siropului de bomboane..................................................................14 2.6 Prepararea masei de caramel..........................................................................17 2.7 Prepararea umpluturilor pentru bomboane......................................................20 2.8 Prelucrarea masei de caramel.........................................................................21 2.9 Formarea şi răcirea bomboanelor................................................................... 25 2.10 Finisarea bomboanelor..................................................................................25 2.11 Ambalarea şi depozitarea bomboanelor........................................................26 2.12 Indicatori de calitate.......................................................................................26 2.12 Test de autoevaluare.....................................................................................28 3. Tehnologia şi controlul calităţii caramelelor..........................................29 3.1 Generalităţi......................................................................................................29 3.2 Procesele care au loc la fabricarea caramelelor..............................................29 3.3 Procedee de obţinere a caramelelor................................................................30

3.4 Indici de calitate...............................................................................................32 3.5 Test de autoevaluare.......................................................................................33

4. Tehnologia şi controlul calităţii drajeurilor...............................................34 4.1 Generalităţi......................................................................................................34 4.2 Prepararea nucleelor........................................................................................35 4.3 Prepararea siropurilor.......................................................................................35 4.4 Pregătirea nucleelor pentru drajare..................................................................36 4.5 Formarea (drajarea propriu-zisă) şi finisarea / lustruirea învelişului.................36 4.6 Ambalarea, depozitarea şi livrarea drajeurilor..................................................38 4.7 Indici de calitate................................................................................................40 4.8 Test de autoevaluare........................................................................................40 5. Tehnologia şi controlul calităţii produselor pe bază de fondant.........41 5.1 Generalităţi.......................................................................................................41 5.2 Prepararea siropului pentru fondant.................................................................41 5.3 Prepararea masei de fondant...........................................................................42 5.4 Temperarea masei de fondant.........................................................................44 5.5 Prelucrarea masei de fondant..........................................................................45 5.6 Finisarea produselor de fondant......................................................................45 5.7 Ambalarea, depozitarea şi livrarea bomboanelor fondante.............................46 5.8 Indici de calitate...............................................................................................46 5.9 Test de autoevaluare.......................................................................................46

Cuprins _________________________________________________________________________


116

6. Tehnologia ciocolatei...................................................................................47 6.1 Generalităţi.......................................................................................................47 6.2 Gama sortimentală...........................................................................................47 6.3 Materii alimentare.............................................................................................50 6.3.1 Crupele (boabele) de cacao..........................................................................50 6.3.1.2 Aprecierea calităţii crupelor de cacao........................................................51 6.3.1.3. Componentele de cacao...........................................................................52 6.3.2. Materiale zaharoase dulci............................................................................54 6.3.2.1. Zahăr şi îndulcitori.....................................................................................54 6.3.2.2. Zaharuri speciale.......................................................................................55 6.3.2.3. Îndulcitori intensivi.....................................................................................56 6.3.3 Materiale grase.............................................................................................56 6.3.3.1. Compoziţia uleiurilor şi grăsimilor.............................................................59 6.3.3.2. Proprietăţile fizice ale uleiurilor şi grăsimilor.............................................61 6.3.3.3. Comportarea la topire şi solidificare..........................................................61 6.3.3.4. Intervalul de topire şi solidificare...............................................................62 6.3.3.5. Cristalizarea..............................................................................................63 6.3.3.6. Înlocuitori de unt de cacao........................................................................65 6.3.3.7. Modificări ale uleiurilor şi grăsimilor..........................................................65 6.3.3.7.1. Râncezirea oxidativă..............................................................................65 6.3.3.7.2. Hidroliza lipolitică...................................................................................66 6.3.4. Compuşi şi nuclee din lapte.........................................................................67 6.3.5. Emulgatori....................................................................................................70 6.3.5.1. Lecitina de soia (E 322)............................................................................70 6.3.5.2. Substituenţii lecitinei de soia....................................................................71 6.3.6. Aromatizanţi.................................................................................................72 6.3.6.1. Vanilia şi vanilina.......................................................................................72 6.3.7. Alte ingrediente............................................................................................73 6.3.7.1 Tipuri de uleiuri şi compoziţia lor în acizi....................................................74 6.3.7.2. Procesarea nucilor....................................................................................74 6.4 Procesarea crupelor de cacao cu obţinerea masei de cacao..........................76 6.4.1 Curăţirea şi selectarea crupelor de cacao.....................................................76 6.4.2 Prăjirea crupelor de cacao............................................................................77 6.4.3 Zdrobirea (sfărâmarea) şi separarea miezului de coajă şi germeni..............84 6.4.4 Măcinarea fracţiunilor de miez pentru obţinerea masei de cacao................85 6.4.5 Depozitarea (temperarea) masei de cacao...................................................87 6.5 Procesarea masei de cacao cu obţinerea masei de ciocolată.........................88 6.5.1 Prepararea masei de ciocolată.....................................................................88 6.5.1.1 Instalaţii pentru amestecarea componentelor masei de ciocolată.............90 6.5.2. Mărunţirea fină (rafinarea) masei de ciocolată.............................................91 6.5.3 Finisarea (conşarea) masei de ciocolată.......................................................93 6.5.3.1 Instalaţii de conşare....................................................................................96 6.6 Procesarea masei de ciocolată cu obţinerea produsului finit............................99 6.6.1 Temperarea masei de ciocolată....................................................................99 6.6.2.Mularea (turnarea în forme).........................................................................100 6.6.3. Trepidarea (vibrarea) ciocolatei..................................................................100 6.6.4. Răcirea ciocolatei în forme.........................................................................100

Cuprins _________________________________________________________________________


117

6.6.4.1. Instalaţii de răcire a ciocolatei.................................................................101 6.6.5. Scoaterea ciocolatei din forme (demularea)..............................................102 6.6.6. Instalaţii pentru formarea produselor de ciocolată.....................................102 6.6.7. Ambalarea ciocolatei..................................................................................102 6.6.8 Depozitarea şi transportul ciocolatei............................................................102 6.7 Test de autoevaluare......................................................................................103 7. Tehnologia şi controlul calităţii produsului HALVA..............................104 7.1 Procesarea seminţelor oleaginoase cu obţinerea tahânului...........................104 7.1.1 Curăţirea şi sortarea seminţelor de floarea-soarelui....................................104 7.1.2 Descojirea seminţelor de floarea-soarelui. Separarea cojilor de miez.........107 7.1.3 Descojirea şi spălarea seminţelor de susan................................................108 7.1.4 Spălarea miezului de floarea-soarelui........................................................ 108 7.1.5 Prăjirea miezului de floarea soarelui şi de susan........................................108 7.1.6 Răcirea şi măcinarea miezului.....................................................................110 7.2 Prepararea halviţei..........................................................................................110 7.2.1 Prepararea decoctului de ciuin....................................................................110 7.2.2 Prepararea şi baterea masei de caramel.....................................................111 7.3 Procesarea tahânului şi a halviţei cu obţinerea halvalei.................................111 7.3.1 Frământarea şi omogenizarea.....................................................................111 7.3.2 Turnarea în forme, răcirea, ambalarea şi depozitarea halvalei...................112 7.4 Indici de calitate..............................................................................................112 7.5 Test de autoevaluare......................................................................................113 Bibliografie......................................................................................................114

Cuprins _________________________________________________________________________


118

Cuprins _________________________________________________________________________


119

Procesarea zaharului -_Burluc

Documents

Transcript of Procesarea zaharului -_Burluc