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
