Čokoláda - Ústav sacharidů a cereálií

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Ústav sacharidů a cereálií
Technologie čokolády a
cukrovinek
Jana Čopíková
30.3.2015
Obsah
1) Celkový přehled
2) Technologické schéma čokolády, kakaového prášku a polev
3) Vliv jednotlivých technologických kroků na jakost čokolády a
hodnocení jakosti
4) Technologické schéma nečokoládových cukrovinek
5) Vliv jednotlivých technologických kroků na jakost cukrovinek
Země producentů kakaových bobů
http://www.icco
.org/questions/
map.htm
Kakaovník se pěstuje v tropickém pásmu v rozmezí 10° severní šířky a
10° jižní šířky.
Ekonomie- produkce kakaových bobů
tis.tun
Produkce kakaových bobů
37 %
22 %
Vývoj cen kakaových bobů USD/t
3400
3200
Cena USD/t
3000
2800
2600
2400
2200
2000
Jun - 2012 Dec - 2012 Jun - 2013 Dec - 2013 Jun - 2014 Dec - 2014
Datum 2012-2015
http://www.icco.org/statistics/daily_prices.aspx
Ekonomie- mletí kakaových bobů
Ekonomie
Deset největších ekonomik v Evropě
v roce 2011, sektor čokoláda,
cukrovinky a jemné pečivo
Finanční náklady
Kakaové boby (18.2.2015) 72 857,32 (3 003, 93UDS/t; 24,254 CZK/USD)
(23.2.2014) 59 983 Kč/t (2 926 UDS/t; 20,5 CZK/USD)
Cukr bílý
(13.2.2015) 9 454Kč/t (390,3 USD/t))
( 4.2.2014) 8 754 Kč/t (427 USD/t)
19.2.2014: 1 USD= 19,95 CZK,
16.2.2015: 1 USD = 24,224 CZK (30.3. 25,35 )
http://www.barchart.com/chart.php?sym=SWK13&t=BAR&size=M&v=2&g=1&p=D&d=X&qb=1&style=technical&templa te
2008
Kakao průmyslové
120 000 Kč/t
Kakaové máslo
120 000 Kč/t
Ekvivalent
100 000 Kč/t
Hydrogenovaný tuk
4 800 Kč/t
Čokoládová cukrovinka – minimálně 5 % kakaových součástí
21.10.2014
Kakaový prášek
Kakaové máslo
Ekvivalent
1 700 USD/t (? CZK)
8 000 USD/t
4 000 USD/t
http://www.sugartech.co.za/links/index.php
http://www.reuters.com/article/2014/10/21/cocoa-physicals-idUSL3N0SG2RL20141021
Produkce a export kakaových bobů
ICCO
Ekonomie
Producenti čokolády a čokoládových cukrovinek v roce 2012
Společnost
Mars Inc (USA)
Mondeléz International Inc (USA)
Barcel SA, divison of Grupo Bimbo (Mexiko)
Nestlé SA (Švýcarsko)
Meji Co Ltd (Japonsko)
Hershey Foods Corp (USA)
Ferrero Group (Itálie)
Chocolatefabriken Lindt&Sprüngli AG (Švýcarsko)
August Storck KG (Německo)
Yildiz Holding (Turecko)
Candy Industry, leden 2013
Prodej v roce
2012 (USD mil)
16 800
15 480
14 095*
12 808
12 428*
6 480
5 627
2 791
2 272
2 200
Ekonomie
Celosvětová spotřeba čokolády a cukrovinek (osoba/rok)
http://www.caobisco.com/
Kakaové boby
Kakaovník (Theobroma cacao L.) - typický strom deštného pralesa
V pěstitelské zemi: sklizeň, fementace bobů a sušení
Základ pro vývoj aroma a barvy kakaových bobů, tj. výrobků
Podmínky pěstování kakaových bobů
•
•
•
•
•
Průměrní roční teplota
Noční teplota
Množství srážek
Relativní vlhkost vzduchu
Hluboká a bohatá na humus půda
22 - 26 °C
>14 °C
1200 - 2500 mm/rok
77 - 66 %
• Nesnáší:
– vysokou spodní
vodu
– přímé slunečné
záření
– silné větry
• Vytváří přechod mezi
pralesem a otevřenou
krajinou
– problémy
pěstovaní na
velkých plantážích
http://www.gardenislandchocolate.com
Pěstované varianty kakaovníku
• Criollo (1 % celosvětové produkce)
– Centrální Amerika a Karibské moře
– semena velmi dobrých kvalit
– výroba nejjemnější a nejkvalitnější čokolády
• Forastero (80 % celosvětové produkce)
–
–
–
–
Afrika a Brasilie
nejlepší pro pěstováni
trpká až nakyslá semena
výroba čokolády ve směsi s Criollo
• Trinitario (5 % celosvětové produkce)
– pochází z Trinidadu
– kříženec mezi Criollo a Forastero
http://www.gardenislandchocolate.com
Posklizňové úpravy kakaových
bobů
Fermentace
Fermentace
Čas (den)
Změna barvy bobů
během fermentace a sušení
2. den
5. den
Změna barvy bobů
během fermentace
prokyanidiny
anthokyany
chinony
(bezbarvé)
(červené a modré) (žluté a červené)
flavonoly
deriváty
chinonů
(hnědé)
(žluté)
anaerobní fáze
aerobní fáze
Sušení
Tradiční sušení na
vzduchu, Vietnam
Solární sušič, Vietnam
Čokoláda a čokoládové cukrovinky
Specifikace „čokolády“
Tabulka 3.4 Členění čokolád a čokoládových cukrovinek na druhy,
skupiny a podskupiny, příloha č.8 k vyhlášce č. 76/2003 Sb.
Druh
hořká čokoláda
mléčná čokoláda
bílá čokoláda
Skupiny
bez přísad
s přísadami
na vaření
plněná
Specifikace „čokolády“
Zákon č.110/1997 o potravinách a tabákových výrobcích
Tabulka 3.4 Členění čokolád a čokoládových cukrovinek na druhy, skupiny a podskupiny,
příloha č.8 k vyhlášce č. 76/2003 Sb.
http://www.szpi.gov.cz/docDetail.aspx?docid=1006203&docType=ART&nid=11307
Druh
čokoláda (hořká čokoláda)
mléčná čokoláda
family mléčná čokoláda
bílá čokoláda
chocolata a la taza
chocolate familiar a la taza
Skupina
bez přísad
s přísadami
na vaření
plněná
formované v různých tvarech,
s různými náplněmi (tukovými,
čokoládové bonbóny formované
krémovými, likérovými atd.) nebo
bez náplně
Různé druhy vložek (želé, fondán,
vylehčené hmoty pěnou a další),
čokoládové bonbóny máčené nebo máčené čokoládou, mléčnou
polomáčené
čokoládou, nebo bílou čokoládou,
s výjimkou Chocolate a la taza a
Chocolate familiar a la taza
čokoládové dražé
podle druhu vložek
Specifikace „čokolády“
Tabulka 5 Fyzikální a chemické požadavky na jakost
čokoládových výrobků, příloha č.9 k vyhlášce č. 76/2003 Sb
Obsah (g/100 g; %)
Druh
Obsah
kakaového
másla
Obsah
tukuprosté
kakaové
sušiny
Obsah
celkové
kakaové
sušiny
Obsah
mléčného
tuku
Čokoláda
(hořká
čokoláda)
18
14
35
-
-
-
-
Mléčná
čokoláda
-
2,5
25
3,5
25
14
-
Bílá
čokoláda
20
3,5
Obsah
celkového
tuku
Obsah
mléčné
sušiny
Obsah
mouky
nebo
škrobu
Čokoláda a zdraví
Energetická
Flavanoly a
hodnota
Tuk Cukry Bílkoviny
Methylxanthiny prokyanidiny
g/100 g
kJ/100 g
mg/100 g
Čokoláda
33
45
6
2454
500
170
Červené víno
220
22
Káva
1200
Chléb
1130
* mmol Trolox ekvivalentů
ORAC
*
13,1
0,7
Roční spotřeba Česká republika – 4,8 kg/osoba/rok, tj. 13,2 g/den, tj. dva
dílky tabulkové čokolády, 36 mg methylxanthinů ve dvou dílkách
O
O
N
HN
O
N
N
N
O
N
N
NH2
N
2 –Fenylethylamin
Theobromin
O
HO
Hořčík
Kofein
(max 0,6 mg/100 g)
N
H
Anandamid (N-arachidonoylethanolamid)
Čokolády
Polevy z kakaového prášku
kakaová hmota
čokoláda
sacharosa
kakaové máslo
vyšší cena
kakaový prášek
poleva
sacharosa
nižší cena
náhrada kakaového másla
kg/100 kg
Receptura
Čokoláda
Poleva
Kakaová
hmota
48
Kakaový Sacharosa Kakaové
prášek
máslo
45
8
25
45
Náhrada
kakaového
másla
30
Technologie
čokolády a
kakaového prášku
Fermentace
Kakaové boby
Pražení
Drcení
Třídění
Mletí
Kakaová hmota
Mísení
Čokoládová
hmota
Kakaové máslo

Lisování
Válcování
Drcení
Konšování
Mletí
Temperace
Chlazení
Chlazení
Stabilizace
Čokoláda
Kakaový prášek
 Čokoláda - suspenze kakaové tukuprosté sušiny a
sacharosy v kapalné fázi, která je tvořena roztaveným
kakaovým máslem.
Sušení(předpražení) a pražení kakaových bobů
http://www.koco-usa.com/index.htm
Infračervené sušení
Průřez bubnovým mikronizérem Barth 12
Vysvětlivky k obrázku: 1 - oblast infračerveného
záření, 2 – pražení,3 – odsávání částeček prachu a
jiných částic, 4 - tepelná izolace
http://www.buhlergroup.com/global/en/products/infrared-machine-ir.htm
http://www.micronizing.com/
Zařízení na předpražení, sušení
kakaových bobů a pražení kakaové drti
1- přívod bobů, 2 – podávací válce, 3 – předehřívací pásmo, 4 – pražicí
pásmo, 5- chladicí pásmo, 6- vynášecí šnek, 7- filtr vzduchu, 8 – tepelný
výměník, 9 – cyklon, odsávací ventilátor
(teplota bobů 105 oC)
Drticí a třídicí zařízení
Mletí
Žernovový mlýn
Kulový mlýn
Kulový mlýn Lehmann (www.fblehmann.de)
(Fryma-Maschinen AG, Švýcarsko)
http://www.youtube.com/watch?v=Z_63m8A3r2Q
http://66.113.204.26/mining/ballmill.htm
Mísení
Statický směšovač
Válcování
Válcovací stolice – zjemňování a
změna konzistence čokoládové hmoty,
chlazení válců na 32-35 °C
těstovitá hmota
(po mísení)
sypká hmota
(po válcování)
Konšování
Konše Carle Montanari
Temperace
počet uhlíků v
triacylglycerolu
Složení triacylglycerolů v
kakaovém másle
Přehled krystalických forem
kakaového másla
obsah
(%)
0,3-0,5
triacylglycerol
PPP,POM
50
15,222,7
POP, PPS, MOS
52
45,447,1
POS, POO, PSS
54
28,038,0
SOS, SOO, POA, SSS, OOO
48
1,4-1,6
SOA, SSA
68
0,1-0,4
AOA
Krystalická
forma
Bod tání
(°C)
Systematická
nomenklatura
Entalpie tání
J/g
I
17,3
´3(sub α)()
II
23,3
α- 2
79,5
III
25,5
´2 -2
117,2
IV
27,5
´1 -2
V
33,8
2 -3
VI
36,2
1-3
150,6
Temperace
Schéma přeměny jednotlivých krystalických forem kakaového másla forem
Krystalická
forma
I
II
III
IV
V
VI
Systematická
Krystalická
nomenklatura
struktura
(Loisel a kol. (Dimick 1991)
1998)
´
 3 (sub )()
-2
hexagonální
´2-2
ortorombická
´1-2
2-3
triklinická
1-3
Bod tání (C)
(Kattenberg 2001)
13,1
17,7
22,4
26,4
30,7
33,8
Latentní teplo tání
(kJ/g) (Kattenberg
2001)
86
113
118
137
148
Temperace
http://www.fujioileurope.com/
http://www.fujioil.co.jp/oil_fats/index.html
Ekvivalenty - temperované
Náhrady - netemperované
Temperace
Schéma temperovacího stroje Turbotemper TC·B
Vysvětlivky: 4- oblast tání krystalů kakaového másla, 5 –
chladicí oblast, 6 – krystalizace kakaového másla, 7 – oblast
zvýšené teploty (tání nestabilních krystalových forem)
Čokolády, čokoládové
cukrovinky
http://www.macintyre.co.uk/products.html
Chlazení
Chlazení zejména zářením při 10 °C, nesmí dojít k orosení výrobku
http://www.sollich.com/wEnglisch/produkte/kuehlkanaele/index.htm
Kvalita čokolády a čokoládových cukrovinek
Kvalitní kakaové boby
Homogenní pražení
Dokonalé zjemňování
Dostatečná doba výkonného
konšování
5. Dokonalá temperace
6. Skladování kolem 18 – 20 °C
1.
2.
3.
4.
Kakaový prášek
Kakaová hmota
Lisování
Kakaové máslo
Drcení
Mletí
Chlazení
Separace kakaových částic od vzduchu
Stabilizace
Kakaový prášek
Tabulka 7 Fyzikální a chemické požadavky na jakost kakaového prášku a
směsi kakaa s cukrem, příloha č.7 k vyhlášce č. 76/2003 Sb.
Tabulka 6 Členění kakaového prášku na druhy a
podskupiny, příloha č.6 k vyhlášce č. 76/2003 Sb.
Druh
kakaový prášek/kakao
směs kakaa s cukrem
Skupina
-kakaový prášek
-kakaový prášek se
sníženým obsahem tuku
-směs kakaa s cukrem
směs kakaa se snížením
obsahem tuku a cukru
Podskupina
čokoláda v prášku
čokoláda k přípravě
nápoje
slazené kakao
Lisování kakaového másla
Lis na kakaové máslo
http://www.teckru.nl/pages/right2.htm
Drcení a mletí kakaových pokrutin
Drtič a mlýn na kakaové pokrutiny
http://www.crushtechengineers.com/pin-mill.html
http://www.pallmannindustries.com/conomill_type_plk.htm
Technologická linka na kakaový prášek
Schéma linky na výrobu kakaového prášku (Petzhold Heidenauer, Německo)
Vysvětlivky: 1 - dávkování rozdrcených pokrutin, 2 - dávkovací zařízení, 3 - kolíkový
mlýn, 4 - vertikální chladič na kakaový prášek se stíraným povrchem, 5 - cyklon, 6 větrák, 7 - vertikální chladič na vzduch se stíraným povrchem, 8 - pulsovací dávkovací
zařízení, 9- vyprazdňování kakaového prášku
Kakaové pokrutiny
Výroba polev z kakaového prášku
Kakaový prášek, cukr,
náhrada kakaového
másla
Mísení
Mletí
Unicom, S.A.Martin Lloveras
Formování
Chlazení
Expedice
Mletí
Úderový mlýn
(S.A.Martin Lloveras)
Závěr
 Ekonomický přehled o čokoládě a
čokoládových cukrovinkách
Technologie čokolády
 Technologie kakaového prášku a
kakaového másla
Technologie hmot z kakaového prášku