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ETAPAS Y EQUIPOS DEL PROCESO.
RECEPCION DEL GRANO.
El cacao que llega de las diferentes zonas productoras es sometido a un control de calidad, en el
que se determina si ha recibido un proceso de beneficio de manera adecuada o no.
Diagrama.
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LIMPIEZA Y CLASIFICACION.
El grano de cacao una vez haya pasado la revisión de calidad es llevado a la máquina limpiadora a
través de un sistema de transporte por cangilones. El objetivo de esta operación es retirar los
contaminantes que pueden generar peligro para la salud del consumidor, deficiencias en la calidad
del producto final y daño en los equipos. Estos contaminantes pueden ser piedras, tornillos, polvos,
cuerdas, excrementos de animales, residuos químicos de herbicidas, plaguicidas, etc. Por las
características de la mayoría de los contaminantes, ésta se efectúa en seco, utilizando
básicamente la aspiración y tamizado, además de imanes que retienen las partículas ferrosas.
Una buena limpiadora debe separar además, todas las partes específicamente más pesadas y las
partes específicamente más livianas. El cacao en grano debe clasificarse por tamaños y por lo
tanto, es recomendable que en la clasificación los tamices o las cribas sean intercambiables.
Diagrama.
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TOSTADO.
Con el cacao correctamente fermentado, secado, limpio y clasificado proveniente de la anterior
operación, se realiza la tostión donde se logra el desarrollo del aroma y el sabor característico del
chocolate. Entre otros aspectos, se busca oscurecer el color, facilitar el desprendimiento de
la cascarilla y alcanzar una textura ideal para el quebrantamiento del grano. Durante la tostión de
los granos de cacao suceden cambios químicos conocidos con el nombre de reacciones de
Maillard, las cuales causan modificaciones en los aminoácidos libres y azúcares reductores que
conducen a la formación de aromas y sabores.
El cacao es llevado al tostador a través de un sistema neumático de transporte. El torrefactor, está
constituido por una tolva de carga, un cilindro de cocción rodante incorporado en un tambor fijado a
un basamento que contiene el horno, una tina de enfriamiento y un ciclón.
El horno de combustión, construido en piedra refractaria está provisto de tiraje reforzado, con la
aplicación de un quemador adecuado, el cual utiliza A.C.P.M.
El torrefactor está dotado de un termómetro, válvulas mariposa, tuberías de enlace al ciclón,
motores con sus conexiones y tablero de mando situado en un basamento. En total la máquina la
compone un quemador de A.C.P.M., un horno refractario, un tambor de cocción, un aspirador, una
tina de enfriamiento, una salida de aire de enfriamiento, un ciclón y un bastidor.
El aire es el portador del calor. En el tostador continuo el aire se calienta en los registros
calentadores de vapor mediante el procedimiento del aire circulante siendo presionado o bien
aspirado alternadamente y a alta velocidad a través de los registros calentadores y el grano a
tostar, con ayuda de potentes ventiladores auxiliares.
El aire de salida húmedo es sustituido por aire nuevo que anteriormente fue precalentado en la
refrigeración del producto tostado. Se garantiza la temperatura de tostado constante por un
dispositivo automático regulador de vapor. El bloqueo de la cuba, que está ubicado entre la zona
de tostado y refrigeración evita el retorno del grano tostado de la zona de refrigeración al entrar la
nueva carga.
Las distintas variedades de cacao presentan diferencia en los tiempos y temperatura de tostión.
Estos cambios dependen básicamente del tipo de tostador y la eficiencia en su transferencia de
calor, el tamaño del grano, la fermentación, el contenido de humedad inicial y aciertas
características internas del grano.
Normalmente se aprende a distinguir el grano de tostión al quebrar el grano, frotarlo y olerlo ; pero
un control más adecuado requiere instrumentos de precisión como termómetros para determinar la
temperatura del producto y la temperatura del aire, y un sistema de determinación de humedad
final. Como la humedad es tan baja en productos tostados, los instrumentos comunes para la
determinación de la humedad del cacao crudos basados en la conductividad eléctrica, no son muy
precisos. Es mejor utilizar el método de la estufa a 105 oC hasta peso constante, según norma
ICONTEC, o determinación con desecadores infrarrojo que a 130 oC por 20 minutos da la lectura
del vapor de humedad.
La alimentación del cacao se realiza estando el tostador a 160 oC, al alimentarlo la temperatura se
baja más o menos a unos 130 oC y se demora 10 minutos en volver a subir a la temperatura inicial
de tostión.
Según la literatura la humedad máxima ideal que debe contener el grano antes de la tostión es del
8%.
El tiempo promedio de tostación del cacao en grano es de 30 minutos, pero varía según el tipo de
cacao que se esté tostando. Así, las pasillas de cacao, el cacao de segunda y el de primera
requieren tiempo de tostación diferentes, siendo menor el de la pasilla.
Las perdidas por humedad en esta etapa corresponden a un 8% de lo cargado inicialmente.
Diagrama.
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TRILLADO O DESCASCARILLADO.
La eliminación de la cáscara se realiza basada en la diferencia de densidades de la cáscara y el
grano.
Los granos de cacao son entregados a la máquina, a través de un sistema neumático de
transporte. Un tamiz previo separa los granos quebrados de los enteros, antes de que ellos entren
en el quebrantador de impacto o de trituración, reduciendo de esta forma la cantidad de pedazos
finos. Luego un tamiz clasificador separa la mezcla de granos quebrantados de más grandes a
más chicos, en diferentes grupos. Los granos no quebrados pasan forzosamente de nuevo al
elevador. Las cascarillas en diferentes grupos de cacao partido son absorbidas por canales de
succión, separadas del flujo del aire en las cámaras de expansión y conducidas por tornillos de
descargas con esclusas de aire a un tornillo sinfín colector.
Los granos quebrados salen limpios de la máquina por un canal colector, ubicado al lado de la caja
del tamiz. En el separador de polvo es limpiado el aire que sale del soplador.
Es muy importante que la trilladora tenga forma de ajustar la presión del aire sobre cada una de las
mallas en forma precisa, pues de esta depende :
- La cantidad de cáscaras que quede en el cacao, lo que afecta directamente la calidad de la taza,
es decir, si hay alto contenido de cascarilla en la taza queda un residuo sólido que generalmente
no es aceptado por el consumidor.
- Si hay una succión demasiado fuerte, en la cáscara se va encontrar cacao, lo que ocasiona unas
mermas muy altas.
La cascarilla eliminada en esta etapa corresponde a un entre 7 y 8% de lo cargado inicialmente.
Diagrama.
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MOLIENDA.
Por medio de las fuerzas de fricción y compresión, los granos de cacao se convierten en masa,
pasta o licor de cacao al pasar por el proceso de molienda. Los molinos pueden ser de discos, de
rodillos o de bolas, generalmente la molienda se realiza en dos molinos : triturador y refinador. Casi
siempre el primero es un molino de percusión y el segundo un molino diferencial o de rodillos. El
objetivo ideal de la molienda es obtener tamaños de partículas menores o iguales a 0.04 mm, al
menos en el 60% de las partículas.
El molino de percusión es un molino previo para triturar los granos de cacao quebrados
provenientes de la descascarilladora, y convertirlos en una masa líquida de cacao. Estos molinos
vienen provistos de una parrilla cribadora intercambiable, con ancho de separación que oscilan
entre 0.08 - 0.05 mm. El producto a moler queda en el proceso de molienda hasta que se halla
logrado la finura requerida, para poder llegar a través de la parrilla cribadora a la salida. El
producto molido es recogido en un recipiente y trasladado al siguiente molino, ya sea manual o
mecánicamente a través de una bomba de masas o de pistones rodantes. El molino diferencial o
de rodillos son utilizados para la refinación de cacao premolido, destinado a la producción de
chocolatinas y coberturas de chocolate.
La máquina consiste en un juego de cinco cilindros, cada uno con 600 mm de longitud y 250 mm
de diámetro. Los tres primeros que se encuentran ubicados en la parte superior de la máquina
realizan la primera y segunda molienda del grano y los dos últimos ubicados en la parte inferior de
la máquina realizan la molienda de refinación. La máquina cuenta además con un sistema de
cribado que clasifica el producto por el tamaño de la partícula, obligando a la recirculación o al
paso inmediato a la salida exterior de la máquina.
El rendimiento del equipo depende en gran parte de la colocación o no de estos tamices. Pruebas
han demostrado un tamaño adecuado de la partícula del licor de cacao para la elaboración de
chocolate de mesa lo que significaría poder eliminar los tamices.
La máquina cuenta además con un sistema de acondicionamiento del aire de 12.000 B.T.U. para la
refrigeración del grano.
El molino cuenta además con una plataforma que lo eleva 2.40 m del nivel del piso con el fin de
poder aprovechar la gravedad en el transporte de la masa de cacao.
Para la producción de chocolate de mesa para el mercado nacional las fábricas utilizan solamente
molinos de percusión que permiten la obtención de la finura de partículas recomendada en el rango
de 0.04 mm - 0.10 mm.
Diagrama.
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ENFRIAMIENTO.
Debido a las fuerzas de fricción generadas en los molinos de licor de cacao se calienta (En molinos
con circulación de agua refrigerante la masa alcanza temperaturas de 60 - 70ºC), por lo tanto, se
recomienda enfriar la masa de cacao lo más rápido posible con el objeto de conservar todas las
propiedades organolépticas y obtener la temperatura adecuada para el moldeo.
Este enfriamiento se realiza en tanques con agitadores y recubierto con una camisa (de doble
pared) por la que circula agua fría (15ºC o menos). En este proceso la temperatura de la masa
debe bajarse hasta 38 - 40ºC.
Diagrama.
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MEZCLA Y TEMPERADO.
De los tanques de enfriamiento el licor de cacao pasa a una mezcladora donde se le adiciona el
azúcar y la lecitina en forma opcional y otros ingredientes adicionales. La lecitina es un
emulsificante que ayuda a producir y a mantener la espuma cuando se prepara el chocolate. Las
proporciones que se utilizan en chocolate de mesa con azúcar son:
- 32% de licor de cacao, 16% de lecitina, 50% de azúcar en polvo, 2% esencia de clavos y canela.
Otra formulación es 30% licor de cacao, 10% de lecitina y 60% azúcar en polvo.
Una formulación para chocolate amargo sería:
- 90% de licor de cacao (60% cacao corriente y 30% pasilla), 9% de lecitina y 1% esencia de clavos
y canela.
Temperar chocolate significa crear en la fracción grasa, o sea la manteca de cacao, un número
suficiente de partículas de cristalización en forma estable y distribuirlas de manera homogénea en
la masa.
Con estas condiciones se podrá obtener un producto terminado caracterizado por :
- Superficies brillantes.
- Rotura exacta de estructuras muy finas.
- Contracción máxima durante la solidificación.
- Prolongada conservación y mayor estabilidad térmica.
El chocolate es una suspensión de sustancias sólidas como azúcar, cacao, etc., en fases grasas
(manteca de cacao y lecitina). Es justamente la fase grasa la que determina las vibraciones del
estado físico en función de la temperatura y de eventuales tratamientos térmicos. Como se sabe la
manteca de cacao es una sustancia que puede solidificarse en cuatro formas cristalinas indicadas
en 4 letras griegas: GAMMA ( ), ALFA ( ), BETA PRIMA (ß'), y BETA (ß), cuyas zonas de fusión
está comprendida respectivamente alrededor de las siguientes temperaturas 17ºC - 24ºC - 28ºC 34ºC.
De estas sólo la forma BETA es aquella estable que proporciona las mencionadas características
cualitativas del producto terminado (enumerada anteriormente). Las transformaciones cristalinas
son de tipo exotérmico por lo cual, durante dichas fases es necesario eliminar el calor latente que
como se sabe, resulta de 36 Kcal/kg. Pre-cristalizaciones insuficientes causan dificultades tanto en
el túnel de enfriamiento como durante el desmolde con la obtención de un producto acabado
inestable y de baja calidad. Por el contrario pre-cristalizaciones excesivas otorgan al producto una
viscosidad muy elevada, con inconvenientes al momento de dosificación y de la nivelación.
La máquina empleada en esta etapa consiste en un tanque de doble pared provisto de agitadores
de doble cinta helicoidal, realiza dos operaciones. La primera operación que realiza, es bajar la
temperatura de la masa proveniente del molino, esto gracias a que por su sistema de doble pared
puede circular agua fría, en una segunda operación, mezcla el licor de cacao con los otros
ingredientes del chocolate de mesa.
Procedimiento de temperado.
El chocolate entra a 40 ºC- 45 ºC, se extrae del tanque de depósito mediante una bomba regulada
según la capacidad deseada. El producto entra en la parte inferior de la columna temperante y
pasa a través de varios vasos con un recorrido de laberinto. A medida que pasa por varios sectores
temperantes transfiere al agua de enfriamiento tanto el calor sensible - dado que la temperatura
debe descender desde 45º C - 40 ºC hasta alcanzar la precristalización. ( por lo general
comprendida entre 27º C y 31ºC), según el tipo de chocolate como también del calor latente o de
cristalización expulsado por la parte grasa durante la cristalización.
Por lo general, en el penúltimo sector se mantiene una temperatura cercana o inferir a aquella de
formación de los cristales ß', mientras que en el último sector de homogenización se mantiene una
temperatura superior a 30º C. De esta manera se obtiene una notable cantidad de cristales ß y
también ß'. La sucesiva calefacción junto a una mezcla prolongada, provoca la fusión de los
cristales ß' y la difusión de los cristales ß, los cuales, por efecto de trituración alcanzan las
dimensiones microcristalinas, indispensablemente para la obtención de un excelente temperaje. El
producto se encuentra ahora en condiciones de temperaje perfecto, pero resulta térmicamente
inestable , por tanto deberá llegar a la utilización sin sufrir variación de temperatura. Por tal motivo ,
la tubería de envío al moldeo se debe mantener absolutamente a la temperatura de temperaje.
En resumen, el temple o temperado consiste en pre-cristalizar la manteca de cacao mediante
cambios rápidos de temperaturas, para esto se recomienda bajar el chocolate hasta 27° C para
destruir algunos tipos de cristales indeseables y volverla a subir a 30°C para ser moldeado.
La máquina temperadora consiste en un tanque de doble pared con agitador cuya función es
adecuar la masa a la temperatura de moldeo, con el fin de evitar afloramientos en el producto final
debido a la diferencia de temperaturas entre el molde y el producto.
Diagrama.
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MOLDEO.
El chocolate azucarado se coloca en moldes con capacidad de 250 gramos divididos en 10
pastillas. El chocolate amargo se coloca en moldes con capacidad de 125 gramos divididos en 16
pastillas, el moldeo puede hacerse mecánicamente por medio de pistones y émbolo que dosifican
el volumen o peso necesario o también con un dosificador manual de menos precisión.
Si utilizamos el moldeo mecánico podemos utilizar una máquina dosificadora, consistente en una
envasadora volumétrica para el llenado de envases o moldes de productos líquidos y viscosos.
Esta máquina está fabricada en acero inoxidable y teflón en todas las partes en contacto con el
producto, con émbolo de vitón , que permite su utilización en la mayoría de líquidos y pastas.
Es de accionamiento neumático que da una precisión en la dosificación así como la posibilidad de
regular con gran exactitud la velocidad de aspiración y la de impulsión del producto de forma
independiente, asegurando su adaptación a cualquier viscosidad del producto a moldear. El
accionamiento puede ser manual mediante pedal, o automático con velocidad variable.
Esta máquina incorpora una tolva de uso universal para el envasado de productos viscosos, esta
tolva puede llevar un sistema de regulación de la temperatura del producto, por lo cual, incorpora
un termostato para el control de la temperatura y un agitador lento para homogenizar el producto.
El accionamiento de esta máquina es neumático a través de aire comprimido y puede dar un
rendimiento de 1800 moldes por hora.
Ya estando el chocolate en los moldes se pasa por una mesa o banda transportadora-vibradora,
con el objeto, de que la masa de chocolate adquiera la forma del molde y desaloje todas las
burbujas de aire internas.
Como la masa de chocolate sale del proceso de temperado a 30° C, se recomienda que los moldes
se encuentren a la misma temperatura con el objetivo de evitar el choque térmico y disminuir la
posibilidad que las pastillas se fracturen al momento de desmoldearlas. El acondicionamiento del
molde es importante además para dar una buena apariencia a la superficie de la pastilla, ya que se
evita el afloramiento de las grasas durante el almacenamiento del producto final.
Diagrama.
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REFRIGERACION.
Se puede utilizar sistemas de enfriamiento para acelerar el proceso de solidificar la manteca de
cacao, basta con temperaturas de 10°C a 14° C por 20 minutos, luego de los cuales se desmolda
fácilmente por medio de un golpe.
Diagrama.
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MADURACION.
Esta es una operación alternativa, el objetivo es mantener el chocolate a una temperatura
aproximada de 15° C durante un período de 24 a 48 horas, con el fin de madurar el producto y así
evitar afloramientos sobre la superficie de las tabletas de chocolate.
Diagrama.
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EMPAQUE.
El área locativa para esta sección debe ser diseñada de tal manera que sea bien fresca o con aire
acondicionado, porque a temperaturas mayores de 30° C el chocolate se derrite fácilmente ; se
recomienda una temperatura de almacenamiento de 18 °C - 23 °C y una humedad relativa inferior
de 50%.
El empaque puede realizarse de forma manual o mecánica. Existen máquinas empacadoras que
hacen todo el proceso recubriendo con papel las pastillas y pegándolo. Estas máquinas pueden ser
neumáticas o mecánicas y pueden trabajar a velocidades muy altas.
El empaque de las pastillas de chocolate debe cumplir dos objetivos, el primero es proteger a las
barras de posibles olores que se pueden adquirir del medio ambiente, además impedir que la grasa
que pueda soltar el chocolate traspase a la superficie de la envoltura y sea visible al consumidor.
El segundo objetivo es la presentación del producto y como protección a los agentes externos que
pueden modificar el estado del chocolate. En el empaque va impreso la marca del chocolate, el
nombre de la fábrica que lo produce, sus ingredientes, peso etc.
La imagen del producto, es creada a través de detalles estéticos, lo llamativo del empaque, así
como la protección al contenido son factores principales que ejercen influencia en la decisión de
compra de una marca específica. Por lo tanto, el empaque adecuado es un determinante en el
éxito o en el fracaso comercial.
Una vez empacadas las libras, estas se colocan en cajas de cartón de 50 o 25 libras en las que
serán transportadas a los sitios de expendio.
Fuente: http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311902/311902_ee.htm