Шоколад, шоколадные полуфабрикаты и пралиновые конфетные массы

Шоколадные и пралиновые конфетные массы представляют собой высококонцентрированные дисперсные системы и относятся к суспензиям. Дисперсной фазой в них являются микрокристаллики сахара и твердые частички какао тертого или тертой массы обжаренных ядер орехов, а также твердые частички вводимого дополнительного сырья. Дисперсионной средой служит какао масло в шоколадных массах без добавлений. В шоколадных массах, содержащих молочные продукты и продукты переработки орехов, дисперсионная среда представляет собой смесь различных жиров.В пралиновых конфетных массах в состав дисперсионной среды входит твердый жир в соответствии с рецептурой и масла орехов. При температуре выше температуры плавления какао масла или смеси жиров шоколадная и пралиновая массы относятся к дисперсным системам Т/Ж. При температуре ниже температуры кристаллизации жиров полуфабрикаты приобретают твердую структуру и в этом случае относятся к дисперсным системам Т/Т. В пористом шоколаде появляется третья -газообразная фаза, которая в виде воздушных или газовых пузырьков зафиксирована в твердой структуре.

Тертое какао, содержащее более 50% какао масла, при температуре выше температуры его плавления представляет собой суспензию с жидкой дисперсионной средой -какао маслом, в котором находится дисперсная фаза в виде твердых частичек ткани обжаренного ядра какао бобов (измельченные клеточные оболочки, крахмальные гранулы, алейроновые зерна, частички измельченной какаовеллы). К какао тертому близка тертая масса, полученная измельчением обжаренного ядра орехов. Оба полуфабриката относятся к дисперсным системам Т/Ж при температуре, обеспечивающей их жидкообразную консистенцию. Какао тертое как суспензия является агрегативно неустойчивой системой, что подтверждается ее расслаиванием на жидкую и твердую фракции при отсутствии перемешивания.

Механизм образования структур. Виды структур. Показатели реологических свойств. Эффективная вязкость, пластическая вязкость, текучесть. Аномалия вязкости. Тиксотропное восстановление

Дисперсные системы, к которым относятся шоколадные полуфабрикаты и пралиновые массы, обладают структурами в результате взаимодействия между дисперсными частицами твердой фазы. По характеру связей в них образуются коагуляционные структуры. Коагуляционные структуры образованы твердыми частицами в жидкой дисперсионной среде и характеризуются сравнительно слабыми по силе взаимодействия контактами между частицами.

Различают коагуляционные структуры компактные и рыхлые.

Рыхлые дисперсные коагуляционные структуры возникают при малых объемных концентрациях дисперсной фазы (даже при концентрации менее 1 %), если дисперсность достаточно высокая и частицы анизометричны. В шоколадных массах дисперсная фаза составляет около 65%, а размер частиц в основной массе составляет 16-35 мкм. Среди частиц твердой фазы находятся частички клеточных оболочек, частички какаовеллы, имеющие форму пластинок, палочек, т.е.удлиненную форму. Сцепление частиц происходит по углам, ребрам и другим неровностям, на участках наибольшей концентрации свободных молекулярных сил. Это объясняется тем, что в этих местах утоньшаются адсорбционно-сольватные оболочки дисперсионной среды. В этих системах дисперсионная среда удерживается внутри структуры, а вся система теряет легкоподвижность и со временем не расслаивается.

Какао тертое содержит меньше дисперсной фазы - около 45%. Поэтому образующаяся рыхлая коагуляционная структура имеет меньшую прочность, которая не в состоянии препятствовать расслаиванию. Под влиянием механического воздействия происходит разрушение структуры какао тертого и шоколадных масс. Но после предварительного механического разрушения такие структуры самопроизвольно восстанавливаются во времени. Это явление называется тиксотропией, заключается в восстановлении связей между частицами после механического разрушения в результате благоприятного соударения частиц, находящихся в броуновском движении. Связано это с наличием тонких пластифицирующих прослоек между частицами.

Компактные коагуляционные структуры возникают в шоколадных массах после вальцевания. Вследствие большого обьема дисперсной фазы-75-73% и соответственно малого содержания дисперсионной среды частицы связаны друг с другом прямыми точечными (атомными) контактами. Такие дисперсные системы не обладают тиксотропными свойствами.

В шоколадных массах, прошедших все стадии технологической обработки образуются коагуляционные структуры двух типов:

1.коагуляционные структуры из микрокристалликов сахара, соединенных через тончайшие пленки воды. Содержание сахара в шоколадных массах превышает 50% и его участие в структурообразовании значительно,

2.коагуляционные структуры из микрочастиц клеточных тканей какао бобов, соединенных через прослойки жира.

Вполне вероятно образование смешанных структур.

При охлаждении шоколадных масс после формования в результате кристаллизации какао масла коагуляционные структуры с точечными контактами превращаются в конденсационно-кристаллизационные. Главными признаками таких структур является высокая по сравнению с коагуляционными структурами прочность, определяемая высокой прочностью самих фазовых (непосредственных) контактов между частицами, необратимый характер разрушения, т.е.отсутствие тиксотропного восстановления структуры, большая хрупкость из-за жесткости контактов.

Пралиновые конфетные массы, как и шоколадные, относятся к высококонцентрированным дисперсным системам и характеризуются полной агрегативной неустойчивостью. Пралиновые массы имеют смешанную коагуляционно-кристаллизационную структуру. При температурах выше температуры плавления жировой смеси в них образуется коагуляционная структура из микрокристалликов сахара и части клеточной ткани орехов. Механизм образования структуры аналогичен этому процессу в шоколадных массах. При температуре ниже температуры застывания жировой смеси происходит кристаллизация жиров в пленках, разделяющих частицы. Структура из коагуляционной переходит в кристаллизационнную. Система теряет тиксотропные свойства. При механическом воздействии происходит разрушение кристаллизационной структуры.

Реологические свойства шоколадных полуфабрикатов характеризуют следующими показателями: эффективной вязкостью, пластической вязкостью, текучестью.

Эффективная вязкость - это вязкость, определяемая при определенной скорости сдвига (определенном градиенте скорости) и является реологической характеристикой поведения массы при созданных условиях. С увеличением градиента скорости эффективная вязкость уменьшается вследствие разрушения структуры. В отличие от ньютоновских жидкостей, имеющих постоянное значение вязкости при изотермических условиях, структурированные массы, к каким относятся и шоколадные массы, характеризуются зависимостью вязкости (эффективной) от градиента скорости. При значительном разрушении структуры вязкость стремится к минимальному значению. На кондитерских предприятиях для цехового контроля используют вискозиметр В.А Реутова, позволяющий определять эффективную вязкость при одном опреденном градиенте скорости и определенных температурных условиях. Опытным путем установлены оптимальные значения, с которыми сравнивают получаемую вязкость для опытных образцов. Это позволяет принимать решения о действиях, необходимых для достижения оптимальной вязкости производственных масс.

На ряде предприятий и фирм вязкостные свойства жидкого шоколада оцениваются пластической вязкостью, определяемой как соотношение напряжения сдвига (предела текучести) к скорости сдвига. Единицей измерения вязкости является Па.с или Пуаз= 0.1 Па.*с.

Вязкость шоколадных масс зависит от влажности, содержания какао масла или жиров, дисперсности, температуры, природы твердых частиц, присутствия поверхностно-активных веществ. Таким образом, вязкость и прочность шоколадных масс зависят от многих факторов и могут регулироваться с учетом направленного действия этих факторов.

Физико-химические показатели, реологические свойства пралиновых масс зависят от вида используемых орехов, дисперсности тертой ореховой массы, от соотношения твердых и жидких жиров от их свойств.

Предел текучести (единица измерения Паскаль) - функционально связан с вязкостью и означает усилие, которое надо приложить, чтобы началось течение шоколада. При большом значении предела текучести масса не проявляет способности к течению. Такая масса отвечает требованиям, необходимым для декорирования изделий. Если предел текучести имеет низкое значение, масса обладает текучестью, которая необходима для глазирования изделий.

Реология жидкого шоколада определяет оптимальное количество глазури на изделиях, оптимальное количество жира в шоколаде и используется для расчета размера насосов. Шоколад для формования и глазурь должны иметь разные реологические характеристики. Так пластическая вязкость и предел текучести молочного шоколада ниже, чем темного шоколада. Наименьшие значения должны быть у шоколадной глазури. Чем меньше вязкость шоколадной массы, тем легче заполняются формы при формовании, шоколадная глазурь, имеющая низкую вязкость позволяет получать на конфетах более тонкий слой глазури и получать экономию при условии соответствия массовой доли глазури установленным нормам.