Aerarea ciocolatei - Artă sau știință?
Aerarea ciocolatei a fost utilizată pe scară largă comercial de la brevetarea unui produs aerat în 1935 1. De atunci, au fost dezvoltate mai multe metode de introducere a bulelor în ciocolată 2. În ciuda diferitelor metode de includere a bulelor în ciocolată, știința formării și stabilizării bulelor este încă puțin înțeleasă.
Procese de aerare a ciocolatei
În general, sistemele de aerare închise sunt preferate sistemelor deschise, deoarece permit o alegere mai largă a raportului volum gaz/lichid și pot funcționa, de asemenea, peste o presiune atmosferică. Acest lucru face ca spuma să fie mai puțin predispusă la acțiunea destabilizatoare a agitației mecanice întâlnite la sistemele deschise. Publicațiile anterioare au arătat că se pot obține o varietate de densități, de la 1,20 g/cm3 (micro-aerare caracterizată prin prezența unor bule mai mici și fracțiune de gaz mai mică) la 0,23 g/cm3 (macro-aerare - caracterizată prin prezența unor bule). Cea mai mică densitate care a fost revendicată vreodată este de 0,10-0,20 g/cm33. Unele dintre procesele discutate aici sunt deja disponibile comercial într-o formă sau alta. Prin urmare, metodele sunt prezentate în principiu, fără a intra în condiții detaliate ale procesului.
Figura 1 Exemple de cofetărie aerată cu ciocolată
Aerare prin proces de vid
Acest proces constă în amestecarea gazului în suspensia de grăsime, depunerea produsului într-o matriță, extinderea bulelor prin aplicarea unui vid și răcirea simultană pentru a forma o structură cristalină stabilă în care sunt prinse bulele de gaz. Gazul iese din soluție sub vid formând bule. Este important ca centrele să fie răcite corespunzător pentru a evita prăbușirea. O imagine a unei cutii de vid industriale este prezentată în Figura 2.
Webinar: peisajul alternativelor lactate pe bază de plante și provocările sale tehnice
Odată cu schimbarea dinamică a tendințelor și din ce în ce mai mulți jucători care intră în diferențierea pieței de produse lactate pe bază de plante, devine o cheie. Există o mulțime de produse pentru care consumatorii pot alege și este mai dificil ca niciodată să ieși în evidență.
Figura 2 Cutie de vid
Procesul de vid produce un centru aerat cu o dimensiune variabilă a bulei și o densitate redusă de 0,40-0,70 g/cm 3 de la o densitate inițială de ciocolată de 1,25 până la 1,30 g/cm 3. Presiunile de vid pot varia de la 0,68 la 0,95 bar, dar pot fi și mai mici. Unele bule formate au dimensiuni destul de mari, cu un diametru de câțiva milimetri 4 .
Aerare prin proces de gaz dizolvat
În acest proces, gazul este dizolvat în ciocolata călită sub o anumită presiune. Când amestecul este lăsat să se elibereze din duza din vasul sub presiune, acesta se extinde provocând ieșirea gazului din soluție sub formă de bule 5. Ciocolata spumată poate fi apoi turnată și răcită, ceea ce ajută la stabilizarea structurii aerate (Figura 3).
Procesul de gaz dizolvat produce structuri de bule uniforme, cu pereți subțiri, cu densități de până la 0,40-0,70 g/cm3. Whittaker & Phillips au fost primii inventatori care au format bule în ciocolată lichidă cu gaz presurizat6.
Figura 3 Aerarea ciocolatei prin proces de gaz dizolvat
Aerare prin proces de extrudare
Acest proces este utilizat pentru crearea tuburilor goale pe toată lungimea produsului. Acest lucru se face extrudând ciocolata călită printr-o matriță care încorporează tuburile. Produsul final are găuri care se întind pe lungimea sa, adăugând astfel volum în mod nou. Acest proces produce o ciocolată cu o structură diferențiată și cu o textură crocantă și unică 2 .
Unele alte metode includ captarea gazelor într-o fază de grăsime cristalizată, aerare în descuamare și fază inversă și extrudare la rece 2 .
Știința aerării ciocolatei
Bazele stabilității spumei de ulei
În timp ce înțelegerea proprietăților spumelor apoase a primit o atenție considerabilă, studiile asupra spumelor neapoase au fost remarcabil de rare. Se consideră că motivul discrepanței în interesul științific este legat de diferența fundamentală a mecanismelor de stabilizare. Progresul fundamental al stabilizării spumelor de ulei a fost revizuit recent de Friberg 7. În spumele apoase, agenții tensioactivi se adsorb la interfață, schimbându-i proprietățile suprafeței, ceea ce oferă un mecanism important pentru stabilitatea spumei 8. Tensiunea superficială scăzută inerentă a majorității uleiurilor implică faptul că agenții tensioactivi pe bază de hidrocarburi se absorb puțin sau deloc pentru a se adsorbi la interfață. Ca rezultat, proprietățile suprafeței sunt modificate doar marginal prin creșterea concentrației de surfactant și nu au niciun efect semnificativ asupra stabilității spumei.
Lipsa modificării proprietății suprafeței implică faptul că stabilitatea spumelor de ulei depinde în mare măsură de rata de drenaj, adică proprietățile reologice ale fazei oleaginoase. În sistemele multifazice, cum ar fi ciocolata, de exemplu, se așteaptă ca reologia grăsimilor să fie doar un factor care să contribuie. Studii recente realizate de Shrestha au arătat că, în sistemele multifazice, prezența structurilor cristaline lichide și a particulelor solide la interfață are ca rezultat o mai mare stabilizare a spumelor de ulei 9. Factori cheie care guvernează aerarea ciocolatei Înțelegerea fundamentală modestă a spumelor de ulei ca sisteme coloidale nu a împiedicat totuși exploatarea comercială a acestor sisteme de către industria alimentară. Este, evident, un domeniu de mare interes comercial, judecând după numărul de brevete care acoperă soluții și ingrediente de inginerie, cum ar fi surfactanți și grăsimi de aerare, pentru a spori nivelurile de aerare a produselor pe bază de grăsimi. Acest fapt ilustrează marea experiență dezvoltată în cadrul industriei.
Cunoașterea fundamentală limitată a spumelor de ulei a însemnat, de asemenea, că este necesar să se recurgă la eforturi empirice pentru a studia tendința uleiurilor de a spuma. O serie de studii privind efectul condițiilor de prelucrare și a ingredientelor asupra proprietăților de ciocolată aerată au fost publicate 4,10-11. O prezentare generală a principalilor factori care contribuie discutați în literatură este prezentată mai jos. Detalii despre studii pot fi obținute din referință.
Influența proprietăților grase
Proprietățile și conținutul de grăsimi au un efect semnificativ asupra aerării ciocolatei. În general vorbind, un conținut mai ridicat de grăsime duce la o mai mare reținere a gazelor, adică fracția de volum a gazului. S-a demonstrat că comportamentul de cristalizare a grăsimilor are o influență remarcabilă asupra structurii de aerare a ciocolatei. În mod ideal, grăsimea la cristalizare ar trebui să înceapă cu cristalizarea parțială rapidă, dar apoi să cristalizeze mai încet pentru a permite antrenarea gazelor în sistem 4 .