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Schokolade und Kakao

Kakaobohnenverarbeitung.

     Die Reinigung der rohen Kakaobohnen.   In Ländern, in denen rohe Kakaobohnen verarbeitet werden, kommen sie in relativ reiner Form mit einer geringen Menge Sand auf der Oberfläche, Fasern aus Beuteln und kleinen Steinen vor. Der Befall von Kakaobohnen durch Schädlinge wurde durch eine strengere Kontrolle an Sammelstellen und in Lagern erheblich verringert.

In vielen Schokoladenfabriken werden alle eingehenden Kakaobohnenpartien ungeachtet der vorherigen Verarbeitung begast, was zu einer übermäßigen Präsenz von Pestiziden führen kann. Der erste Prozess vor der Herstellung von Schokoladen- oder Kakaoprodukten ist jedoch die Reinigung.

Das Reinigungsgerät führt eine Vielzahl von Vorgängen durch: Sieben, Bürsten, Luftreinigen und Trennen mit einem Magnetabscheider, mit dem Sie Jutesackfasern, Steine ​​und Sand, Kieselsteine, Sämlinge und unreife Kakaobohnen entfernen können (siehe Abb. 2.1).

Kleine Siliziumpartikel, die während des Reinigungsprozesses nicht entfernt werden, können ein großes Problem darstellen, wenn sie im Endprodukt erkannt werden. Darüber hinaus erhöhen sie mit 0,3% den Gehalt an unlöslicher Asche und verursachen Geräteverschleiß.

Es ist nicht hinnehmbar, in die Röststufe und die anschließende Herstellung von unreifen Kakaobohnen und -keimlingen zu gelangen, aber sie können in Mischung mit anderen Abfällen zum Pressen von Schnecken für die Herstellung von Kakaobutter verwendet werden.

Der bei der Reinigung entstehende Staub ist stark mikrobiologisch verunreinigt. Obwohl der größte Teil in einem Zyklon entfernt wird, wird empfohlen, die Reinigungsgeräte in einem separaten Raum aufzustellen.

Obzharka

Röstung wird in vielen verarbeiteten Lebensmitteln verwendet, um sie den entsprechenden Geschmack zu geben. Diese besondere Art der Wärmebehandlung Koch Typ, aber mit weniger Wasser, obwohl in einigen aktuellen Systemen anwenden Röstung und Zubereitung.

Kakaobohnen sind für die Entwicklung eines echten Schokoladengeschmack bereits in Form von Vorstufen gebraten, aus dem richtigen Enzym resultierende

2.1Fig. 2.1. Die Reihenfolge der Vorgänge während der Reinigung:

1 - Abscheider mit Sieben und Absaugkanal. Auf den Sieben werden große Verunreinigungen (z. B. Setzlinge) und Sand entfernt. Im Aspirator werden Fasern, Venen und anderes leichtes Material entfernt. 2-Metallpartikel werden im Magnetabscheider entfernt; 3 ist ein Steinentferner, der nach dem Prinzip einer Wirbelschicht mit pneumatischer Absaugung arbeitet. Es entfernt Steine ​​und andere metallische und schwere Partikel. Die Arbeitsluft wird in einem Zyklon getrennt.

Lagerung und Trocknung der gesammelten Kakaobohnen. Über den Wert der Fermentation haben wir bereits im Kapitel 1 gesprochen.

Während Rösten der fermentierten und getrockneten Kakaobohnen, treten die folgenden Änderungen:

  • Kakaobohnen verlieren Feuchtigkeit;
  • Schale von Kakaobohnen getrennt;
  • Nibs oder Kakaonibs, durch Zerkleinern Kakaobohnenkerne befreit werden immer mehr lose und in der Regel dunkler wird;
  • es kommt zum Abbau von Aminosäuren (wie in [26] gezeigt) und zur Denaturierung von Proteinen. In [1] wurde gefunden, dass die natürlichen reduzierenden Zucker durch den Abbau von Aminosäuren fast vollständig zerstört werden (diese Reaktionen des nichtenzymatischen Bräunens während des Röstens werden in [11] diskutiert);
  • Der Verlust von flüchtigen Säuren und anderen Substanzen verringert den Säuregehalt und die Bitterkeit von Kakaobohnen. Viele Verbindungen wurden in flüchtigen Substanzen gefunden - Aldehyde, Ketone, Furane, Pyrazine, Alkohole, Ester. Fette, Polyphenole und Alkaloide sind am wenigsten betroffen.

Der Grad der Veränderung hängt von der Röstdauer und -temperatur sowie von der Geschwindigkeit des Feuchtigkeitsverlustes ab. Die Frittierbedingungen variieren stark in Abhängigkeit von der verwendeten Ausrüstung und der Art des erhaltenen Produkts. Die Wärmebehandlung als Alternative zum Rösten kann in zwei Schritten erfolgen [10]. Zunächst wird getrocknet, wobei die Kakaobohnen einer Erwärmung bei niedriger Temperatur unterzogen werden, während der die Kakaobohnenschale getrocknet und abgetrennt wird. Das Trocknen hat jedoch praktisch keine Auswirkungen auf den Kakaobohnenkern, da die Temperatur 100 ° C nicht überschreitet. Nach der anfänglichen Wärmebehandlung wird eine stärkere Erwärmung durchgeführt - bis zu 125-130 ° C. Diese Temperatur wird für die weitere Herstellung von Schokolade oder Kakaopulver sowie Kakaobutter benötigt. Bei einigen portionierten Röstern können die Temperaturen bis zu 150 ° C und höher betragen.

Es gibt Schokoladensorten (insbesondere Milch) sowie Sorten von Kakaopulver (rötliche Farbtöne), für deren Herstellung ebenfalls eine Röstung bei niedriger Temperatur erforderlich ist. Für die Herstellung von Kakaobutter mit mildem Aroma ist es besser, so niedrige Temperaturen wie möglich zu verwenden, und bei Verwendung einer Schneckenpresse dürfen nicht erhitzte Kakaobohnen verwendet werden.

In einigen Unternehmen rösten sie ihre Kerne, anstatt ganze Kakaobohnen zu rösten. Dazu gehört das Trocknen oder Rösten von Kakaobohnen bei niedriger Temperatur, bei denen die Schale trocknet und schwächt, wonach die Luftzerlegung erfolgt. Dann werden die Kakaobohnen-Kerne separat gebraten, und da die Kakaobohnen kleiner sind als die Kakaobohnen, erwärmen sie sich schneller und leichter. Dieses Prinzip liegt dem A ^ 47? 5-Prozess zugrunde, der nachfolgend beschrieben wird.

Es ist sehr interessant, den Röstprozess und die Ausrüstung dafür zu verbessern. Die einfachste Ausrüstung waren Metallschalen, die über einem Feuer an Ketten aufgehängt waren. Später wurden extern beheizte rotierende Zylinder mit der Möglichkeit eingesetzt, unerwünschte flüchtige Verbindungen freizusetzen. Laut einigen Herstellern ist diese Technik in Bezug auf Geschmack und Aroma die beste.

In der Praxis hat sich schnell herausgestellt, dass die indirekte Erwärmung gewisse Vorteile hat, da sie ein gleichmäßigeres Rösten ermöglicht und das Verbrennen der Kakaobohnenschale verhindert, aber solche Systeme waren in Bezug auf den Brennstoff recht extravagant. Eines dieser Geräte, das längst überholt war, bestand aus Stahlrohren, die mit Wasser gefüllt waren und durch einen rotierenden Zylinder liefen. Die Enden der Röhren ragten in den Ofen, und die Kakaobohnen wurden unter Verwendung der Wärme von diesen Röhren in den rotierenden Zylinder geröstet.

2.2Fig. 2.2. Roster Batch-Typ Sirocco

Später wurde ein Röster vom Typ Sirocco erfunden, der aus einem Kessel oder rotierenden Zylindern (Trommeln) besteht, durch die erwärmte Luft ausgeblasen wird, was Turbulenzen und infolgedessen eine kontinuierliche Erwärmung von Kakaobohnen verursacht. Nach dem Rösten werden die Kakaobohnen auf ein mit kalter Luft geblasenes Lochblech abgeladen. Diese Röstmethode wird in vielen Unternehmen nach wie vor nicht nur für die Verarbeitung von Kakaobohnen, sondern auch für Nüsse und Kaffee verwendet (Abb. 2.2.).

Der Röster arbeitet nach dem Prinzip, heiße Luft durch die Kakaobohnen zu leiten und so die Verbrennungsgefahr der Außenschale zu verringern. Die Luft wird durch Gas- oder Ölbrenner erwärmt. Zyklone werden verwendet, um Staub aus der Abluft zu entfernen.

Derzeit gibt es viele Modelle von Durchlaufröstern. Sie verbrauchen weniger Kraftstoff, beschädigen weniger Kakaobohnen und übertragen weniger Kakaobutter vom Kakaobohnenkern auf die Schale. Es wurden verschiedene Röstanlagen eingesetzt.
gefolgt in [13], und der Autor folgerte, dass Batch-Trommelbraten keine besonderen Vorteile gegenüber kontinuierlichem Braten hat. Die meisten kontinuierlichen Maschinen verfügen über ein eingebautes Kühlsystem, das am Ende des Röstzyklus zu arbeiten beginnt. Das Funktionsprinzip einiger moderner Röster ist in Abb. 2.3, 2.4 und 2.5.

Die Bestimmung des optimalen Röstendpunkts für die beste Leistung nachfolgender technologischer Vorgänge ist weiterhin subjektiv.

Kakaobohnen aus verschiedenen Anbaugebieten (Ghana, Côte d'Ivoire, Malaysia, Brasilien), aber eine Sorte (G'oga ^ it) unterscheidet sich in Größe, Feuchtigkeitsgehalt und Zusammensetzung der Schale von Kakaobohnen, und daher ist es fast unmöglich, sie bereitzustellen Ideale Röstbedingungen auch für den gleichen Röstertyp.

2.3Abb. 2.3. Das Funktionsprinzip des Wirbelschichtplans. Kakaobohnen werden durch Konvektion in einem heißen Luftstrom erhitzt:

1 - Empfänger für rohe Kakaobohnen; 2 - Vibratoren; 3 - Zone der pseudoverflüssigten Schicht; 4 - Heizung; 5, 10 - Gebläse; 6 - Düse für Heißluft; 7 - Abluftaustritt; 8, 13 - Staubabscheider; 9 - Luftkühler; 11 - Kaltluftdüse; 12 - Luftrückführung

Von [13]

2.4Fig. 2.4. Probat Röster im Schnitt. Kakaobohnen werden vorgewärmt, dann gebraten und vollständig durch Konvektion gekühlt

1 - Aufnahmetrichter; 2 - Vorwärmstufe; 3 - Stadium der Röstung; 4 - Kühlstufe; 5 - Ausgang; 6 - Heizung; 7 - Einlasskühlung (kalt) Luft

Von [13]

Nach Abschluss des Röstvorgangs entscheidet jedes Unternehmen anhand der Messwerte der Instrumente über den Geruch einer zerkleinerten Probe des Kakaobohnenkerns, um die erforderliche Dauer und Temperatur zu erreichen. Dies erfordert zweifellos

2.5Abb. 2.5. Dienstplan Bühler STR 2 in Sektion. Kakaobohnen werden durch Konvektion vorgewärmt, gebraten und vollständig abgekühlt:

1 - Aufnahmetrichter; 2 - Vorheizphase; 3 - Röststufe; 4 - Kühlstufe;

5 - Saugmechanismus

Von [13]

Betreiber einer gewissen Professionalität. Nach gleichmäßigem Mischen einer Charge roher Kakaobohnen mit einem Volumen von beispielsweise 50 T und Erzielen der gleichen Qualität wird eine Primärröstung durchgeführt, und dann werden die Zeit- und Temperaturbedingungen für eine gegebene Menge bestimmt.

Die Methoden zur Steuerung der Röstung wurden von M. G. Reed [25] untersucht, der zu dem Schluss kam, dass die Steuerung des Verhältnisses von Feuchtigkeitsgehalt und relativer Gleichgewichtsfeuchtigkeit (DOM) wichtig ist. Um den Graben zu bestimmen, nehmen Sie eine hydrometrische Probe. Der Kakaobohnenkern wird in regelmäßigen Abständen aus dem Röster genommen, mechanisch schnell zerkleinert und in einen geschlossenen Behälter gegeben, wonach die Probe zur Analyse bereit ist. Die von Reed vorgeschlagene DOV-Skala ist in der Tabelle dargestellt. 2.1.

2.1 Tabelle. Das Verhältnis von "Feuchtigkeitsgehalt / DOM"

DOM% Der Feuchtigkeitsgehalt,%
70 7
48 4
38 3
24 2
12 1

Indikationen DOM bei 25 ° C entfernt

ROV in 40% und darüber gibt einen sehr geringen Röstgrad an, 28-30% - ein mäßiger Grad, der in den meisten Vorgängen akzeptiert wird, und 20% bedeutet ein ziemlich starkes Rösten.

Diese Tabelle kann nur als Steuermittel für diesen technologischen Vorgang verwendet werden. Geschmack und Aroma von Kakaobohnen mit unterschiedlicher Ausstattung und Technologie können abweichen.

NARS-Prozess

NARS-Metol, einschließlich Zerkleinern (Nibs), Alkalisieren (Alkalisieren), Rösten (Rösten) und Sterilisieren (Sterilisieren), ist eine relativ junge (in 1980-s) Methode zum Kochen von Kakaobohnen [19].

Der Prozess besteht aus zwei Hauptoperationen. Zuerst werden ganze Kakaobohnen durch Infrarotstrahlen und Strahlung unter Verwendung einer als "Micronizer" (Micronizer) bezeichneten Vorrichtung erhitzt. Dadurch wird die Kakaobohnenschale getrocknet und freigesetzt, ohne den Kakaobohnenkern zu beschädigen, und dann wird eine Luftzerlegung durchgeführt. Die zweite Operation besteht darin, dass die abgetrennten Kakaobohnenkörner zuerst einer Niedertemperaturverarbeitung unterzogen und dann bei einer hohen Temperatur geröstet werden. Abschließend besprühen sie heiße Kakaonibs mit Wasser. Feuchte Luft zerstört alle schädlichen Mikroorganismen, einschließlich hitzebeständiger Sporen.

micronizer

Das Foto und das Schema des Mikronisierers sind in Abb. 1 dargestellt. 2.6 und 2.7. Während der Verarbeitung wird Rohkakao Strahlungswärme ausgesetzt (in regelmäßigen Abständen während 60-120), deren Quelle Strom oder Gas ist. Kakaobohnen sind eine dünne Schicht unter den Heizkörpern auf einem vibrierenden Stahlkanal, der die Kakaobohnen auf den Kopf stellt, so dass die Wärme der Kakaobohnen gleichmäßig verteilt wird.

Bei diesem Verfahren wird die Kakaobohnenschale schnell erhitzt, getrocknet und expandierend vom Kakaobohnenkern getrennt. Die Kakaobohnenkerne werden in geringerem Maße erhitzt und getrocknet, eine geringe Ausdehnung trägt jedoch zu ihrer Freisetzung aus der Schale bei. Während die Schale der Kakaobohnen stark bleibt, bricht sie weniger, und dies erzeugt weniger Staub als herkömmliche Röstverfahren mit intensiverer Erhitzung und Trocknung der Kakaobohnen. Diese Eigenschaft hilft

2.6Fig. 2.6. Micronizer Micronizing Co. (UK) Ltd., Suffolk, England

2.7Рис. 2.7. Схема микронайзера Micronizing Co. (UK) Ltd., г. Саффолк, Англия

Es ist bekannt, dass während des Luftzerlegungsprozesses die Ausbeute an reinen Kakaobohnen umso höher ist, je geringer die Menge an feinen Partikeln und Staub in den gereinigten Kakaobohnen ist.

Das Verfahren der Lufttrennung wird unten diskutiert.

Die Mikronisierungsmethode hilft auch, mikrobiologische Verunreinigungen, einschließlich Nagetierhaare und Insektenteile, zu entfernen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, die Mikronisierung Transfer Kakaobutter von der Kakaobohnenkerne in der Schale zu reduzieren, die in einigen Röstverfahren führt zu einem signifikanten Verlust von wertvollen Kakaobutter.

Röstung Kakaonibs

Die Tastenbedienung für ein JV / LIW-Prozess ist der mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt der Kakaonibs Vortrocknung. Solche Konditionierungs Kerne durch Mikronisierung erreicht, wobei im Kern der Kakaobohne ist 5-6% Feuchtigkeit.

In [22] wurde festgestellt, dass die Kakaobohnen vor dem Braten bei einer relativ niedrigen Temperatur getrocknet werden müssen, um ein besseres Aroma zu erzielen. Während des Vortrocknens bietet die natürliche Feuchtigkeit, die gleichmäßig über die Kakaobohnenkerne verteilt ist, ideale Bedingungen für die Entfernung von flüchtigen Verbindungen, die den Schokoladengeschmack negativ beeinflussen.

Bei Verwendung des Tornado-Dienstplans (Abb. 2.8) im #4 # 5-Prozess wird die Wärme nach außen in den rotierenden Zylinder geleitet, und die Kakaokerne werden unter Verwendung von Wärmeleitung und Konvektion erhitzt und getrocknet. Die Trocknung erfolgt gleichmäßig, wodurch sich Feuchtigkeit und flüchtige Verbindungen über alle Teile des Kakaobohnenkerns verteilen. Mit Hilfe von an der Luft gerösteter Luft in vielen Einheiten trocknet die Oberfläche von Kakaobohnen schnell, wird dauerhaft und verhindert das Austrocknen ihrer inneren Struktur.

Die Tornado Dienstplan Vorheizen bei einer Temperatur innerhalb 10 Minuten durchgeführt wird knapp unterhalb der 100 ° C, während welcher Zeit der Feuchtigkeitsgehalt auf 2-3% reduziert wird.


2.8Fig. 2.8. Roster Tornado-2600R5 GW Barth, Ludwigsburg, Deutschland


In der nächsten Röststufe wird die Temperatur entsprechend den Anforderungen für die Geschmacksentwicklung auf 130 ° C (15-20 min) erhöht.

Nachdem die Bedingungen für die Entwicklung des gewünschten Aromas geschaffen wurden, werden bestimmte Temperatur- und Zeitparameter festgelegt, die auf der Grundlage der Produkttemperatur, der Temperatur der heißen Luft außerhalb des Zylinders und der Temperatur der Abluft berechnet werden. Gleichzeitig hängt die Qualität des Röstens nicht von der Größe der Kakaospitzen ab, was bei Verwendung herkömmlicher Geräte der Fall ist.

Sterilisation

Trotz der Tatsache, dass die meisten Mikroorganismen in den frühen Stadien der Röstung absterben, wird durch die endgültige Sterilisation die vollständige Zerstörung von hitzebeständigen Bakterien und Sporen sichergestellt.

Der Sterilisationsvorgang besteht darin, am Ende des Röstvorgangs alle 20 s Wasser in das Innere der Rösttrommel zu injizieren. Dadurch werden folgende mikrobiologische Reinheitsgrade der Körner erreicht:

WAS Weniger als 100 1 zu g
Entyerobaktyerii Weniger als 10 1 zu g
E. coli Nein
Salmonellen Nein
Споры Weniger als 100 1 zu g

Geröstete Kakaobohnenstückchen werden gekühlt, indem sterile Luft durch das Filter geleitet Einführen Mikroorganismen zurückzuhalten.

Alkalisierung

Die Alkalisierung wird hauptsächlich durchgeführt, um die Farbe des Kakaobohnenkerns zu ändern und Kakaoflotte zu erhalten.[1] und Kakaopulver. Zu diesen Zwecken werden üblicherweise Lösungen von Kaliumcarbonat eingesetzt.

Der Vorgang der Alkalisierung wird nachstehend ausführlich erörtert. Es sei daran erinnert, dass bei А ^ А ^ 5-technologies eine zuvor erwärmte alkalische Lösung verwendet wird, die nach dem Befüllen mit Kakaobohnen in den Zylinder eingespritzt wird. Die alkalisierten Kakaokerne werden langsam bei einer Temperatur etwas unter 100 ° C getrocknet. Wenn dies geschieht, ändert sich die Farbe der Kerne, wonach sie bei höheren Temperaturen gebraten werden. Wichtig ist hier die langsame Trocknung im Vorfeld.

Teplovaya obrabotku Kakaomasse

In einigen Unternehmen wird als ein Verfahren, das das Rösten ganz oder teilweise ersetzt, eine Wärmebehandlung von Kakaoflotte angewendet, die auch dazu beiträgt, das Muscheln zu verringern oder zu beseitigen (siehe unten).

Zerkleinerung und winnowing

Der wertvollste Teil der Kakaobohne ist der Kern - seine Schale geht an die Abfallprodukte und repräsentiert nicht viel Wert. Die Aufgabe jedes Herstellers ist es, die Kakaobohnenschale unter Verwendung der Ausrüstung für die Zerkleinerung und Luftzerlegung so gut wie möglich zu trennen.

Bei der manuellen Trennung ist die typische Zusammensetzung von rohen Kakaobohnen mit 6,5% Feuchtigkeitsgehalt wie folgt: Der Kakaobohnenkern ist 87,1%, die Kakaobohnenschale ist 12,0%, der Spross ist 0,9%. Der Feuchtigkeitsgehalt in der Rohkakaobohnenschale kann 8-10% und im Rohkakaobohnenkern 4-5% erreichen.

Nach dem Rösten wird der Feuchtigkeitsgehalt im Kakaokern auf 1,5-3% (abhängig vom Röstgrad) und in der Schale auf etwa 4% reduziert. Der Gesamtfeuchtigkeitsverlust der rohen Kakaobohne kann ungefähr 5% betragen. Wenn wir davon ausgehen, dass die Schale der Kakaobohne während des Brauprozesses vollständig abgetrennt ist, beträgt der Gesamtgewichtsverlust 17%. Die Ausbeute an gerösteten Kakaonibs beträgt somit 83%. Da die Wickeltechnologie bei weitem nicht perfekt ist, beträgt eine mögliche Verunreinigung der Schale in Kakaonibs 1-1,5%, was bedeutet, dass die Nettoausbeute des Kakaobohnenkerns weniger als 82% beträgt.

Die Embryonen sind normalerweise in kleinen Partikeln des Kakaobohnenkerns vorhanden, die beim Gewinnen entstehen. In großen Fragmenten beträgt die Verunreinigung der Kakaobohnenschale nicht mehr als 0,5%. Nach einigen Berichten kann der Ausstoß eines Kakaobohnenkerns mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 1,5% bei richtiger Kontrolle des Röstens und Pekings von 82,5% bis 83,5% betragen.

Da Kakaobutter sehr teuer ist, wurde eine Reihe von Studien durchgeführt, um die Ausbeute an Kakaobohnenkern zu erhöhen. Die Trennausrüstung wurde verbessert, die Methoden zum Vorheizen und Rösten von Kakaobohnen wurden untersucht, um die Anzahl der kleinsten Fraktionen in der Zerkleinerungsphase sowie die Übertragung von Kakaobutter vom Kakaobohnenkern auf die Schale zu verringern.

Wir haben bereits einige Verbesserungen in der Beschreibung eines Mikrozerkleinerers erwähnt, der in den meisten Fällen die Ausbeute an fertigen Kakaobohnen um 1-1,5% erhöhen kann und bei der Verarbeitung einiger Sorten von Kakaobohnen mit fester Schale eine viel größere Wirkung erzielt.

Separirovanie

Das Grundprinzip, nach dem die Trennung durchgeführt wird, hängt von der unterschiedlichen Dichte des Kakaobohnenkerns und der Schale ab. In Abscheideanlagen werden zwei Vorgänge angewendet: Sieben und Luftabscheidung. Durch Rösten oder teilweises Trocknen der Kakaobohnen wird deren Schale abgetrennt, wonach die Kakaobohnen leicht zerkleinert werden, wobei die Bildung von kleinen Fraktionen und Staub vermieden wird. In den ersten Separatoren wurden Zahnradwalzen zum Mahlen von Kakaobohnen verwendet, während in modernen Maschinen Schlagwalzen verwendet wurden, die aus zwei sechsseitigen Walzen bestehen, die sich in die gleiche Richtung drehen und auf die Kakaobohnen auf den Metallplatten treffen. Die Änderungen wirkten sich auch auf die Gestaltung der Siebe und die Luftzerlegungsmethoden aus.

In älteren Geräten wurden rotierende Trommeln oder flache Vibrationssiebe mit kalibrierten Zellen verwendet - ein Strom von gebrochenen Kakaobohnen unterschiedlicher Größe wurde gebildet, der einem Gegenstrom von Luft ausgesetzt war, dessen Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Größe der fallenden Partikel eingestellt werden konnte. Bei korrekter Konfiguration bietet diese Methode die effektivste Trennung.

Moderne Geräte verwenden Rahmensiebe mit Zellen unterschiedlicher Größe auf mehreren Ebenen, wobei das Sieb mit der größten Maschenweite oben liegt. Die Bruchstücke der Kakaobohnenschale werden von jedem Sieb pneumatisch abgesaugt und die verbleibenden Bruchstücke des Kakaobohnenkerns auf die seitlich angebrachten Tabletts gegeben. Das Sieb ist nicht durch Vibrationen und ein spezielles Reinigungssystem verstopft. Feinstaubpartikel werden in einem Zyklonsystem gesammelt, das sich hinter dem Abscheider befindet. Der Zweck der Trennung ist die Trennung von zwei Hauptfraktionen: Kakaobohnenkörnern (Kakaonibs) mit einem Mindestgehalt an Kakaoschalen und Keimen sowie Partikeln der Kakaobohnenschale selbst, die ebenfalls von den Verunreinigungen der Kerne sortiert und gereinigt werden.

Wie bereits erwähnt, können industriell hergestellte Kakaonibs 1,5% Kakaopartikel und eine geringe Menge an Keimen enthalten. Bei der Herstellung von Kakaoprodukten der Feinstvermahlung fallen im Getränk die Partikel der Schale und der Embryonen aus.

Einige Abscheider sind mit Sprühvorrichtungen ausgestattet, aber normalerweise sind sie unwirksam. Um Kakaonibs mit einem Mindestgehalt an Kakaoschalen und Keimen zu erhalten, wird empfohlen, am Abscheiderausgang die Vermischung von Kern und Schale der Kakaobohnen zu vermeiden. Die größten Kakaokerne enthalten ein Minimum an Kakaoschalen und -sprossen. Die Sprossen sind in der Regel sehr hart, können aber mit Hilfe moderner Veredelungssysteme erfolgreich gemahlen werden, so dass sie das Rezept der meisten Schokoladenprodukte nicht beeinträchtigen.

Wenn Sie den Abscheider einstellen oder die Kakaobohnenkörner mit Hilfe von reflektierenden Sieben von den ersten Auffangschalen ablenken, erhalten Sie Kakaonibs, die weniger als 0,5% Kakao und nur sehr wenige Sprossen enthalten. Für die Herstellung von Kakaopulver ist die Feinstvermahlung sehr wichtig. Bei altmodischen Maschinen wurde häufig eine Neuabtrennung mit anderen Einstellungen verwendet, um das Material nach dem Verlassen des Abscheiders weiter zu reinigen.

Schematische Darstellung des Separators Vaiegte1z1eg privedna in Fig. 2.9.

Aus der vorhergehenden Beschreibung geht hervor, dass der Trennungsprozess eine regelmäßige und sorgfältige Überwachung erfordert. Das Vorhandensein von Kakaozucker in Kakaonibs und Kakaonibs in kakaogleichen sollte mehrmals täglich überprüft werden. Müssen auch regelmäßig

2.9Fig. 2.9. Das Funktionsprinzip des Separators:

1 - Rüttelsieb gebrochenen Kakaobohnen zu trennen; 2 - Brecher rollt mit Schock; 3 - Vibrations- und

Luftzufuhr

Mit freundlicher Genehmigung Bauermeister Maschinenfabrik, Hamburg, Deutschland

Überprüfen Sie den Kakaobuttergehalt in Kakaonibs an verschiedenen Stellen am Ausgang, da anhand dieser Daten das Verhältnis von Kakaomuschelpartikeln und Kakaonibs beurteilt werden kann (unter der Annahme, dass der Kakaobuttergehalt in Kakaonibs 54% beträgt, und in Kakaobohnen - 2,5%).

Wenn die Prozesskontrolle nicht ausreicht, kann der Anteil der fertigen Kakaonibs auf 80% (anstelle von 83-84%) reduziert werden. Es wurde festgestellt, dass jeder prozentuale Verlust an Kakaoknollen zu einer Erhöhung der Produktionskosten um 1,25% führt. Darüber hinaus kann der Gehalt an Kakaofragmenten, die mehr als 1,5% Kakaonib enthalten, die Qualität der Produkte erheblich beeinträchtigen.

Ein Überschuss an kleinen Fragmenten von Kakaonibs oder Kakaoschalen führt zu einer unvollständigen Ausbeute. Bei einer Partikelgröße von 2 mm und weniger kann die Maschine den Unterschied zwischen Kakaonibs und Kakao nicht feststellen. Daher ist das Rösten und Zerkleinern von Kakaobohnen von großer Bedeutung. Bei guten Röst- und Trenntechnologien sollte der Anteil der Kakaonib-Partikel, die größer als 3 mm sind, 85-90% betragen.

Nachfolgend präsentieren wir die Daten repräsentativer Untersuchungen von Fragmenten an verschiedenen Separatorausgängen. Wie oben erwähnt, hilft die Wirksamkeit der Trennung und der vorherigen Herstellungsvorgänge bei der Beurteilung der regelmäßigen Probenkontrolle.

MAJOR Kakaonibs:

Feuchtigkeitsgehalt 2,0-3,5% (je nach Röstgrad)

Kakaobuttergehalt 52,5-55,5%

Kakaoschalengehalt 0,2-1,5%

Soderzhanie rostkov

Hier ist die Zusammensetzung der sorgfältig gereinigten Kakaobohnen, verwendet für die Herstellung von Kakao und Schokolade von höchster Qualität.

Melkaya Kakaonibs:

Feuchtigkeitsgehalt 3,5-6,0%;

Kakaobuttergehalt 35,0-48,0%.

Fein Kakaonibs, vermischt mit einer bestimmten Menge an Staub und Keime, und manchmal weiteren Trennung unterzogen. "Rückstände" saubere Grütze kann bei der Herstellung von zweiter Klasse Schokolade oder Kakaoprodukten, und in die Mischung für die Extraktion und Schraubenpressen verwendet werden.

Kakaonibs Staub:

Feuchtigkeitsgehalt 3,8-7,5%;

Kakaobuttergehalt 30,0-36,0%.

Es ist nicht für die Herstellung von Schokoladen- und Kakaoprodukten geeignet, enthält Partikel von Schalen und Sprossen, kann bis zu 1,5% Kakaokörner enthalten. Wird in Mischungen zum Pressen und Extrahieren von Schrauben verwendet.

Staub Kakaoschale, Zyklonstaub:

Feuchtigkeitsgehalt 7,0-9,0%;

Kakaobuttergehalt (einschließlich Fett 5,0-17,0%. Kakao shell)

Dies ist ein sehr heterogenes Produkt, das hauptsächlich aus Kakao Schale-Partikel und Staub Kakaonibs kann ein Körnchen Kakaonibs enthalten.

Nicht geeignet für den menschlichen Verzehr, sondern kann weiter in eine Kakaoschalenpulver und Kakaopulver Grütze aufgeteilt werden. Geeignet für den Einsatz in der Mischung Schraube Pressen und Extraktion.

Kakaovella:

Der Feuchtigkeitsgehalt des 8,0-10,00%;

Fettgehalt 2,0-3,0%.

Kakaofettfette unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung von Kakaobutter, und wir werden ihre Eigenschaften unten betrachten.

Kakao-Lula ist von geringem kommerziellen Wert, es ist jedoch bekannt, dieses Nebenprodukt zu verwenden. Wenn wir davon ausgehen, dass der weltweite Kakaobohnenertrag etwa 1 200 000 Tonnen pro Jahr beträgt, dann liegt der Anteil an Kakaoschalen bei bis zu 140 000 Tonnen.

In [15] wurde das Vorhandensein von Vitamin B in der Kakaoschale nachgewiesen, was anschließend in [16] bestätigt wurde. Die Zugabe von Kakaogel zu Kuhfutter zeigte einen Anstieg der Milchleistung von Vitamin B. Die Verwendung von Kakao, der reich an Tierfutter ist, ist auf den Gehalt an Theobromin beschränkt, das für viele Tiere (insbesondere für Vögel) giftig ist. Der Gehalt an Theobromin sollte 0,027 g pro 1 kg Körpergewicht [2] nicht überschreiten.

In einigen Unternehmen wird Kakao als zusätzlicher Brennstoff sowie als Füllstoff für Kunststoffe verwendet. Kakao-Lava kann aufgrund seines Gehalts an Stickstoff, Kalium und Phosphor sowie seines organischen Charakters als Bestandteil von Düngemitteln dienen und zur Humusbildung beitragen.

Lange Zeit glaubte man, dass Kakao-Lava nicht den Nährwert für den Menschen darstellt, da sie aufgrund des hohen Zellulosegehalts praktisch unverdaulich ist. In den letzten Jahren wurden jedoch Ballaststoffe als Mittel zur Verdauung geschätzt.

In dem Patent [14] wird ein Verfahren zur Entsorgung von Kakao zur Herstellung von Ballaststoffen beschrieben. Der Gehalt an Alkaloiden wird beim Waschen reduziert. Aufgrund des hohen Cellulosegehalts ist die Faserausbeute dreimal höher als der Fasergehalt im Kakaobohnenkern (bezogen auf das entfettete Material). Dies ist wichtig für den Nachweis von Kakaozucker in Kakaopulver und in solchen Gemischen, in denen dies als unerwünscht angesehen wird [9]. Eine weitere Methode zum Nachweis von Kakaozellen ("Steinzellen") ist in [20] ausführlich beschrieben.

Marc nach einer Schneckenpresse. Einige der oben beschriebenen Trennprodukte werden einer Schneckenpresse ausgesetzt, während ein Teil der Kakaobutter entfernt wird. In den erhaltenen Schalen kann der Fettgehalt auf 8% reduziert werden.

Restfett, das einen geringen Anteil des Schalenfetts enthält, kann extrahiert und zur Herstellung bestimmter Schokoladen- und Süßwarensorten verwendet werden. Fettschalen mit Resten der Membranen zerstören in der Regel, aber manchmal werden sie in Düngemitteln oder zur Gewinnung von Theobromin verwendet. Im Folgenden werden Schnecken- oder Extrusionspressen betrachtet.

Schleifen der Kakaonibs. Kakaomasse. wärme~~POS=TRUNC

Es gibt viele Maschinen, die Kakaonibs zu geriebenem Kakao verarbeiten. Der Kakaobohnenkern (Kakaonib) hat eine Zellstruktur, die Kakaobutter enthält, während der Anteil der Kakaobutter etwa 55% der Zusammensetzung ausmacht. Während des Mahlprozesses werden die Zellwände zerstört, die Reibungswärme schmilzt Kakaobutter, die Partikelgröße der verbleibenden fettfreien Bestandteile nimmt ab und die Mischung wird allmählich flüssiger. Die Viskosität der Kakaoflotte hängt vom Röstgrad der Kakaoknollen vor dem Mahlen sowie vom Feuchtigkeitsgehalt der Kakaoknollen ab.

Proteine ​​von Kakaonibs werden während des Röstens in unterschiedlichem Maße zerstört, und der Feuchtigkeitsgehalt kann während des Mahlvorgangs abnehmen.

Für viele Jahre war die Ausrüstung eine Mühlsteinmühle mit drei Paaren aufeinanderfolgender horizontaler Steinmühlsteine. In jedem Mühlsteinpaar war einer (unterer) fixiert und der andere (oberer) drehbar. Der Mahlgrad und die Leistung können durch Wahl des Abstandes zwischen den Mühlsteinen eingestellt werden.

Kakaonibs und Kakaomasse teilweise in der Mitte der Mühlsteine ​​zugeführt wird, und wie sie sich auf den Umfang der Schleif übertragen statt. tun "Spur", um das Schleifen in der Mühle zu verbessern, die ständig aktualisiert werden musste.

Die Situation hat sich durch die Einführung von Aloxit-Mühlsteinen verbessert, die einem geringeren Verschleiß unterliegen, und spezielle Mühlen mit Stahlrillenscheiben wurden bald üblich.

Die ersten Modelle bestanden aus zwei Scheibenmühlen, von denen eine zur Aufnahme und Zerkleinerung der Kakaonibs bestimmt war, während die zweite das Endkonzentrat produzierte. Jede Mühle hatte eine feste und eine rotierende Stahlscheibe, und die Leistung und der Mahlgrad konnten durch Einstellen des Abstands zwischen ihnen geändert werden.

In späteren Modellen zwei vertikal montierten Scheibenmühle arbeitete mit zwei festen und einer rotierenden Scheibe, hat der Abstand zwischen ihnen zu ändern.

Die erste Mühlen Kakaomasse wurde zu sehr hohen Temperaturen ausgesetzt, so dass es Kakaobutter stark exprimiert Geschmack aromatischen Eigenschaften erworben extrahiert, die für die Herstellung von Schokolade mit einem zarten Duft, vor allem Milch nicht akzeptabel ist.

Moderne Mühlen zur Herstellung von Kakaogerieben sind mit in drei Reihen angeordneten Horizontalwalzen ausgestattet. Ganz oder teilweise gemahlene Kakaonuggets treten in die Mitte der oberen Rolle ein, und der erste Bruchteil des Mahlens der Kakaomasse erscheint auf dem Kreis der Rolle. Es wird in die Mitte der zweiten Walze befördert, von der die Kakaomasse zur Endvermahlung auf die dritte Walze der Mühle übertragen wird. Um eine Überhitzung der Kakaomasse zu vermeiden, werden die Mahlwalzen gekühlt und der Spalt zwischen ihnen kann präzise gesteuert werden. Solche Dreiwalzenmühlen können bis zu 1000 kg Kakaobohnen / h verarbeiten und erzeugen sehr fein gemahlenes Kakaopulver (99%). Ein Diagramm einer solchen Dreiwalzenmühle ist in Fig. 1 gezeigt. 2.10.

Ein anderes Mahlverfahren beinhaltet die Verwendung von Trommel- oder Stiftmühlen, die über einer Dreiwalzenmühle montiert sind. Das Foto einer solchen Einheit ist in Abb. 2.11.

Shock-Pin-Mühle besteht aus zwei Scheiben mit Stahlstiften (Fingern). Die Schnecke mit variabler Geschwindigkeit führt die Kakaospitze von oben den Scheiben zu, die sich in entgegengesetzte Richtungen drehen. Um Metallpartikel zu entfernen, die in Kakaospitzen gelangen können, ist das Gerät mit einem Metallfängermagneten ausgestattet.

Plattenrotationsgeschwindigkeit und Position der Stifte sind so gewählt, dass die gesamte Kakaonibs in Schokoladenflüssigkeit auf die Größe der Feststoffpartikel umgewandelt wird 90 Mikron bis 120.

Anschließend gelangt die Kakaomasse mit mehreren Austrittsöffnungen in die Verteilerkammer, so dass sie gleichmäßig über die Länge der Aufgaberolle verteilt wird. Der Druck dieser Walze wird hydraulisch geregelt und das Kühlwasser für alle Walzen wird thermostatisch geregelt. Informationen zur Bedienung aller Elemente der Mühle werden auf den Anzeigen an der Seitenwand angezeigt.

Die technischen Aspekte des Mahlens von Kakaobohnen zu Kakaomasse werden in [5] ausführlich beschrieben, wobei auch die Vorteile der Kombination von Prallmühlen mit einer Dreiwalzenmühle berücksichtigt werden. Es wird argumentiert, dass dadurch eine sehr niedrige Viskosität der Kakaoflotte erreicht wird, die mit einer einstufigen Vermahlung nicht erreicht werden kann.

2.10Fig. 2.10. Dreiwalzenmühle zur Herstellung von CMA Kakao:

1 - Laufwerk; 2 - Servomotor; 3 - Getriebe; 4 - das untere Rollenpaar; 5 - pneumatischer Distanzregler; 6,8 - Abgasrinne; 7 - zentrales Rollenpaar; 9 - die untere Rolle des oberen Paares; 10 - obere Rolle des oberen Paares; 11 - Förderpumpe

Mit freundlicher Genehmigung Lehmann Maschinenfabrik Aalen Wurn, Deutschland

2.11Fig. 2.11. Mühle zur Herstellung von Kakao MPH 411 Sapa und Montanan, Mailand, Italien

Kugelmühle

Für moderne Maschinen zur Herstellung von Kakaomasse aus Kakaonibs ist eine Kugelmühle mit vertikaler Bauweise vorgesehen. An seiner Basis befindet sich eine Säule, in der sich der Rotor und die Mahlkugeln aus Spezialstahl befinden.

Zuerst wird die Kakaospitze unter Verwendung einer der oben beschriebenen Maschinen (üblicherweise wird eine Schlagstiftmühle verwendet) teilweise zu einer flüssigen Masse gemahlen, und diese Masse wird dem Boden des Zylinders zugeführt. Während des Aufstiegs wird die Säule zusätzlich mit Kugeln verrieben, die von einer rotierenden Spindel und Rührwerken bewegt werden. Während die Kakaomasse durch die Säule geleitet wird, werden ihre Partikel nacheinander zerkleinert und oben wird die Kakaomasse mithilfe eines speziellen Siebs von den Kugeln getrennt.

Mühle \ Vieneroto. Diese Kugelmühle wird häufig beim Anbau von Kakaobohnen und deren Verarbeitung zu Kakaomasse, Kakaobutter oder Kakaopulver eingesetzt. Die Mahlwirkung in der Mühle wird aufgrund der Bewegung der Kugeln, ihrer Größe und der Bewegungsgeschwindigkeit der Schaufeln des Rührwerks erreicht. Die Kakaopartikel zwischen den Kugeln sind von den Kräften der Kollision und Reibung betroffen.

Das Rührwerk dreht sich mit relativ geringer Geschwindigkeit, da sonst ein Verschleiß der Kugeln, Rührflügel und des Behälters auftritt. Die Kugeln bestehen aus Hochleistungsstahl, und bei einer bestimmten Geschwindigkeit und Konstruktion ist die Verunreinigung von mit Metallpartikeln geriebenem Kakao vernachlässigbar.

Die Konstruktion der Mühle \ Vieneroto in Fig. 2.12; Lesen Sie mehr darüber, zu sehen. [28]. Diese Mühlen sind in der Herstellung von Schokolade verwendet (UPe- GSEG Technologie), betrachten wir weiter.

2.12Fig. 2.12. Wieneroto Mühle und / 45S Unternehmen Wiener und Co, Apparatenbouw BV, Amsterdam, Niederlande.

[1] Kakaomasse - ist Kakaonibs, durch ein mechanisches Verfahren zerkleinert und nicht frei von irgendeinem Teil seines natürlichen Fett. - Hinweis. Ed.

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