ES2255456A1 - "extracto de aroma de chocolate". - Google Patents
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Abstract
Extracto de aroma de chocolate. Esta invención está relacionada a la extracción del aroma de chocolate de polvo de chocolate bajo en grasa utilizando solventes acuosos para producir un extracto de aroma de chocolate altamente soluble en agua. Este extracto de aroma de chocolate debe estar en la forma de polvo o líquido concentrado y puede ser utilizado en la fabricación de alimentos y bebidas aromatizados. El solvente utilizado en la extracción es preferentemente una mezcla de etanol y agua.
Description
Extracto de aroma de chocolate.
La investigación describe el método de obtención
de un extracto de chocolate a partir de chocolate en polvo
utilizando disolventes.
Los procedimientos tradicionales de preparación
de chocolate se describen en libros como:
"Industrial Chocolate Manufacture and Use",
editado por S. T Beckett, (3ª edición, 1999, Backwell Science) o
"Chocolate, cocoa, and confectionery: Science and technology"
editado por B. W. Minifie (3ª edicción, 1989, Van Nostrand
Reinhold).
En resumen, los procedimientos para fabricar
chocolate negro se realizan mezclando cacao, (puede ser cacao
líquido, cacao en polvo, y/o manteca de cacao), azúcar (pero no
limitada a la sacarosa y/o azúcares sustituidos por polioles),
emulsionantes (lecitina), y vainilla o vainillina. Para el
chocolate con leche se añade leche (leche en polvo entera,
leche en polvo semi-desnatada, leche en polvo
desnatada, suero, caseína y caseinatos). El chocolate con leche se
obtiene mezclando los principales componentes individualmente o
utilizando el proceso crumb.
En el proceso crumb, la leche es evaporada
hasta 30-40% en sólidos, mezclada con azúcar y
condensada a vacío a través de un rápido calentamiento a 75ºC hasta
la concentración de 90% en sólidos donde suele ocurrir alguna
cristalización del azúcar. Ésta es entonces amasada con licor de
cacao durante 20 minutos obteniéndose una cristalización adicional.
La pasta se seca en estufas a vacío. Después, la pasta seca es
molida y mezclada con manteca de cacao, y refinada. A continuación
esta mezcla de chocolate refinada es conchada y temperada.
El aroma de chocolate se desarrolla dependiendo
del origen, grado de fermentación de los granos de cacao y proceso
empleado (ej. tostado y conchado).
Durante el tostado y conchado ocurren las
reacciones de Maillard que son contribuyentes muy importantes al
desarrollo del aroma del chocolate. Ellas involucran cierto tipo de
oscurecimiento no enzimático en reacciones entre los azúcares
reductores (grupos carbonilo), aminoácido y péptidos cortos (grupos
aminos libres).
La fermentación, etapa inicial en el
procesamiento de los granos de cacao es importante para el
desarrollo de los aromas deseados o de sus precursores; y es de
conocimiento general en el estado de arte, que los aromas presentes
en el chocolate final están íntimamente ligados a la
fermentación.
El tostado es una de las etapas más importantes
en el desarrollo del aroma. El proceso involucra el calentamiento
de los granos a 110-120ºC dependiendo del tipo de
grano, y es necesario para la reducción de la humedad, el
desprendimiento de la cáscara y el desarrollo del sabor y el aroma.
Una de las reacciones más importantes ocurridas durante el tostado
es el pardeamiento no enzimático o reacción de Maillard (ver
Beckett pp 107). Esta reacción entre los aminoácidos libres y los
azúcares reductores posee un papel importante en el desarrollo del
aroma. El tostado genera altas cantidades de aminoácidos libres y
altas cantidades de precursores para los aromas.
El conchado puede ser descrito como el proceso
para llevar los ingredientes de fabricación del chocolate a una
pasta fluida, siendo productos inmediatos de este proceso
ingredientes como la cobertura y/o el polvo de chocolate. En el
conchado se permite una buena mezcla y es muy importante para la
variación del aroma. Típicamente, el conchado del chocolate está
descrito como la "maduración" del mismo, y su perfil sensorial
es distinto si se le compara con aromas de cacao obtenidos de
productos no-conchados derivados del cacao.
Durante el proceso de conchado, la humedad es
disminuida, ella arrastra consigo por volatilización algunos
compuestos aromáticos no deseados. Se lleva un 30% de ácido
acético, hasta un 50% de aldehídos de bajo punto de ebullición y
ácidos grasos de cadena corta (ver Beckett pag 113 y 117).
El conchado del chocolate con leche usualmente se
realiza a temperaturas de 45-70ºC y el chocolate
negro a temperaturas de 50-90ºC, aunque para la
caramelización son suficientes temperaturas de
45-75ºC dependiendo del tiempo y del tipo de
azúcar. La caramelización es un factor importante de formación de
aromas a través de reacciones que no forman parte de la reacción de
Maillard arriba mencionada.
Investigaciones en aromas sugieren que el
desarrollo de la reacción de Maillard se desarrolla
mayoritariamente en sólo los procesos de tostado y de conchado
(Ziegleder et al. Deusche Lebensmittel Rundschau, 1982, 78
(9),315- 318; Counet et al. J Agric. Food Cham. 2002, 50,
2385-2391) .
El proceso de manufactura del polvo de chocolate
se describe en la patente US 5882709, este proceso proporciona un
método de obtención de un chocolate bajo en grasa, el cual puede
contener o no azúcar añadido, y que proporciona un sabor y una
sensación de palatabilidad similar a la del chocolate tradicional.
Esta invención desarrolla el aroma de chocolate a través de un
proceso de fabricación de chocolate convencional, incluido el
conchado, donde inmediatamente después del conchado una parte donde
la grasa es retirada a través del prensado del cacao líquido,
siendo el contenido final de grasa en la torta menor al 12%. La
torta prensada resultante es troceada y granulada en pequeñas
partículas de unos 10 mm de diámetro, las cuales se sugieren moler
para reducir el tamaño de partícula. Durante esta reducción del
tamaño de partícula, se utiliza un sistema de
molino-clasificador. Un clasificador de aire
separado es utilizado después de pasar por el
molino-clasificador para retirar partículas finas de
menos de 5 \mu. Un segundo clasificador de aire es utilizado para
la retirada de partículas mayores de 80 \mu. En el caso de que la
composición del chocolate contenga más de 15% de grasa es necesario
la utilización de aire frío (normalmente a 0ºC) en el clasificador
de aire.
Los procesos descritos en las patentes US 2823124
y US 3579349 obtienen extractos de aromas de cacao a través de
extracción acuosa de productos derivados del cacao. El extracto
aromatizado producido a través de este proceso, es soluble en agua,
y puede ser usado en distintas bebidas (leche, bebidos
carbonatadas, etc.) y en muchas aplicaciones culinarias.
EP 1139792 describe un método para obtener un
aroma concentrado de cacao, utilizando una extracción
sólido-líquido seguida de una técnica de
evaporación. La patente describe y compara varios métodos de
extracción.
EP 1253200 A1 relata un método para la producción
de aromas de chocolate y cacao basado en el contenido de
polipéptidos. Estos y/o sus fragmentos pueden reaccionar con
azúcares reductores en el proceso de producción de aroma de
chocolate.
GB 2370213 A detalla un método para la
manipulación del aroma de chocolate a través de reacciones
aromáticas a varias temperaturas y con varios ingredientes, a
presión ambiente.
Un inconveniente de los patentes arriba descritas
es que los perfiles de los aromas obtenidos se asemejan más al del
cacao que al del chocolate debido al tipo de materia prima que
utilizan. Esta invención sugiere la utilización del chocolate en
polvo como materia prima para desarrollar un extracto con un perfil
de chocolate real.
La presente invención nos provee de un método de
producción de un extracto de aroma de chocolate soluble en agua
comprendiendo,
a) una mezcla de polvo de chocolate bajo en grasa
con solución acuosa de solvente orgánico para producir una
suspensión de sólidos en un líquido,
b) retirada de sólidos del líquido y
c) al menos retirada parcial del solvente del
liquido recuperado para obtener el extracto de aroma de
chocolate.
Este es un método para recuperar y concentrar el
aroma de chocolate de un polvo de chocolate bajo en grasa.
El extracto de aroma de chocolate puede ser
utilizado en la fabricación de comestibles aromatizados de
chocolate tales como bebidas y alimentos. Por lo tanto, esta
invención también cubre alimentos aromatizados de chocolate
comprendiendo el extracto de aroma de chocolate de acuerdo con la
presente invención. Tales alimentos incluyen yogurt, pudín,
mermelada y otros postres, productos de pastelería, leche y/o
bebidas en base acuosa, helados, bizcochos, productos de panadería,
saborizantes y otros productos culinarios.
Figura 1 es un diagrama de flujo presentando el
proceso para extracción del aroma de chocolate de la invención.
Figura 2 presenta moléculas de aromas extraídas
del chocolate tradicional (izquierda) y polvo de chocolate conchado
bajo en grasa (derecha).
El método para la producción del extracto de
aroma de chocolate soluble en solución acuosa se inicia con polvo
de chocolate bajo en grasa. Este polvo de chocolate se refiere a
una composición en la cual el polvo de cacao, azúcares y otros
ingredientes de fabricación de chocolate pueden interaccionar para
desarrollo del aroma de chocolate. Tal interacción ocurre en una
etapa de desarrollo del aroma como la del conchado.
El polvo de chocolate conchado posee muchas
ventajas comparado al chocolate convencional, y el desarrollo del
aroma es idéntico en ambos casos. El chocolate conchado posee el
sabor y la palatabilidad del chocolate tradicional, siendo la única
diferencia entre ellos el contenido en grasa.
El polvo de chocolate es ideal como materia prima
en la presente invención. Una de las propiedades más importantes es
su reducido tamaño de partículas. Esto aumenta la área de contacto
entre solvente y partículas sólidas, tornando la extracción del
aroma en un proceso más eficiente. Otra propiedad importante es el
bajo contenido en grasa, que es cerca del 10% comparado a los
25-40% para el chocolate tradicional. El chocolate
tradicional es un medio graso en el cual las partículas sólidas,
donde se encuentro las moléculas aromáticas, están envueltas por la
grasa lo cual dificulta su extracción por solvente acuoso (p.ej.
alcohol-agua) disminuyendo la eficiencia del
proceso (ver Figura 2). En conclusión, el polvo de chocolate
conchado por su bajo contenido en grasa permite mayor contacto entre
solvente y partículas, mejorando la extracción del aroma.
La utilización del polvo de chocolate conchado
presenta otras ventajas técnicas para el procedimiento de
extracción. Los aromas de chocolate pueden ser extraídos en
temperatura ambiente mientras que con el chocolate tradicional la
muestra necesita ser calentada (como mínimo a más de 30ºC) para
fundir la grasa del chocolate antes de la extracción. La grasa
presente en el chocolate tradicional también añade problemas al
proceso de extracción porque 2 fases líquidas están presentes
(agua-alcohol y grasa), tomando la separación más
compleja y costosa.
Un polvo de chocolate bajo en grasa posee un
contenido de grasa menor que el 22 o 20%, preferentemente menos que
12%, más preferentemente aún menor que 10%, aún más preferentemente
menor que 5%, aún más preferentemente menor que 2% en peso de polvo
de chocolate y todavía aún más preferentemente es sustancialmente
libre de grasa. Polvos de chocolate con mayor contenido de grasa no
estarán suficientemente sueltos y fluidos, al contrario, el polvo
empezará agregarse en una pasta y en consecuencia la mezcla con
solvente acuoso será menos eficiente o necesitará altas fuerzas de
cizalla para alcanzar los mismos resultados.
El polvo de chocolate bajo en grasa es mezclado
con solvente acuoso para producir una suspensión de sólidos en un
líquido. El solvente acuoso debe ser agua o una mezcla de agua y un
solvente seleccionado del grupo de los alcanos
C_{1-4}, glicol C_{2-4},
dialquil cetona C_{1-4} o alquil ester
C_{1-4} de ácido alcanoico
C_{2-4}. Es preferente que el solvente acuoso sea
hidroalcholico (alcanolico) debido a que los alcanos son
relativamente volátiles y extraen una serie de componentes del aroma
conteniendo sabor altamente deseable. Es preferible que el solvente
acuoso sea una mezcla de agua y etanol, pudiendo utilizarse incluso
metanol, estas mezclas tiene la propiedad de extraer componentes
más polares como los sales. Se han encontrado rendimientos de
extracción bastante altos utilizando solventes acuosos con 40 a 80%
de etanol por volumen.
Cuando el polvo de chocolate bajo en grasa es
mezclado con el solvente, éste está presente en mayor cantidad que
el polvo. Por ejemplo, la proporción entre el polvo de chocolate
bajo en grasa y el solvente acuoso está entre 1:2 y 1:25 p/v,
preferentemente entre 1:5 y 1:15 p/v.
Estas proporciones de polvo de chocolate bajo en
grasa y solvente acuoso posibilitan la obtención de altos
rendimientos de extracto de aroma a temperatura ambiente. La mezcla
también puede ser hecha a temperaturas más elevadas dando como
resultado una mayor eficiencia y un aumento del rendimiento de
extracción. Sin embargo, la temperatura no debe de ser muy alta
debido a que las modificaciones en los aromas suelen ocurrir en
altas temperaturas, lo que disminuiría las propiedades deseadas
para el extracto. La mezcla debe ser hecha en temperaturas entre 20
y 80ºC, preferentemente entre 20 y 50ºC y más preferentemente en
una temperatura como mínimo ambiente, así como 20ºC o más.
La extracción puede ser preferiblemente conducida
en un reactor con agitación, cuya velocidad de agitación es
ajustada para obtener una mezcla homogénea. La presión de trabajo
adecuada es la atmosférica.
La etapa de extracción para un alto rendimiento
está entre 3 h y 8 h dependiendo de la temperatura y de la cantidad
del solvente.
Una vez el polvo de chocolate bajo en grasa y el
solvente acuoso han sido perfectamente mezclados para producir una
suspensión de sólidos en un liquido y transferir las moléculas de
aroma de chocolate de los sólidos al solvente acuoso, los sólidos
son retirados del solvente. La operación de se paración puede ser
conducida por filtración o decantación, estas operaciones de
separación son conducidas en el mismo intervalo de temperatura
extractiva. Es preferible evitar un calentamiento o enfriamiento
adicional.
La retirada de los sólidos debe hacerse por
filtración, filtración a vacío, centrifugación, separación
sólido-líquido, decantación u otro proceso
apropiado. Un filtro de tamaño adecuado retira las partículas
mayores que 150 \mum, preferentemente partículas con tamaño mayor
que 80 \mum. Es preferible una filtración a vacío a través de
filtro monoplaca. La perdida de solvente es monitorizada durante la
extracción y la torta obtenida en la separación
sólido-líquido contiene cerca de 25% de solvente en
peso.
Si en lugar de utilizar polvo de chocolate
parcialmente desgrasado se utilizase un polvo de chocolate
convencional (completamente graso, que puede ser producido través
de molienda criogénica), puede existir un problema en la etapa de
filtración. Cabe la posibilidad de que el filtro se bloquee cuando
la manteca de cacao empiece a solidificarse por debajo de los 25ºC.
Con un polvo de chocolate completamente graso sería necesario que
la mezcla se enfríe previamente al filtrado con el fin de
solidificar la grasa y su subsiguiente retirada por diferencia de
densidades en el mismo reactor.
Los sólidos retirados en la filtración pueden ser
re-procesados a través de su reincorporación al
reactor y ser mezclados nuevamente con un solvente acuoso y la
producción de la suspensión de sólidos en el líquido. El proceso de
extracción puede ser conducido una, dos o más veces. En cada nueva
extracción la proporción de solvente y el tiempo deben ser
cambiados.
La fase líquida es entonces modificada por la
remoción al menos parcial del solvente y obtención del extracto de
aroma de chocolate.
La retirada de solvente debe hacerse a través de
concentración y/o secado de la fase líquida. Los filtrados son
mezclados y concentrados preferentemente a vacío (< 150 mmHg) a
45-65ºC. Los vapores son condensados y el solvente
recuperado para extracciones posteriores. El concentrado debe ser
secado, por ejemplo, en estufa de bandeja a vacío (< 50 mmHg) a
50ºC durante 24 horas. La retirada de solvente puede ser realizado
alternativamente con spray-drying, preferentemente
utilizando agentes de dispersión como goma arábica y/o
maltodextrina. La adición de agentes al extracto de aroma
pulverizado es ventajoso para algunas aplicaciones al optimizar las
características de
fluidez.
fluidez.
La retirada de gran parte del solvente genera un
extracto de aroma de chocolate líquido concentrado. Este puede ser
mezclado con una pequeña cantidad de diluente líquido para producir
el extracto de aroma de chocolate líquido. El diluente líquido
preferible es el propilenglicol y/o una solución acuosa de
sorbitol.
Alternativamente, todo el solvente acuoso puede
ser retirado sustancialmente para obtener un extracto de aroma de
chocolate sólido, que es preferentemente procesado mecánicamente
para la producción del extracto de aroma de chocolate en polvo.
Este producto debe ser un polvo fino. El chocolate en polvo puede
ser mucho higroscópico y puede ser estabilizado por la adición de
pequeña cantidad de dióxido de silicona, normalmente 0,5% p/p. Se ha
encontrado que la vainillina o vainilla presente en el chocolate es
retirada con la grasa si ésta es extraída del chocolate en la
fabricación del polvo de chocolate bajo en grasa. De este modo la
vainillina y/o vainilla es/son opcionalmente añadidas al extracto
de aroma de chocolate.
Ambos extractos de aroma de chocolate líquido y
el polvo poseen las ventajas que ellos presentan un perfil de
aroma, sabor y color de chocolate real y son altamente solubles en
agua. Esto permite a los extractos sean muy adecuados para su
empleo en alimentos y bebidas al conferir un aroma real a
chocolate.
El polvo de chocolate convencional (no bajo en
grasa) es soluble en agua, pero el extracto de aroma de chocolate
es aún más soluble en agua (aproximadamente más de diez veces al
utilizarse una mezcla extractiva etanol/agua). Por ejemplo, si
pasamos un polvo fino de chocolate con solubilidad de 0,08 g/L a
través de filtro 0,45 \mum obtenemos un extracto de chocolate 1
g/L soluble. El aroma intenso aquí obtenido, puede ser utilizado
como fuente de aromas, y también en combinación con polvo de
chocolate y/o polvo de chocolate conchado en la elaboración de
bebidas y alimentos con aroma de chocolate.
Varios polvos de chocolate bajos en grasa pueden
ser utilizados en el proceso de la invención, en general polvos de
chocolate conchado, dependiendo del tipo de extracto de aroma de
chocolate requerido. Distintos tipos de chocolate conchado están
disponibles: polvo de chocolate blanco conchado, polvo de chocolate
al leche conchado y polvo de chocolate negro conchado.
El rendimiento final de la extracción se situá
entre 10 y 55% en peso, dependiendo de las condiciones de
extracción.
Ejemplo
50 kg de polvo de chocolate conchado bajo en
grasa ("extra amargo", proveniente de chocolate 70% en cacao)
fueron añadidos a 350 L de una mezcla etanol/agua (7:3, v/v) a la
temperatura ambiente. La mezcla fue agitada hasta homogeneización
completa. La agitación fue mantenida durante 2 h después de filtrar
la mezcla a través de un filtro monoplaca. La torta fue devuelta al
reactor agitador y una cantidad adicional de 150 L del solvente de
extracción fue añadida mediante agitación continua. La extracción
continuó durante 2 h y la mezcla fue filtrada a vacío a través de
filtro monoplaca una vez más. Este filtrado fue combinado con el
primer filtrado y la mezcla final fue concentrada a 55ºC y 125 mmHg
durante 2 h. El concentrado pesó 73 kg y fue secado en estufa de
bandeja a vacío a 55ºC y presión <50 mmHg.
El producto seco fue pesado 17 kg, equivalente a
un rendimiento de 34% en peso. El producto fue molido en molino de
martillos resultando en un polvo fino marrón con intenso aroma de
chocolate. Con la finalidad de evitar un producto higroscópico se
añadió 0,2% de dióxido de silicona en polvo. El producto final se
mostró completamente soluble en agua.
El polvo fue sometido a catas con un panel de 3
catadores experimentados quienes clasificaron el aroma y sabor de
acuerdo a su intensidad utilizando una escala de tres puntos (muy
bajo - bajo - alto), además de evaluar la aceptabilidad. Las
características de higroscopicidad fueran evaluadas. Los resultados
para este producto están presentados en la tabla siguiente y
representados con el código 2211.
\newpage
En la tabla también se observa que los resultados
obtenidos en ensayos de procesos similares. En la tabla se indica
la proporción de solvente utilizado. Los materiales de partida que
no estaban en forma de polvo (todos bajo en grasa) fueron molidos a
temperatura ambiente antes de iniciarse la extracción.
"Agitación" se refiere al método descrito anteriormente, y
"recirculación" se refiere al sistema de extracción utilizando
una bomba peristáltica donde el flujo del extractante para a través
del material.
Claims (14)
1. Método para la producción de un extracto de
aroma de chocolate comprendiendo,
a) mezcla de polvo de chocolate bajo en grasa y
solvente acuoso para obtener suspensión de sólidos en un
líquido.
b) retirada de los sólidos del líquido.
c) al menos retirada parcial del solvente del
líquido recuperado para producir un extracto del aroma de
chocolate.
2. Método de acuerdo a la reivindicación 1, en el
cual los sólidos retirados en la etapa b) siguen las etapas
posteriores d), e), f) y la etapa opcional g), comprendiendo,
d) mezcla de los sólidos retirados con solvente
acuoso para producir una suspensión de sólidos en el líquido.
e) retirada de los sólidos del líquido.
f) al menos retirada parcial del solvente del
producto recuperado para producir el extracto de aroma de chocolate
y opcionalmente
g) repetido de las etapas d), e), f).
3. Método de acuerdo a la reivindicación 1 o 2,
por el cual la proporción de polvo de chocolate bajo en grasa y el
solvente acuoso está entre 1:2 y 1:25 p/v preferentemente entre 1:5
p/v y 1:15 p/v.
4. Método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el solvente acuoso
comprende agua y un solvente seleccionado del grupo consistientes
en alcanos C_{1-4}, glicoles
C_{2-4}, diaquil cetonas
C_{1-4}, o alquil esteres
C_{1-4} de ácido alcanoico, preferentemente
etanol.
5. Método de acuerdo con la reivindicación 4, en
el cual el solvente acuoso comprende etanol 40-80%
por volumen.
6. Método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes en el cual la etapa de mezclado ocurre
a la temperatura de 20 a 80ºC, preferentemente a la temperatura de
20 a 50ºC.
7. Método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes en el cual el polvo de chocolate tiene
un contenido de grasa menor de 22%, preferentemente menor de 20%,
más preferentemente menor de 12%, aún más preferentemente menor de
10%, aún más preferentemente menor de 5% y aún más preferentemente
menor de 2% en peso de polvo de chocolate y preferentemente
substancialmente libre de grasa.
8. Método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el cual el extracto de aroma de
chocolate es combinado con un diluyente liquido para producir un
extracto de aroma de chocolate líquido, preferentemente en el cual
el diluyente líquido es propilenglicol y/o una solución acuosa de
sorbitol.
9. Método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el cual todo el solvente es
substancialmente retirado para obtener un extracto de aroma sólido,
y en el cual el extracto sólido es mecánicamente procesado para
producir un extracto de aroma de chocolate en polvo.
10. Método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes en el cual el solvente es retirado a
través de evaporación, preferentemente sometido a presión a
reducida (vacío).
11. Un extracto de aroma de chocolate producido
por un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
12. Utilización del extracto de aroma de
chocolate de acuerdo a la reivindicación 11, en la fabricación de
un producto comestible aromatizado a chocolate.
13. Un producto comestible aromatizado a
chocolate comprendiendo un extracto de aroma de chocolate de
acuerdo a la reivindicación 11.
14. Un producto comestible aromatizado a
chocolate de acuerdo a la reivindicación 13 que se encuentre dentro
de las gamas alimenticias de yogurt, pudín y bebidas.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103917100A (zh) * | 2011-09-09 | 2014-07-09 | 卡夫食品集团品牌有限责任公司 | 储存稳定的泡煮的饮料浓缩物及其制备方法 |
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| GB2410172A (en) | 2005-07-27 |
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