КОМПЬЮТНРИЗАЦИЯРАСЧЁТОВ ПРОИЗВОДСТВА ШОКОЛАДА
Для упрощения технологических расчётов в производстве шоколада одним из авторов была разработана специальная номограмма (Лурье И.С.Номограмма для расчёта шоколадных масс.) Она базируется на комплексе математических зависимостей между техноэкономическими показателями шоколадного производства: содержанием в шоколадной массе какао тёртого, какао-масла, суммы нешоколадных добавок, количества введённого какао-масла, расхода сырых какао-бобов, количества образующегося какао-жмыха, общей жирности массы, суммарной стоимости сырья, коэффициента использования какао-бобов и коэффициента сладости, который математически выражает вкусовые свойства шоколадной массы. При этом шоколадная масса рассматривается как трёхкомпонентная система, состоящая из какао тёртого, введённого какао-масла и нешоколадных добавок (сахар, сухое молоко, кофе, ванилин и др. )
Номограмма построена в прямоугольной системе координат, где за ось абсцисс принято содержание в шоколадной массе како тёртого (Т), а за ось ординат - содержание введённого какао -масла. Каждый показатель представлен на номограмме комплексом однородных линий.
Основой для обработки компьютерной программы послужили математические зависимости, использованные в номограмме. При этом из числа одиннадцати основных техноэкономических показателей были исключены два, потерявшие в современных условиях своё значение: коэффициент использования какао-бобов и суммарная стоимость сырья. Последняя исключена в связи с непостоянством цен на сырьё, однако при необходимости после небольшой модификации программы может быть вычислена.
Главных уравнений в основе математической модели программы шестьдесят. Кроме этого в программе задействовано большое количество вспомогательных расчётных уравнений. Эти уравнения используют для вторичных расчётов, позволяющих получить большое количество дополнительной информации.
Система, когда только по двум задаваемым значениям получаются результаты, состоящие из семи значений различных показателей, позволяет решать ряд расчётных производственных задач. В некоторых случаях результаты расчётов на первый взгляд выглядят парадоксальными. Например, можно рассчитать рецептуру шоколада без традиционных исходных данных количественном соотношении основных компонентов: сахара, какао тёртого и масла-какао введя в компьютер только два значения основных факторов, которые как будто не имеют прямого отношения к какао продуктам, например жирность массы и содержание нешоколадных добавок. Однако компьютер мгновенно рассчитывает расхож какао тёртого, како-масла, сырых какао-бобов и количество образующегося какао-жмыха, кроме того ряд дополнительных значений различных факторов, относящихся к данной шоколадной массе.
Результаты расчёта формируются в виде унифицированной рецептурной таблицы, включающей расход всех компонентов на тонну готового шоколада в натуре и сухих веществах с учётом допускаемых потерь. Таблица дополняется большим количеством дополнительной информации: расход сырых какао-бобов, масса образующегося жмыха, массовая доля жира и сахара, а также содержание в 100 г шоколадной массы белка, углеводов, жира её энергетическая ценность.
Программа предусматривает введение при расчете значения массы дополнительного сырья в вкусовых и ароматизирующих добавок. Программой предусмотрено введение до 24 наименований таких добавок .
Использование программы в условиях шоколадного производства может иметь самые различные направления. Можно просто рассчитать рецептуру нового шоколада, задаваясь парой основных показателей в различных комбинациях. Возможен перерасчёт расхода сырых какао бобов на весь вырабатываемый ассортимент при различных вариантах технологического процесса и качества сырья.
Программу можно использовать для корректировки рецептур в случае изменения технологического процесса, например при использовании какао-бобов пониженной жирности. Такую корректировку программа позволяет провести с различной направленностью. Например, если надо сохранить вкус шоколада, то вводят в компьютер значение коэффициента сладости из исходной рецептуры.
Программа даёт возможность решать и другие задачи. Можно рассчитать рецептуру некоторых видов неизвестной шоколадной массы по результатам её лабораторного анализа. Такой расчёт может быть использован при обучении студентов-технологов. По результатам анализа, выполненного студентом, компьютер рассчитывает рецептуру образца шоколадной массы.
Представляется, что программа имеет большие потенциальные возможности, которые будут выявляться по мере её использования.
Работа с программой предельно проста и не требует высокой квалификации оператора.
Классификация шоколада
Основным сырьём для производства шоколада и какао-порошка являются какао-бобы - семена какао-дерева , произрастающего в тропических районах земного шара.
По происхождению какао-бобы подразделяют на три группы:
американские,
африканские,
азиатские.
Наименования товарных сортов соответствуют названию района их производства, страны или порта их вывоза (Гана, Байя, Камерун, Тринидат и др.)
По качеству какао-бобы подразделяют на две группы:
благородные ( сортовые ),обладающие нежным вкусом и приятным тонким ароматом со множеством оттенков ( Ява, Тринидат и др. ), и
потребительские ( ординарные ),имеющие горький , терпкий кисловатый вкус и сильный аромат ( Байя, Пара и др. )
Какао-бобы находятся в мякоти плода какао-дерева по 30-50 шт., имеют миндалевидную форму, длину около 2,5 см. Боб состоит из твёрдого ядра, образованного двумя семядолями, зародыша ( ростка ) и твёрдой оболочки ( какаовеллы ).
Какао-бобы свежесобранных плодов не обладают вкусовыми и ароматическими свойствами, характерными для шоколада и какао-порошка, имеют горько-терпкий привкус и бледную окраску. Для улучшения вкуса и аромата их подвергают на плантациях ферментации и сушке.
Основными компонентами сухого вещества какао-бобов являются жиры, алколоиды - теобромин, кофеин в ( в незначительных количествах ), белки, углеводы, дубильные и минеральные вещества, органические кислоты, ароматические соединения и др.
Жир ( масло-како ) содержится в количестве 52-56 % сухих веществ. При температуре 25 С масло какао твердое и хрупкое, а при 32 С - жидкое, поэтому во рту оно плавится без остатка.
В процессе технологической обработки из какао-бобов получают основные полуфабрикаты: какао тёртое, масло какао и какао-жмых. Какао тёртое и масло какао с сахарной пудрой используют для приготовления шоколада; из какао-жмыха получают какао-порошок.
В зависимости от способа обработки шоколадную массу подразделяют на десертную и обыкновенную.
Десертная шоколадная масса имеет высокие ароматические достоинства и тонкую дисперсность. Эти свойства она приобретает в результате особо тщательной и длительной обработки. Содержание сахара в ней не более 55 %.
Обыкновенная шоколадная масса обладает более низкими вкусовыми и ароматическими достоинствами и менее тонкой дисперсностью. Содержание сахара в ней не более 63 %.
Пористый шоколад получают в основном из десертной шоколадной массы, которую разливают в формы на 3/4 объёма, помещают в вакуум-котлы и выдерживают в жидком состоянии ( при температуре 40 С )в течение 4 ч. При снятии вакуума благодаря расширению пузырьков воздуха образуется мелкопористая структура плитки ( Конёк-Горбунок, Слава, Планета, Поздравляю, Wispa, Schgetten, Sonnina).
В зависимости от состава шоколад делят на шоколад без добавлений, с добавлениями, с начинкой, диабетический и белый.
Шоколад без добавлений изготовляют из какао тёртое, сахарной пудры и масла какао. Такой шоколад обладает специфическими свойствами, присущими какао-бобам. Изменяя соотношение между сахарной пудрой и какао тёртым, можно изменять вкусовые особенности получаемого шоколада - от горького до сладкого. Чем больше в шоколаде какао тёртого, тем более горьким вкусом и более ярким ароматом обладает шоколад и тем более он ценится.
Основные сорта шоколада без добавлений: десертный - Золотой ярлык, Серебряный ярлык, Люкс, Слава, Спорт, Шоколадные медали, Российский, Елена, Дюймoвочка, Athena, Pure Chocolade.
Шоколад фигурный; обыкновенный - Дорожный, Ванильный, Детский, Цирк.
Шоколад с добавлениями изготовляют из какао тёртого, масла какао, сахарной пудры и различных питательных, вкусовых и ароматических веществ. В качестве добавлений чаще всего используют сухое молоко, сухие сливки, ядра орехов, кофе, вафли, цукаты, спирт, коньяк, ванилин, пищевые эссенции и др. Соотношение между перечисленными составными частями шоколада отражают особенности его ассортимента и колеблется в широких пределах.
Шоколад с начинкой приготовляют из шоколадной массы с начинкой приготовляют из шоколадной массы без добавлений и с добавлением молока. Выпускают его в виде плиток, батонов, ракушек и других фигур с различными начинками: ореховыми, помадными, шоколадными, фруктово-желейными, кремовыми, молочными, сливочными. Количество начинки должно быть не более 50% общей массы изделий.(Assortid, Coconut)
Шоколад диабетический предназначен для больных сахарным диабетом. В состав шоколада вместо сахара вводится сорбит, ксилит, маннит.