RS57155B1 - Čokolada, proizvodi nalik čokoladi, komplet za proizvodnju čokolade i postupci za njihovu pripremu - Google Patents

Description

Opis pronalaska

Polje pronalaska

Predmetni pronalazak se odnosi na unapređene postupke i(li) tehnike za proizvodnju čokolade ili proizvoda nalik čokoladi. U određenim rešenjima, predmetni pronalazak se odnosi na postupke prerade kakao zrna i proizvodnje čokolade u kojima se koriste fermentisana ili inkubirana kakao zrna, što dovodi do proizvodnje čokolade ili proizvoda nalik čokoladi sa unapređenim karakteristikama ukusa i(li) većim koncentracijama antioksidanasa i(li) vitamina.

Pozadina pronalaska

Vrste postupaka i koraci koji se koriste za preradu kakao zrna u njihove odgovarajuće prehrambene proizvode imaju značajan uticaj na različite aspekte kvaliteta dobijenih proizvoda od kakaa, kao što su ukus, intenzitet i(li) sadržaj antioksidanasa ili vitamina, pa čak i na prinos. Iz tih razloga, postupak koji se koristi za preradu kakao zrna u proizvode od kakaa (kao što su prehrambeni proizvodi) može da bude od kritičnog značaja za komercijalnu vijabilnost ili uspeh ili prihvatljivost takvih proizvoda (na tržištu ili za upotrebu u oplemenjivanju drugih proizvoda).

Tipična procedura za preradu zrna kakaa počinje sakupljanjem zrna, nakon čega sledi fermentacija i sušenje kakao zrna. Nakon što se plodovi kakaa sakupe, iz njih se pažljivo vade zrna kako bi se obezbedilo da se zrna ne oštete tokom procesa, jer nepravilno rukovanje može da ošteti zrna i dovede do problema sa kvalitetom proizvoda u toku fermentacije i prženja. Kao i kod većine drugih organskih materijala, fermentacija kakaa počinje skoro odmah nakon izlaganja vazduhu. Spore iz prirodno prisutnih kvasaca hvataju se na površini zrna, koja sadrže šećer, te počinju da razlažu šećere na ugljen dioksid, arome i alkohol, pri čemu se alkohol dalje prevodi u sirćetnu kiselinu posredstvom mikrobne aktivnosti bakterija. U poslednjem stadijumu ovog procesa (u daljem tekstu označenom kao "proces prirodne fermentacije"), klica unutar zrna kakaa se inaktivira prisustvom alkohola, sirćetne kiseline i toplote koju stvaraju prethodno pomenute mikrobne aktivnosti, što dovodi do otpuštanja enzima koji su u stanju da smanje astringentnost unutar zrna, što je korak koji je bitan za razvoj ukusa čokolade. U tipičnim okolnostima, ovaj proces prirodne fermentacije kakaa koji spontano nastaje posredstvom mikrobioloških aktivnosti odvija se oko dva ili više dana, sve dok se mikrobiološka aktivnost ne inhibira usled prisustva prevelike količine sirćetne kiseline i(li) toplote koju izazivaju iste te mikrobiološke aktivnosti,

Kada su pripremljena za dalju preradu, fermentisana i osušena zrna kakaa, u konvencionalnim ili postupcima iz stanja tehnike, podvrgavaju se tehnikama prerade kao što su one opisane u Patentnoj objavi br. PCT/JP2002/012064.

Budući da u zrnu zaostaje veliki deo sirćetne kiseline nakon što se fermentacija završi, potrebno je ukloniti je iz zrna kako bi se izbegao kiseo i gorak ukus konačnog proizvoda od kakaa usled prisustva sirćetne kiseline.

Prethodno pomenuti (prirodni ili spontani) proces fermentacije kakaa koji je izazvan spontanom aktivnošću mikroorganizama nije jedini proces koji može da spreči klijanje zrna kakaa i samim tim da omogući izbegavanje neželjenih ukusa koji bi se razvili kao posledica klijanja zrna kakaa. Klijanje zrna kakaa može da se inhibira određenim fizičkim i(li) hemijskim predtretmanom koji se primenjuje na sveže prikupljena zrna kakaa ubrzo nakon njihovog vađenja iz plodova (videti, npr. WO 2014/130539 A1). Konkretnije, moguće je inhibirati klijanje zrna kakaa inkubiranjem sveže sakupljenih zrna kakaa na povišenoj temperaturi, npr. na temperaturi između 25 i 70 °C u toku manje od dva dana. Ukoliko se ovakva inkubacija ne izvodi u sterilnim (aseptičnim) uslovima, moguće je da će doći do spontane mikrobiološke aktivnosti, u najmanju ruku u toku određenog vremenskog perioda nakon vađenja kakao zrna iz plodova, sve dok se mikrobiološka aktivnost ne zaustavi inkubacijom. U tom slučaju, usled navedenih mikrobioloških aktivnosti, razvija se sirćetna kiselina (iako je količina sirćetne kiseline koja se proizvodi tokom inkubacije određene količine kakaa načelno manja od količine sirćetne kiseline koja bi bila proizvedena u toku prirodne fermentacije iste te količine zrna kakaa).

Načelno, smatra se da prisustvo kiselina igra važnu ulogu u potencijalu zrna kakaa za razvoj arome. Na primer, pokazano je da predtretman zrna kakaa u prisustvu sirćetne kiseline može da ima povoljan efekat na razvoj ukusa čokolade, čak i u odsustvu prirodne fermentacije. U radu autora V.C.Quesnel (Proceedings of "1957 Cocoa Conference", str.150-155), opisano je da nefermentisana zrna kakaa koja se inkubiraju u prisustvu sirćetne kiseline imaju snažniji ukus od onih koja se inkubiraju u odsustvu sirćetne kiseline. Međutim, inkubiranje zrna kakaa u prisustvu sirćetne kiseline može da dovede do smanjenja potencijala za razvoj čokoladnog ukusa ukoliko je koncentracija sirćetne kiseline previsoka, kao što je objavljeno u radu "Acidification, Proteolysis and Flavour Potential in Fermenting Cocoa Beans" by Böle Biehl, Ernst Brunner, Detlef Passern, Victor C. Quesnel & Daniel Adomako,objavljenom u Journal of the Science of Food and Agriculture (J. Sci. Food Agric.) 1985, 36, strane 583-598. Shodno tome, prilikom inkubiranja nefermentisanog zrna kakaa u prisustvu sirćetne kiseline, korisno je kontrolisati pH vrednost kakao zrna i održavati je u određenom opsegu, kako bi se dobila kakao zrna koja imaju veliki potencijal za razvoj čokoladnog ukusa. Uz to, aroma inkubiranih zrna kakaa zavisi od temperature zrna kakaa koja se dostigne tokom inkubacije. Odgovarajući postupak prerade kakao zrna poznat je iz Patentne prijave SAD US 8,501,256 B2; postupak obuhvata korake kao što su: i) podvrgavanje kakao zrna fizičkom predtretmanu i ii) podvrgavanje predtretiranih zrna kakaa najmanje jednom tretmanu u vodenoj kiseloj sredini sve dok pH tih kakao zrna ne dostigne vrednost između 3,6 i 5,5, gde se navedena kakao zrna inkubiraju u koraku ii) na temperaturi od između 25 i 70 °C manje od 24 časa. Prema navodima iz US 8,501,256 B2, navedena vodena sredina može da sadrži bilo neorganske ili organske kiseline, pri čemu su poželjne amfifilne kiseline; međutim, posebno dobri rezultati su postignuti primenom sirćetne kiseline jer je pokazano da ona efikasno prodire u zrna kakaa i kroz biološke membrane, ukoliko je prisutna u dovojlnoj koncentraciji.

U konvencionalnom postupku, koncentracija sirćetne kiseline se smanjuje tokom koraka prženja, obično na 70 do 180°C i tokom končiranja. Međutim, ukoliko je koncentracija sirćetne kiseline u fermentisanim zrnima previsoka, njeno smanjenje tokom prženja ili končiranja je ili nedovoljno, što dovodi do čokoladnog proizvoda koji je kiseo i gorak, ili zahteva drastične uslove (visoke temperature, produženu termičku izloženost (npr. predugo prženje i dugo končiranje) i(li) upotrebu sredstava za alkalizaciju kako bi se kisele komponente neutralisale), što može da smanji sadržaj antioksidanasa, aromatičnih supstanci i vitamina, dovede do nastanka neželjenih sporednih proizvoda (npr. akrilamida) i smanji kvalitet kakao putera proizvedenog na taj način.

Štaviše, iz razloga koji su prethodno navedeni, konvencionalni procesi za proizvodnju visokokvalitetne čokolade ili proizvoda nalik čokoladi dozvoljavaju upotrebu kakao zrna samo u veoma specifičnom stadijumu fermentacije i samo sa specifičnom konzistencijom, što je, s druge strane, teško održati usled različitih postupaka sakupljanja i sušenja i različitih uslova fermentacije.

Končiranje se uopšteno smatra ključnim korakom u procesu za razvoj arome i smanjenje viskoznosti proizvoda. Međutim, zbog toga što ono podrazumeva održavanje proizvoda na povišenoj temperaturi relativno duže vreme, ono zahteva mnogo energije. Postupak i uređaj za proizvodnju čokolade sa skraćenim vremenom končiranja ili bez koraka končiranja opisan je u WO 2004/000028, koji opisuje uređaj koji koristi predmešalicu koja čokoladne ljuspice šalje u pumpu sa zupčanicima. EP 2180793 predlaže implementaciju većeg broja specifičnih koraka mešanja i mlevenja kako bi se unapredio proizvodni kapacitet i uskladilo veme končiranja sa brzinom proizvodnje smeše koja treba da se končira.

Dalji problem koji postoji sa konvencionalnom preradom kakao zrna jeste uništenje ćelijskih odeljaka u sirovom materijalu (kakao zrnu) usled mehaničkog opterećenja, trenja tokom mlevenja i(li) visokih temperatura, što doprinosi ekstrakciji masti iz kakaa. U publikaciji US 2002/034579 A1 opisan je proces u kome se nefermentisana zrna kakaa namerno tretiraju tako da se unište ćelijske i podćelijske srukture a potom podvrgavaju tretmanu oksidacije kako bi se dobio niskoaromatični kakao.

U tom smislu, WO 2010/73117 opisuje postupak za preradu zrna kakaa koji podrazumeva formiranje suspenzije koja sadrži zrna ili lom (usitnjena zrna) kakaa i vodu, zatim vlažnog mlevenja suspendovanog zrna ili loma, zagrevanje suspenzije i dekantovanje tako da se navedena suspenzija razdvoji na vodenu fazu, masnu fazu i čvrstu fazu, kako bi se sprečilo utečnjavanje masti kakaa i formiranje čokoladnog likera u toku mehaničke prerade.

Međutim, problem obezbeđenja visokokvalitetnih čokoladnih proizvoda koji istovremeno imaju i odličnu teksturu i ukus koji nije ni kiseo ni gorak, a koji uz to zahtevaju i kraće vreme končiranja kako bi se dobio efikasniji proces proizvodnje i time dalje smanjilo termičko opterećenje ekstrakta kakaa do sada nije rešen na odgovarajući način.

Shodno tome, poželjno je obezbeđenje postupaka i proizvoda kojima se prevazilaze navedene slabosti procesa.

Kratak opis pronalaska

Predmetni pronalazak rešava taj cilj kroz predmet pronalaska definisan u priloženim patentnim zahtevima. Prednosti predmetnog pronalaska dalje će biti detaljnije objašnjene u tekstu koji sledi, a dodatne prednosti će biti očigledne stručnjaku u ovoj oblasti nakon što razmotri opis predmetnog pronalaska.

Uopšteno posmatrano, u jednom svom rešenju predmetni pronalazak obezbeđuje postupak za preradu fermentisanog ili inkubiranog zrna ili loma kakaa, koji podrazumeva sledeće korake: dodavanje vode u navedena fermentisana zrna ili lom kakaa kako bi se dobila suspenzija; vlažno mlevenje navedene suspenzije; podvrgavanje navedene suspenzije termičkom tretmanu na temperaturi od 70<o>ili nižoj; razdvajanje suspenzije na vodenu fazu (težu fazu), masnu fazu (lakšu fazu) i čvrstu fazu, gde navedena masna faza sadrži kakao puter kao glavni sastojak i čvrste sastojke i(li) vodu kao manje zastupljene sastojke, a navedena čvrsta faza sadrži kakao prah i vodu; te zasebnu preradu ove tri faze, koja opciono podrazumeva: razdvajanje kakao putera iz masne faze, izdvajanje kakao praha iz čvrste faze i izdvajanje arome kakaa i polifenolnog praha iz, u najmanju ruku, vodene faze; pri čemu korak odvojene prerade tri faze podrazumeva: neutralisanje sirćetne kiseline nastale tokom fermentacije ili nastale ili dodate pre ili tokom inkubacije kakao zrna u vodenoj fazi; i(li) uklanjanje navedene sirćetne kiseline iz vodene faze.

U još jednom rešenju, predmetni pronalazak obezbeđuje postupak za proizvodnju čokolade ili proizvoda nalik čokoladi koji podrazumeva sledeće korake: dodavanje vode u navedena fermentisana ili inkubirana zrna ili lom kakaa kako bi se dobila suspenzija; vlažno mlevenje navedene suspenzije; podvrgavanje navedene suspenzije termičkom tretmanu na temperaturi od 70<o>ili nižoj; razdvajanje suspenzije na tri faze: vodenu fazu (težu fazu), masnu fazu (lakšu fazu) i čvrstu fazu, gde navedena masna faza sadrži kakao puter kao glavni sastojak i čvrste sastojke i(li) vodu kao manje zastupljene sastojke, a navedena čvrsta faza sadrži kakao prah i vodu; te zasebnu preradu ove tri faze, koja podrazumeva: izdvajanje kakao putera iz masne faze, izdvajanje kakao praha iz čvrste faze i izdvajanje arome kakaa i polifenolnog koncentrata iz, u najmanju ruku, vodene faze; ponovno spajanje eksktrakta arome kakaa i ekstrakta kakao putera; mešanje tako ponovo spojenih ekstrakata sa navedenim ekstraktom kakao praha, navedenim ekstraktom polifenolskog praha i(li) mlekom u prahu; te završno mlevenje (končiranje) navedene smeše; pri čemu korak odvojene prerade tri faze dalje podrazumeva: neutralisanje sirćetne kiseline nastale tokom fermentacije ili nastale ili dodate pre ili tokom inkubacije kakao zrna u vodenoj fazi; i(li) uklanjanje navedene sirćetne kiseline iz vodene faze.

Kratak opis crteža

Slika 1 šematski prikazuje postupak prerade fermentisanog zrna kakaa do dobijanja kompleta za proizvodnju čokolade, kao i postupak proizvodnje čokolade koji za njim sledi, u skladu sa predmetnim pronalaskom.

Slika 2 šematski prikazuje primer tretmana vodene faze nakon razdvajanja faza.

Slika 3A šematski prikazuje primer postupka za dobijanje crne čokolade/mlečne čokolade pomoću frakcija dobijenih nakon izdvajanja i prerade masne, čvrste i vodene faze.

Slika 3B šematski prikazuje primer postupka za dobijanje bele čokolade pomoću frakcija dobijenih nakon razdvajanja i prerade masne, čvrste i vodene faze.

Detaljan opis pronalaska

U cilju potpunijeg razumevanja predmetnog pronalaska, u daljem tekstu će biti iznet opis ilustrativnih rešenja predmetnog pronalaska.

Postupak za preradu fermentisanih zrna i(li) loma kakaa

Postupak za preradu fermentisanog ili inkubiranog zrna ili loma kakaa u skladu sa prvim rešenjem predmetnog pronalaska generalno podrazumeva sledeće korake: dodavanje vode u navedena fermentisana zrna ili lom kakaa kako bi se dobila suspenzija; vlažno mlevenje navedene suspenzije; podvrgavanje navedene suspenzije termičkom tretmanu na temperaturi od 70<o>ili nižoj; razdvajanje suspenzije na vodenu fazu (težu fazu), masnu fazu (lakšu fazu) i čvrstu fazu, gde navedena masna faza sadrži kakao puter kao glavni sastojak i čvrste sastojke i(li) vodu kao manje zastupljene sastojke, a navedena čvrsta faza sadrži kakao prah i vodu; te zasebnu preradu ove tri faze, koja opciono podrazumeva: razdvajanje kakao putera iz masne faze, izdvajanje kakao praha iz čvrste faze i izdvajanje arome kakaa i polifenolnog koncentrata iz, u najmanju ruku, vodene faze; pri čemu korak odvojene prerade tri faze podrazumeva: neutralisanje sirćetne kiseline nastale tokom fermentacije ili nastale ili dodate pre ili tokom inkubacije kakao zrna u vodenoj fazi; i(li) uklanjanje navedene sirćetne kiseline iz vodene faze.

Na početku, predmetna tehnika za preradu kakaa generalno počinje formiranjem suspenzije fermentisanih ili inkubiranih zrna ili loma kakaa dodatkom vode, bilo pre ili u toku mlevenja zrna/loma kakaa. Kao početni materijal mogu da se koriste cela fermentisana ili inkubirana zrna kakaa, ili fermentisana ili inkubirana zrna kakaa koja se potom podvrgavaju koraku "drobljenja" tokom kojeg se zrna lome na manje čestice koje nisu cela zrna (npr. kakao lom).

Dodaje se voda kako bi se dobila suspenzija zrna/loma kakaa.

Iako nije posebno ograničen, poželjno je da se maseni odnos vode i zrna/loma kakaa u formiranoj suspenziji kreće između 1:1 do 6:1, još poželjnije je da to bude 2:1 do 4:1, posebno poželjno je da to bude oko 3:1, što može blagotvorno da utiče na mogućnost prerade u daljim koracima (npr. olakšano pumpanje, mlevenje i lakše razdvajanje faza).

Ukoliko je poželjno sa stanovišta uvođenja dodatnih aroma, kao izvor vode mogu da se koriste i druge tečnosti koje sadrže vodu, poželjno je da to bude jedna ili veći broj tečnosti izabranih iz grupe koja se sastoji od kafe, čaja i tečnosti koje imaju sadržaj vode od 60 do oko 95% u masenim procentima, kao što su voćni sokovi, koncentrati voćnih sokova ili mleko, na primer. U takvom slučaju, poželjno je da sadržaj vode u formiranoj suspenziji bude u prethodno definisanom opsegu odnosa. Kako je termičko opterećenje u daljim koracima postupka relativno nisko, arome koje su osetljive na temperaturu a koje potiču iz takvih tečnosti se zadržavaju i mogu povoljno da interaguju sa primarnim i sekundarnim aromama zrna kakaa.

Kako bi se dobili proizvodi sa aromom kafe, zrna kafe (cela ili usitnjena, nepržena ili pržena) mogu da se umešaju u fermentisana zrna/lom kakaa kada se formira suspenzija u vodi, pod uslovom da zrna/lom kakaa predstavljaju većinski deo u smeši, tako da sadržaj zrna kafe ne ometa li ne utiče negativno na korake vlažnog mlevenja i razdvajanja faza. Poželjno je da je sadržaj zrna kafe manje od 20%, u masenim procentima, unutar smeše zrna, a poželjnije je da to bude manje od 10% u masenim procentima.

Fermentisana zrna/lom kakaa podvrgavaju se pojedinačnom ili većem broju koraka vlažnog mlevenja, što dovodi do dimenzija čestica zrna od, poželjno je, 50 µm ili manje, još poželjnije je da to bude 40 µm ili manje, a još poželjnije je da to bude 20 µm ili manje. Usitnjavanje čestica zrna na takav opseg veličina značajno povećava izloženu površinu čestičnog materijala dobijenog iz zrna, što omogućava efikasnije kvašenje (npr. vodom umesto hemijskim rastvaračem) za bolje rezultate ekstrakcije (kao što je poboljšana ekstrakcija masti ili lipida, aromatičnih supstanci i(li) polifenola). Smanjenje čestica zrna može da se postigne pomoću diskoidnih mlinova (npr. mlina sa perforiranim diskom), koloiodnih mlinova (npr. nazubljenog koloidnog mlina) ili pomoću kamenih mlinova, na primer. Poželjno je da u najmanje jednom koraku mlevenja zrna kakaa budu macerirana, kako bi se omogućilo rastvaraču (vodi) da bolje natopi materijal dobijen iz zrna kakaa usled povećane dostupne površine maceriranih zrna kakaa. Postupci i uređaji koji se koriste za vlažno mlevenje nisu posebno ograničeni, sve dok se izbegava neželjeno emulgovanje usled značajne proizvodnje toplote ili velikih mehaničkih sila. Na primer, kada se koristi više koraka mlevenja, korak grubog vlažnog mlevenja (npr. opciono uz dodatnu količinu vode) može da se izvodi pomoću mlina sa perforiranim diskom, a grubo samlevena suspenzija može da se upumpa u nazubljeni koloidni mlin za korak finog mlevenja.

Nakon koraka vlažnog mlevenja, suspenzija se podvrgava termičkom tretmanu na temperaturi koja ne prelazi približno 70<o>C, kako bi se smanjilo ukupno termičko opterećenje i sprečilo emulgovanje. Sa stanovišta povoljnog odosa prinosa kakao putera i održavanja poželjnih aroma, kao što su aromatična jedinjenja, antioksidansi i(li) vitamini, poželjne su temperature za zagrevanje u opsegu od 43 do 65<o>C. Kada je reč o utečnjavanju kakao butera i(li) poboljšanom mehaničkom odvajanju faza, posebno je poželjna temperatura za zagrevanje u opsegu od 35 do 50<o>C. Bez ograničavanja samo na ovu opciju, zagrevanje vlažno samlevene suspenzije može da se izvede pomoću razmenjivača toplote sa metlicama ili cevnog razmenjivača toplote.

Nakon toga se izvodi razdvajanje faza, tako da se dobiju tri faze, tj. vodena faza (teška faza), masna faza (laka faza) i čvrsta faza, pri čemu navedena masna faza sadrži kakao puter kao glavnu komponentu i čvrsti ostatak i(li) vodu kao manje zastupljene komponente, a čvrsta faza sadrži kakao prah i vodu. Uz to, čvrsta faza može da sadrži zaostali kakao puter u količini od 30% u masenim procentima, poželjno je da to bude manje od 27% u masenim procentima, još poželjnije je da bude manje od 20% u masenim procentima u odnosu na ukupnu suvu masu. Kao poželjna opcija, mogu da se koriste uređaji koji koriste centrifugalne sile za mehaničko razdvajanje čestica, kao što su dekanteri ili mlazni separatori. Na primer, suspenzija može da se dekantuje kako bi se razdvojila čvrsta masa sa velikom granulacijom ili visokom masom, nakon čega manje i(li) finije čvrste čestice mogu dalje da se razdvoje od tečnosti, ili uljani proizvodi mogu da se razdvoje od neuljanih.

Moguće je primeniti veći broj koraka razdvajanja i ponovnog kombinovanja, kako bi se postiglo poboljšano razdvajanje između vodene faze (teške faze), masne faze (lake faze) i čvrste faze. Na primer, masna faza dobijena početnim korakom dekantovanja može dalje da se filtrira ili centrifugira kako bi se izdvojile preostale fine čestice ili voda iz masne faze; tako dobijene fine čestice i voda mogu ponovo da se spoje sa vodom i čvrstim fazama dobijenim nakon početnog koraka dekantovanja, ili u kasnijem koraku prerade ovih faza. Takođe, vodena faza može da se podvrgne daljim koracima prečišćavanja, na primer filtracijom pomoću vakuumskih rotacionih filtera, kako bi se odvojile fine čestice i smanjilo zamućenje tečnosti.

Nakon razdvajanja tri faze (tj. vodene faze (teške faze), masne faze (lake faze) i čvrste faze), faze je moguće nezavisno preraditi kako bi se izdvojio kakao puter (iz masne faze), kakao prah (iz čvrste faze), aroma kakaa (najmanje iz vodene faze, a opciono i iz čvrste faze) i koncentrat polifenola (iz vodene faze), kao što je ilustrovano na slici 1.

Kao što je naznačeno iznad, masna faza (laka faza) može da se procedi (npr. preko vibracionog sita) i(li) odvede u trofazni separator (npr. centrifugu) kako bi se uklonile fine čestice (koje mogu opciono da se dodaju u čvrstu fazu pre ili tokom koraka sušenja/prženja) i zaostala voda (koja opciono može da se doda u vodenu fazu pre izdvajanja aromatičnih molekula). Kakao puter se dobija filtracijom prečišćene masne faze.

(Vlažna) čvrsta faza dobijena nakon razdvajanja na tri faze može opciono da se tretira rotornom drobilicom koju je moguće zagrevati, u cilju smanjenja dimenzije čestica i početnog predsušenja. Takođe, u izdvojenu čvrstu kakao masu moguće je dodati rastvor šećera i(li) voćne sokove kako bi se unapredio razvoj arome u toku procesa sušenja/prženja.

Čvrsta faza dobijena nakon razdvajanja na tri faze može nežno da se osuši i istovremeno isprži na temperaturi između 55 i 100<o>C, sa stanovišta smanjenja termičkog opterećenja i očuvanja komponenata koje su blagotvorne za zdravlje, poželjno je da to bude na temperaturi koja se kreće u opsegu između 55 i 70<o>C pod sniženim pritiskom, kako bi se omogućilo sakupljanje aroma dobijenih nakon prženja i drugih aromatičnih jedinjenja. Ukoliko je poželjno, navedene arome i druga aromatična jedinjenja mogu da se dodaju u kakao puter ili u korak izdvajanja aroma iz vodene faze u daljem toku postupka prerade kakao zrna.

Postupak izvođenja sušenja/prženja nije posebno ograničen i može, na primer, da se izvodi u bubanj-sušilici.

U poželjnom rešenju, korak sušenja/prženja se izvodi u uređaju za mešanje koji je opisan u EP 0 711 505 A1 za končiranje čokolade. Navedeni uređaj za mešanje sadrži cilindrično, cevasto telo postavljeno tako da mu je osa u horizontalnom položaju i zatvoreno na oba kraja pločama; ono ima koaksijalni omotač za grejanje ili hlađenje kroz koji, na primer, je predviđeno da se kreće dijatermično ulje ili neka druga tečnost, kako bi se unutrašnji zid ovog tela održavao na prethodno zadatoj temperaturi. Cevasto telo ima otvore za ulaz i izlaz čvrste faze. Izlazni otvor je u komunikaciji, preko voda, sa uređajem za razdvajanje aromatične faze iz osušenog proizvoda. Uređaj dalje podrzaumeva rotor sa lopaticama, koji je oslonjen tako da može da rotira unutar cevastog tela a čije su lopatice postavljene kao heliks i orijentisane ka centrifugiranju čvrste faze koja se prerađuje, uz njeno istovremeno prenošenje prema izlaznom otvoru. Upotreba ovog uređaja donosi tu prednost da omogućava da se koraci sušenja/prženja i razdvajanja aroma dobijenih pečenjem i drugih aromatičnih jedinjenja izvode kontinualno, a istovremeno značajno ubrzava proces prerade zrna kakaa do dobijanja kakao praha (suve materije kakaa), čime se dobija proces prerade koji traje manje od 20 minuta, obično manje od 15 minuta.

U prethodno opisanim postupcima za preradu kakao zrna/kakao loma, najveći deo sirćetne kiseline koja nastaje tokom fermentacije ili nastaje i dodaje se pre, ili tokom inkubacije zrna kakaa, nalazi se u vodenoj fazi te stoga može na jednostavan način da se neutrališe i(li) ukloni tretmanom vodene faze na odgovarajući način, nakon razdvajanja faza. Iz tih razloga, kiseline rastvorne u vodi mogu da se dodaju pre razdvajanja faza u bilo kojoj željenoj količini za koju se smatra da je povoljna u smislu podešavanja pH uslova i(li) u svrhe unapređenja razvoja arome unutar zrna ili loma kakaa, jer dodavanje ovakvih supstanci ne dovodi nužno do kiselog ili gorkog ukusa konačnog proizvoda.

1

Postupak za uklanjanje slobodne sirćetne kiseline putem vodene faze nije posebno ograničen i može se izvesti bilo kojim pogodnim postupkom koji je u struci poznat. Na primer, sirćetna kiselina može da se ukloni iz vodene faze npr. destilacijom (npr. ekstraktivnom destilacijom ili reaktivnom destilacijom), ekstrakcijom (npr. tečno-tečnom ekstrakcijom), procesom na tečnoj membrani emulzionog tipa, isoljavanjem ili kombinacijom ovakvih postupaka. Kao što je ilustrovano na slici 2, slobodna sirćetna kiselina i, opciono, drugi sastojci rastvorljivi u vodi, mogu da se uklone iz vodene faze pre ili tokom koraka dearomatizacije, i(li) pre ili tokom koraka koncentrovanja.

Neutralizacija i(li) uklanjanje slobodne sirćetne kiseline putem vodene faze ima značajne prednosti u odnosu na postupke koji su opisani u stanju tehnike, od kojih će nekoliko biti razmatrano u tekstu koji sledi.

Sirćetna kiselina se estrahuje iz zrna kakaa/loma kakaa putem vodene faze pre nego što se čvrsta faza podvrgne koraku sušenja/prženja. Stoga nije neophodno produžavati suženje/prženje i time povećavati termičko opterećenje fermentisanih zrna kakaa kako bi se otparila kiselina, zbog čega je moguće sačuvati visok sadržaj aroma, antioksidanasa i vitamina. Uz to, moguće je značajno skratiti trajanje procesa končiranja.

Dalje, kako su relativno visoki troškovi koji se dovode u vezu sa upotrebom vode i njenim uklanjanjem drastično manji od ušteda u energiji usled grejanja na nižim temperaturama i ubrzanih koraka sušenja/prženja i končiranja, postupak prema predmetnom pronalasku takođe podrazmeva ekonomske prednosti u poređenju sa konvencionalnim postupcima za dobijanje proizvoda od kakaa.

Uz to, nasuprot konvencionalnoj proizvodnji proizvoda od kakaa, zrna kakaa koja imaju relativno visok sadržaj sirćetne kiseline i(li) su u različitim stepenima fermentacije mogu da se koriste za dobijanje visokokvalitetnih proizvoda od kakaa, kao što je čokolada.

Dalja prednost predmetnog pronalaska je da neželjene hidrofilne komponente (kao što su gorki i(li) astringentni niskomolekulski polifenoli, npr. katehini) takođe mogu da se uklone putem vodene faze.

Dalje je pronađeno da vodena faza koja se dobija u koraku dekantovanja takođe sadrži željene arome, koje mogu da se izdvoje iz nje podvrgavanjem vodene faze prvom koraku koncentrovanja kako bi se dobila aromatična jedinjenja. Uz to, moguće je postići unapređenje arome kakaa pomoću destilacije reverznog toka (tj. razdvajanje aroma i vode).

U opcionoj drugoj fazi koncentrovanja, moguće je otparavanje viška vode kako bi se dobio polifenolni prah.

Neželjena voda može da se ukloni tehnikama otparavanja koje, kada se primene, mogu - što je poželjno - da daju arome suspendovane u vodi. Štaviše, time mogu da se dobiju koncentrovani polifenoli. U još daljim rešenjima, izdvojene arome iz kakaa mogu da se oplemene destilacijom reverznog toka (tj. razdvajanje aroma i vode) za koju je poželjno da se izvodi pod sniženim pritiskom (manjim od 300 mbar) i na sobnoj temperaturi, kako bi se smanjilo termičko optrerećenje.

Uopšteno posmatrano, ukoliko je došlo do kvarenja materijala dobijenih ekstrakcijom iz kakaa dejstvom mikroorganizama (tj. kakao putera, arome kakaa i polifenolnog koncentrata), moguće je dezodorizovati takav materijal primenom vakuumskog dezaeratora. Štaviše, ukoliko dođe do kontaminacije mikroorganizmima, moguć je tretman pod visokim pritiskom, kao što je paskalizacija (koja je, na primer, poželjna jer može da sačuva aromatična jedinjenja). Međutim, ukoliko dođe i do kontaminacije i do kvarenja materijala dejstvom mikroorganizama, moguće je primeniti termički tretman i dezodoraciju. Međutim, prednost je to što postupak prema predmetnom pronalasku omogućava brzu preradu zrna/loma kakaa, tako da se rast mikroorganizama održava na najnižem mogućem nivou.

Primenom tehnika opisanih u predmetnoj prijavi, zrna kakaa mogu efikasno da se prerade kako bi se proizveli poželjni, komercijalno vredni prinosi sušenog i estrahovanog kakao praha, kakao putera sa hidrofobnim aromama kakaa, hidrofilne arome kakaa i polifenolni koncentrati. Dalje, određeni proizvodi od kakaa koji se ovako dobijaju zadržavaju ili sadrže poželjne koncentracije antioksidanasa i(li) vitamina i(li) imaju poželjniji (npr. manje gorak) ukus koji, opet, ne zahteva dodavanje šećera (ili bar ne velikih količina šećera) kada se koriste u proizvodnji namirnica.

Komplet za proizvodnju čokolade

U tekstu koji sledi biće opisan komplet za proizvodnju čokolade koja sadrži više proizvoda ekstrakcije kakao zrna proizvedenih u skladu sa koracima postupka opisanim u prvom rešenju iznad. Komplet za proizvodnju čokolade može da sadrži polifenolni prah, kakao prah, kakao maslac i ekstrakte arome kakaa dobijene preradom zrna/loma kakaa kao što je prethodno opisano. Poželjna rešenja ekstrakata (koji mogu da se kombinuju po želji) a koji će se koristiti sa kompletom mogu da se preciznije odrede na sledeći način:

U poželjnom rešenju, kakao puter sadrži ukupnu koncentraciju 2-acetilpirazina, metilpirazina, tetrametilpirazina, 2,3-dimetilpirazina, 2,6-dimetilpirazina, 2,5-dimetilpirazina, trimetilpirazina, etilpirazina, 2-etil-3-metilpirazina, 2-etil-6-metilpirazina, 2-etil-5-metilpirazina, 2-etil-3,6-dimetilpirazina, 2-etil-3,4-dimetilpirazina, 2,3-dietil-5-metilpirazina, 2-izopropil-3-metoksipirazina, 2-izobutil-3-metoksipirazina, 2-etil-3,4-dimetilpirazina, 1-metil-1H-pirola, etil-2-metil butanoata, 3-metilbutil acetata, 2-heptanona, heksil acetata, linaoola, benzil alkohola, 2-feniletanola, etil cinamata, 2-fenetil acetata, 2-fenil-2-butenala, etiloktanoata, 4-etil gvajakola, 4-vinil gvajakola; vanilina, izobutanala, 2-metil butanala, izovaleradehida, acetoina, diacetila, furfurala, 2-acetilfurana, benzaldehida, 5-metilfurfurala, 2-furanmetanola, metionala, fenilacetaldehida i 4-metilfenola od najmanje 5 mg/kg, ili, što je poželjnije, najmanje 20 mg/kg a posebno je poželjno da to bude najmanje 40 mg/kg na osnovu ukupne mase kakao butera. U daljem rešenju, kakao puter ima ukupnu koncentraciju sirćetne kiseline, propionske kiseline, izobuterne kiseline, 2-metilbuterne kiseline, 3-metilbutanske kiseline i pentanske kiseline za koju je poželjno da bude manja od 15 mg/kg, još poželjnije je da bude manja od 14 mg/kg, a posebno je poželjno da bude manja od 13 mg/kg u odnosu na ukupnu masu kakao putera.

U poželjnom rešenju, kakao prah sadrži ukupnu koncentraciju 2-acetilpirazina, metilpirazina, tetrametilpirazina, 2,3-dimetilpirazina, 2,6-dimetilpirazina, 2,5-dimetilpirazina, trimetilpirazina, etilpirazina, 2-etil-3-metilpirazina, 2-etil-6-metilpirazina, 2-etil-5-metilpirazina, 2-etil-3,6-dimetilpirazina, 2-etil-3,4-dimetilpirazina, 2,3-dietil-5-metilpirazina, 2-izopropil-3-metoksipirazina, 2-izobutil-3-metoksipirazina, 2-etil-3,4-dimetilpirazina, 1-metil-1H-pirola, etil-2-metil butanoata, 3-metilbutil acetata, 2-heptanona, heksil acetata, linaoola, benzil alkohola, 2-feniletanola, etil cinamata, 2-fenetil acetata, 2-fenil-2-butenala, etiloktanoata, 4-etil gvajakola, 4-vinil gvajakola; vanilina, izobutanala, 2-metil butanala, izovaleradehida, acetoina, diacetila, furfurala, 2-acetilfurana, benzaldehida, 5-metilfurfurala, 2-furanmetanola, metionala, fenilacetaldehida i 4-metilfenola od najmanje 8 mg/kg, ili, što je poželjnije, najmanje 9 mg/kg a posebno je poželjno da to bude najmanje 10 mg/kg na osnovu ukupne mase kakao praha. U daljem rešenju, kakao prah ima ukupnu koncentraciju sirćetne kiseline, propionske kiseline, izobuterne kiseline, 2-metilbuterne kiseline, 3-metilbutanske kiseline i pentanske kiseline za koju je poželjno da bude manja od 60 mg/kg, još poželjnije je da bude manja od 50 mg/kg, a posebno je poželjno da bude manja od 45 mg/kg u odnosu na ukupnu masu kakao praha.

U poželjnom rešenju, kakao aroma sadrži ukupnu koncentraciju 2-acetilpirazina, metilpirazina, tetrametilpirazina, 2,3-dimetilpirazina, 2,6-dimetilpirazina, 2,5-dimetilpirazina, trimetilpirazina, etilpirazina, 2-etil-3-metilpirazina, 2-etil-6-metilpirazina, 2-etil-5-metilpirazina, 2-etil-3,6-dimetilpirazina, 2-etil-3,4-dimetilpirazina, 2,3-dietil-5-metilpirazina, 2-izopropil-3-metoksipirazina, 2-izobutil-3-metoksipirazina, 2-etil-3,4-dimetilpirazina, 1-metil-1H-pirola, etil-2-metil butanoata, 3-metilbutil acetata, 2-heptanona, heksil acetata,

1

linaoola, benzil alkohola, 2-feniletanola, etil cinamata, 2-fenetil acetata, 2-fenil-2-butenala, etiloktanoata, 4-etil gvajakola, 4-vinil gvajakola; vanilina, izobutanala, 2-metil butanala, izovaleradehida, acetoina, diacetila, furfurala, 2-acetilfurana, benzaldehida, 5-metilfurfurala, 2-furanmetanola, metionala, fenilacetaldehida i 4-metilfenola od najmanje 800 mg/kg, ili, što je poželjnije, najmanje 1 g/kg a posebno je poželjno da to bude najmanje 1,5 g/kg na osnovu ukupne mase kakao arome. U daljem rešenju, kakao aroma ima ukupnu koncentraciju sirćetne kiseline, propionske kiseline, izobuterne kiseline, 2-metilbuterne kiseline, 3-metilbutanske kiseline i pentanske kiseline za koju je poželjno da bude manja od 50 g/kg, još poželjnije je da bude manja od 20 g/kg, a posebno je poželjno da bude manja od 5 g/kg u odnosu na ukupnu masu kakao arome.

U poželjnom rešenju, polifenolni prah sadrži ukupnu koncentraciju 2-acetilpirazina, metilpirazina, tetrametilpirazina, 2,3-dimetilpirazina, 2,6-dimetilpirazina, 2,5-dimetilpirazina, trimetilpirazina, etilpirazina, 2-etil-3-metilpirazina, 2-etil-6-metilpirazina, 2-etil-5-metilpirazina, 2-etil-3,6-dimetilpirazina, 2-etil-3,4-dimetilpirazina, 2,3-dietil-5-metilpirazina, 2-izopropil-3-metoksipirazina, 2-izobutil-3-metoksipirazina, 2-etil-3,4-dimetilpirazina, 1-metil-1H-pirola, etil-2-metil butanoata, 3-metilbutil acetata, 2-heptanona, heksil acetata, linaoola, benzil alkohola, 2-feniletanola, etil cinamata, 2-fenetil acetata, 2-fenil-2-butenala, etiloktanoata, 4-etil gvajakola, 4-vinil gvajakola; vanilina, izobutanala, 2-metil butanala, izovaleradehida, acetoina, diacetila, furfurala, 2-acetilfurana, benzaldehida, 5-metilfurfurala, 2-furanmetanola, metionala, fenilacetaldehida i 4-metilfenola od najmanje 1 mg/kg, ili, što je poželjnije, najmanje 1,4 mg/kg a posebno je poželjno da to bude najmanje 1,8 mg/kg na osnovu ukupne mase polifenolnog praha. U daljem rešenju, polifenolni prah ima ukupnu koncentraciju sirćetne kiseline, propionske kiseline, izobuterne kiseline, 2-metilbuterne kiseline, 3-metilbutanske kiseline i pentanske kiseline za koju je poželjno da bude manja od 2 g/kg, još poželjnije je da bude manja od 1 g/kg, a posebno je poželjno da bude manja od 0,5 g/kg u odnosu na ukupnu masu kakao praha.

Prethodno pomenute ukupne koncentracije u svakom od ekstrakata mogu da se odrede konvencionalnim postupcima gasne hromatografije - masene hromatografije (treba da stoji spektroskopije prema skraćenici, prim.prev.) (GC-MS) koji su poznati stručnjaku u ovoj oblasti.

U daljem poželjnom rešenju, kakao prah ima ukupan sadržaj polifenola od najmanje 20 mg ECE (ekvivalenata (-)-epikatehina)/g odmašćene suve mase, poželjno je da to bude najmanje 30 mg ECE/g odmašćene suve mase, a posebno je poželjno da to bude najmanje 40 mg ECE/g odmašćene suve mase. Poželjno je da kakao prah ima ukupan sadržaj flavonoida od najmanje 10 mg ECE/g odmašćene suve mase, poželjnije je da to bude najmanje 20 mg ECE/g odmašćene suve mase, a posebno je poželjno da to bude najmanje 30 mg ECE/g odmašćene suve mase. U još jednom poželjnom rešenju, kakao prah ima koncentraciju proantocijanidina od najmanje 2 mg PCE (ekvivalenata procijanidina B2)/g odmašćene suve mase, poželjno je da to bude najmanje 3 mg PCE/g odmašćene suve mase, a posebno je poželjno da to bude najmanje 4 mg PCE/g odmašćene suve mase.

U daljem poželjnom rešenju, polifenolni prah ima ukupan sadržaj polifenola od najmanje 50 mg ECE/g odmašćene suve mase, poželjnije je da to bude najmanje 60 mg ECE/g odmašćene suve mase, a posebno je poželjno da to bude najmanje 65 mg ECE/g odmašćene suve mase. Poželjno je da polifenolni prah ima koncentraciju flavonoida od najmanje 20 mg ECE/g odmašćene suve mase, poželjnije je da to bude najmanje 30 mg ECE/g odmašćene suve mase, a posebno je poželjno da to bude najmanje 35 mg ECE/g odmašćene suve mase. U još jednom poželjnom rešenju, polifenolni prah ima koncentraciju proantocijanidina od najmanje 2 mg PCE/g odmašćene suve mase, poželjnije je da to bude najmanje 3 mg PCE/g odmašćene suve mase, a posebno je poželjno da to bude najmanje 4 mg PCE/g odmašćene suve mase.

Ukupan sadržaj polifenola i koncentracije flavonoida i proantocijanidina mogu da se odrede zajedničkim spektrofotometrijskim postupcima koji su poznati stručnjaku u ovoj oblasti. Na primer, ukupan sadržaj polifenola može da se odredi pomoću Folin-Ćokaltoovog testa sa (-)-epikatehinom kao standardom, u skladu sa postupkom koji je opisan u Folin-Ciocalteu index, Off. J. Eur. Communities 1990, 41, 178-179, i Cooper et al., J. Agric. Food Chem 2008, 56, 260-265. Ukupan sadržaj flavonoida može da se odredi pomoću kolorimetrijskog testa sa aluminijum hloridom, na primer, u skladu sa Emelda et al. Int. J. ChemTech Res. 2014, 6(4), 2363-2367, sa (-)-epikatehinom kao standardom. Kiselo-butanolni postupak (kao što su Bejts-Smitov test ili Porterov postupak) u kojem se koristi procijanidin B2 kao standard može da se koristi za spektrofotometrijsko određivanje sadržaja proantocijanidina.

Kao primer kojim se ilustruje profil arome ekstrakata, kakao puter, kakao prah, kakao aroma i polifenolni prah proizvedeni su u skladu sa primerom na šemi prikazanoj na slici 1, počev od neprženih zrna kakaa koja se prže pre pripreme vodene suspenzije i bez neutralizacije i(li) uklanjanja sirćetne kiseline iz vodene faze.

U kakao puteru, kakao prahu i vodenoj fazi (i fazi sa aromom, redom) dobijenim postupkom za koji se traži zaštita u predmetnom pronalasku, kao i u komercijalno dostupnom kakao prahu i kakao puteru, kvantitativno su određene različite vrste aroma pomoću GC-MS. Specifično, zemljane/sirove arome su kvantitativno određivane ukupnom koncentracijom 2-

1

acetilpirazina, metilpirazina, tetrametilpirazina, 2,3-dimetilpirazina, 2,6-dimetilpirazina, 2,5-dimetilpirazina, trimetilpirazina, etilpirazina, 2-etil-3-metilpirazina, 2-etil-6-metilpirazina, 2-etil-5-metilpirazina, 2-etil-3,6-dimetilpirazina, 2-etil-3,4-dimetilpirazina, 2,3-dietil-5-metilpirazina, 2-izopropil-3-metoksipirazina, 2-izobutil-3-metoksipirazina, 2-etil-3,4-dimetilpirazina; voćne/cvetne arome su kvantitativno određivane ukupnom koncentracijom 1-metil-1H-pirola, etil-2-metil butanoata, 3-metilbutil acetata, 2-heptanona, heksil acetata, linaoola, benzil alkohola, 2-feniletanola, etil cinamata, 2-fenetil acetata, 2-fenil-2-butenala i etiloktanoata; začinske arome određivane su kvantitativno preko ukupne koncentracije 4-etil gvajakola i 4-vinil gvajakola; sladne/puteraste arome kvantifikovane su pomoću ukupne koncentracije vanilina, izobutanala, 2-metil butanala, izovaleradehida, acetoina i diacetila; arome roštilja/prženja kvantitativno su određene preko ukupne koncentracije furfurala, 2-acetilfurana, benzaldehida, 5-metilfurfurala, 2-furanmetanola, metionala, fenilacetaldehida i 4-metilfenola; dok su kisele/opore arome kvantitativno određene preko ukupne koncentracije sirćetne kiseline, propionske kiseline, izobuterne kiseline, 2-metilbuterne kiseline, 3-metilbutanske kiseline i pentanske kiseline. Rezultati merenja prikazani su u tabeli 1.

Tabela 1

1

Kao što je prikazano u tabeli 1, ukupan sadržaj aroma koje se percipiraju kao prijatne (tj. sirove/zemljane, voćne/cvetne, začinske i sladne/puteraste/pržene) značajno je veći u kakao puteru koji se dobija u skladu sa postupkom prema predmetnom pronalasku u poređenju sa komercijalno dostupnim kakao puterom. Isto je uočeno za kakao prah koji se dobija u skladu sa postupkom prema predmetnom pronalasku u poređenju sa kakao prahom dobijenim na konvencionalan način. Nasuprot tome, pokazano je da je koncentracija oporih/kiselih aroma u ovim ekstraktima primetno niža nego u komercijalno dostupnim proizvodima, jer veliki deo njih zaostaje u vodenoj fazi. Uklanjanjem i(li) neutralisanjem sirćetne kiseline i drugih neželjenih sastojaka rastvorljivih u vodi, neprijatno kiseo, gorak i(li) opor ukus u dobijenim proizvodima se lako može izbeći, bez da se žrtvuju arome koje se doživljavaju kao prijatne.

Kao primer, sadržaj polifenola, flavonoida i proantocijanidina u kakao ekstraktima i crnoj čokoladi dobijenim prema postupku ilustrovanom na slici 1 analizirani su na sličan način, pomoću Folin-Ćokaltoovog testa, testa sa aluminijum hloridom (u oba se koristi (-)-epikatehin kao standard) i kiselo-butanolnog postupka (u kome se koristi procijanidin B2 kao standard). Rezultati su prikazani u tabeli 2.

Tabela 2

Pokazano je da postupci prema predmetnom pronalasku obezbeđuju da se u ekstraktima očuva visok sadržaj polifenola, flavonoida i(li) proantocijanidina prisutnih u kakao zrnu, tako da se, uz povoljan aromatski profil, dobije i optimalni prinos zdravih sastojaka u konačnom čokoladnom proizvodu.

1

Komplet za proizvodnju čokolade prema predmetnom pronalasku donosi tu prednost što obezbeđuje polazne materijale za veoma veliki broj različitih visokokvalitetnih proizvoda na bazi kakaa, gde neželjene hidrofilne komponente rastvorljive u vodi (kao što su gorki i(li) astringentni niskomolekulski polifenoli, npr. katehini) mogu da budu uklonjene dok je istovemeno zadržan visok sadržaj aroma rastvorljivih u vodi, polifenolnih sastojaka i vitamina iz zrna/loma kakaa, te su očuvane njihove visoke koncentracije usled malog termičkog opterećenja.

Stoga je moguća proizvodnja mnogih varijanti čokoladnih proizvoda, u kojima su primetne tipične odlike vezane za poreklo, sortu i berbu kakao zrna, bez obzira na specifični stepen fermentacije korišćenog zrna/loma.

Primeri postupaka za proizvodnju čokolade i proizvoda nalik čokoladi na osnovu kompleta za proizvodnju, ili na osnovu ekstrakata dobijenih u postupku prema prvom rešenju, redom, biće opisani u tekstu koji sledi.

Postupak za proizvodnju čokoladnih proizvoda

Veći broj proizvoda ekstrakcije zrna kakaa proizveden u skladu sa koracima postupka navedenim u prvom rešenju može da se koristi za pripremu velikog broja različitih čokoladnih proizvoda, kao što će biti opisano u trećem rešenju koje sledi.

Slika 3A ilustruje primer postupka za dobijanje crne čokolade i mlečne čokolade, gde se ekstrakti arome kakaa dobijeni dearomatizacijom vodene faze i(li) opciono arome prženog kakaa dobijeni iz koraka sušenja/prženja (kao što je naznačeno na slici 2) prvo dodaju u kakao puter. Pre nego što se podvrgne koraku končiranja, osušeni i isprženi čvrsti kakao prah se meša sa kakao puterom sa dodatim aromama, te se fino melje. U smešu može da se doda polifenolni prah, ukoliko je to poželjno, kako bi se obezbedila intenzivnija aroma i viši sadržaj antioksidanasa u konačnom proizvodu. Moguće je dodatno prilagoditi ukus ili ga razviti dodavanjem jednog ili većeg broja sastojaka izabranih iz grupe koja se sastoji od šećera, zaslađivača, pulpe kakaa i(li) voćnih sokova. Za pripremu mlečne čokolade, dodatno se dodaje mleko u prahu, poželjno je da to bude pre koraka mešanja. Opciono može da se doda emulgator (npr. lecitin) pre končiranja, kako bi se smanjila viskoznost, kontrolisala kristalizacija šećera i parametri toka čokolade, te kako bi se olakšalo homogeno mešanje sastojaka. Takođe je moguće dodati dodatne sastojke i arome, kao što su, na primer, vanila, rum i tako dalje, pre ili u toku koraka končiranja.

Proces končiranja dovodi do preraspodele supstanci koje daju aromu iz suvog kakaa u masnu fazu, uz istovremeno uklanjanje neželjene sirćetne, propionske i buterne kiseline iz

1

čokolade, smanjenje sadržaja vlage i ublažavanje ukusa proizvoda. Temperatura u uređaju za končiranje se kontroliše i menja u zavisnosti od različitih vrsta čokolade (od oko 49<o>C za mlečnu čooladu do oko 82<o>C za crnu čokoladu). Iako u određenoj meri zavisi od temperature, trajanje končiranja u konvencionalnom procesu proizvodnje čokolade generalno se kreće od 16 do 72 časa, kako bi se postigli dobri rezultati. U postupku prema predmetnom pronalasku, poželjno je da končiranje traje kraće od 16 časova, još poželjnije je da to bude kraće od 12 časova, a tipično je 10 časova ili manje. Tako ne dolazi do gubitka željenih karakteristika arome koji se uočava kod dužih postupaka končiranja.

Kao alternativni čokoladni proizvod koji može da se proizvede postupkom proizvodnje čokolade prema predmetnom pronalasku kao što je naznačeno na slici 3B može da se pomene bela čokolada, koja je obično smeša kakao putera, šećera, suvog ostatka mleka, emulgatora (npr. lecitina) i, opciono, vanile zarad arome, u zavisnosti od recepta proizvođača.

Konvencionalni postupci za dobijanje bele čokolade podrazumevaju upotrebu deodorizovanog kakao putera. Specifično, kakao puter se konvencionalno priprema u postupcima koji podrazumevaju alkalizaciju kakao tečnosti, što doprinosi visokom sadržaju kompnonenata gorkog ukusa u kakao puteru koje je potrebno ukloniti, što se može postići ekstrakcijom organskim rastvaračem ili ubrizgavanjem pare kako bi se dobio kakao puter sa slabim mirisom, koji nije gorak i koji nema ukus, kao baza za dalju pripremu bele čokolade. Međutim, poznato je da takvi procesi podrazumevaju smanjenje sadržaja vitamina i antioksidanasa u kakao puteru.

Prednost upotrebe tehnika opisanih u predmetnoj prijavi je ta što se može dobiti kakao puter sa manje gorkih aroma, tako da je potrebna samo blaga prerada kakao putera, ili nije uopšte potrebna prerada, kako bi takav puter bio upotrebljiv za proizvodnju bele čokolade, što takođe dovodi do očuvanja većeg sadržaja željenih komponenti kao što su vitamini ili antioksidansi.

Uz to, ponovnim kombinovanjem kakao putera sa aromama kakaa i(li) aromama iz prženog kakaa i(li) polifenolnim prahom dobijenim u postupku prema prvom rešenju, omogućava se dobijanje bele čokolade koja ima karakterističan i specifičan ukus kakaa.

Čokolada ili proizvodi nalik čokoladi dobijeni primenom postupaka prema predmetnom pronalasku mogu da budu u bilo kom pogodnom obliku i mogu, na primer, da se pakuju kao čvrste table ili štanglice, da se pune i koriste kao premazi, da se koriste u drugim konditorskim i pekarskim primenama (npr. za premazivanje ili filovanje kolača, premazivanje ili filovanje keksa, premazivanje ili filovanje patišpanja ili kao premaz na sladoledu). Takođe,

1

dobijena čokolada ili proizvodi nalik čokoladi mogu opciono da sadrže dalje aditive, koji se dodaju pre finalne upotrebe proizvoda.

Nakon što se uputi u predmetni pronalazak opisan iznad, stručnjak u ovoj oblasti lako će uvideti njegove mnoge druge odlike, modifikacije i unapređenja.

2

Claims (13)

Patentni zahtevi

1. Postupak za preradu fermentisanog ili inkubiranog zrna kakaa, koji podrazumeva sledeće korake:

dodavanje vode u fermentisana ili inkubirana zrna ili lom kakaa kako bi se dobila suspenzija;

vlažno mlevenje navedene suspenzije;

podvrgavanje navedene suspenzije termičkom tretmanu na temperaturi od 70<o>ili nižoj; razdvajanje suspenzije na vodenu fazu (težu fazu), masnu fazu (lakšu fazu) i čvrstu fazu, gde navedena masna faza sadrži kakao puter kao glavni sastojak i čvrste sastojke i(li) vodu kao manje zastupljene sastojke, a navedena čvrsta faza sadrži kakao prah i vodu;

te zasebnu preradu ove tri faze, koja opciono podrazumeva:

izdvajanje kakao putera iz masne faze,

izdvajanje kakao praha iz čvrste faze i

izdvajanje arome kakaa i polifenolnog praha iz, u najmanju ruku, vodene faze; naznačen time što korak odvojene prerade tri faze podrazumeva: neutralisanje sirćetne kiseline nastale tokom fermentacije ili nastale ili dodate pre ili tokom inkubacije kakao zrna u vodenoj fazi; i(li) uklanjanje navedene sirćetne kiseline iz vodene faze.

2. Postupak prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što se sirćetna kiselina uklanja iz vodene faze destilacijom, ekstrakcijom, procesom na tečnoj membrani emulzionog tipa, isoljavanjem ili njihovim kombinacijama.

3. Postupak prema patentnim zahtevima 1 ili 2, naznačen time što se vodena faza podvrgava jednom ili većem broju koraka koncentrovanja kako bi se dobili navedeni ekstrakti arome kakaa i polifenolnog praha.

4. Postupak prema patentnom zahtevu 3, naznačen time što se sirćetna kiselina uklanja iz vodene faze pre ili tokom koraka koncentrovanja.

5. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se aroma kakaa i polifenolni prah estrahuju iz vodene faze i čvrste faze.

6. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što dalje podrazumeva korak sušenja čvrste faze u sušilici nakon razdvajanja tri faze, kako bi se dobile aromatične komponente i suva masa kakaa.

7. Postupak prema patentnom zahtevu 4, naznačen time što je navedena sušilica bubanj sušilica.

8. Postupak prema patentnom zahtevu 4 naznačen time što je sušilica uređaj za mešanje koji podrazumeva: cilindrično, tubularno telo sa ulaznim i izlaznim otvorom za čvrstu fazu koje je postavljeno tako da mu je uzdužna osa horizontalna i zatvoreno na suprotnim krajevima završnim pločama; koaksijalni omotač za grejanje ili hlađenje; i rotor sa lopaticama koji je oslonjen tako da rotira unutar tubularnog tela, pri čemu su njegove lopatice postavljene u helikoidni položaj i orijentisane za centrifugiranje čvrste faze koja se prerađuje i njeno istovremeno prenošenje ka izlaznom otvoru, gde je izlazni otvor je u komunikaciji, preko voda, sa uređajem za razdvajanje aromatične faze iz osušenog proizvoda kako bi se čvrsta masa kakaa kontinualno sušila a aromatične komponente izdvajale.

9. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se svaki od navedenih koraka prerade kakaa izvodi bez upotrebe rastvarača različitih od vode.

10. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se svaki od navedenih koraka prerade kakaa izvodi na temperaturi koja ne prelazi približno 70°C.

11. Postupak za proizvodnju čokolade ili proizvoda nalik čokoladi koji podrazumeva korake:

dodavanja vode u fermentisana ili inkubirana zrna ili lom kakaa kako bi se dobila suspenzija;

vlažnog mlevenja navedene suspenzije;

podvrgavanja navedene suspenzije termičkom tretmanu na temperaturi od 70<o>ili nižoj; razdvajanja suspenzije na tri faze: vodenu fazu (težu fazu), masnu fazu (lakšu fazu) i čvrstu fazu, gde navedena masna faza sadrži kakao puter kao glavni sastojak i čvrste sastojke i(li) vodu kao manje zastupljene sastojke, a navedena čvrsta faza sadrži kakao prah i vodu;

te zasebne prerade ove tri faze, koja podrazumeva:

izdvajanje kakao putera iz masne faze,

izdvajanje kakao praha iz čvrste faze i

izdvajanje arome kakaa i polifenolnog praha iz, u najmanju ruku, vodene faze; ponovno spajanje eksktrakta arome kakaa i ekstrakta kakao putera;

mešanje tako ponovo spojenih ekstrakata sa navedenim ekstraktom kakao praha, navedenim ekstraktom polifenolskog praha i(li) mlekom u prahu;

te završno mlevenje (končiranje) navedene smeše;

naznačen time što korak odvojene prerade tri faze dalje podrazumeva: neutralisanje sirćetne kiseline nastale tokom fermentacije ili nastale ili dodate pre ili tokom inkubacije kakao zrna u vodenoj fazi i(li) uklanjanje navedene sirćetne kiseline iz vodene faze.

12. Postupak prema patentnom zahtevu 11, naznačen time što se ponovno spojeni ekstrakti mešaju sa, u najmanju ruku, navedenim ekstraktom kakao praha i navedenim ekstraktom polifenolnog praha.

13. Postupak prema patentnim zahtevima 11 ili 12, naznačen time što se ponovo spojeni ekstrakti dalje mešaju sa šećerom, zaslađivačem ili pulpom kakaa.

2