Jakie parametry temperowania (ogrzewania/chłodzenia) podczas mieszania są krytyczne dla kontroli topnienia tłuszczu w mieszankach czekoladowych?
Przy wmieszywaniu składników do temperowanej czekolady decydujące jest, aby nie zmienić zadanego stanu temperowania masła kakaowego. Celem jest wystarczająco duża, równomiernie rozprowadzona ilość stabilnych kryształów formy V. Ta forma krystaliczna wspiera połysk, kruchość, kurczliwość i dobrą odporność na siwienie tłuszczowe (fat bloom).
Krytyczna jest przede wszystkim rzeczywista temperatura produktu w całej komorze mieszania. Za typowe temperatury robocze uznaje się około 31–32°C dla czekolady gorzkiej, 29–30°C dla czekolady mlecznej i 28–29°C dla czekolady białej. Dokładne wartości zadane zależą jednak od receptury, jakości masła kakaowego, udziału tłuszczu mlecznego, ilości obecnych kryształów i kolejnego etapu przetwarzania.
Zbyt wysoka temperatura produktu może częściowo lub całkowicie stopić pożądane kryształy formy V. Masa staje się niedotemperowana i może później być matowa, miękka lub podatna na siwienie tłuszczowe. Zbyt niska temperatura produktu sprzyja natomiast nadmiernemu tworzeniu się kryształów. Lepkość rośnie, masa staje się trudniejsza do przetwarzania, a równomierne rozprowadzenie składników wmieszanych może zostać utrudnione.
Temperatura medium grzewczego lub chłodzącego musi zatem być prowadzona przy niewielkiej różnicy temperatury względem czekolady. Decydująca jest nie tylko temperatura zadana płaszcza, lecz rzeczywista temperatura ściany mającej kontakt z produktem. Zbyt duża różnica między ścianą a produktem może powodować lokalne przegrzanie lub lokalną nadmierną krystalizację. Moc grzewcza i chłodząca powinny być więc możliwie ciągłe i precyzyjnie regulowalne, aby uniknąć wahań temperatury i przeregulowań.
Ważna jest również temperatura składników wmieszanych. Orzechy, chrupki (crispies), kawałki owoców, proszki, pasty lub inne dodatki powinny być suche i przed dodaniem możliwie skondycjonowane do temperatury pasującej do czekolady. Bardzo zimne składniki mogą lokalnie doprowadzić do nadmiernej krystalizacji czekolady. Zbyt ciepłe składniki mogą stopić stabilne zarodki krystalizacji. Decydujące jest unikanie dużych różnic temperatury między masą czekoladową a składnikami wmieszanymi.
Intensywność mieszania musi być dostosowana do receptury. Mieszanie i ścinanie są zasadniczo konieczne, ponieważ równomiernie rozprowadzają kryształy i składniki wmieszane. Podczas temperowania wspierają nawet równomierne tworzenie się kryształów. Zbyt wysokie obroty lub długie czasy mieszania mogą jednak podnieść temperaturę produktu wskutek ciepła tarcia. Zbyt niska intensywność mieszania prowadzi natomiast do różnic temperatury, nierównomiernego rozkładu kryształów i niejednorodnego rozprowadzenia składników wmieszanych. Temperatura, czas mieszania i prędkość mieszania muszą więc być ustawiane łącznie.
Czas przebywania po wmieszaniu powinien być możliwie krótki i odtwarzalny. Zbyt długi czas przebywania w temperaturze roboczej może doprowadzić do nadmiernej krystalizacji masy. Lepkość rośnie, a dalsze przetwarzanie, na przykład odlewanie, formowanie czy oblewanie, staje się trudniejsze. Przejście od mieszania do kolejnego formowania powinno więc być określone czasowo.
Receptura znacząco wpływa na okno temperowania. Tłuszcz mleczny oraz inne tłuszcze roślinne lub wprowadzone ze składnikami wmieszanymi mogą zmieniać zachowanie krystalizacyjne masła kakaowego. Płynne lub niekompatybilne tłuszcze mogą długoterminowo osłabiać strukturę krystaliczną i sprzyjać siwieniu tłuszczowemu. Zwłaszcza przy tłustych dodatkach, takich jak orzechy, masy orzechowe czy nadzienia olejowe, należy uwzględnić migrację tłuszczu, warunki magazynowania i kompatybilność faz tłuszczowych.
Wilgotność jest również krytyczna. Już niewielkie wprowadzenie wody może spowodować zbrylanie suchego cukru i ciał stałych oraz silny wzrost lepkości. Wszystkie składniki wmieszane, aparaty i przestrzenie gazowe procesu muszą być więc utrzymywane w stanie suchym.
Dla bezpiecznego prowadzenia procesu należy w sposób ciągły rejestrować: temperaturę produktu, temperaturę płaszcza, obroty mieszalnika, pobór mocy i czas przebywania. Sensowne jest kilka punktów pomiaru temperatury, zwłaszcza w obszarze produktu, w miejscu wmieszania i w płaszczu termostatującym. Pobór mocy mieszalnika może dodatkowo wskazywać na wzrost lepkości, a tym samym na postępującą krystalizację. Temperowana czekolada pozostaje stabilna tylko wtedy, gdy temperatura, czas i energia mieszania są prowadzone jako spójne okno procesowe.
Temperowanie z amixon®: możliwe, ale nie główny obszar zastosowania
Temperowanie mas czekoladowych i dodatków tłuszczowych nie jest klasycznym obszarem specjalizacji amixon®. Aparaty są przede wszystkim zaprojektowane do ciał stałych oraz układów materiałowych, które w procesie przechodzą z płynnego lub wilgotnego stanu w stały, na przykład poprzez mieszanie, reagowanie, krystalizację, kondycjonowanie lub suszenie próżniowe.
Zasadniczo mieszalniki i suszarko-mieszalniki amixon® mogą jednak być stosowane do produktów podatnych na temperowanie, jeśli receptura, lepkość, obciążenie ciałem stałym i wymagane prowadzenie temperatury pasują do danego projektu aparatu. Czy jest to sensowne dla konkretnego zastosowania czekoladowego, należy sprawdzić w próbie z oryginalnym produktem.
Powierzchnie aparatu podatne na temperowanie
Mieszalniki amixon® mogą być wyposażone, w zależności od projektu, w ogrzewane lub chłodzone powierzchnie płaszcza podwójnego. W próżniowych suszarko-mieszalnikach i reaktorach mieszających serii VMT i AMT dodatkowo termostatowane mogą być: wał mieszający, ramiona mieszające i helikalne narzędzie mieszające. Jako nośnik ciepła, w zależności od zakresu temperatury i wymagań procesu, stosuje się wodę, parę lub olej termalny.
To wyposażenie jest szczególnie korzystne przy ciałach stałych, pastach, zawiesinach i produktach o wysokim udziale ciała stałego. Wielkopowierzchniowe, termostatowane powierzchnie kontaktowe oraz ciągły ruch produktu umożliwiają równomierne wprowadzanie lub odprowadzanie ciepła. Produkt jest na bieżąco prowadzony nad powierzchniami wymiany ciepła, dzięki czemu można zmniejszyć lokalne różnice temperatury.
Granice przy czekoladzie
Masy czekoladowe różnią się wyraźnie od klasycznych proszków czy suszących się układów ciała stałego. Kontrolowana prekrystalizacja masła kakaowego wymaga ścisłego współdziałania temperatury, rozkładu temperatury, ścinania, czasu przebywania i receptury. Już niewielkie odchylenia mogą zmienić stan temperowania.
Aparat amixon® nie może więc być ogólnie klasyfikowany jako maszyna do temperowania czekolady. Zwłaszcza przy niskolepkich masach czekoladowych lub przy procesach o bardzo wąskich oknach temperaturowych, specjalistyczne ciągłe maszyny do temperowania są często bardziej oczywistym rozwiązaniem. Instalacje amixon® wchodzą raczej w grę wtedy, gdy czekolada lub tłuszczowe spoiwa są łączone z ciałami stałymi, proszkami, granulatami, orzechami, chrupkami (crispies) lub innymi składnikami wmieszanymi, a jednocześnie wymagany jest intensywny, jednorodny i łagodny ruch produktu.
Odpowiednie obszary zastosowania
Aparaty amixon® mogą być odpowiednie do bogatych w ciało stałe lub pastowatych mas spożywczych, gdy na przykład komponenty proszkowe mają być jednorodnie wmieszane, tłuszcze utrzymywane powyżej temperatury topnienia, frakcje pyłu wiązane lub gdy prowadzone są profile temperaturowe dla procesów kondycjonowania.
Również przy produktach, które podczas procesu przechodzą z fazy płynnej lub pastowatej w stan stały, termostatowane powierzchnie kontaktowe pokazują swoją mocną stronę. Typowymi zadaniami są: chłodzenie mas reaktywnych lub krystalizujących, temperowanie mieszanin proszkowych oraz suszenie próżniowe przy niskich temperaturach produktu.
Sprawdzenie specyficzne dla projektu
Zakres temperowania, moc grzewcza lub chłodząca, nośnik ciepła, narzędzie mieszające, obroty i czujniki są u amixon® projektowane zgodnie ze specyfikacją wymagań użytkownika. Przed inwestycją należy sprawdzić zachowanie temperaturowe z oryginalnym produktem. Ocenić należy przy tym w szczególności: temperaturę produktu, jednorodność temperatury, energię mieszania, przebieg lepkości, czas przebywania i jakość składników wmieszanych.
W ten sposób amixon® może być odpowiednim rozwiązaniem, gdy temperowanie jest częścią procesu mieszania lub kondycjonowania zorientowanego na ciało stałe. Dla czystego, wysoce precyzyjnego temperowania płynnej czekolady amixon® nie jest natomiast klasyfikowany jako podstawowa technologia standardowa.