Особенности производства и характеристики какао-порошка

История какао, или шоколадного дерева, насчитывает более 3000 лет, так как первыми этот продукт стали использовать в своих напитках коренные народы Мексики, Перу, Эквадора и Никарагуа. В настоящее время какао-продукты широко используются кондитерском, молочном, хлебопекарном производстве, а также в парфюмерии, косметике и фармакологии.

В этой статье мы подробнее расскажем о какао-порошке, некоторых особенностях этапов производства, процессе алкализации и характеристиках, на которые следует обращать внимание технологам при выборе конкретного вида какао-порошка для своей рецептуры.

Виды какао-продуктов и их идентификационные признаки

ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» выделяет следующие виды какао-продукции:

1. Какао тертое. Производится из ферментированных раздробленных ядер (какао-крупки) путем нагревания и тонкого помола на вальцах или специальных мельницах. Тертое какао содержит 47% и более масла какао, при этом допускается не более 5% (в пересчете на обезжиренные сухие вещества) суммарного содержания оболочки какаовеллы и ростка какао-бобов. Ключевой ингредиент для производства темного и молочного шоколада.
2. Масло какао. Производится из тертого какао с помощью гидравлического пресса, в результате чего продукт разделяется на собственно какао-масло и какао-жмых. Масло какао должно содержать 1,75% и менее свободных жирных кислот в пересчете на олеиновую кислоту и 0,7% и менее неомыляемых веществ, определяемых с использованием петролейного эфира. Используется в изготовлении всех видов шоколада и кондитерских глазурях.
3. Какао-порошок. Производится путем сушки и измельчения какао-жмыха, а также может дополнительно обрабатываться щелочными составами. Какао-порошок должен содержать от 10 до 20% жира, повышенной жирности — 20% и более масла какао. Широкий спектр применения в пищевой и непищевой промышленности.

Какао-продукты: какао тертое кусковое, натуральное масло какао, какао-порошок натуральный и алкализованный.

Технологическая схема производства какао-порошка

Хотя ключевыми производителями какао-бобов остаются страны Западной Африки (Кот-д’Ивуар и Гана) и Латинской Америки (Бразилия, Эквадор), в десятку крупнейших поставщиков также входят Индонезия, Малайзия и Филиппины. Эти страны Юго-Восточной Азии совершенствуют методы ведения сельского хозяйства и выводят устойчивые к болезням сорта, постоянно наращивая производство. Однако технология переработки сырья во всех странах представляет одинаковый многоступенчатый процесс.

Ферментация. Ферментированные какао-бобы тщательно очищают от поверхностных загрязнений и высушивают, снижая уровень влаги до 7,5%. Иногда просто на солнце, но чаще в сушильном оборудовании. Это позволяет предотвратить гниение и микробиологическое загрязнение сырья.

Очистка и сушка. Характерный для кислот и уксусов механизм действия, так как большинство микроорганизмов предпочитают нейтральную или щелочную среду. Это один из популярных методов у производителей, потому что химическими реакциями с изменением pH можно управлять (останавливать или контролировать).

Обжарка. Сами по себе какао-бобы имеют горьковато-кислый, вяжущий вкус, для формирования характерного вкусоароматического профиля их обжаривают при температуре 110-140°C. Кроме того, это помогает очистить бобы от какаовеллы, содержание которой в готовом продукте, как мы уже знаем, регламентировано. В зависимости от того, какой результат хотят получить производители, обжарка может быть слабой, средней и сильной, а также производиться с цельными бобами или крупкой.

Дробление. Процесс измельчения какао-бобов упрощает дальнейшую обработку и помогает удалить шелуху, содержащую большое количество клетчатки. И хотя полностью очистить крупку невозможно, содержание какаовеллы в среднем всего 1,75%. Далее полученную какао-крупку измельчают и темперируют для получения тертого какао.

Прессование. Под давлением 300-500 атмосфер тертое какао разделяется на масло-какао и какао-жмых с остаточной жирностью 10-12%. Полученное под гидравлическим прессом масло какао могут дополнительно дезодорировать, а какао-жмых отправляют на дальнейшую обработку.

Измельчение и алкализация. Финальные операции включают охлаждение жмыха, его крупное дробление, тонкое дробление до частиц 10-12 мкм и просеивание через сито для получения однородного какао-порошка. При необходимости продукт подвергается алкализации (чаще всего карбонатом калия или карбонатом натрия) для модификации цвета и вкуса.

Полный цикл переработки какао-бобов в какао-порошок представляет собой последовательность взаимосвязанных технологических операций. Источник: Технология кондитерского производства [Учебник для вузов пищевой промышленности]. Под ред. проф. А. Л. Рапопорта и проф. А. Л. Соколовского.

Сравнение натурального и алкализованного какао

Процесс алкализации какао разработал в первой половине XIX века голландский химик и шоколатье Конрад ван Хаутен, отчего алкализованный какао-порошок также известен как голландское какао. Для этого порошок загружается в мешалку, туда же добавляется щелочно-водяной раствор, где продукт обрабатывается при определенной температуре под давлением собственного пара. Далее какао-порошок медленно сушат и обжаривают.

Обработка подщелачивающими агентами позволяет изменить кислотность, цвет и вкус, что влияет на технологические процессы и готовый продукт. Например, с натуральным какао выпечка более пышная, но сухая по текстуре, а с алкализованным — плоская и влажная.

Характеристики самого какао-порошка после алкализации зависят от используемого ощелачивающего вещества, температуры в процессе алкализации и времени воздействия щелочи, поэтому принято выделять слабоалкализованный, среднеалкализованный и сильно алкализованный какао-порошок.

Детальная классификация степеней алкализации

Слабоалкализованный какао-порошок (pH 6,0-7,0) получается при обработке карбонатом калия в концентрации 0,3-0,8% от массы сухого вещества при температуре 80-100°C в течение 30-60 минут. Сохраняется естественный коричневый цвет с легким красноватым оттенком, вкусовой профиль остается близким к натуральному какао с незначительным снижением кислотности и танинности. Смачиваемость улучшается до 15-25 секунд, что делает продукт пригодным для растворимых смесей. В хлебобулочных изделиях обеспечивает стабильный подъем теста при использовании с разрыхлителями на основе гидрокарбоната натрия.

Среднеалкализованный какао-порошок (pH 7,0-7,8) производится с применением карбоната калия или натрия в концентрации 1,0-2,5% при температуре 100-120°C и выдержке 60-120 минут. Характеризуется выраженным темно-коричневым цветом с насыщенностью по шкале Lovibond Red 18-25 единиц, сбалансированным вкусом с редуцированной кислотностью и развитыми шоколадными тонами. Смачиваемость достигает 8-15 секунд, дисперсность повышается до 99,5% прохождения через сито 200 меш. Оптимален для производства шоколадных глазурей, кондитерских масс и молочных продуктов, где требуется интенсивный цвет и мягкий вкус.

Сильноалкализованный какао-порошок (pH 8,0-8,5) изготавливается с использованием карбоната калия в концентрации 3,0-5,0% или гидроксида калия 0,5-1,2% при температурном режиме 120-140°C и времени обработки 120-180 минут. Конечный продукт имеет глубокий темно-коричневый, почти черный цвет (Lovibond Red 25-35 единиц), с выраженными землистыми и ореховыми тонами при полном отсутствии кислотности. Смачиваемость составляет менее 8 секунд, растворимость в горячей воде достигает максимальных показателей. Применяется в премиальных сегментах кондитерского производства для создания продуктов с насыщенным шоколадным цветом: бисквитов класса «Орео», темных глазурей, шоколадных паст и мороженого.

Рекомендации технологам

• Натуральный и алкализованный какао-порошки можно купажировать, однако важно помнить, что использование сильноалкализованного порошка с большой вероятностью изменить нейтральный pH продукта на щелочной. В сочетании с лауриновыми заменителями масла какао это может привести к прогорклости, омылению жиров и сокращению срока годности глазурей и кондитерских плиток.
• Обращайте внимание на содержание жира в какао-порошке (низкое 9,5-11,5%, среднее 11,5-13,5%, высокое 22-24%), т.к. какао-масло несовместимо с лауриновыми жирами. Использование какао-порошка средней и высокой жирности в глазури с лауриновыми жирами может привести к проблемам с застыванием.
• Чем больше процентное содержание какаовеллы в какао-порошке, тем хуже он будет смешиваться с жиром и более мучнистым получится вкус готового продукта. По ГОСТ какаовеллы может быть не более 5%, но мы рекомендуем выбирать сырье с как можно более низкими показателями.
• Если вы используете какао-порошок для придания цвета продукту, выбирайте среднюю степень алкализации. Это позволит придать устойчивый шоколадный оттенок и вкус при меньшем расходе ингредиента, чем в случае с натуральным.