Сахар и заменители сахара

К красящим веществам относятся антоцианидины. Они образую ся из антоцианов, которые при нагревании с кислотами или под воз действием ферментов расщепляются на глюкозу и антоцианидин.

Состав ароматических веществ какао-бобов постоянно изменяется в процессе переработки. К наиболее важным веществам, влияющим на вкусовые и ароматические свойства ферментированных и высушенных бобов, относятся: полифенольные соединения, теобромин и кофеин, не­которые продукты распада белков, аминокислоты, такие органические кислоты, как уксусная, пропионовая, масляная, этиловый спирт, диаце-тил, уксусный альдегид, и другие вещества.

6.1.3. Ферментация и сушка какао-бобов

Какао-бобы свежесобранных плодов не обладают вкусовыми и арома­тическими свойствами, характерными для шоколада и какао-порош­ка, имеют горько-терпкий привкус и бледную окраску. Для улучше­ния вкуса и аромата их подвергают на плантациях ферментации и сушке. Основная методика первичной обработки какао-бобов практи­чески не изменилась с тех пор как 500 лет назад испанский конкиста­дор Кортес открыл для всего мира какао-напиток.

Ферментация является первоначальной стадией обработки свежих какао-бобов. При ферментации происходят изменения в пульпе и се­мядолях под воздействием ферментов. Различают внешнюю фермен­тацию, обусловленную биохимическими процессами в пульпе, и внут­реннюю, связанную с физико-химическими процессами в семядолях.

Методы ферментации варьируются от страны к стране, но в основ­ном используются два метода: HEAP и BOX.

Традиционно НЕАР-метод применяется в Западной Африке. Влаж­ные какао-бобы складываются на листья банана или подорожника, которые разложены по земле, сверху какао-бобы также покрываются листьями. В таком положении они выдерживаются в течение 5-6 дней, подвергаясь процессу ферментации. В Нигерии какао-бобы выдержи­ваются в корзинах, покрытых листьями.

В Центральной Америке и Малайзии применяется ВОХ-метод. При этом методе для процесса ферментации используются большие дере-

              i .ic ящики с отверстиями для дренажа, благодаря которым цирку-

дия воздуха и отводится получающаяся в процессе ферментации И i кость. Процесс занимает 6-8 дней, во время которых бобы дваж-псремешиваются. После ферментации какао-бобы при ВОХ-мето-сушатся чаще всего в специальном оборудовании, а не на солнце. В свежих какао-бобах содержатся разнообразные ферменты: |Мплаза, протеиназа, липаза, каталаза, галактозидаза, полифено-. цссидаза, диастаза, пероксидаза, и пр. Активность действия каж-и(1 фермента зависит от состояния субстрата, его концентрации, пдичества воды, рН среды, температуры. Поэтому при фермента-1П п не все вышеперечисленные ферменты проявляют одинаковую Iк I ивность, что связано с анаэробными и аэробными условиями ферментации, непрерывным изменением температуры, рН среды и г((держания влаги.

Биохимические процессы при ферментации сначала происходят в [ульпе под воздействием микроорганизмов, для которых пульпа пред-I гавляет собой питательную среду. В состав пульпы входят 10-13% езхаров (сахароза, глюкоза, фруктоза), 80-90% воды, пектиновые ве­щества, органические кислоты, азотистокислые вещества; рН пульпы составляет 3,6-3,7.

Начальная стадия ферментации происходит в анаэробных услови­ях, так как поверхность между бобами полностью заполнена пульпой, и содержание кислорода в среде низкое. Анаэробные условия, высо­кое содержание сахара в мякоти, низкое значение рН среды благопри­ятны для роста и размножения дрожжей, которые быстро сбраживают сахара и образуют большое количество этанола и диоксида углерода. В процессе брожения выделяется тепло. К концу первых суток фер­ментации температура бобов повышается до 32-33 °С, их перемеши­вают для равномерной ферментации всех слоев. К концу вторых суток температура достигает 37-38 °С, бобы снова перемешивают. К концу третьих суток температура повышается до 45-50 °С. К этому времени в результате бактериального окисления спирта брожение переходит в уксуснокислое. В пульпе накапливается уксусная кислота.

Одновременно с процессом брожения Сахаров пульпы происходит ее разжижение как результат действия ферментов на пектиновые ве­щества. Плодовая мякоть отделяется от бобов и стекает в виде жид­кости, содержащей спирт, уксусную кислоту и воду. Эти вещества частично переходят в семядоли бобов, изменяя их химический со­став и влажность.

Внешняя ферментация (в пульпе) создает условия для внутренней ферментации (в какао-бобах). В анаэробных условиях под действием гидролитических ферментов в семядолях происходят процессы, Щ зультате которых накапливаются редуцирующие сахара и свободн кислоты. Происходит окисление полифенолов и гидролиз антои нов, что смягчает горький вяжущий вкус какао-бобов и изменяе окраску. Это очень важная стадия, поскольку на данном этапе фор|^ руется коричневый цвет боба. Окончательный цвет достигается вир цессе переработки бобов на стадии алкализации.

В процессе ферментации активность ферментов падает. При I стижении 45-50 °С многие ферменты частично или полностью ина тивируются.

Наряду с биохимическими при ферментации протекают и физию химические процессы, которые вызывают структурные изменения тканях семядолей. Семядоли состоят из различных клеток, разделен ных мембранами. Мелкие клетки (23-40 мкм) содержат жир, крах мал, алейроновые зерна, а крупные (40-80 мкм) — фенольные сведи нения и пуриновые основания. Содержащиеся в клетках ферменты 1 субстраты в свежих бобах разобщены. В процессе ферментации прс исходит нарушение целостности мембран и смешение всех компс центов клетки в непрерывной плазмолитической водной фазе, npij этом становятся возможными гидролитические, а затем и окисл! тельные процессы.

Длительность ферментации выбирается в зависимости от сортовых особенностей бобов. Ферментация благородных сортов (например «Criollo») длится 2-3 сут., а потребительских 5-7 сут. Однако прг меняеМые способы ферментации не обеспечивают равномерного тече­ния биохимических и ферментативных процессов по всему объему какао-бобов из-за недостаточного регулирования аэрации. Только на четвертые сутки кислород начинает проникать в ядро бобов и вызы­вать окислительные изменения на его поверхности. Внутри семени могут оставаться анаэробные условия до конца ферментации и даже при сушке. Поэтому товарные какао-бобы не могут быть полностью однородными по степени ферментации и содержат определенный про­цент недоферментированных бобов.

После ферментации какао-бобы подвергают сушке. Сушка может производиться естественным путем (на солнце) или нагретым возду­хом при температуре 40 °С. Во время сушки удаляется 40-60% влаги, продолжаются процессы аэробной стадии — главным образом окисле­ние полифенолов под влиянием полифенолоксидазы, что сопровож­дается уменьшением горького и вяжущего вкуса и усилением корич­невой окраски.

стенная сушка на земляных площадках считается наилучшей, высокой относительной влажности воздуха затруднена. Несоб-Int* постоянных условий сушки не позволяет стабилизировать I но товарных какао-бобов. Поэтому в закупленном сырье может i аться большее или меньшее количество полностью или частич-1м (.истовых какао-бобов, что не может не сказаться на вкусе полу-IX изделий.

сне сушки товарные какао-бобы имеют влажность 6-7%. I и.им образом, ферментация и сушка свежих бобов являются не-Н^пдпмой и важной стадией их первичной обработки, в результате ' второй изменяются структура, аромат, вкус и цвет какао-бобов. Эти Вменения в свойствах и химическом составе какао-бобов играют важ-HjD роль в производстве какао-продуктов.

В Согласно международным стандартам, какао-бобы должны быть ■Иглыми, полными, округлой формы, здоровыми, доля посторонних

Примесей в партии какао-бобов не должна превышать 5,0%, влаги — Ш более 8%. Какао-бобы считаются хорошего качества с содержанием ■Весовой доли какао-масла не менее 51-54%, массовой доли какаовел-В|Ы (шелуха, оболочка или кожица) — не более 11-13%, недофермен-

Тнрованных и поврежденных бобов — 5-10%; средняя масса (вес)

100 штук бобов должна быть в пределах 100-160 г.

6.1.4. Переработка какао-бобов

()еиовными переработчиками и потребителями какао в мире являют-| I страны Европы. На долю Нидерландов приходится 18% объема мирового импорта какао-продуктов, на долю Германии — 14, Вели­кобритании — 9, Франции — 5, США — 14%. Нужно отметить, что и отличие от России, где кондитерская промышленность включает и полный цикл переработки какао-бобов, в других странах существуют раздельно кондитерская промышленность и какао-перерабатывающая промышленность.

Обжарка какао-бобов. Очищенные какао-бобы передают на об­жарку. При обжарке преследуется цель изменить структуру какао-бо­бов, что позволит разделить их на составные части, подвергнуть тон­кому размолу ядро, максимально выделить из его клеток жир, а также за счет протекающих в ядре какао-бобов физико-химических процес­сов, вызванных высокой температурой, добиться значительного улуч­шения вкуса и аромата. Обжарка какао-бобов является одной из важ­ных технологических операций в производстве шоколада.

8 Зак.515

Конечная влажность обжаренных какао-бобов еще не определ ет их качества, так как в зависимости от режимов обжарки при _ ной и той же конечной влажности происходят различные измен ния в структуре бобов. Важным фактором является равномерное обжарки. В какой-то степени она достигается предварительной сорт ровкой какао-бобов по размерам; так как бобы определенного со/ та, одинакового размера не отличаются по химическому составу, п'[1] термической обработке они подвергаются примерно равному те ловому воздействию.

При обжарке верхние слои какао-бобов прогреваются сильнее (те пература при этом достигает 125 °С), в то время как температура цен тральных слоев не превышает 105 "С. Для устранения этого недостатк лучше проводить обжарку какао-крупки, полученной на специальны дробильно-сортировочных машинах из сырых или подсушенных ка као-бобов. При этом очищенные от посторонних примесей какао-бобы влажностью 6-7% предварительно просушивают при температуре около 80°С до влажности 3,5-4,5% и направляют в дробильно-сорти-ровочную машину. Такой способ практикуется на кондитерских пред­приятиях зарубежных фирм. В обжариваемой какао-крупке все про­цессы цротекают более интенсивно.

Условия термической обработки должны выбираться в зависимо­сти от специфических свойств какао-бобов: их сорта, дальнейшего на­значения, степени ферментации, влажности, размеров и формы. Так, какао-бобы сорта «Арриба», имеющие толстую оболочку, и «Ява» — с тонкой рыхлой оболочкой, требуют разных режимов обжарки. Хоро­шо ферментированные, полученные из зрелых плодов и обладающие выраженным характерным ароматом, какао-бобы следует обжарин вать при более низких температурах, чтобы не потерять их ценные ароматические свойства. Массовые потребительские сорта, а также кислые и недостаточно ферментированные какао-бобы обычно обжа­ривают при более высоких температурах, чем сортовые. Какао-бобы, используемые для производства какаотертого, из которого прессуют какао-масло, обжаривают при более высокой температуре, чтобы до­биться конечной влажности 1,2-1,5%.

В конце обжарки влажность какаовеллы не превышает 0,2%, что указывает на полную денатурацию белковых веществ, оболочка при­обретает свойства твердого, пористого, хрупкого тела, она легко отде­ляется от ядра и дробится. Ядро также становится твердым и хрупким и легко дробится. Нарушается целостность клеточной структуры ядра. При высокой температуре вода в клетках превращается в пар, возни-

ет давление пара, которое вызывает разрыв клеточных стенок, что hi размоле какао-крупки способствует более свободному и полному ■Соду из клеток жира.

Изменение вкуса и аромата какао-бобов в процессе обжарки обуслов-| по, в основном, химическими превращениями веществ, входящихсостав бобов, причем решающую роль играют продукты сахароамин-этом изменяются вкусовые показатели продукта, запах и цвет. Ка крупка подвергается сушке, а затем обжарке до влажности 1-2%. В | цессе обжарки окончательно формируется цвет и вкус какао-крупки

В зависимости от степени алкализации, продолжительности и j пературы обжарки какао-крупки получают какаотертое высокого чества, а после отжатия из реакции и окисление полифенолов. В обжаренных какао-бобах

установлено более 300 соединений, из которых 46 являются специфи-■скими для аромата какао. Многие ароматические вещества раство­рены в какао-масле.

После термической обработки какао-бобы необходимо как можно быстрее охладить до температуры 30-35 "С, при этом прекращаются шзико-химические процессы, происходящие при высокой темпера­туре, уменьшается миграция какао-масла в оболочку.

Получение какаотертого и какао-масла. Обжаренные и охлаж­денные какао-бобы при надавливании легко дробятся, при этом обо­лочка отделяется от ядра. Для разделения какао-бобов на составные части применяются специальные дробильно-сортировочные машины. В зависимости от конструкции машины раздробленные части бобов разделяются на 4-8 фракций с размерами частиц 0,75-8 мм. От каж­дой фракции частиц отделяется какаовелла. Раздробленные ядра ка­као-бобов, очищенные от какаовеллы, называются в производстве какао-крупкой. Частицы крупки больших размеров очищаются от оболочки лучше и поэтому используются для изготовления шоколада высших сортов. Мелкие фракции крупки содержат больше примеси какаовеллы и используются для изготовления низших сортов шоко­лада, шоколадной глазури и начинок. Обычно при переработке из 1 кг какао-бобов получают около 820 г какао-продуктов.

Для улучшения вкусовых достоинств какао-продуктов и готовых изделий какао-крупка может подвергаться различной обработке: во­дяным паром, растворами Сахаров, ферментами, органическими кис­лотами и другими веществами с последующей сушкой и обжаркой.

Алкализации (обработке щелочью) может подвергаться как какао-крупка, так и какаотертое. При производстве какао-масла и товарного какао-порошка наиболее эффективной является обработка какао-круп­ки водно-щелочным раствором карбоната калия. Карбонат калия реаги­рует с веществами нежировой части: кислотами, пигментами и другими веществами, входящими в состав ядер бобов. Происходит дезодорирова­ние какао-крупки, инактивация оставшихся после обжарки ферментов, уничтожение микроорганизмов и грибков, что играет важную роль. При него какао-масла производят какао-пс шок различной окраски: от светло- до красно-коричневого цвета.