Quels paramètres sont critiques lors de la thermorégulation (chauffage/refroidissement) pendant le mélange pour maîtriser la fusion des matières grasses dans les incorporations au chocolat ?
Lors de l'incorporation d'ingrédients dans du chocolat tempéré, il est déterminant de ne pas modifier l'état de tempérage prédéfini du beurre de cacao. L'objectif est une quantité suffisamment élevée et uniformément répartie de cristaux stables de forme V. Cette forme cristalline favorise le brillant, la cassure, la contraction et une bonne résistance au blanchiment gras.
La température réelle du produit dans l'ensemble de la chambre de mélange est d'abord critique. Les températures de travail typiques sont d'environ 31 à 32 degrés Celsius pour le chocolat noir, 29 à 30 degrés Celsius pour le chocolat au lait et 28 à 29 degrés Celsius pour le chocolat blanc. Les valeurs de consigne exactes dépendent toutefois de la recette, de la qualité du beurre de cacao, de la teneur en matière grasse laitière, de la quantité de cristaux présente et de l'étape de traitement suivante.
Des températures de produit trop élevées peuvent faire fondre partiellement ou totalement les cristaux de forme V souhaités. La masse est sous-tempérée et peut devenir plus tard terne, molle ou sujette au blanchiment gras. Des températures de produit trop basses favorisent au contraire une formation excessive de cristaux. La viscosité augmente, la masse devient moins facile à travailler et la répartition uniforme des composants incorporés peut être compliquée.
La température du fluide chauffant ou refroidissant doit donc être conduite avec un faible écart de température par rapport au chocolat. Ce qui est déterminant n'est pas seulement la température de consigne de l'enveloppe, mais la température réelle de la paroi en contact avec le produit. Un écart trop important entre la paroi et le produit peut provoquer une surchauffe locale ou une surcristallisation locale. La puissance de chauffage et de refroidissement devrait donc être aussi continûment et finement réglable que possible, afin d'éviter les fluctuations de température et les dépassements de régulation.
La température des composants incorporés est également importante. Les noix, crispies, morceaux de fruits, poudres, pâtes ou autres inclusions devraient être secs et, si possible, conditionnés avant l'ajout à une température adaptée au chocolat. Des ingrédients très froids peuvent provoquer une surcristallisation locale du chocolat. Des ingrédients trop chauds peuvent faire fondre les germes cristallins stables. Ce qui est déterminant, c'est d'éviter de grands écarts de température entre la masse de chocolat et les composants incorporés.
L'intensité de mélange doit être adaptée à la recette. L'agitation et le cisaillement sont par principe nécessaires, car ils répartissent uniformément les cristaux et les composants incorporés. Ils favorisent même une formation cristalline uniforme pendant le tempérage. Des vitesses de rotation trop élevées ou des temps de mélange longs peuvent toutefois faire monter la température du produit par la chaleur de frottement. Une intensité de mélange trop faible entraîne au contraire des écarts de température, une répartition inégale des cristaux et une répartition inhomogène des composants incorporés. La température, le temps de mélange et la vitesse de mélange doivent donc être réglés conjointement.
Le temps de séjour après l'incorporation devrait être aussi court et reproductible que possible. Un temps de séjour trop long à la température de travail peut faire surcristalliser la masse. La viscosité augmente et le traitement ultérieur, par exemple le coulage, le moulage ou l'enrobage, devient plus difficile. La transition du mélange à la mise en forme suivante devrait donc être définie dans le temps.
La recette influence considérablement la fenêtre de tempérage. La matière grasse laitière ainsi que d'autres graisses végétales ou apportées par les composants incorporés peuvent modifier le comportement de cristallisation du beurre de cacao. Des graisses liquides ou incompatibles peuvent affaiblir la structure cristalline à long terme et favoriser le blanchiment gras. En particulier avec des incorporations riches en matières grasses telles que les noix, les pâtes de noix ou les fourrages contenant de l'huile, la migration des matières grasses, les conditions de stockage et la compatibilité des phases grasses doivent être prises en compte.
L'humidité est également critique. Même de faibles apports d'eau peuvent faire s'agglomérer les sucres secs et les solides et augmenter fortement la viscosité. Tous les composants incorporés, les appareils et les espaces gazeux de procédé doivent donc être maintenus secs.
Pour une conduite de procédé sûre, la température du produit, la température de l'enveloppe, la vitesse de rotation du mélangeur, la puissance absorbée et le temps de séjour devraient être saisis en continu. Plusieurs points de mesure de température sont judicieux, en particulier dans la zone produit, au point d'incorporation et dans l'enveloppe de thermorégulation. La puissance absorbée du mélangeur peut en outre indiquer une hausse de viscosité et donc une cristallisation progressive. Un chocolat tempéré ne reste stable que si la température, le temps et l'énergie de mélange sont conduits comme une fenêtre de procédé cohérente.
Le tempérage avec amixon® : possible, mais pas un cas d'application central
Le tempérage de masses de chocolat et d'incorporations grasses n'est pas le domaine classique d'amixon®. Les appareils sont conçus en premier lieu pour les solides ainsi que pour les systèmes de matières qui passent, au cours du procédé, d'un état liquide ou humide à un état solide, par exemple par mélange, réaction, cristallisation, conditionnement ou séchage sous vide.
En principe, les mélangeurs et sécheurs-mélangeurs amixon® peuvent toutefois être utilisés pour des produits thermorégulables, lorsque la recette, la viscosité, la charge en solides et la conduite de température requise correspondent au dimensionnement de l'appareil concerné. La pertinence de cette solution pour une application chocolatière concrète devrait être vérifiée par un essai avec le produit d'origine.
Surfaces d'appareil thermorégulables
Les mélangeurs amixon® peuvent être équipés, de façon spécifique au projet, de surfaces à double enveloppe chauffables ou refroidissables. Pour les sécheurs-mélangeurs sous vide et réacteurs mélangeurs des séries VMT et AMT, l'arbre de mélange, les bras de mélange et l'outil de mélange hélicoïdal peuvent en outre être réalisés thermorégulés. Selon la plage de température et l'exigence de procédé, l'eau, la vapeur ou l'huile thermique entrent en ligne de compte comme fluide caloporteur.
Cet équipement est particulièrement avantageux pour les solides, les pâtes, les suspensions et les produits à forte teneur en solides. Les surfaces de contact thermorégulées de grande étendue et le mouvement continu du produit permettent un apport ou un retrait de chaleur uniforme. Le produit est conduit en permanence au-dessus des surfaces de transfert de chaleur, ce qui permet de réduire les écarts de température locaux.
Limites avec le chocolat
Les masses de chocolat se distinguent nettement des poudres classiques ou des systèmes de solides séchants. La précristallisation contrôlée du beurre de cacao exige une interaction étroite entre la température, la répartition de la température, le cisaillement, le temps de séjour et la recette. Déjà de faibles écarts peuvent modifier l'état de tempérage.
Un appareil amixon® ne peut donc pas être classé de façon générale comme machine de tempérage pour le chocolat. En particulier avec des masses de chocolat peu visqueuses ou des procédés à fenêtres de température très étroites, des machines de tempérage continues spécialisées constituent souvent la solution la plus évidente. Les installations amixon® entrent plutôt en ligne de compte lorsque du chocolat ou des liants gras sont combinés avec des solides, des poudres, des granulés, des noix, des crispies ou d'autres composants incorporés, et qu'un mouvement de produit intensif, homogène et ménageant est simultanément requis.
Domaines d'application appropriés
Les appareils amixon® peuvent convenir aux masses alimentaires riches en solides ou pâteuses, lorsque, par exemple, des composants pulvérulents doivent être incorporés de façon homogène, des matières grasses maintenues au-dessus de leur point de fusion, des fractions de poussière liées ou des profils de température conduits pour des procédés de conditionnement.
Pour les produits qui passent, au cours du procédé, d'une phase liquide ou pâteuse à un état solide, les surfaces de contact thermorégulables déploient également leur point fort. Les tâches typiques sont le refroidissement de masses réactives ou cristallisantes, le tempérage de mélanges de poudres et le séchage sous vide à basse température de produit.
Vérification spécifique au projet
L'étendue de la thermorégulation, la puissance de chauffage ou de refroidissement, le fluide caloporteur, l'outil de mélange, la vitesse de rotation et l'instrumentation sont dimensionnés chez amixon® selon le cahier des charges (User Requirement Specification). Avant un investissement, le comportement thermique devrait être vérifié avec le produit d'origine. La température du produit, l'homogénéité de température, l'énergie de mélange, l'évolution de la viscosité, le temps de séjour et la qualité des composants incorporés doivent alors être évalués en particulier.
amixon® peut ainsi constituer une solution appropriée lorsque le tempérage fait partie d'un procédé de mélange ou de conditionnement orienté vers les solides. Pour le simple tempérage de haute précision de chocolat liquide, en revanche, amixon® n'est pas à classer comme technologie standard de premier choix.