إنتاج الشوكولاته - المعالجة الحرارية لحبوب الكاكاو

8e04261ba2حبوب الكاكاو المعالجة الحرارية

المعالجة الحرارية لحبوب الكاكاو هي العملية الأكثر أهمية ، حيث تعتمد جودة مسحوق الشوكولاتة والكاكاو الناتج إلى حد كبير على حسن سيرها. أثناء المعالجة الحرارية ، يحدث عدد من التغييرات الفيزيائية والكيميائية ، ونتيجة لذلك تتغير تركيبة وخصائص حبوب الكاكاو بشكل كبير. يتم تنفيذه بشكل مختلف اعتمادًا على خصائص كل دفعة من حبوب الكاكاو: تنوعها ، ونوعية التخمير ، والرطوبة ، والحجم ، وأيضًا للغرض المقصود منها. على سبيل المثال ، تتم معالجة الحبوب عالية الجودة مع رائحة مميزة في وضع ليونة حتى لا تفقد المواد العطرية القيمة ، والفاصوليا التي لم يتم تخميرها بشكل كاف تخضع للمعالجة الحرارية في وضع أكثر صرامة (في درجة حرارة أعلى). يتم معالجة الحبوب المصممة لإنتاج مسحوق الكاكاو عند درجة حرارة أعلى من الشوكولاته.

يزداد جزء كتلة المواد الصلبة أثناء المعالجة الحرارية من 92-94 إلى 97-98,5٪. نتيجة لذلك ، تصبح القشرة (قشرة الكاكاو) صلبة ومسامية وهشة (تصل درجة الحرارة إلى 35 ° C) ، ويمكن فصلها بسهولة عن القلب ، حيث تضعف ارتباطها بها. بعد فقدان معظم المياه ، يصبح اللب نفسه أكثر هشاشة ويسحق بسهولة. طعم حبوب الكاكاو يتحسن وتتطور رائحة مميزة. هذا هو نتيجة للتغيرات الكيميائية التي تحدث في جميع مكونات حبوب الكاكاو تقريبا أثناء القلي. تعتمد جودة الذوق واللون والرائحة الناتجة على الخصائص النوعية وأنواع حبوب الكاكاو ، وكذلك على ظروف المعالجة الحرارية ، وتنفيذها في ظل الظروف المثلى. تحسين الخواص العطرية أثناء القلي هو نتيجة للتحولات الكيميائية ، والعفص في المقام الأول. نتيجة للتحميص ، والتكثيف ، والتغيرات الكيميائية الأخرى ، ينخفض ​​محتوى العفص القابلة للذوبان ، مما يقلل من طعم الدواء القابض المتأصل في حبوب الكاكاو غير المحمصة ، ويظهر مذاق لطيف ومرير متأصل في منتجات الشوكولاته. تحسين استساغة حبوب الكاكاو أثناء القلي هو أيضًا نتيجة لإزالة جزء من الأحماض المتطايرة ، وخاصة حمض الأسيتيك. يتناقص محتوى الحمض الكلي ، تقل الذوق الحمضي لحبوب الكاكاو الخام بشكل كبير ، وهو ما يتم تأكيده بشكل موضوعي من خلال انخفاض درجة الحموضة بالمعايرة بنحو 1,5 °.

عند القلي ، يتم تشكيل عدد من المواد التي تعطي حبوب الكاكاو رائحة لطيفة. من الواضح أن ظهور هذه المواد يرجع إلى تفاعل الأحماض الأمينية مع السكريات. نتيجة لتفاعل أمين السكر ، عند تحميص حبوب الكاكاو ، يتم تقليل محتوى الأحماض الأمينية الحرة وتقليل السكريات ، خاصة الجلوكوز والفركتوز ، في وقت واحد. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل العديد من المركبات العضوية المتطايرة ، بما في ذلك الألدهيدات ، والتي تساهم في خلق رائحة ، والمكونات غير المتطايرة (الميلانييدات) ، والتي تؤثر على تكوين الذوق والرائحة. عند التحميص ، عملية تغيير السكريات. من الواضح أن منتجات تحلل السكر تؤثر على مظهر النكهات والنكهات المختلفة.

عند التحميص ، يمر جزء معين من النشا الموجود في الفاصوليا أيضًا بعد جلتنة جزئية من شكل غير قابل للذوبان إلى شكل قابل للذوبان ، على سبيل المثال ، يتم تحلل النشا (الدكسترين). بعد ذلك ، عند درجة حرارة أعلى ، يتم تجفيف حبوب النشا المجففة.

أثناء القلي ، لوحظ أيضًا انتقال كمية معينة من زبدة الكاكاو إلى قشرة الكاكاو. علاوة على ذلك ، في ظل ظروف القلي المعتدل ، يمر حوالي 0,1٪ من زبدة الكاكاو إلى قشرة الكاكاو ، وبقوة (درجة حرارة عالية) وطويلة المدة وتبريد بطيء ، يمكن أن تكون هذه القيمة أكثر من 1٪. لتفادي مثل هذه الخسائر في زبدة الكاكاو ، في بعض الشركات ، لا يكون تحميص حبوب الكاكاو ، بل هو حبيبات الكاكاو التي سبق فصلها عن القشرة.

إن المعالجة الحرارية لعقود الكاكاو بدلاً من معالجة حبوب الكاكاو الكاملة تسمح بزيادة جودتها ، لأنه عند تحميص حبوب الكاكاو ، وهي كبيرة نسبيًا ، يتم تسخينها بشكل غير متساو. تسخن الطبقات الخارجية بشكل مكثف أكثر من الطبقات الداخلية. وبالتالي ، فإن الطبقات الخارجية يتم طهيها بشكل مفرط ، ولا تتم معالجة الطبقات الداخلية بما فيه الكفاية. إذا كنت تشوي حبيبات الكاكاو ، فإن جودة المعالجة الحرارية تتحسن بشكل كبير.

تعتمد جودة تحميص حبوب الكاكاو على توحيد حجمها وشمولية العملية السابقة (التصنيف). بالنسبة لحبوب الكاكاو بأحجام مختلفة ، يلزم استخدام طرق مختلفة للمعالجة الحرارية.

بعد المعالجة الحرارية ، يتم تبريد حبوب الكاكاو في أسرع وقت ممكن إلى درجة حرارة حوالي 30 ° C. بعد التبريد ، يتم إبطاء أو إيقاف عمليات التغييرات الكيميائية في حبوب الكاكاو. بعد التبريد ، يتم إيقاف انتقال زبدة الكاكاو إلى قشرة الكاكاو.

للمعالجة الحرارية ، يتم استخدام أجهزة ذات تصميمات مختلفة ، والتي يمكن تقسيمها إلى نوعين: التشغيل الدوري والمستمر. النوع الأكثر شيوعًا من معدات الدُفعات هو المقلاة الكروية. في هذا الجهاز ، تتعرض حبوب الكاكاو المجهزة - ملامسة سائل التبريد بشكل مستمر - لمزيج من غازات المداخن الساخنة (منتجات احتراق الوقود) بالهواء. هذا يضع مطالب عالية على الوقود المستخدم. لهذا السبب ، يتم استخدام فحم الكوك أو الغاز في الغالب كوقود. إذا كنت ترغب في تجنب ملامسة حبوب الكاكاو بمنتجات الاحتراق ، فسيتم تمرير الهواء الساخن عبر الجهاز الذي تم تسخينه مسبقًا في سخانات الهواء. طريقة التحميص هذه هي الأفضل الصحية ، لأن حتى الوقود "النظيف" نسبيًا مثل فحم الكوك والغاز الطبيعي قد يحتوي على شوائب في منتجات الاحتراق غير المرغوب فيها عند التلامس مع الكاكاو. هذا مهم بشكل خاص عند قلي حبيبات الكاكاو التي لا يحمي سطحها بقشرة (قشرة الكاكاو).

يحدث التحميص في حاوية كروية فولاذية مجوفة ، تدور على عمود أفقي ، داخل غلاف كروي معدني ثابت ، مما يمنع فقد الحرارة. لخلط حبوب الكاكاو داخل الحاوية ، هناك شفرات خاصة مثبتة على السطح الداخلي للكرة. من خلال هذه الشفرات ، يتم خلط حبوب الكاكاو (الارتفاع) ، ثم تسقط في الجزء السفلي من الحبوب الفردية بحيث يتم غسل سطحها بالكامل بالغاز الساخن. يتم حرق الوقود (الغاز وفحم الكوك) في صندوق نار خارجي. يتم توجيه منتجات الاحتراق من خلال الجهاز مع مروحة. يمكن لسائل التبريد الذي يترك الجهاز أن يدخل جزيئات صغيرة من قشرة حبوب الكاكاو. لفصلها ، يتم استخدام إعصار خاص ، حيث تستقر الجسيمات الصلبة ، ويتم إزالة منتجات الاحتراق المنبعثة من حبوب الكاكاو ، والرطوبة في شكل البخار والمواد الغازية الأخرى من الإعصار إلى المدخنة. لمنع الاشتعال العرضي لتراكم جزيئات قشرة الكاكاو في الإعصار ، يتم توفير المياه.

تدخل حبوب الكاكاو المراد تحميصها في أجزاء منفصلة. للتحكم في كمية خليط الغاز والهواء الذي يدخل الجهاز ، والتنظيم المقابل لدرجة حرارة التحميص ، يتم تثبيت اللوحات الخاصة. يعتمد إنشاء درجة الحرارة المثلى أثناء عملية التحميص على كمية الهواء الداخل. للتحكم في درجة حرارة غازات العادم من الجهاز (160-170 ° С) ، يتم تثبيت مقياس حرارة.

هناك فتحات في جدران الكرة لتفريغ حبوب الكاكاو المحمصة ، والتي يتم إغلاقها عن طريق اللوحات أثناء التحميص. من خلال هذه الفتحات مع مخمدات مفتوحة وتناوب الجهاز ، يتم سكب حبوب الكاكاو المحمصة بشكل دوري في أجزاء منفصلة على الشبكة تحت جهاز التبريد.

يتم التبريد بالهواء ، والذي يتم دفعه عبر حبوب الكاكاو بواسطة مروحة. يتم خلط حبوب الكاكاو المبردة مع تحريك المجذاف. يتم التبريد إلى درجة حرارة 35-40 ° C. عند تفريغ الجهاز ، يتم تمرير غازات المداخن عبر قناة الغاز ، متجاوزةً منطقة عمل الجهاز. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة حبوب الكاكاو عند الخروج من الجهاز 125 ° C. مدة التحميص حوالي 25 دقيقة. تم تجهيز أجهزة مماثلة من أحدث تصميم مع أجهزة التحكم البرمجيات الخاصة. تتيح لك هذه الأجهزة إجراء العملية في وضع محدد مسبقًا. يتم تنظيم نهاية العملية بواسطة جهاز وزن خاص ، والذي يحدد كتلة المنتج المقلي. كما تتم إزالة الرطوبة ، وكتلة المنتج
النقصان. عندما تصل الكتلة إلى مستوى محدد مسبقًا ، سيعطي الجهاز التلقائي إشارة حول نهاية العملية.

ارتفاع درجة الحرارة وقصر مدة تأثيره على الكاكاو يؤدي إلى قلي غير متساو. إن الطبقات الخارجية من حبوب الكاكاو مطبوخة بشكل جيد ، في حين أن الطبقة الداخلية من الفول لا تتم معالجتها بشكل كاف. فيما يتعلق بهذا وعدد من أوجه القصور الأخرى في الأجهزة التي تعمل بشكل دوري للمعالجة الحرارية لحبوب الكاكاو ، أصبحت المجففات المستمرة تستخدم على نطاق واسع. في مثل هذه الوحدات ، يعمل الهواء الساخن الذي يتم تسخينه في مسخنات الهواء مع تسخين كهربائي أو بخار أو تسخين مشترك (بخار وكهرباء) بمثابة ناقل حراري. في هذه الأجهزة ، تحدث عملية المعالجة الحرارية بشكل مستمر ، وتزداد مدة القلي ، وتقل درجة الحرارة قليلاً.

يُظهر الرسم البياني أدناه مجففًا ثابتًا من النوع STT. يتم إنتاجه من قبل شركة Buhler (سويسرا) وهو مخصص للتجفيف الأولي وتحميص حبوب الكاكاو الكاملة وحبيبات الكاكاو وحبوب البندق واللوز والفول السوداني ، إلخ.

3

المجفف عبارة عن إطار رأسي 17 يتم تركيب المكونات الضرورية عليه. يحتوي المجفف على ثلاث مناطق ، علاوة على ذلك ، في المناطق / والثاني ، يتم تجفيف المنتج أو تحميصه ، وفي المنطقة الثالثة ، يتم تبريد المنتج. وفقًا لذلك ، تم تجهيز المناطق بفلاتر 1 و 2 و 10 و 3 و 9 سخانات البخار أو الزيت ، ومسامير 4 و 12 و 15 لاستخراج الغبار وأنابيب العادم 5 و 11 و 14. يتم فصل المناطق II و III بواسطة 13 المثبط.

يدخل المنتج قادوس 8 المجهز بمصراع 7 مدفوع بالهواء المضغوط. بعد الدخول إلى فتحة الغالق ، يدخل المنتج في القناة العمودية الضيقة 6 ، والتي يتم تشكيل جوانبها بواسطة حواجز شبكية مغطاة بشبكة سلكية. وتمتد الشبكات بحرية على طول قضبان التوجيه ، مما يجعلها سهلة التنظيف. يمكن تغيير عرض القناة وبالتالي سمك الطبقة. ينحدر المنتج على طول القناة بالتدريج وبالتساوي ، ويظل سائبًا بسبب الحركة الحرة لجزيئات المنتج. نظرًا لعدم وجود تصادم أو اهتزاز ، يتم تجنب زيادة الضغط وتكوين الفتات.

في منطقتي II و II ، يتم امتصاص الهواء من خلال فلاتر 10 و 2 ، التي يتم تنظيفها من الغبار وتسخينها في سخانات الهواء 9 و 3 ، وتطلق الحرارة إلى المنتج المعالج ويتم تفريغها من المجفف عبر فوهات 5 و 11. يحمل الهواء الذي يمر عبر المنتج الغبار ، والذي يستقر بعد إزالته عبر القناة ويتم إزالته بواسطة مسامير 4 و 12. بنفس الطريقة ، تحدث حركة الهواء في المنطقة الثالثة ، فقط لا يوجد تدفئة هوائية فيها. إذا توقفت عن تزويد الهواء به ، في هذه المنطقة يمكنك إجراء قلي إضافي.

يتم تفريغ المنتج المقلي والمبرد من المجفف من خلال جهاز تفريغ 16 (قفل دوار). يمكن ضبط وقت القلي عن طريق تغيير أداء جهاز التفريغ.

تعمل مثبطات قطاع 7 و 13 المثبتة عند مدخل المجفف وبين مناطق القلي والتبريد على تسهيل بدء تشغيل المجفف وتشغيله في وضع الخمول (يتم إغلاق المخمدات في هذا الوقت).

يتم تزويد المجفف بالهواء وتنظيفه الإضافي بعد المجفف بواسطة ثلاثة مرسبات منفصلة للأعاصير وثلاثة مراوح. نظام تنقية الهواء يعمل تحت فراغ. وبالتالي ، فإن عدم وجود مراوح في تصميم المجفف يقلل بشكل كبير من خطر الحريق.

قدرة المجففات التي تنتجها Buler (بالنسبة لحبوب الكاكاو) هي 200-2000 كجم / ساعة.

في بعض أنواع المجففات ، تتدفق جاذبية حبوب الكاكاو في عمود رأسي ذو أرفف مائلة ثابتة. حبوب الكاكاو ، التي تتدفق من الرف إلى الرف ، تمر عبر ثلاث مناطق ساخنة ، ثم تدخل إلى منطقة التبريد. الهواء الذي يتم تسخينه بواسطة سخانات البخار بمساعدة المراوح يدخل الفجوات بين أرفف المنجم ، مما يؤدي إلى النفخ العرضي لحبوب الكاكاو.

طريقة واعدة لتحميص حبوب الكاكاو هي طريقة إشعاع التدفئة (الأشعة تحت الحمراء). مع هذه المعالجة من حبوب الكاكاو ، تخترق الأشعة الحرارية المشروع ، مما يساهم في توزيع درجة حرارة أكثر اتساقًا في حجم حبوب الكاكاو. يتيح لك ذلك تكثيف عملية التحميص وتحسين الخصائص التكنولوجية وجودة حبوب الكاكاو. كمولد إشعاع ، يمكن استخدام بواعث الكوارتز ومصابيح إشعاع الأشعة تحت الحمراء من نوع المرآة بقوة 250 و 500 W (بواعث الضوء). يمكن أيضًا استخدام أنواع أخرى من البواعث (بواعث داكنة) ، على سبيل المثال الألواح المعدنية أو الخزفية أو الصفائح أو الأنابيب التي يتم تسخينها بدرجة حرارة 800-1000 ° C. يمكن أن تكون تسخين هذه البواعث كهربائية أو عن طريق حرق الوقود ، وغالبًا ما يكون الغاز. يُفضل استخدام سخانات من النوع الأول ، لأنها تعطي إشعاعات ذات قدرة اختراق أكبر داخل المادة المصنعة (حبوب الكاكاو) ، مما يساعد على تحسين جودة قليها مقارنة بطرق المعالجة الحرارية الأخرى ، سواء من حيث الخصائص الفيزيائية أو العضوية. علاوة على ذلك ، يمكن تقليل مدة التحميص بشكل كبير.

هناك خبرة في الاستخدام الصناعي لتسخين الحث الكهربائي لتحميص حبوب الكاكاو. يتكون الجهاز المستخدم لهذا الغرض من أسطوانة تسخين متصلة بسلسلة تتكون من أنابيب فولاذية مرتبة أفقياً فوق الأخرى. يتم تغليف هذه الأنابيب في سلك معزول ومعزول. عندما يتم توصيل اللفائف بشبكة التيار الكهربائي بتردد صناعي 50 Hz ، تنشأ تيارات دوامة لتسخين الأنابيب الفولاذية وداخلها ونقلها بواسطة حبوب الكاكاو اوجير. هذا الأخير يمر بالتتابع من خلال كلا الأنابيب. تدخل حبوب الكاكاو المحمصة في وعاء أسطواني ، حيث يتم تبريدها بالهواء التي يتم امتصاصها باستمرار بواسطة مروحة.

إضافة تعليق

البريد الإلكتروني Ваш не будет опубликован. Обязательные поля помечены *