23 Şubat 2010 Salı

Kakao çekirdeğinin, yağının, kütlesinin ve tozunun (fiziksel ve kimyasal) kompozisyonu nedir?



Kakao çekirdeklerinin ve kakao ürünlerinin fiziği ve kimyası çok komplekstir, aldığı proseslere bağlı olarak tohum yaşamı boyunca değişir. Aşağıdakiler çekirdeğin hayatı boyunca ki değişikliklerin bir göstergesidir, bunların yanı sıra kakao çekirdeklerinin fiziği ve kimyası hakkına da detaylı bilgi yer almaktadir.

Kakao çekirdekleri



Kakao çekirdekleri, Theobroma cacao ağacının tohumlarıdır. Her bir tohum 2 kotiledon (uç) ve kabuk içerisine tamamen saklanmış küçük bir embriyo bitkisinden oluşur. Kotiledonlar, gelişmekte olan bitki için gıda maddesini depolarlar ve tohum çimlendiğinde bitkinin ilk iki yaprağını oluştururlar. Gıda depoları kakao yağı olarak bilinen yağdan oluşur ve kuru tohumun ağırlıkça yaklaşık yarısı kadardır. Yağın miktarı, erime noktası ve sertliği gibi özellikleri kakaonun çeşidine ve çevresel koşullara bağlıdır.

Tohumlar fermente olur ve böylece hem tohumu çevreleyen posada hem de tohumun içerisinde kimyasal değişikliklere neden olur. Bu değişiklikler çikolatanın lezzetinin gelişmesine ve tohumların renginin değişmesine neden olur. Daha sonra tohumlar hammadde gibi kurutulur ve prosesörlere dağıtılır böylece kakao kitlesi, kakao tozu ve kakao yağı üretilebilir. İşlemenin ilk aşamasında çekirdeklerin renginin ve lezzetinin değişmesi ve kabukların ayrılması için çekirdekler kavrulur. Kavrulmadan ve kabukların uzaklaştırılmasından sonra lezzetin ve rengin değişmesi için alkalizasyon işlemi uygulanır.

Fermantasyon ve kurutmadan sonra kimyasal kompozisyonuna ait bir analiz sonucu aşağıdaki gibidir:

Uç % Maksimum

Kabuk % Maksimum

Su

3.2

6.6

Yağ (kakao yağı, kabuk yağı)

57

5.9

Kül

4.2

20.7

Azot

Toplam azot

2.5

3.2

Teobromin

1.3

0.9

Kafein

0.7

0.3

Nişasta

9

5.2

Ham lif

3.2

19.2

Bu çekirdeğin kimyasal kompozisyonuna ait bir gösterge verir; bununla birlikte, kimyasal kompozisyonun çekirdeğin çeşidinde, fermantasyon ve kurutma işlemlerinin kalitesine ve daha sonraki işlemlerine bağlı oldu unutulmamalıdır.


Kakao kitlesi veya likörü


Kakao kitlesi kakao çekirdeğinin uçunun öğütülmesiyle elde edilir. Kakao likörünün kalitesi kullanılan çekirdeğe bağlıdır. Üreticiler sıklıkla istenilen kalite, aroma ve lezzeti kazandırmak için farklı çeşitlerdeki çekirdekleri karıştırırlar. Kakao likörü daha sonra, renginin ve aromasının aynı zamanda kimyasal kompozisyonunda değişmesi amacıyla kavrulma ve alkalizasyon işlemlerine tabi tutulur.

Kakao yağı

Yağ veya kakao yağı sayılı yollardan çekirdekten ekstrakte edilerek elde edilir. Saf pres yağı yatay preslerden kakao kitlesinden ekstrakte edilir. Alt-standart kakao çekirdekleri kabukları ayrılmadan sürekli expeller presler kullanılarak preslenebilir. Saf pres yağı için herhangi bir temizlemeye ihtiyaç yoktur fakat genellikle koku alma işlemi uygulanır. Expeller prosesinden sonra arta kalan küspeden yağı ekstrakte edebilmek için bir solvent ekstraksiyonu uygulanır; bu çeşit yağların rafine edilmesi gerekir. Kakao ucundan presleme işlemi ile elde edilen kakao yağı şu özelikleri gösterir: 20˚C'nin altında gevrek yapı, yaklaşık 35˚C'de erime noktası ile birlikte 30˚C-32˚C civarında yumuşama. Kakao yağı sayılı gliseridlerden oluşur. İki çalışma bütünü oluşturan gliseridlerin yüzdelerini göstermektedir:

Gliseridler

Yüzde

Üçlüdoymuş

2.5 ila 3.0

Üçlüdoymamış (triolein)

1.0

İkilidoymamış

Stearo-diolein

6 ila 12

Palmito-diolein

7 ila 8

Teklidoymamış

Oleo-distearin

18 ila 22

Oleo-palmitostearin

52 ila 57

Oleo-dipalmitin

4 ila 6


Kakao tozu


Kakao tozu, kakao kitlesinden oluşur. Presler yağın bir kısmını uzaklaştırmak için kullanılır ve kakao pres keki denilen katı bir madde bırakırlar. Bu kek daha sonra kakao tozu oluşturmak üzere ufak parçalara kırılır. Farklı kompozisyonlarda ve farklı miktarlarda yağ içeren kakao tozu üretmek için işlemler değiştirilebilir.

Kakao tozunun kompozisyonu aşağıdaki gibidir, fakat kompozisyonun kavurma, alkalizasyon ve presleme işlemlerine bağlı olduğu unutulmamalıdır:

Nem %

3.0

Kakao yağı

11.0

pH (%10 süspansiyon)

5.7

Kül %

5.5

Suda çözünür kül %

2.2

Orijinal kakaodaki K2O cinsinden suda çözünür külün alkalinitesi %

0.8

Fosfat (P2O5 cinsinden) %

1.9

Klorür (NaCl cinsinden) %

0.04

%50'lik HCl'de çözünmeyen kül

0.08

Kabuk % (alkalize olmayan uç için hesaplanmıştır)

1.4

Toplam azot

4.3

Azot (alkaloidler için düzeltilmiştir) %

3.4

Protein

Alkaloidler için düzeltilmiş azot x 6.25 %

21.2

Teobromin %

2.8

Referanslar:
Beckett S.T., Industrial chocolate manufacture and use. Second edition. Blackie Academic & Professional, 1994
Minifie B.W., Chocolate, cocoa, and confectionery science and technology. Third edition. Van Nostrand Reinhold, 1989
Dand R., The international cocoa trade. Woodhead Publishing, 1993

22 Şubat 2010 Pazartesi

ÇİKOLATA KALIPLAMADA SICAKLIK KONTROLÜ


ÇİKOLATA KALIPLAMADA SICAKLIK KONTROLÜ

GENEL BİLGİ

Çikolata; kakao yağı, şeker ve çikolata tipine göre kakao kütlesi ve/veya toz kakao, süt ve/veya süt tozu ve çeşni maddeleri, ayrıca katkı maddeleri yönetmeliğinde müsade edilen katkı maddelerinin de ilavesi ile tekniğine uygun şekilde hazırlanıp kalıplanarak elde edilen bir mamuldür (TSE 7800, 1990).

Kakao Yağı; çekirdek kakao ve/veya kakao kitlesinden elde edilen çikolata imaline uygun yağdır. (TSE 7800,1990).

Kakao Kitlesi; kabuklarından ayıklanmış kakao çekirdeklerinin öğütülmesi ile elde edilen, çekirdekten ayrılmayan kabuk miktarı kuru madde üzerinden en fazla %5 (m/m), yağ miktarı ise kuru madde üzerinden en az %48 (m/m) olan bir maddedir. (TSE 7800, 1990).
Katkı Maddeleri; Gıda Katkı Maddeleri Yönetmeliği'nde çikolataya katılması kabul edilen maddelerdir. (TSE 7800,1990).

Gıda Maddeleri Tüzüğü’müzde sade ve sütlü çikolatalar şöyle tanımlanmaktadır: İçine kakao yağı ilave edilerek alışılmış usullerle ihzar edilen kakao tozu ve şeker karışımından oluşan müstahzara sade çikolata veya sade çikolata tozu ve bu unsurların süt ve süt tozu ilavesiyle hazırlannış çeşitlerine de sütlü çikolata veya sütlü çikolata tozu denir (ANONYMOUS, 1989).
En basit formuyla ''çikolata'', şeker ile kakao katı maddesinin ve kakao yağı olarak bilinen yağ fraksiyonunu içeren kakao meyvasının bir bileşimidir. Bu şekli genellikle sade çikolata veya bitter çikolata olarak adlandırılır. Süttozu ilavesi ile (süt kuru maddesi ve süt yağı) sütlü çikolata elde edilir. Kakao kuru maddesi hariç, kakao yağı, şeker, süttozunun bileşimi ile beyaz çikolata olarak adlandırılan ürün elde edilir. Pek çok ülkede, çikolatanın üç türü için de yasal düzenlemeler sözkonusudur. Eğer çikolata yapımında kullanılan kakao yağı, kakao kitlesi, şeker ve süttozu hammaddelerinin arasında standart olmayan bir hammadde varsa veya standart olmayan miktarlarda kullanımı sözkonusu ise elde edilen ürün çikolata olarak adlandırılamaz (BOMBA, 1993)


Çikolata ihtiva ettiği maddelerin çeşit ve miktarına göre;
• Sütlü,
• Bitter,
• Beyaz,
olmak üzere üç tipe ayrılır. İhtiva ettiği çeşni ve dolgu maddesine göre ise,
• Sade,
• Çeşnili,
• Dolgulu,
olmak üzere üç çeşide ayrılmaktadır. Sade çikolata, çikolata tipinin adı ile isimlendirilir. Örneğin, bitter çikolata. Çeşnili çikolata ise, çeşni maddesinin ve çikolata tipinin adı ile isimlendirilir. Örneğin, fındıklı sütlü çikolata. Dolgulu çikolata da dolgu maddesinin ve çikolata tipinin adı ile adlandırılır. Örneğin, fondanlı bitter çikolata (TSE 7800, 1990).

TSE 7800'e göre çikolatanın tip özellikleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.



¹ Kakao çekirdeğinin bünyesinden kaynaklanan nişastadır.

ÇİKOLATA ÜRETİM AŞAMALARI

Çikolata hamuru hazırlanması

Çikolata hamuru inceltilmesi

Çikolata hamuru olgunlaştırılması

Çikolata hamuru şekillendirilmesi

Kuvertür hazırlanması

Spesiyal kaplanması

Ambalajlama ve paketleme

Depolama


Şekil 1. Çikolata üretim akım şeması (MELODİ ÇİKOLATALARI,2001)

ÇİKOLATA HAMURU HAZIRLANMASI: Dozaj tankındaki malzeme miktarı, tank üzerinde bulunan fotosel yardımıyla tespit edilir. Miktar, belirlenmiş sınır değerde veya altında ise yağ seviyesinin kabul edilebilir seviyeye gelmesi için borular açılarak hammadde dozaj tankına doldurulur. Dozaj tankı dolunca sistem yağ dolumunu kendiliğinden durdurur. Üretim partisine ilişkin karışım miktarları bilgisi doğrultusunda, depo sorumlusu hammadde ve malzemeyi taşıma bantları ile karışım görevlisine iletir. Karışım görevlisi gelen malzemeyi melanjöre boşaltır. Dozaj tankına gelen hammadde borular açılarak melanjöre aktarılır. Gerekli yağ melanjöre verildiğinde yağ boşaltımı kendiliğinden durur. Melanjör 20 dak çalıştırılır ve kapatılır. Taşıma kazanı mlanjörün altına getirilir ve melanjörün alt kapağı açılır. Hamur taşıma kazanına boşaltılır. Taşıma kazanı silindire ulaştırılır.

ÇİKOLATA HAMURU İNCELTİLMESİ: Taşıma kazanında yer alan hamur, kazanın sonsuz vida sistemi yardımıyla silindirin haznesine aktarılır. Fildişi hamuru el ile kasadan aktarılır. Silindirin haznesi hamur ile doldurulur. Silindirin basınç ve su sirkülasyonu ayarları silindir makinası çalıştırma talimatına göre yapılır. Değerler uygun ise silindir çalıştırılır ve çikolata tozu taşıyıcı bantlara dökülmeye başlar. Kalite kontrol sorumlusu çikolata tozundan numune alır ve laboratuarda tozun kalınlığı incelenir. Faaliyet sürdükçe eksilen miktar kadar hamur hazneye eklenir. Sonuçlar uygunsa silindir çalıştırılmaya devam edilir. Sonuçlar uygun değilse proses sorumlusu uyarılır. Proses sorumlusu silindirin ayarlarını düzeltir. Silindirden yeniden numune alınır. Laboratuarda kalınlık incelenir. Silindir ayarlarının uygunluğu kontrol edilir. Bu işlem silindir ayarları tam olarak uygun olana kadar sürdürülebilir.

ÇİKOLATA HAMURU OLGUNLAŞTIRILMASI: Taşıma bantlarındaki çikolata tozu konçlama makinalarına ulaşır. Konçlama kuru ve yaş konçlama olmak üzere iki türlü yapılır. Kuru konçlamada, makine çikolata tozu ile doldurulmaya başlanır. Konçlama makinası çalıştırılır. Yoğurulmaya başlayan çikolata tozu belirli sıcaklıklara (70 ºC) ulaşır. Konç makinasındaki çikolata tozunun sıcaklığı ölçülür. Sıcaklık kalite planlarında belirtilen değerlere uyuyorsa makine içine üretim partisinde belirtilen kadar kakao yağı dozaj tankından eklenir. Lesitin eklenir. Sıcaklık uygun değilse, uygun olana değin yoğurulmaya devam edilir ve sıvı malzeme eklenir. Yaş konçlamada, üretim partisinde belirtilen kadar bitkisel yağ dozaj tankından eklenir. Lesitin eklenir. Kokolin tozu eklenerek konçlama makinası çalıştırılır. Kuru ve yaş konçlama makinalarına aroma olarak üretim partisinde belirtilen kadar vanilya eklenir. Makine kalite planlarında belirlenen kadar süre çalıştırılır ve daha sonra kapatılır. Sıvı çikolata pompalar yardımıyla dinlendirme tanklarına alınır (MELODİ ÇİKOLATALARI,2001)

Konçlama işleminin yapılmasındaki amaç,
 Rutubetin düşürülmesi
 İstenmeyen kokuların atılması
 Uçucu asitlerin uzaklaştırılması
 İstenen aromanın oluşturulması
 Topaklanmanın ayrıştırılması
 Partiküllerin yağ ile kaplanması
 Viskozitenin ayarlanmasıdır.


ÇİKOLATA HAMURU ŞEKİLLENDİRİLMESİ: Dinlendirme tanklarındaki sıvı çikolata, sıvı kokolin ve pralin pompalar yardımıyla dinlendirme tanklarından stok tanklarına alınır. Temperleme makinasına stok tankından besleme yapılır. Temperleme makinasının ayarları yapılır. Çikolata kalite planında belirtilen sıcaklıkta temperlenmiş ise şekillendirme makinasına alınır. Temperlenmemiş ise stok tanklarına geri alınır ve uygun sıcaklıkta temperlenme oluncaya kadar işlem tekrarlanır. Temperleme, çikolatadaki dengesiz kristallerin çok dikkatli olarak eritilip dengeli kristallerin elde edilmesi işlemidir (ÇETİNEL, 1997). Temperlenen çikolata kalıplanmak için depozitöre gönderilir.


KALIPLAMA: Depozitörden yaklaşık 32 C’de gelen sıvı çikolata 27-28C’ye ısıtılmış olan istenen büyüklük ve şekillerdeki kalıplara özel başlıklar vasıtasıyla boşaltılır. Sıvı çikolatanın kalıplara tam olarak yerleşmesi için vibrasyon işlemine tabi tutulan çikolata 10-12C’deki soğutma tüneline girer. Çikolata belirli bir süre kaldığı soğutma tünelinden istenilen kalıbın şeklini almış olarak çıkar. Soğutma tüneli, temperleme ile oluşan kristal çekirdeklerinin devamlılığını sağlayarak istenen şekildeki çikolatanın düzgün ve kararlı kristal yapıyı kazanmasını sağlar. Daha sonra vakum başlıklı robot kollar vasıtasıyla kalıplardan alınan çikolatalar ambalajlanır (MELODİ ÇİKOLATALARI,2001)

AMBALAJLAMA VE DEPOLAMA: Ambalaj olarak, sağlığa zararlı olmayan ve çikolatanın özelliklerini koruyacak vasıfta kağıt, aluminyum, plastik esaslı malzemeler veya bunların kombinasyonları kullanılır. Küçük ambalajlar daha büyük dış ambalajlara konulabilir.

Çikolatanın depolanması ve taşınmasında, ambalajların doğrudan güneş ışığı almasından kaçınılmalı, serin ve kuru yerde muhafaza edilmesi ve koku veren maddelerden uzak tutulması temin edilmelidir. Uygun muhafaza sıcaklığı 16C-20C arasında olmalıdır (TSE 7800, 1990).


ÇİKOLATA ÜRETİM HATALARI

Çikolata üretimi sırasında meydana gelebilecek üretim hataları şu şekillerde olabilmektedir (ÇETİNEL, 1997).

 Yağ çiçeklenmesi
 Şeker çiçeklenmesi
 Kumluluk
 Çatlama, çikolatanın kalınlaşması
 Yüzeyde dalgalanmalar
 Mat yüzey oluşumu
 Kayganlık
 Yüzey lekeleri
 Kötü tat ve koku oluşumu
 Küf gelişimi
 Kuyruk oluşumu



SIVI MAMUL DOLUM HATTI SICAKLIK KONTROLÜ

Temperlenmiş sıvı çikolata sıcaklığı yaklaşık 32C olup, ürün kalıplara basılmadan önce depozitörde toplanmaktadır. Çikolatanın bu sıcaklığı kullanacağımız kontrol cihazının set değerini oluşturmaktadır.

Bu işlem esnasında sıcaklık kontrolü geri beslemeli bir kapalı döngü kontrol sistemiyle sağlanmaktadır. Sıcaklığın ölçülmesi için rezistans termometre kullanılmalıdır. Çünkü rezistans termometreler düşük sıcaklıklarda daha hassas ölçüm yapabilmektedir. Kullandığımız sıcaklık hissedicisi, 0-100C arasında hassas ölçüm yapabilen ve Pt-100 elemanı içeren bir termorezistans olmalıdır. Pt-100 elemanları daha sabit sıcaklık verdikleri, değer değişimi doğrusala daha yakın oldukları ve kullanımları daha yaygın oldukları için daha kolay bulunabildiklerinden dolayı daha çok tercih edilirler.

Kontrol cihazı olarak ise maliyeti azaltmak için oransal kontrol cihazları yerine ON/OFF kontrol cihazı kullanılabilir. Çünkü dolum hattı esnasındaki 1-2C’lik sıcaklık değişimleri çok fazla önemli değildir. E-2000 serisi cihazlardan biri olan E-2111 kontrol cihazı bu amaç için uygundur. E-2000 serisi cihazlar sıcaklık, basınç, ağırlık, seviye, debi, gaz analizi ve bunlar gibi çeşitli proses parametrelerinin ölçü ve kontrolünde kullanılmak üzere standart veya özel olarak kalibre edilebilirler. Bunlar, yüksek okuma hassasiyeti ve kolaylığına sahip, oynar mekanik parçası bulunmayan, sonsuz ömürlü zaman ve dış etkenlerle bozulamayan kalibrasyonlu, yüksek giriş empedanslı, ölçü eleman ve kablo kopmalarına karşı sistemi koruyan ve ikaz eden elektronik cihazlardır.

E-2111, Açık-Kapalı, %1 bandlı kontrol cihazı
Rezistans termometre (E-RT02-1K09-10)

KAYNAKLAR

ANONYMOUS, 1989. Gıda Maddeleri Tüzüğü, Madde 534.

BECKETT, S.T. 1999.”Industrial Chocolate Manufacture and Use”.3.ed. p. 236. Blackwell Science Ltd., U.K.

CHANDAN, R. 1997. “Dairy-based Ingredients”. American Association of Cereal Chemists, Inc., Minnesota.

ÇELİK, Ç. 1998. “Çikolatalı Draje Yapımında Uygulanan Farklı İşlemlerin Raf Ömrü Üzerine Etkileri”. s:3. Y.Lisans Tezi, İTÜ.

ÇETİNEL, Ö.1997. “Çikolata ve Çikolata Kaplamalı Ürünlerde Üretim Hataları”.s.4-9. Bitirme ödevi, İTÜ.

EP00379237A1, 1990. “Fast Process For Chocolate Tempering”. European Patent Application.

HUI, Y.H. 1992. “Encyclopedia of Food Science and Technology”. Vol.1. s.400. John Wiley &Sons, Inc.

LOISEL, C.; KELLER, G.; LECQ, G.; LAUNAY, B. ve OLLIVON, M. 1997 “Tempering of Chocolate in a Scraped Surface Heat Exchanger”. Journal of Food Science 62 (4): 773-780.

MACRAE, R; ROBINSON, R.K; SADLER, M.J. 1993.”Encyclopaedia of Food Science Food Technology and Nutrition”. Vol.2. s. 1095-1097. Academic Press Ltd., U.K.

MINIFIE, B.W. 1989. “Chocolate, Cocoa And Confectionery: Science And Technology”.3.ed.,p. 85-110. Van Nostrand Reinhold, N.Y.

PELİT, 1999. “Kişisel görüşme”. İstanbul.

TÜRK STANDARTLARI ENSTİTÜSÜ. Çikolata TS 7800, Ocak 1990;1-20.

15 Şubat 2010 Pazartesi

SÜTTOZUNUN ÇİKOLATAYA ETKİSİ - EFFECTS OF MILK POWDERS IN CHOCOLATE


SÜTTOZUNUN ÇİKOLATAYA ETKİSİ
(***Ceviren: Serpil ACAR)
Süttozunun fiziksel karakteristikleri proses koşulları ve son ürünün fiziksel ve organaleptik özelliklerini etkilemektedir.
Farklı partikül karakteristiklerinin (yoğunluk, boyut, şekil) ve serbest süt yağ asidi içeriğinin (organik çözücüde kolayca çözünen yağ) proses koşullarına ve çikolatanın karakteristik özelliğine etkisi değerlendirilmiştir.
Çikolata üretimi ve depolama (temperleme koşulları erime reolojisi, sertlik, yağ göçü stabilitesi) koşulları süttozundaki süt yağı içeriğine birçok açıdan bağlıdır. Ama süttozunun partikül karakteristikleri de son ürünün fiziksel ve tekstür özelliklerini de etkilemektedir.

Her ne kadar yukarıda belirtilen süttozlarının yapıları birbirine yakın kompozisyona sahip olsalarda farklı karakteristikler gösteriyorlar.
Sütlü çikolata üretiminde süttozunun serbest yağ içeriği , partikül büyüklüğü ve yapısı , hava içeriği (air inclusion ) gibi karakteristikleri çok önemlidir.
Yüksek serbest yağ içeriği olan veya yağı kolayca ekstrakte edilebilen ve direkt olarak kakao yağı ile etkileşime giren yağ içeriğine sahip süttozları sütlü çikolata yapımında istenilen etkiyi gösterir.
Yüksek yağ içeriği sonucu çikolata viskozitesi düşerken aynı zamanda çikolata üretim prosesi kolaylaştırılır ve kakao yağı miktarından kazanılarak üretim kolaylaştırılmış olur.Çünkü kakao yağı genellikle viskozitenin kontrolü için çikolataya eklenir.
Tablodada özetlendiği gibi süttozu eklenmesiyle sadece yağ oranı değil diğer birçok faktörde çikolatanın özelliklerini etkilemektedir:

Partikül büyüklüğü ve yoğunluğu, internal yapı, renk ve aroma , çikolata yapım proses koşulları ve çikolatanın fiziksel özellikleri ile son ürünün tekstürel yapısal özelliklerini etkilemektedir.
Örneğin, inceltme (refining-particul reduction) sonrası partikül büyüklüğü hamurun viskozitesi üzerinde önemli rol oynamaktadır.Eğer partiküller çok küçük ise viskozite yüksektir ve yağ eklenesi ile kaplamada inceltilmiş partiküllerin viskozitesi azaltılır.
Süttozu partiküllerinin kolayca incelmesi ve küçük partikül boyutuna ulaşması sonucu (bazı sprey kurutma yapılmış süttozlarında olduğu gibi) viskozite artması aniden olacak ve yukarıdaki problem yaşanacaktır.
Partikül büyüklüğü ve şekli vakuolleri arasındaki hava içeriği tozz partiküllerin parçalanma (incelme) durumunu etkilemekte ve dolayısı ile çikolata özelliklerinide etkilemektedir.(Akış reolojisi ve katılaşan üründeki mekanik özellikler)
Campelinde doğruladığı gibi yüksek vakuol hacmine sahip süttozları küçük partiküllere kolayca ayrılıp üzeri yağ tabakası ile örtüldüğünden çikolatada viskozite yükselmesine neden oluyor.
Spreyleme yöntemi ile kurutulmuş yağlı süttozunda (WMP) merkezkaçlı nozil kullanımı basınçlı nozil kullanımına oranla daha fazla hava bileşimine ve vakuol oluşumuna neden oluyor. Hatta nozil büyüklüğünün süttozunun partikül büyüklüğü ve vakuol hacmi üzerine büyük etkisi vardır.
Birçok faktör süttozundaki serbest yağ içeriğini etkilerken proses şartları süttozundaki serbest yağ içeriğini arttırmakta ana faktör olarak rol oynar.
Vals yöntemiyle üretilmiş yağlı süttozundaki serbest yağ içeriği oranı %60-90 ‘dır.
Yüzey üzerini film şeklinde sarması ve bıçaklar tarafından sıyrılması ile kesme ve parçalama işlemleri sonucu yüksek serbest yağ içeriği gözlenmektedir.Bu yüzden vals yöntemiyle üretilen yağlı süttozu düşük serbest yağ içeriğine sahip olduğundan (yalnızca %2-3) sütlü çikolata üretiminde yetersiz kalmaktadır.Çikolata üreticilerinin genellikle yüksek konsantrasyonda kakao yağı kullandıkları zaman viskoziteyi istenilen aralığa çekmek için formülasyonlarda spreyleme yöntemiyle üretilmiş yağlı süttozunu kullanırlar.Böylece çikolata üretiminde süt ürünleri kullanarak ekonomik avantaj sağlarlar.
Her ne kadar derinlemesine araştırmalar yapılmamış olsa da spreyleme yöntemi boyunca proses parametrelerinin serbest yağ içeriğini etkilediği gözlenmiştir. Twomey ve Keogh spreyleme yöntemiyle üretilen yağlı süttozlarında küçük nozil ve yüksek nozil basıncı kullanımı ile serbest yağ içeriğinin arttırılabileceğini önermiştir.
Hansen farklı nozil basınçları ile atomize edilen yağlı süttozlarının çikolatanın viskozitesi üzerine etkisini gözlemlemiştir. Yüksek nozil basıncı ve düşük viskozite (yüksek serbest yağ içeriğinden dolayı) vermiştir. Düşük kurutma kapasitesi (ürün ve hava arasındaki sıcaklık farkı) yüksek çikolata viskozitesine yol açarken bu serbest yağ içeriği ile viskozitenin korelasyonundan kaynaklanmaktadır.(yüksek yağ içeriği ile düşük sıcaklık farklılıkları). Kristalize laktoz süttozu zerresindeki süt yağına etkidiğinden bu yana laktoz kristalinizasyonu serbest yağ içeriğini etkileyen önemli bir faktör olmuştur.Bazı üreticiler yüksek yağ içeriğine sahip süt yağı tozunu üretmek için AMF(anhydrous milk fat –susuz tereyağı) ile yağsız süttozunun harmanlama yoluna gitmişlerdir.Bu çikolatada %100 serbest yağ sağlasa da istenilen aroma karekteristiklerini sağlayamamaktadır.Bu beklide AMF’nin üretiminde ısıtmadan kaynaklanmaktadır. Zaten yetrsiz kalan bu yöntem çok kullanılan bir yöntem değildir.
Süttozundaki serbest yağ içeriğinin sütlü çikolatanın reolojik özellikleri üzerine geniş araştırmalar yapılmıştır.Fakat süttozu özelliklerinin ileriki proses gereksinimleri ve sütlü çikolatanın son ürün karekteristikleri üzerine etkisi tam olarak netleştirilmemiştir.
Farklı tekstür yapısına sahip sütlü çikolatalarda farklı süttozu kullanılması ile temperleme gereksiniminde farklılaşması, farklı fiziksel özelliklere sahip son ürün üretilmesi ve farklı stabilitelerde yağ göçü formasyonu görülmektedir. Sonuç olarak sütlü çikolatanın aromasıda seçilen süttozundan etkilenmektedir.temperlenmiş çikolata istenilen poliformik özellikte ve uygun tipte küçük kakao yağı kristalleri içermektedir.Çikolatanın özelliğine göre sıcaklık zaman profilinin temperlenme süresince düzenlenmesi ile istenilen kristal yapı elde edilmiştir. Kakao yağının kristalizasyonu inhibe edici etkisinden dolayı düşük temperleme sıcaklıkları süt yağının eklenmesi sonucu olarak bilinir.Böylece serbest yağ içeriğine sahip süttozlarında farklı temperleme koşulları gereksiniminin sağlanması ile aynı seviyede kristalizasyona ulaşılabilir.
Çikoltanın sertliği kristalize yağ fazı ve şeker kristalleri, kakao kitlesi , süttozu gibi katı dispers faz kombinasyonu tarafından düzenlenir.Süt yağı eklenmesi kakao yağı üzerine yumuşatıcı etki yapar ve bunun sonucu olarak yumuşak çikolata üretilir.Böylece çikolatada süttozundan gelen yüksek serbest yağ içeriği ile istenilen yumuşaklık elde edilir.
Çikolatadaki dispers fazın paketleme düzenlenmesi ile solidifiye (katılaşmış) ürünün (sertlik,kırılganlık gibi faktörler) mekanik özellikleri tanımlanmış ve Markov tarafından farklı bileşenlerin çikolatanın fiziksel özellikleri üzerine etkisi dökümante edilmiştir.Heatcock farklı süttozu formülasyonuna sahip çikolatların yapısal farklılıklarını elektron mikroskobu ile göstermiştir.Çikolatadaki yağ göçü formasyonu birçok faktör tarafından düzenlenmektedir. Bunlardan bazıları aynı zamanda seçilen süttozu kaynağından etkilenmektedir.
Süttozundan gelen kullanılabilir süt yağı miktarı yağ göçü formasyonu üzerine süt yağının inhibe edici etkisinden dolayı önemlidir.Genellikle yüksek süt yağı içeriği yağ göçü inhibasyonunu arttırır.Bricknell ve Hantelin çalışmalarında gösterdiği gibi şekil ve dispers fazın yapısı (şeker partikülleri) çikolatanın yağ göçü formasyon oranını etkilemektedir. Partiküllerin paketleme düzenlenmesi ve yüzey şekli karekteristikleri yağ göçü formasyon oranını etkilemektedir. Bundan da anlaşıldığı gibi her ne kadar bunu doğrulayan bir hipotez olmasada süttozu seçimi sütlü çikolatadaki yağ göçü formasyonunu etkilemektedir.Bu çalışma sütlü çikolatada farklı süttozu kullanımını değerlendirmek için yapılmıştır.Farklı süttozu kullanımının proses şartları gereksinimi fiziksel özellikler ve son ürün olan sütlü çikolatanın duyusal özellikleri üzerine etkisi araştırılmıştır.Çikolatanın reolojik özellikleri üretimdeki ihtiyaç duyulan sıcaklıklar iyi temperlenmiş çikolatada sertlik, yağ göçü stabilitesi ve duyusal özellikleri değerlendirilen çikolata özellikleridir.
METARYAL METHOD
Bu çalışmada 4 farklı süttozu gözlenmiştir.
SÜTTOZU ÖZELLİKLERİ
Süttozunun fiziksel karekteristikleri bundan üretilen çikolatanın özelliklerinide etkiler.
Yağ İçeriği:
Her süttozunun yağ içeriği AOAC ofis metodu 932.06 ile tanımlanmıştır. RDW—Roller dried whole milk powder (Silindir kurutma ile üretilmiş yağlı süttozu) için değer aralığı 29,4 , LSN---Low heat spray dried skimmilk powder( Düşük sıcaklıkta sprey kurutma ile üretilmiş yağsız süttozu) için değer aralığı %1 olarak belirlenmiştir.Süttozundan kolayca ekstrakte edilebilen serbest yağ kullanılan süttozu matriksi ile etkileşime girer.Bu çalışmada 2,5 gr süttozu 40 ml petrol eteri ile hafif karştırma koşulları altında 1 saat karıştırılmıştır.Elde edilen ekstrakt filitre edildikten sonra solvent evapore edilmiş ve yağ miktarı gravimetrik olarak belirlenmiştir.
Laktoz Kristalinizasyonu( Lactose Cristalinity)
Her bir süttozundaki laktozun kristalizasyon derecesini ölçmek için Phillips PW1729 X-Ray Difraktometre kullanılmıştır.Saf α-lctose monohydrate ve LSN---Low heat spray dried skimmilk powder( Düşük sıcaklıkta sprey kurutma ile üretilmiş yağsız süttozu) + AMF--- Anhydrous milk fat (susuz süt yağı-susuz tereyağı) karışımından standart bir eğri elde edilmiştir.
2Ø ölçümü , 15-30 C arsında , 0,05 derece stepte 10 sn yapılmıştır.Standart eğri bazında süttozlarındaki laktoz kristalinizasyonu yüzdesini değerlendirmek için laktozun karekteristik pik verdiği 19,6 derece kullanılmıştır.
Yoğunluk:
Her bir süttozunun mutlak ve gerçek yoğunluğu oda sıcaklığında ölçülmüştür.
Mutlak yoğunluk (Pa) ayçiçeği yağındaki boşluk hacmi ile ölçülmüştür.Gerçek yoğunluk (Pt) piknometre kullanılarak 236 kPa he gazı kullanılark ölçülmüştür.
Gerçek değer ve standart sapma 10 olarak hesaplanmıştır. Vakuol hacmi veya partiküller arasındaki boş hacim aşağıdaki formülle hesaplanmıştır.
Vakuol Hacmi (ml/100 gr) = 100 (1/Pa - 1/Pt)
Partikül Büyüklüğü ve Şekli:
Her bir süttozunun mineral yağ ile dispersiyonundan sonra Nikon Optihot optik mikroskop ile alınmıştır.En azından rastgele seçilmiş 10 örnek incelenmiş her bir örenekte 800’ün üzerinde partikül gözlenmiştir.
Particle size distribution, based on the equivalent circular diameter of the projected area, was obtained by performing image analysis with Optimas6.1 (Bothell, WA) software and a custom program for generating distribution statistics.
Ölçüm metoduna partikül büyüklüğü dağılımına göre numara verilmiştir halbuki ışık yayma aracı genellikle hacim bazlı yayılma verir.Böylece ana büyüklük buraya ışık yayma metodu ile ölçülen çikolatadaki partikül büyüklüğünden daha düşük olarak rapor edilir.
Bu çalışmada kullanılan her bir süttozunun karekteristikleri Table-2’de gösterilmiştir.


ÇİKOLATA ÜRETİMİ
Bu çalışmada standart sütlü çikolata formülasyonu kullanılmıştır.Beç miktarı 1400 gr olan sütlü çikolata formülasyonu aşağıdaki gibidir:
Üretilen çikolatanın toplam yağı %34,2 ve bununda %3,9’u süt yağından oluşuyor.
SMP(LSN) ile çikolata formulize edilirken çikolataya yağ içeriğini diğer süttozları ile aynı seviyeye getirmek için %3,9 AMF eklendi.Standart protokollere göre eşit sütlü çikolata üretildi.
İnceltme
Şeker, kakao likörü, kakao yağı, ( kakao yağının sadece 2/3’ü bu stepte eklendi) ve süttozu karışımının partikül büyüklüğü 3 silindirli değirmen ile inceltildi.Silindirler arasındaki boşluk sırasıyla 100 µ’dan 30µ’a setlendi.İnceltici silindirler arasından 2 kere geçtikten sonra istenilen partikül küçülmesi sağlandı.
Konçlama
Her bir çikolatanın konçlanmasında modifiye edilmiş Hobart mikser kullanıldı.Plastik kazıma ağzı Hobart mikserin çarkına eklendi ve ısıtma katmanı Hobart mikserin katmanına eklendi.Kalan kakao yağı ve kalan lesitin miktarının yarısı konçlamanın başında konca eklendi.(60 C’de 24saat konçlama).Kalan son lesitin ise konçlama başladıktan 6 saat sonra eklendi.
Temperleme ve Kalıplama
Temperlemede cyclothermic temperleme prosesi kullanıldı.Bu proses stabil kakao yağı kristalleri formları elde etmek için soğutma ve ısıtma steplerini içeriyor. Temperlemedeki en iyi sıcaklık koşulları deneme yanılma yoluyla ve her sıcaklık değişimindeki viskozitedeki değişimlerin izlenmesi ile tanımlanmaya ve tahmin edilmeye çalışıldı.
Cyclothermic temperleme prosedürü farklı temperleme gereksinimine sahip çikolatalarda mükemmel bir temperleme sağlamak açısından faydalı bir yöntemdir.Temperlemede oluşan kristal yapının kontrolü için özel yapım tempermetrelerle ölçüm yapıldı, ve çizilen soğutma eğrisinin şeklini baz alarak ölçümler değerlendirildi.
Çikolatalar 50 mm genişlikte ve 5mm derinliğindeki plastik kalıplara ve 20mm genişlikte 400 mm uzunluğundaki aliminyum kalıplara dökülerek sertlik ölçümü yapıldı.5C oda sıcaklığında ve düşük hava sirkülasyonlu ortamda soğutuldu.Uygun temperleme katılaşmış çikolatanın dış görünüşündeki değişimlerle tanımlandı.Çikolata parlak yüzeyliydi yağ göçü belirtileri ve matlaşma yoktu, mükemmel kırıganlığa sahipti ve dağılmıyordu.
ÇİKOLATANIN ANALİZİ
Çikolatada partikül büyüklüğü, reolojik özellikler, sertlik, yağ göçü stabilitesini değerlendirmek için birçok analitik test yapıldı.Bununla beraber süttozunun sütlü çikolatanın karekteristik özelliklerine etkisini değerlendirmek için duyusal çalışmalar yapıldı.
Partikül Büyüklüğü
Çikolatadaki partikül büyüklüğü ölçümü için birçok method kullanıldı.Bunlardan en çok kabul edilebileni lazer ışık dağılım metoduydu.Fakat lazer ışık dağılım ünitesi bu çalışma için uygun olmadığından optik mikroskop tekniği tercih edildi.Erimiş çikolata mineral yağ içerisinde dispers edilerek şeker kristalleri , kakao yağı ve süttozu partiküllerinin seyreltide askıda kalması sağlandı.Bu seyreltinin bir damlası mikroskop camı üzerine yayıldı ve Nikon Optophot mikroskobu kullanılarak süttozunun karekteristiği gözlendi.200X’lik bir büyütme ile küçük partiküller tanımlanırken aynı zamanda da büyük partiküllerde tanımlandı.Minimum tesbit edilen büyüklük 0,6 mikron olarak belirlendi.Çikolatadaki partiküllerin çoğu 0,5-50 mikron arasında olduğundan bu şartlar altında partiküllerin büyük çoğunluğu rahatça gözlenebildi.Mikroskobun küçük görüntü alanında büyütülmüş partiküllerden kaçırılan iri partikülleri minimize etmek için rastgele seçilen örneklerdeki çikolata dispersiyonları çoklu görüntü alanlarında analiz edildi.
Otomatik görüntü analizinde Optimas 6.1 yazılımı ve özel yazılım kullanılarak partikül büyüklüğü ve dağılımı eşit çaptaki görüntü alanlarında tanımlandı.En azından her bölgede 800 partikül sayıldı ve her bir bölgedeki standart sapma <>
Erime Reolojisi
Çikolata kitlesinin erime reolojisi 40 C’de Brookfield DV-1 HATD viskozmetre kullanılarak küçük adaptör (SC4-13R) ve SC4-21 spindle kullanılarak uluslar arası ölçüm yöntemleriyle belirlendi.
Çikolata kitlesi sıcaklık kontrolü için 10 dakika stabilize edildi(şartlandırma).Ön kesme 20 rpm’de 5 dakika yapıldı.Her bir örnek 0,5 rpm’den 100 rpm’e kadar artan spindle hızlarında ve 100 rpm’den 0,5 rpm’e azalan kesme hızlarında ölçülerek değerlendirme yapıldı.Dönme derecesi (torque), ikili örneklerde 30 sn’lik her kesme sonundaki kesme oranında okunmuştur.Veriler modifiye Cason model akışkan reoloji cihazı tarafından analiz edilmiştir.
T: shear stres (yüzey gerilimi-rpm datalarında gözlemlenmiştir.)
Tc: Cason modele uyarlanmış yield value
n c: Cason modele uyarlanmış plastik viskozite
Sertlik:
Erimiş çikolatada sertlik 20 C’de tekstür analiz cihazı (model TA-XT2 Haslemere England) kullanılarak ölçülmüştür.Test örneklerine 2mm çelik silindirik probe ile 0,2 mm/s’de 5mm derinliğinde penetrasyon gücü uygulanmıştır.Penetrasyon için maksimum güç penetrasyonda istenilen çalışma aralığında güç eğrisinin altındaki alandan tanımlanmıştır.
Yağ Göçü (Bloom) Stabilitesi
Çikolata diskleri 19-29 C arası sıcaklık kontrollü kabinlerde ve oda sıcaklığında bekletilmiş ve her 6 saatte yağ göçü formasyon hızı değerlendirilmiştir.Çikolata disklerinin kalıplanmamış yüzeyindeki beyazlama Hunter Colourmeter renk ölçüm cihazı (Colour Quest Hunter Association, Reston, VA) kullanılarak ölçülmüştür.Her çikolata örneğinden 8 farklı disc üzerinde 90o’lik dönme sonucu 4 farklı ölçümün ortalaması alınmıştır.Beyazlama değerlerinin anlamı ve Standard sapma rapor edilmiştir.
Duyusal Analizler
Deneyimli panelistler (n=35) tarafından her bir çikolata örneğinin 7 değerlendirme skalasında 11 değişik özelliği irdelenmiştir.Bunlar;
  • Kahverengi renk yoğunluğu
  • Erime hızı oranı
  • Tekstürel yumuşaklık
  • Çikolata aroması
  • Çikolata aroması azalma oranı
  • Süt aroması yoğunluğu
  • Süttozu aroması yoğunluğu
  • Tereyağı aroması yoğunluğu
  • Ağzı kaplama hissi (doygunluk)
  • Off-Flavour yoğunluğu
  • Yukarıdaki tüm özelliklerin kabul edilebilirlik seviyeleri
Panelistler tarafından belirlenen özelliklerin tanımlanması için yapılan kodlamalar istatistiksel software paketi olan SAS (Cary, NC) kullanılarak varyasyon analizi ile değerlendirilmiş ve tanımlanmıştır.Her duyusal davranış için istatistiksel analiz sonucu her bir örnek için ana skor belirlenmiş ve tüm örnekler için örneklerin karşılaştırılmasındaki en az farklılık (LSD-least significant difference ) F değeri ile belirtilmiştir.
SONUÇLAR VE TARTIŞMA
Süttozu Özellikleri
Farklı metodlar kullanılarak değerlendirilen süttozlarında önemli karekteristik farklılıklar gözlenmiştir.Şekil 1’de süttozlarının optik mikroskop altındaki görüntüleri görülmektedir.Herbir süttozunun serbest yağ içeriği çeşitli olup Sprey kurutulmuş yağsız süttozlarında %0 iken silindir yöntemiyle kurutulmuş yağlı süttozlarında %24,9’dur.Gerçekte ise, LSN dışındaki diğer tüm süttozları %28,5 oranında süt yağı içermektedir.Böylece farklı oranlarda sütyağı içeren süttozunda süt yağı petrol eteri ile süttozundan kolayca ekstrakte edilebilmektedir.İlginçtirki kurutulmuş kremadan elde edilen süttozu ve yağsız süttozu karışımından (HFW) ekstraksiyon sonucu silindir yöntemiyle kurutulmuş süttozundan (RDW) daha az miktarda serbest yağ içeriği ölçülmüştür.LSN(susuz tereyağı eklenmiş düşük sıcaklıkta sprey yöntemiyle üretilmiş yağsız süttozu) ile üretilen çikolatada serbest sütyağı %3,9 iken sprey yöntemiyle kurutulmuş yağlı süttozu ile üretilmiş çikolatada %0,25’dir.%39 AMF(susuz tereyağı) eklenmiş RDW (silindir yöntemiyle üretilmiş yağlı süttozu) ve LSN (susuz tereyağı eklenmiş düşük sıcaklıkta sprey yöntemiyle üretilmiş yağsız süttozu) ile yapılan çikolatalarda aşağı yukarı aynı serbest süt yağı içeriği tesbit edilmiştir.Sadece çikolatalardaki serbest süt yağı oranı hesaplanmış ve çikolatadaki kakao yağı ile karışım oluşturabilen kullanılabilir gerçek sütyağı oranını hesaplamaya gerek duyulmamıştır.İnceltme ve konçlama boyunca küçülen partiküller son mamül de kakao yağı ile etkileşime giren eklenmiş yağın partiküller içine yayılması ile sonuçlanmıştır.Burada yalnızca süttozunda kolayca ekstrakte edilen serbest sütyağı miktarı numaralandırılarak rapor edilmiştir.Bununla birlikte süttozlarının yoğunlukları da prosese etkisinden dolayı çeşitlendirilmiştir.Yüksek yoğunluğa sahip süttozu (mutlak ve gerçek yoğunluk) LSN olarak tesbit edilmiştir.
Süt yağı yoğunluğu sütün katı kitlesinden daha düşük olduğundan süt yağı varlığı diğer bütün süttozlarının yoğunluğunu azaltmaktadır.Gerçek ve mutlak yoğunluğu baz alırsak HFW tozunun yüksek vakuol hacmine sahip olduğunu görürüz.HFW’nin yapısında meydana gelen topaklanmanın nedeni yüksek vakuol hacmine neden olan merkezdeki boşluktur.Ayrıca bu süttozlarındaki partikül şekli ve partikül büyüklüğü dağılımı çok farklıdır.Sprey yöntemiyle kurutulmuş yağsız süttozu küçük partiküllere sahiptir ve partiküllerin dağılımı birbirine yakın ve aradaki vakuol hacmi küçüktür.Her bir partikülün tanımlanmış yansıtılan alandaki eşit dairesel çapa sahip en büyük partikül büyüklüğü silindir yöntemiyle kurutulmuş yağlı süttozunda görülmüştür.Ama geniş yüzeye sahip bu partiküller düz ve düzensiz görünümdedir.Bu düz görünümün çikolatanın fiziksel özellikleri üzerine farklı etkileri vardır. Özellikle spreyleme ile kurutulmuş uniform ve küresel formdaki partiküllerle karşılaştırıldığında bu durum dahada belirginleşmektedir.Kuru krema ve yağsız süttozu karışımı orginal yağsız süttozu gibi topaklanmış bir görünüme sahiptir.Böylece HFW yöntemiyle üretilen süttozlarında partikül büyüklüğü kurutulmuş süttozlarından önemli ölçüde büyüktür.
HFW---Powder made by drying cream and skimmilk powder together(kurutulmuş kremadan yapılmış süttozu ve yağsız süttozu karışımı)
LSN---Low heat spray dried skimmilk powder( Düşük sıcaklıkta sprey kurutma ile üretilmiş yağsız süttozu)
LSW--- Low heat spray dried skimmilk powder ( Düşük sıcaklıkta spray kurutma ile üretilmiş yağlı süttozu)
RDWRoller dried whole milk powder (Silindir kurutma ile üretilmiş yağlı süttozu


SÜTLÜ ÇİKOLATANIN ÖZELLİKLERİ
Partikül Büyüklüğü:
Çikolatada partikül büyüklüğü çikolatanın duyusal özellikleri kadar maliyetinide etkilemektedir.Partiküllerin formasyonu sonucu yüzey alanının artması ile viskoziteyi azaltmak için daha fazla kakao yağı eklenmesi gerektiğinden maliyet yükselmektedir.Partikül büyüklüğü çok fazla azaltılmadığı müddetçe çikolataya daha yumuşak bir yapı kazandırır.1-2 mikrondan daha küçük partikül büyüklüğüne sahip sütlü çikolatada partikül sayısı artacağından yağlı ve kaygan bir yapı meydana gelir.Böylece partiküllerin inceltme süresince çok fazla parçalanması maliyeti arttırırken istenilmeyen duyusal özelliklerede neden olur.İncelteme sırasında parçalanmadaki farklılıklar sonucu süttozlarında farklı fiziksel görünümler oluşmaktadır.Mesela yüksek vakuol hacmine sahip süttozları daha fazla kuru madde içeren süttozlarına göre daha kolay küçük parçalara ayrılabilir.
Silindir yönteminde olduğu gibi yassı plaka şeklinde alışagelmemiş şekil inceltme süresince ki parçalanmadan etkilenmektedir.Tablo 3de her bir çikolatadaki partikül büyüklüğü dağılımı istatistikleri görülmektedir.Genellikle süttozları farklı karekteristiklerine sahip olmalarına rağmen partikül büyüklüğü dağılımı bütün çikolatalarda farklı değildir.Süttozunun dispers faz hacminde (sükroz ve kakao yağı ile birlikte) küçük partiküller halinde dağılmasından beri çikolatada partikül büyüklüğü dağılımı üzerine majör etki yapmamaktadır.Çikolatalar arasındaki tek farklılık RDW ile yapılan çikolatalarda partikül büyüklüğünün 46 mikron ve üzerinde olmasıdır.RDW’deki bu partiküller yassı ve geniş ve silindirler arası boşluklardan akış yönünde tamamen parçalanmadan kolaylıkla kayabilen özelliktedir.

Erime Reolojisi

Yield value (tc ) akışkan durgun haldeyken hareketini engelleyen bileşenler ve akışkan arasındaki etkileşimi belirtmektedir.İlk akışkan hareketi ile kesme kuvveti altındaki akışkan ve diğer bileşenler arasındaki güç yüksek viskozite değeri vermektedir (nc).%55-65 yüksek dispers faz hacmi ile dispersiyon oluşturan çikolatada partiküllerin dağılımı çikolatanın reolojik özellikleri üzerine önemli derecede etkilidir.Partikül büyüklüğü dağılımı diğer kesme süresince çapraz taşınımda görünüm ve yüzey karekteristikleri üzerine etkimektedir.Chevalleyinde çalışmalarında gösterdiği gibi partikül büyüklüğünün azalması ile plastik viskozite ve yield value artmaktadır.Bununla beraber dispers faz hacmi tek başına bile çikolata reolojisi üzerine önemli etkide bulunmaktadır.Süttozunda kakao yağı ile etkileşime girebilen serbest yağ asidi varlığı dispers faz hacminde efektif olarak seyrelme yaparken, yield stres ve plastik viskozitede de azalmaya neden olmaktadır.
Bu çalışmada Casson çikolata yapımında süttozu yapısının plastik viskozite ve yield value üzerine etkisini değerlendirmiştir.Yield value ve plastik viskozite her bir süttozunda serbest yağ içeriği arttıkça azalmaktadır.Düşük plastik viskozite ve yield value değerine sahip olan çikolatalar yüksek serbest yağ asidi içeriğine sahiptir.LSN de olduğu gibi formülasyona %3,9 AMF süttozu eklenmesi ile çikolatadaki tüm serbest yağ içeriği AMF’den karşılanmaktadır.
RDW ile yapılan sütlü çikolatada LSN ve AMF karışımı ile yapılan sütlü çikolata ile aynı miktarda ekstraksiyon metodu ile ölçülen serbest süt yağı içermektedir ve dolayısı ile aynı plastik viskozite ve yield value değerine sahiptir.LSW ile yapılan sütlü çikolataların ekstraksiyon sonucu önemsenmeyecek kadar az serbest süt yağı içerdiği ve yüksek plastik viskozite ve yield value değerine sahip oldukları gözlenmiştir.Çikolatada üreticilerinin ise bu durumda formülasyona viskoziteyi istenilen değere düşürmek için daha fazla kakao yağı ilavesi yoluna gitmeleri ise maliyeti yükseltmektedir.
Temperleme Şartları:
Çikolata üretimi süresince süttozu potansiyel olarak temperleme şartları üzerine etki etmektedir. Partiküller kakao yağı çekirdeklenmesi için tohum kristalleri kümeleri gibi hareket ettiği için süttozunun büyüklük, dağılım, yüzey özellikleri gibi karekteristik özellikleri uygun temperleme için gerekli olan sıcaklık üzerine etki eder. Fakat süttozu özelliklerinin ileri proses gereksinimleri ve sütlü çikolatanın nihai ürün üzerine etkisi tam olarak netleştirilmemiştir.
Süttozundaki serbest yağ miktarı süt yağının kakao yağı kristalizasyonuna etkisinden dolayı çok önemlidir.Çikolata formülasyonunda süt yağı oranı yüksek ise, kako yağında uygun kristal yapı oluşturmak için düşük sıcaklığa gereksinim vardır. Tempermetrenin çizdiği eğri ve son üründeki görsel gözlemler baz alınarak her bir çikolatadaki uygun temperleme için gerekli koşullar tablo 4’te belirtilmiştir.


Süttozları arasındaki temperlemedeki başlangıç sıcaklığı ve karıştırma süresince istenilen sabit RPM’lerdeki dönme derecesini içeren birçok eğilim gözlemlenmiştir.Yüksek serbest süt yağı içeriğine sahip çikolatalar temperlemenin ilk aşamasınd biraz daha düşük sıcaklıklara gereksinim duymaktadır.Süt yağı kakao yağı kristalizasyonunu inhibe ettiğinden dolayı kakao yağındaki istenilen kristal yapıyı düzenlemek için temperlemenin ilk aşamasında düşük sıcaklıklara gereksinim duyuluyor.Bununla beraber vals yöntemiyle üretilmiş yağlı süttozları diğer çikolatalardan daha düşük temperleme süresince karıştırıcının istenilen sabit RPM’lerdeki dönme derecesine(torque-M) gerksinim duyar.Çünkü dönme derecesi genellikle direkt olarak viskoziteyle ilgilidir ve bu şaşırtıcıdır ki, bu çikolataların erime viskoziteleri aynı serbest yağ içeriğine sahip AMF(susuz tereyağı) içeren yağsız süttozu (LSN) ile yapılan çikolatadan daha düşük değildir.(figure-2)
Ama kakao yağı kristal formu ve katı artiküller arasındaki etkileşim gibi erimedeki reolojik özellikler değişebilir.
Sertlik
Aynı partiküllerden oluşmuş dispersiyon özelliği ve kristalize yağ sisteminin özelliğini içeren birçok faktör kalıplanmış çikolatanın sertliği üzerine etki etmektedir. Süt yağının kakao yağı ile seyretilmesi ile her sıcaklıkta düşük katı yağ içeriğine sahip olması sonucu sütlü çikolata siyah çikolatadan daha yumuşaktır.Böylece farklı serbest süt yağ içeriğine sahip süttozları çikolatanın sertliği üzerine beklenen etkiyi gösterecektir.Fakat, dispers faz partiküllernin özellikleri ve onların yağ bileşenleri ile etkileşimleride çikolatanın sertliği üzerine etki etmektedir.
Figure-3 ‘tede gösterildiği gibi çikolatada serbest süt yağı içeriğinin artması ile yukarıda bahsedilen kakao yağı dilüsyonu prensibi baz alınarak genellikle çikolatanın sertliği azalmaktadır.

Bu sonuç güç eğrisi altındaki alanda toplam penetrasyon süresince olduğu gibi maksimum penetrasyon gücündede görülmüştür.Ama AMF(susuz tereyağı) ilave edilmiş spreyleme yöntemiyle üretilmiş yağsız süttozu ile üretilmiş çikolatada sertlik serbest yağ içeriği baz alınarak beklenen sertlikten daha yüksektir.Her nekadar bu etkinin mekanizması tam olarak belli değilsede görünüşüne bakılırsa,süttozu partiküllerinin özellikleride çikolatanın sertliği üzerine etki etmektedir.
Yağ Göçü (Bloom) Stabilitesi
Çikolataya süt yağı ilavesi depolama süresince yağ göçü gelişimini geciktirmektedir. Hernekadar yağ göçü formasyonunun mekanizması tam olarak anlaşılmamış olsada süt yağının stabil formdaki kakao yağındaki polimorfik transformasyonu engellediği düşünülmektedir. Bununla beraber son araştırmalar göstermiştir ki, şeker dispersiyonunun özellikleri çikolatadaki görsel yağ göçü (visual bloom) gelişimini etkilemektedir.Farklı özelliklere sahip süttozlarının farklı yollardan yağ göçü stabilitesi üzerine etki ettiği düşünülmektedir.
Figure-4 ‘te 6 saatlik periyodla 19 ile 29 C arasında dalgalanan sıcaklıklarda 9 hafta depolanmış farklı süttozları ile üretilmiş sütlü çikolatalarda yağ göçü formasyonu görülmektedir.


Figure-5 aynı şartlar altındaki yağ göçü formasyonunun görsel gözlem sonuçlarını göstermektedir.
Her iki ölçümdede AMF(susuz tereyağı) ilave edilmiş spreyleme yöntemiyle üretilmiş yağsız süttozu ile üretilmiş çikolatanın yağ göçü formasyonuna daha dirençli olduğu ve orijinal çikolata ile ufak beyazlama indeksindeki değişimler dışında aynı görünüşe sahip olduğu Figure -6’da görülmüştür. HFW---Powder made by drying cream and skimmilk powder together(kurutulmuş kremadan yapılmış süttozu ve yağsız süttozu karışımı) ile yapılmış çikolatada yağ göçünü hızlandırıcı depolama koşulları altındasadece matlaşma görülmüş ve iyi yağ göçü stabilitesine sahip olduğu gözlemlenmiştir.Hernekadar HFW---Powder made by drying cream and skimmilk powder together(kurutulmuş kremadan yapılmış süttozu ve yağsız süttozu karışımı) ile yapılmış çikolatada beyazlama indeksi 3 haftalık depolama sonunda artmış olsada 9 hafta sonunda görsel değerlendirmelerle karşılaştırıldığında daha düşük beyazlama indeksi değerine dönmüştür.Bu yağ göçü stabilitesine sahip çikolataların aksine RDW—Roller dried whole milk powder (Silindir kurutma ile üretilmiş yağlı süttozu) ve LSW--- Low heat spray dried skimmilk powder ( Düşük sıcaklıkta spray kurutma ile üretilmiş yağlı süttozu)ile üretilmiş çikolatalarda önemli ölçüde aynı depolama koşullarında depolama süresince beyazlama indeksi ve görsel değerledirmeler sonucu önemli ölçüde yağ göçü görülmüştür.
İlginçtir ki, yağ göçü stabilitesi sonuçları bu çikolatalardaki serbest yağ içeriği ile tam olarak ilişkilendirilememiştir. RDW—Roller dried whole milk powder (Silindir kurutma ile üretilmiş yağlı süttozu) ile yapılan çikolata LSN---Low heat spray dried skimmilk powder( Düşük sıcaklıkta sprey kurutma ile üretilmiş yağsız süttozu) ile yapılan çikolata ile aynı serbest süt yağı içeriğine sahip iken birinde yağ göçü görülürken diğerinde görülmemiştir.Böylece partikül dispersiyonunda çikolatada yağ göçü stabilitesi üzerine önemli rolü olduğu görülmüştür.Ama partikül dispersiyon karekteristiğinin çikolatadaki yağ göçü inhibisyonu üzerine etkisini anlamaya yönelik çalışmalara ihtiyaç vardır.
Figure-6 depolama süresince oda sıcaklığında ve sıcaklık döngüsünde çikolatadaki yağ göçü gelişimini göstermektedir.AMF(susuz tereyağı) ilave edilmiş spreyleme yöntemiyle üretilmiş yağsız süttozu ile üretilmiş çikolatada her iki depolama şartlarında da daha az yağ göçü formasyonu görülmüştür.

Duyusal Analizler
Deneyimli panelistler farklı süttozlarıyla üretilmiş çikolataların 11 karekteristik özelliğini değerlendirmiştir.Panelistlerin değerlendirme sonuçları Table-5’te gösterilmektedir.














Farklı özellikte süttozlarıyla üretilmiş çikolata örnekleri arasındaki sadece farklılıklar gözlenmiştir.(Fakat istatistiksel önem değeri hala P<>
SONUÇLAR
Süttozunun birçok özellikleri bu süttozlarından yapılan sütlü çikolataların karekteristik özelliklerini etkilemektedir. Bu özellikleri çikolatadaki kakao yağı ile karışım oluşturabilir serbest süt yağı ve partikül karekteristikleri etkileyen en önemli faktörlerdir. Serbest süt yağı miktarı çikolatadaki kakao yağındaki uygun kristalizasyonu sağlamak için gerekli temperleme şartlarına etki etmektedir. Ayrıca serbest süt yağı miktarı erimiş çikolatadaki düşük viskozite ve yüzey gerilimi ile reolojik özellikler üzerine de önemli ölçüde etki etmekte ve çikolatada serbest sütyağı miktarının artması ile son üründeki sertlik azalmaktadır.Fakat yüksek serbest süt yağı içeriğine sahip süttozu ile yapılmış sütlü çikolatalar beklenilenden biraz daha serttir,bunun nedeni de bu süttozlarının ufak ve yoğun partiküllerden oluşması olabilir.Yağ göçü inhibasyonu genellikle serbest süt yağı içeriği ile ilişkilidir ve RDW—Roller dried whole milk powder (Silindir kurutma ile üretilmiş yağlı süttozu) dışında yüksek serbest süt yağı miktarına sahip çikolatalarda yağ göçü stabilitesi yüksektir. RDW—Roller dried whole milk powder (Silindir kurutma ile üretilmiş yağlı süttozu)’de serbest sütyağı konsantrasyonu yüksek olmasına rağmen kolayca yağ göçü gözlenebilmektedir.Bu beklide partikül şekli ve karekteristiklerinin etkisinden kaynaklanmaktadır.Ölçülen duyusal karekteristiklerden hiçbiriserbest süt yağı miktarı ile ilişkilendirilememiş , diğer faktörler müşteri algısı üzerine etkisinin değerlendirilmesi önerilmiştir.Partikül büyüklüğü duyusal özelliklerden yumuşaklık ile ilişkilendirilmiştir.
Özet olarak, her ne kadar serbest süt yağı miktarı ve süttozu partikül karekteristikleri çikolatanın özelliklerini etkilese de ne bu nede diğer parametreler tek başına tamamen sonuçların nedenlerini açıklayamaz.
EFFECTS OF MILK POWDERS IN CHOCOLATE (Original Document)

Grubumuzu Ziyaret Edin

Google Groups
Subscribe to Kakao ve Çikolata Üretim Teknolojisi
Email:
Visit this group

Cikolata Uretimi

Loading...