Вся электронная библиотека >>>

 Производство шоколада >>>

   

 

Физико-химические основы переработки какао бобов


Раздел: Производство

   

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

  

 

Какао масло входит в значительных количествах не только в какаопродукты, получаемые непосредственно из бобов, но и в различные шоколадные полуфабрикаты и готовые продукты. Находясь в расплавленном состоянии при температуре выше температуры плавления, какао масло образует дисперсионную среду. От количества дисперсионной среды, как установлено многими исследователями (А.Л.Рапопорт, П.А. Ребиндер, В.А. Реутов, А.Л. Соколовский, Т.П. Ермакова, Г.А. Маршалкин, Л.С. Кузнецова), зависят реологические свойства шоколадных полуфабрикатов, что объясняется изменением тол- / шины прослойки между частицами дисперсной фазы. Иная роль ка- у као масла в шоколадных полуфабрикатах не предполагалась, поскольку с точки зрения реологических свойств оно характеризуется как ньютоновская жидкость.

На модельных системах, представляющих собой концентрированные суспензии сахарной пудры в ореховом и вазелиновом маслах, показана роль сахара в образовании пространственной сетки, тиксотропно упрочняющейся во времени (Л.Е. Черненко, Л.С. Кузнецова).

По данным А.Л. Рапопорта (1938), какао масло имеет вязкость по вискозиметру Оствальда с применением в качестве эталона раствора сахарозы при температуре 35 и 40°С соответственно 48,96 и 41,35 сПз.

В более поздних работах температурная область была расширена.

Значения вязкости какао масла, полученные на различных приборах, в ряде случаев не совпадают, что позволило предположить, что оно не является ньютоновской жидкостью, и на результаты определения вязкости существенно влияют условия опыта.

В наших исследованиях определения вязкости какао масла, как было уже указано выше, проводились в широком интервале градиентов скорости.

кривые, полученные в координатах вязкость - градиент скорости, показывающие наличие структуры в какао масле во всей исследованной температурной области     (4090 С). Отмеченная аномалия вязкости подтверждает происходящее в масле гидрофобное взаимодействие углеводородных групп молекул. Основное снижение вязкости наблюдалось в области скоростей сдвига, не превышающих 50-100 с""1, но наиболее резкое падение происходит при меньших скоростях сдвига (10-15 с ). При переходе от наибольших градиентов скорости к наименьшим структура полностью восстанавливается в потоке и достигается вязкость, соответствующая заданной скорости сдвига. Очевидно связи, ответственные за структурообразование в какао масле, подвержены срав нительно легкому разрушению и полному тиксотропному восстановлению. Аномалия вязкости характерна и для какао масла, дополнительно профильтрованного через плотный обеззоленный фильтр.

Для какао масла, полученного на различных фабриках, найдены различающиеся по величине значения вязкости при сохранении общих закономерностей. Можно было предположить, что они вызваны специфическими особенностями масла, получаемого из бобов различных товарных наименований, а также неодинаковой степенью его окисленноети, достигаемой в результате термической обработки в производстве (при темперировании и прессовании какао тертого, темперировании масла). Мы не ставили перед собой цель исследовать химические изменения какао масла при получении, но считали необходимым проверить влияние его термостатирования на реологические характеристики. После выдерживания масла в течение 5 ч при температуре 76-84°С во всем интервале скорости сдвига отмечено повышение вязкости. Изменение числовых значений составило ± 3%. Это подтверждает возможность влияния окислительных процессов, которые особенно интенсивны при высоких температурах, на вязкость какао масла, а следовательно, и на вязкость какао тертого и других полуфабрикатов.

Исследования, проведенные Б.Н. Шахкильдян (1950), выявили зависимость вязкости растительного масла от степени окисления. Показано, что добавдение перекисей (1%-ной перекиси бензоила) в присутствии воздуха ускоряет окисление. При повышенной температуре (95°С) окисление идет интенсивнее, резче проявляется влияние концентрации кислорода. Замечено, что через 80 мин после начала опыта на окислении начинает сказываться образование летучих продуктов.

Аналогичных работ в области изучения окисления какао масла мы не встречали. Изучение окислительных процессов, происходящих в нем, может явиться темой самостоятельной работы. Тем не менее и на основании полученных нами данных можно констатировать неизбежность определенной степени окисления какао масла в процессе производства и влияния окисления на вязкость масла и других какаопродуктов.

Проведенные нами исследования вязкости какао масла при различных температурах позволили получить кривую, которая в интервале температур 90-70°С имеет прямолинейный участок. На каждые 10 градусов вязкость возрастает в 1,2 раза. Далее увеличение вязкости при уменьшении температуры становится более резким. При снижении температуры от 50 до 40°С вязкость возрастает более чем в 1,4 раза. Указанные изменения мы связываем с кристаллизацией отдельных фракций какао масла при температурах ниже температуры их кристаллизации.

Сравнение кривых, полученных для какао масла и какао тертого, отчетливо показывает их различие. Степень роста вязкости с уменьшением температуры для какао тертого выше, чем для какао масла, что указывает на влияние на структурообразование в какао тертом ряда факторов, в том числе гидрофобного взаимодействия углеводородных групп молекул жира и взаимодействия твердых частиц дисперсной фазы через прослойки масла с образованием рыхлой структуры с развитой пространственной сеткой.

Таким образом, исследование реологических свойств какао масла впервые выявило аномалию вязкости и тем самым показало наличие в нем структуры, обусловленной гидрофобным взаимодействием углеводородных групп молекул с образованием связей, подверженных как легкому разрушению, так и быстрому тиксотропному восстановлению. Указанные закономерности установлены для обширной области температур, имеющих место в условиях шоколадного производства.

Длительное термос та тирование какао масла при температуре 76-84°С сопровождается повышением вязкости (примерно на 6%) вследствие окислительных процессов.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Физико-химические основы переработки какао бобов

 

Смотрите также:

 

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОННОЙ СМЕСИ. Тиксотропия.

Реологические свойства бетонных смесей. Вследствие коагуляционного структурообразования в цементном тесте бетонная смесь приобретает такие свойства твердого ..

 

 Изменение свойств моторных масел в процессе...

Ухудшаются при этом и вязкостно-температурные свойства масла (уменьшается ИВ), и может значительно повыситься температура засты
Для определения массы негорючего компонента беззольный фильтр вместе с оставшимися на нем после промывки примесями сжигают в...

 

Определение реологических свойств. Коэффициент тиксотропии

Как уже говорилось, реологические свойства бетонной смеси не остаются постоянными и под влиянием физико-химических процессов, протекающих при взаимодействии цемента и воды, постепенно изменяются: повышаются вязкость и предельное напряжение сдвигу.