POLJOPRIVREDNA I MEDICINSKA ŠKOLABIJELJINA

Školska:2010/2011 god.Struka: Poljoprivreda i prerada hraneZanimanje: Prehrambeni prerađivačOdjeljenje: III9

ZAVRSNI RAD

Tema: Tehnologija proizvodnja kakao proizvoda

Učenik: Mentor:Slavka Zekanović Mr. Lazar Mlađenović

1

SADRŽAJ

2

1. TEHNOLOGIJA KAKAO PROIZVODA

Tehnologija kakao proizvoda se zasniva na hemijskim i fizičkim svojstvima sirovog osušenog kakao zrna. Kakao zrno ili kakaovac potiče od roda kakao drveta. Sjemenka ploda uspeva i gaji se u predelima tropske klime. Semenke ploda kakao drveta se posle berbe izlažu fermentaciji i sušenju. Nakon sušenja kakao zrna nastaje sirovina za industrijsku preradu. Tokom industrijske prerade kakao zrna dobija se kakao masa koja je poluproizvod za proizvodnju kakao maslaca, kakao praha i čokolade. Čokolada se proizvodi mešanjem kakao mase i sećera u prahu uz dodatak drugih sirovina. U kakao prizvode se ubrajaju: kakao maslac, kakao prah, čokolada i čokoladni proizvodi.

1.1. BIOLOŠKE ODLIKE KAKAO ZRNA I KAKAO PROIZVODA

Kakao plod se sastoji od kore srži i semenki. Kora je tanka , jako bradavičava i izbrazdana po dužini ili je debela i potpuno glatka, u zavisnosti od sorte. Boja kore kakao ploda je žuta, zelena i crveno-smeđa. Srž ili meso kakao ploda je sluzava i slatkasta, bele do ružičaste boje, debljine 6-10 mm ili 18- 20 mm . U srži ploda vretenasto su poredane kakao semenke u pet, ređe u 8 redova i u svakom kakao plodu nalazi se 20-50 kakao semenki. Glavna berba obavlja se na kraju perioda slabih kiša i u vreme suše. Sporedna berba se obavlja na početku perioda jakih kiša. U glavnoj berbi obere se 80% kakao plodova. Zreo kakao plod skida se sa drveta pomoću motke i na čijem vrhu je savijeni nož. Radi se pažljivo kako se plod ne bih oštetio. Kakao semenke se izlažu procesima fermentacije koji počinju najkasnije 24h posle berbe.

1.2. FERMENTACIJA KAKAO ZRNA

Procesi koji se nazivaju fermentacija odvijaju se u pravcu hidrolize srži koja prelazi u sok, nastajanja sirćetne kiseline, uništenje biološke aktivnosti kakao klice, nastajanja brojnih biohemijskih procesa tokom kojih se mjenjaju neki sastojci kakao semenke.Tokom fermentacije kakao semenke formira se boja i proaromatične materije. Fermentacija traje 5-14 dana u zavisnosti od sorte, vremensih prilika i načina izvođenja. Srž sadrži 12-15% glukoze kojom se hrane kvasci i počinje alkoholna fermentacija, za vreme koje se povećava vlaga, vlaga razvija etanol i ugljendioksid, povećava kiselost i temperatura. Alkoholna fermentacije traje sve dok se ne potroši čitava količina glukoze i etanola i dok se ne dovrši nastajanje sirćetne kiseline. Na kraju alkoholne fermentacije temperatura zrna iznosi 45-52 C a vlage 55%. Fermentacija se izvodi tako da se kakao semenke rasprostru po zemlji na lišću banane ili po podu od banbusove trske i pokrivaju lišćem banane kako bi se zaštitilo od rose i kiše. U savremenoj proizvodnji fermentacija se izvodi u pletenim korpama ili drvenim sanducima sa kanalima za oticanje sokova.

3

1.3. SUŠENJE I PAKOVANJE KAKAO ZRNA

Posle fermentacije kakao zrno se suši od vlaga oko 5%. Sušenje je prirodno i u zavisnosti od klimatskih uslova traje 6-20 dana.Tokom sušenja isparava se veliki dio vode sa sirćetnom kiselinom, prestaje aktivnost enzima i formira se proaromatična jedinjenja i kakao boja. Kakao zrno se suši na drvenom podu rasprostrto u sloju ispod pokretnog drvenog krova koje ga čuva od rose i kiše. Sirovo osušeno kakao zrno, ili kakaovac iz sirovina za industrijsku preradu pakuje se u jutine vreće od 65kg za transport i skladištenje.

4

HEMIJSKA SVOJSTVA KAKAO ZRNA

Hemijska svojstva za ocenu tehnološkog kvaliteta kakao zrna su vlaga i količina masti. Vlaga kakao zrna je važna zbog skladištenja i kontrole iskorišćenja u preradi. Hemisjki sastav zrna, kakao ljuske i kakao klice je različit. U tabeli je dat sastav kakao jezgra i kakao ljuske.

Sastojci (%) Kakao jezgro Kakao ljuska

Voda 5 12

Mast 50-55 1-2

Proteini 11.8-14 12-15

TeobrominKofein = purini

1.20.2

0.2

Skrob 6 3

Celuloza 9 27

Pentozani 1.5 7

Pektin 8

Šećeri 1.0

Taninske supstance 6 1

Organske kiseline 1.2-1.5

Mineralne supstance(pepeo)

2.6-4.0 5.5-12.4

Proaromatčna jedinjenja +

Tabela 1. Sastav kakao jezgra i kakao ljuske

5

2.1. SKLADIŠTENJE KAKAO ZRNA

Kakao zrno se skladišti u podnim skladištima i silosima. Podno skladište je pokriveno drvenim podom na koji se slažu jutane vreće ili je snabdeveno drvenim paletama na koje se slažu vreće i to po dve, jedna na drugu u 7-8 redova unakrsno. Između paleta se ostavlja prostor zbog strujanja vazduha za prosvetljavanje. Podno sladište je suvo, ujednačene temperature ispd 18C i relativne vlažnosti najviše 60%. Posle istresanja kakao zrna jutana vreća se obavezno dezinfikuje.

2.2. ČIŠĆENJE I SORTIRANJE KAKAO ZRNA

Kakao zrno se čisti pre preradi odvajanjem od očišćenjih, polomljnih i sraslih zrna, od komadića ljuske, peska, kamena, kanapa koji se nazivaju otpad. Vreća sa kakao zrnom prazni se preko žičane mreže sitnog spremnika na kojoj zastaje kanap, zatim se zrno transportuje pored magneta na kojem zastaju strani metalni predmeti, zatim kako zrno iz vreća za doziranje pada kroz vazdušnu struju u prostor mašine za čiščenje na prvo od tri koso položena vibraciona sita. Očišćeno kako zrno termički se obrađuje sušenjem, jačim sušenjem ili prženjem. Stepen termičke obrade zavisi od sorte, tehološkog kvatliteta i namene. Posle termičke obrade kakao zrno se drobi u kakao lom i izdvaja se kakao ljuska i kakao klica.

2.3. TERMIČKA OBRADA KAKAO ZRNA

Pri termičkoj obradi kakao zrna nastaju fizičke i hemijske promene u kakao jezgru, kakao ljusci i kakao klici. Stepen termičke obrade se određuje izborom temperature i vremena trajanja obrade. Kako zrno se suši na 100 stepeni, jače sušenje izvodi se na 100-120 stepeni i prženje na 120-150 stepeni. Vreme trajanje termičke obrade iznosi 15-30min. Kakao zrno posle termičke obrade zadrži svoj oblik, postaje lomljivo i nastaju brojna aromatična ogranska jedinjenja. U kakao zrnu se razvija kakao aroma i formira kakao boja. Kvalitet konzumne sorte namenjene su proizvodnji čokolade i termički se obrađuju jačim sušenjem ili prženjem. Slabe konzumne sorte namenjene su proizvodnji čokolade i kakao praha, termički se obrađuju prženjem.

6

3. FIZIČKO-HEMIJSKE PROMENE KAKAO ZRNA

Termički obrađeno kakao zrno zadržava obavijenu ljusku koja postaje suva, krta i lomljiva. Ovom obradom povećav se prostor između kakao ljuske i kakao jezgra. Povrsina kakao jezgra postaje tamnije kakaosmeđa i sjajna a samo jezgro krto i drobljivo, dok kakao klica dobija tamnosmeđu, skoro crnu boju i veoma je tvrda. Za vreme termičke obrade i transporta do drobilice kakao zrno ostaje nepolomljeno sa obavijenom kakao ljuskom. Tokom termičke obrade ispari deo vode iz kakao jezgra i skoro čitava količina vode iz kakao ljuske. Kakao aroma je sadržana u kakao mirisu i kakao ukusu. Posle termičke obrade kakao zrno se hladi tako sto se izlaže dejstvu vazduha iz okoline ili hladne vazdušne struje da bi kakao mast očvrsla u kakao jezgru i da se tako izbegne gubitak kakao masti koja bi iscurila na povrsinu kakao ljuske.

3.1. PROIZVODNJA KAKO MASE

Tokom mlevenja (sitnjenja) kakao loma razbija se ćelijski tkivo kakao jezgra i na kraju se dobijaju čvrste kakao čestice čija je optimalna veličina 40 mikrometara. Udeo najvećih čestica od 70 mikrometara je mali. Iz razbijenog ćelijskog thiva postepeno izlazi omekšala kakao mast. Kao posledica oslobođenje toplote trenja kakao mast se otapa i ističe iz ćelijskog tkiva, pa je kakao masa suspenzija usitnjenog ćelijskog tkiva kakao jezgra u kakao masti koja ispunjava sve međuprostore oko kakao čestica. U početku sitnjenja kakao lom prelazi u manje i jače povezan lepljiv materijal jer počinje istiskivanje kakao masti. Postepeno se smanjuje veličina kakao čestica, zagreva mlivo, otapa se kakao mast i ističe iz ćelijskig tkiva. Na kraju sitnjenja nastaje gusta kakao masa čija je maksimalna temperatura 66 C. Kakao masa se sitni mlinom na ploče i mlinom na valjke. Kakao masa se čuva za potrebe proizvodnje u metalnom spremniku na 40-45 C.

3.2. SVOJSTVA KAKAO MASE

Na 40 C kakao masa je gusta suspeznija karakterističnih svojstava – kakao boje, aromatičnog i malo kiselog mirisa i aromatičnog ukusa, opora i gorka. U kontroli proizvodnje kakao mase analizira se kakao aroma pomoću čula ukusa i mirisa i određuju se sadržaj vlage, kakao masti i veličina čvrstih čestica. Kakao masa nije higroskopna jer su kakao čestice obavijene kakao mašću. Hemijski sastav kakao mase odgovara hemisjkom sastavu kakao jezgra s tim što je valga kakao mase oko 2%.

7

3.3. PROIZVODNJA KAKAO MASLACA

Kakao mast sadržana u kakao jegru svrstana je u biljne masti i naziva se kakao maslac. Kakao maslac se dobija presovanjem kako mase ili kakao loma. Kakao maslac se koristi u proizvodnji čokoladne mase i punjenja za čokoladne proizvode. Proizvođač kakao zrna prizvodi kakao maslac. Kakao maslac se zagreje na 90C kako bi popustle strukturne veze ćelijskog tkiva i tako olakšale proticanje kakao maslaca. Zagrevanje kakao mase je kratkotrajno i obavlja se nepostredno pre presovanja. Kakao maslac se kratkoročno čuva u metalnom slpremniku na 40C za potreba proizvodnje. Kakao maslac predviđen za izvoz se hladi i očvršćava. Na 40 C kakao maslac se hladi uz mešanje a na 33 C počinje kristalizacija koja se opaža jer bistar kako maslac počinje da se zamućuje. Najniža temperatura hlađenja kakao maslaca je 22 C. Hlađenjem se dobija gusta masa koja se uliva u kalup ili kartonsku kutiju obloženu voštanim papirom.

3.4. SVOJSTVA KAKAO MASLACA

Na 40 C kakao maslac je svetložute boje i bistar. Očvršćeni kako maslac je svetlo žute boje i ima glatku površinu i krt prelom. U čvrstom stanju sadrži sitne stabilne kristaliće. Zato je površina kakao maslaca glatka i na prelomu se vidi fina zrnasta struktura. Tačka topljenja kakao maslaca je 33-36 C. Ona je niža od temperature organizma i zato pri topljenju u ustima ne daje ukus loja. Na 20C kakao maslac je tvrd, krt i lomi se. Omekšava tek na temperaturi iznad 27 C a otapa se već na 33 C. Pri kristalizaciji ili očvršćavanju kakao maslac smanjuje svoju zapreminu. Zahvaljujući smanjenju zapremine oblikovana se čokolada se posle hlađenja lako istresa iz kalupa.

8