|
При термической обработке крупки и
какао бобов имеют место потери влаги, механические (унос частиц бобовпотери
сухих веществ в результате удаления летучих кислот и части газообразных
продуктов реакций химического- взаимодействия органических соединений, прежде
всего сахароаминного взаимодействия, потери какао масла вследствие диффузии
из ядра в какаовеллу. При термической обработке крупки вполне возможны потери
из-за выгорания какао масла при высокой температуре.
Экспериментальные данные показывают, что потери в
значительной степени зависят от скорости нагрева крупки при термической
обработке и возрастают при снижении скорости нагрева и соответствующем
удлинении процесса. Это согласуется с характером кривых ДГА и суммарной
величиной площади эндопиков и указывает на увеличение потерь не только за
счет влаги, но и летучих продуктов, таких, как летучие кислоты и компоненты
ароматического комплекса, образующегося в процессе термической обработки. «о
По достижении 160°С потери независимо от скорости нагрева практически
остаются постоянными. При скорости нагрева 10°С/мин ** продолжительность
термической обработки в 2 раза ниже, чем при скорости нагрева 5°С/мин.
Рассмотрим различные виды потерь.
1. Потери влаги. При термической обработке какао
крупки в течение 15 мин потери влаги в наших экспериментах составили 3,4%
(4,8-1,4).
2. Потери в результате удаления летучих кислот.
При термической обработке крупки при 160°С в лабораторном
сушильном шкафу (размер крупки 5 мм) были получены следующие данные,
касающиеся изменения содержания свободных летучих кислот (в % уксусной
кислоты). Продолжительность обработки 15 и 30 мин.
4. Потери за счет химических и биохимических превращений,
сопровождающихся образованием и выделением летучих веществ. Величина
указанных потерь определена нами как разность между общими потерями влаги и
летучих кислот: 4,88-3,4-0,048 -1,4%.
Следует отметить, что крупка обладала сильным
специфическим ароматом какао, что указь&ало не только на образование, но
и на выделение образовавшихся летучих веществ из слоя крупки.
Размер общих потерь, как видно из полученных данных, на
28,6% состоит из потерь образующихся летучих веществ. При интенсивном их
выделении, по-видимому, не только улучшается аромат, но и возможно его
ослабление.
Как показала математическая обработка экспериментальных
данных, между потерями сухих веществ и убылью редуцирующих веществ имеется
высокая корреляционная связь. Коэффициент корреляции равен 0,95-0,97.
С целью сокращения потерь сухого вещества и сохранения
аромата следует проводить термическую обработку при температурах, не превышающих
температуры в области химических реакций, установленные для какао бобов
различных товарных наименований , до остаточного содержания редуцирующих
веществ 35-40%, При термической обработке какао бобов до одинакового с
крупкой содержания редуцирующих веществ потери сухого вещества не должны
различаться.
Таким образом, при термической обработке крупки
одинакового размера при строго оптимальных температурных и временных режимах
можно получить экономический эффект главным образом в результате сокращения
производственного цикла и более полного высвобождения масла. При термической
обработке какао бобов в целом виде возможны потери масла.
Мы в своей работе исходили из следующих предпосылок:
потери жира при обжарке бобов могут быть вызваны следующими причинами -
диффузией части масла в какаовеллу и гидролизом под влиянием тепла и влаги.
Но изменения содержания жира при термической обработке не определяются только
этими факторами. Они являются результатом воздействия суммы факторов,
действующих в противоположном направлении. В сторону увеличения количества
жира при термической обработке направлены структурные изменения, происходящие
в тканях семядолей, изменения мембранных структур, способствующих более
легкому, а следовательно, и более полному
выделению какао масла. С целью выяснения влияния каждого
из этих факторов проведены следующие исследования: определены потери масла в
результате перехода в какаовеллу, исследовано влияние на эти потери
технологических режимов обжарки и охлаждения обжаренных бобов, изменение
содержания масла в ядре в процессе термической обработки. Наши стремления при
этом были направлены также на то, чтобы установить влияние отличий отдельных
партий какао бобов на закономерности явлений, протекающих при термической
обработке.
Рост кислотного числа при обжаривании какао бобов
отмечается уже при температуре около 130°С и является доказательством
снижения содержания жира в результате гидролиза.
Прямых доказательств взаимодействия жира с белками в
процессе термической обработки какао бобов нет. Однако многолетние
исследования какао бобов, обжаренных при различных технологических
параметрах, позволяют утверждать, что имеют место взаимо - действие жира с
другими органическими соединениями и его связывание. Такими соединениями
прежде всего могут быть белки.
Какао бобы и крупку после термической обработки подвергали
быстрому и интенсивному охлаждению, что исключало дополнительное изменение
жира.
В какао бобах, обжаренных в целом виде при температуре
180°С в течение 30 мин, и в крупке, обжаренной в течение 15 мин при 140°С,
было найдено экстракционным методом с предварительной обработкой навески
НС£ максимальное количество жира. С понижением температуры обработки
найденное содержание жира было несколько ниже, но выше, чем в ядре сырых
бобов, что объясняется различной степенью разрыхленности ткани семядолей
(24).
Снижение количества жира, определяемого рефрактометрическим
методом при термической обработке крупки при 140°С и выше в течение 30 мин,
свидетельствует о потерях жира и показывает что в процессе обработки какао
бобов часто наблюдаются не вполне закономерные явления снижения или
увеличения содержания жира, что позволяет считать возможным образование или
разрушение гликолипидов. Дальнейшие исследования изменения отдельных фракций
липидов и белков, безусловно, помогут вскрыть причины отмеченных явлений.
В ядре какао бобов, обжаренных при 140-180°С, наблюдалось
снижение количества жира, что также могло быть вызвано не только гидролизом,
но и взаимодействием с белками. Это не было установлено при применении
экстракционного метода, так как предварительная обработка навески соляной
кислотой высвобождала связанные липиды. Кроме того, часть масла могла перейти
в какао-веллу.
Экспериментально было доказано изменение содержания жира в
какаовелле в ходе термической обработки бобов как в лабораторных, так и в
производственных условиях.
Количество жира в какаовелле возрастало с 2,92 до 6,95% по
мере увеличения продолжительности тепловой обработки и охлаждения без
принудитёльной циркуляции воздуха. По отношению к сухим веществам ядра бобов
потери жира в результате миграции в какао- веллу составили около 0,5%. В
образцах бобов, подвергнутых поо. ле термической обработки принудительному
охлаждению, содержание жира в какаовелле возрастало незначительно, однако в
ядре бобов, обжаренных до низкой влажности, близкой к 1% (0,85-1,25%) и
охлажденных воздушной струей, отмечено снижение количества
жира на 2%. В бобах, подвергнутых медленному естественному охлаждению после
обжаривания, установлено увеличение потерь жира до 3%. Основные потери его
происходят не в результате диффузии в какаовеллу, а являются следствием
гидролитических процессов и связывания в ходе химических реакций.
Исследование различных партий и наименований какао бобов
показало, что величина потерь жира при одинаковых условиях термообработки и
охлаждения зависит от особенностей бобов, содержания жира в ядре, характера
структуры последнего и состояния жира.
Потери жира, как показали эксперименты, зависят от темпера
- турного режима обжарки, а также от продолжительности теплового воздействия
и достигаемой при этом влажности.
С понижением влажности обжаренных бобов несколько
возрастает содержание жира в какаовелле и увеличение достигает 0,6%
(температура воздуха 135-137°С). Эти потери в пересчете на СВ ядра составляют
в 8-9 раз меньшую величину вследствие перехода жира из ядра в оболочку.
Однако потери жира в ядре достигали 0,6%. Это показьюает, что причиной
основных потерь является гидролиз жира и взаимодействие его с белками.
Величина потерь пропорционально изменяется с увеличением продолжительности
термической обработки.
Анализ экспериментальных данных позволил сделать следующие
выводы.
Оптимальные условия термообработки какао крупки (температу
- ра, продолжительность) обеспечивают максимальное выделение свободного жира
из клеток и минимальные потери. Выбор оптимальных технологических режимов
обработки необходимо проводить для конкретных условий на основе анализа
суммарных потерь сухих веществ и влаги, исследования интенсивности
химического взаимодействия Сахаров и аминокислот, лежащих в основе
образования ароматического комплекса какао бобов.
Применение термической обработки крупки позволяет
значительно сократить продолжительность производственного цикла изготовления
шоколада в целом, обеспечив необходимую скорость химических реакций и
разрыхление структуры. Однако при этом необходимо решить ряд сложных
вопросов, таких, как получение и использование крупки, однородной по размеру,
предотвращение потерь сухих веществ вследствие уноса крупки и потерь жира, обеспечение
сохранения ароматобразующих веществ в обжаренной крупке и полученйе на ее
основе высококачественных продуктов.
Исходя из этих требований, следует считать, что
использование оборудования предназначенного для обжаривания какао бобов, для
обработки какао крупки нецелесообразно и может дать снижение потерь только в
сравнении с теми способами, которые не обеспечивали минимальных потерь при
термической обработке бобов.
|