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Determinacion del Tamano de Particulas en Chocolate
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Por D'Amico Sistemas
Publicado en 16/12/2008
 

Determinación del tamaño de Partícula del Chocolate por Difracción Laser


Determinación del tamaño de Partícula del Chocolate


La medición del tamaño de partícula de muestras de chocolate es un factor vital en la producción de un producto final consistente y atractivo. Varios pasos de la manufactura son controlados en base al tamaño de partícula del polvo de cacao usado en el chocolate afectando el color y la fuerza del sabor.


Historia del Cacao

Desde tiempos tan lejanos como 600 DC los indios mayas disfrutaban de la delicia de los granos de cacao en la península de Yucatán. Alrededor del año 1300, los aztecas en lo que hoy es la ciudad de México hacían una bebida de cacao que describían como  “finamente molido, suave, espumoso, rojizo y amargo agregado, agregado a la mezcla de flores aromáticas, vainilla y miel de abejas salvajes”.

El chocolate perduró como bebida hasta 1849, cuando se produjo el primer chocolate para comer. Hoy, esas barras estándar de chocolate no se considerarían particularmente sabrosas.

El árbol de cacao se asemeja al árbol de manzanas, excepto que la fruta crece directamente del tronco y no de los extremos de las ramas. Cada árbol es capaz de producir de 20 a 30 frutos por año. Cada fruto contiene 20 a 40 semillas. La producción de 450 gramos de chocolate requiere de un año completo de la producción de un árbol.


Proceso de Producción

Los granos son cosechados y fermentados por un período de 5 a 6 días en la region donde crecen. Cuando llegan al sitio de producción, los granos son tostados por 10 a 115 minutos, dependiendo de la calidad. Luego se elimina la cáscara por medio de aire comprimido, en un proceso conocido como descascarillado. La parte comestible es lo que queda. Se procede a la molienda de esta parte comestible en molinos apropiados, y el material bajo fricción y calor se reduce a un chocolate espeso y coloreado conocido como masa o licor.  El licor de chocolate contiene un 58% de manteca de cacao y partículas de cacao con una mediana alrededor de los 100 micrones. Dependiendo de cómo se procesa el licor se obtendrá un polvo de cacao (usualmente un licor de baja calidad) o se procesa para producir chocolate para comer.

El polvo de cacao se produce eliminando aproximadamente la mitad de la manteca de cacao del licor usando altas presiones. El resultado es una torta que luego se somete a otra molienda para producir el polvo de cacao que se usará para bebidas o para cocinar. La manteca de cacao se usará para la producción de chocolate sólido como se puede ver en el siguiente flujograma.



 

Medidas finales de calidad del producto

El tamaño de partícula del polvo de cacao usado en el chocolate afecta el color y la fuerza del sabor. La industria se refiere a la “sensación en la boca” como un indicador de aceptación o rechazo. Si las partículas son muy grandes, no tendrá una consistencia cremosa. Si las partículas son muy pequeñas, la sensación será pulverulenta o atizada. En esta aplicación, el rango de tamaño de partículas es más importante que el valor de la media o de la mediana.

El chocolate diseñado para comer se hace con azúcar, manteca de cacao, y en el caso de chocolate con leche, se agrega también esta última. La mezcla y amasado de estos componentes se llama conchado. Este proceso es importante por el efecto de los cristales de azúcar que ayudan en el proceso de molienda de las partículas de cacao. Cuando se agrega leche, se utiliza leche en polvo, y también el tamaño de sus partículas se reduce en este proceso.

Durante el conchado, las partículas de cacao se reducen de unos 100 hasta aproximadamente 18 micrones. El tamaño final de las partículas de cacao y de los cristales de azúcar así como la cantidad de manteca de cacao adicional es crítica para el producto final. El tiempo de conchado varía enormemente entre distintos fabricantes.

Algunos chocolates económicos sólo tienen unos minutos de tiempo de conchado, resultando en un sabor y consistencia mediocre. Los fabricantes de los chocolates europeos mas finos afirman hacerlo por 5 días, resultando en partículas de cacao muy acabadas, que le dan una sensación en la boca muy suave y cremosa.

El atemperado es un paso esencial antes de que el chocolate pueda usarse en aplicaciones alimentarias. El atemperado es el calentamiento y enfriamiento controlado del chocolate que promueve la formación de partículas de grasa pequeñas y estables. La mayoría de nosotros estamos familiarizados con pequeños puntos de chocolate que ha sido fundido y solidificado nuevamente. Esos pequeños puntos son simplemente partículas de manteca de cacao mas grandes, menos estables. 


Métodos de Análisis

La medición del tamaño de partícula de muestras de chocolate es un factor vital para la producción de un producto final consistente y atractivo. Los analizadores de partícula Horiba serie LA para la medición de tamaño de partícula han demostrado ser muy eficientes en esta aplicación.

Los instrumentos LA-950 y LA-300 son usados por fabricantes para controlar muy bien el proceso de manufactura del chocolate. Si las partículas son muy grandes, el sabor cremoso no será consistente. En esta aplicación, el rango de tamaño de las partículas es mas importante que el valor de la mediana o la media.

El tamaño de particular del polvo de cacao puede medirse luego de que el licor de chocolate ha sido extraído de los granos en aproximadamente 100 micrones, luego de que la torta prensada ha sido molida en polvo de cacao y luego del conchado, dando valores de alrededor de 18 micrones. Adicionalmente, los instrumentos de la serie LA pueden medir el tamaño de partícula del azúcar a ser agregado en el proceso de conchado. Esto es importante porque son los cristales de azúcar los que ayudan a romper las partículas de cacao en el proceso de conchado.



Métodos de Dispersión

Existen dos métodos para los trabajos de medición en chocolate. Para analizar el producto final debe seleccionarse un método de dispersión apropiado, generalmente un aceite. La manteca de cacao se disuelve en un solvente como butil cellosolve, aceite mineral o aceite vegetal, dejando el polvo de cacao y los cristales de azúcar libres para la medición.

El segundo método usa una unidad de muestreo a temperatura controlada para licuar la manteca de cacao o usa un aceite vegetal calentado para suspender el azúcar y el polvo de cacao en la mezcla de aceite vegetal y manteca de cacao. La muestra se mantiene a temperatura elevada durante la medición.

El ejemplo ilustra una muestra procesada con un Horiba LA -300.



Fig 3.
Medición de Chocolate en LA-300. Mediana: 22.362µm D(10%): 8.176µm D(90%): 49.292µm SD: 17.461µm