V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Исследование физико-химических свойств и дефектов шоколада

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Харгаева А.В. 1

---

1ГБПОУ ИО Братский торгово-технологический техникум

Высоких А.В. 1Кургуз О.Ф. 2

---

1ГБПОУ ИО "Братский Торгово-Технологический техникум"

2ГБПОУ ИО "Братский Торгово-Технологический техникум"

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

1. Введение

Шоколад – любимое лакомство детей и взрослых во многих странах мира и самая популярная группа кондитерских изделий: плитки шоколада, шоколадные конфеты, торты. Профессионалы кондитерского искусства знают, что с шоколад - отличный материал для украшения. Данный вид сладостей – один из самых многообещающих, неисчерпаемый источник творчества мастера.

Однако мы не всегда знаем, что ожидает нас под красочной оберткой. Насколько качественным будет шоколад и принесет ли пользу? Бывает так, что купив и развернув шоколадку, мы видим сероватый налет на шоколаде. У многих сразу возникает вопрос: можно ли использовать шоколад в пищу и при изготовлении кондитерских изделий?

Цель исследования:изучить дефекты и физико-химические свойства шоколада.

Объект исследования: шоколад: «Carenero Superior», Gourmet 97,7 %, молочный классический Коркунов, молочный «Аленка», кондитерский темный в галетах (дропсы), а также шоколадные конфеты «Бабаевские» (Приложение 1)

Предмет исследования: влияние свойств и дефектов шоколада на возможность использования шоколада при наличии дефектов.

Данная тема представлена в литературе, поэтому мы решили провести сравнительный качественный анализ нескольких образцов темного шоколада.

Задачи:

Из литературных источников узнать историю, технологию производства, полезные свойства шоколада, виды дефектов шоколада

Провести анкетирование

Провести органолептическую оценку образцов

Исследовать физические и химические свойства шоколада

Провести качественную оценку дефектов в образцах шоколадных изделий.

Методы исследования:

Теоретическая часть

Анкетирование

Органолептическая оценка

Опыты

1.1. История шоколада

История шоколада началась давно, более 3000 лет назад.

В Центральной и Южной Америке доколумбовых времен шоколад употреблялся исключительно в виде напитка. Этот напиток изобрели омельки – древняя цивилизация. Они же и дали название - "kakawa". Этот напиток гораздо позже цивилизация ацтеков назовёт «чоколатль» (пенная вода). От этого ацтекского chocolatl и произошло слово chocolate — «шоколад». [4]

Какао-бобы собирают с деревьев какао. Существует всего около 20 диких разновидностей какао. На основе всех этих видов были выведены основные культурные формы. В настоящее время какао выращивается во всех тропических областях Земли.

Итак, какой шоколад бывает, из чего изготавливают настоящий шоколад.

Шоколадом принято называть продукт, в котором содержатся какао продукты. К ним относятся какао тертое и какао масло, добываемые из какао-бобов. Чем выше измельчение массы, тем нежнее и тоньше получается вкус.

Известно много видов шоколада: молочный, горький, белый, пористый, обычно с сахарной пудрой. Шоколад может содержать различные добавки: молочные продукты, ароматизаторы, и другие составляющие; начинки от традиционных – изюм или орехи – до самых пикантных и необычных – соленый попкорн или орехи, табак, цукаты или коньяк.

1.2. Технология производства шоколада

Шоколад поистине уникальный продукт, вкусный, способный храниться годами без изменения свойств. Производство его включает в себя много этапов: сортировка, очистка, обжарка, измельчение, перемалывание, конширование. Для получения шоколадных полуфабрикатов какао-бобы обжаривают, затем дробят и получают крупку, отделяют какавеллу и зародыш, крупку измельчают. В результате получают какао тертое, состоящее из какао-масла и частиц клеточной ткани какао-бобов, какао-масло и какао-жмых.

Производство шоколада включает следующие операции: приготовление шоколадной массы, ее обработку, формование изделий, завертку и упаковку. Шоколадную массу готовят путем смешивания какао тертого, какао-масла и сахарной пудры. Полученную шоколадную массу тщательно растирают, разводят какао-маслом и гомогенизируют. При этом твердые частицы разрушаются и равномерно распределяются в какао-масле.

С целью экономии какао-масла, а также для снижения вязкости в рецептуру шоколадных масс вводят фосфатиды в количестве 0,4%. Фосфатиды не растворяются в воде, но хорошо растворяются в нагретых жирах и маслах. Они являются хорошими эмульгаторами.

Перед формованием шоколадную массу темперируют, т. е. охлаждают до 32⁰С с определенной скоростью и выдерживают несколько часов при постоянном перемешивании. В результате во всем объеме шоколадной массы равномерно образуются центры кристаллизации устойчивой формы какао-масла. Формуют шоколад путем отливки шоколадной массы с последующим охлаждением сначала при температуре 8⁰С, а затем при 12⁰С.

1.3. Польза и вред шоколада

Современные ученые не пришли к единому мнению о воздействии шоколада на организм человека. Однако большинство медиков придерживаются мнения, что шоколад - чрезвычайно полезный продукт, который необходимо включать в свой рацион.

Полезные свойства шоколада. [5]

Горький шоколад богат антиоксидантами, способствующими замедлению процессов старения в организме.

Полезен для нервной системы. Какао-масло в сочетании с сахаром поднимают жизненный тонус, так как с их помощью в мозгу вырабатываются серотонин и эндорфин - гормоны, которые помогают поднять настроение и бороться с нервным напряжением, стрессами и депрессиями.

Танин регулирует работу пищеварительной системы, но, сужает кровеносные сосуды головного мозга и может стать причиной головной боли.

Умеренное употребление шоколада полезно для кроветворения. Небольшое количество темного шоколада содержит такое же количество флавоноидов, как 6 яблок или 4,5 чашки чая.

Он содержит элементы – железо, калий и магний, которые необходимы для нормальной работы сердечно-сосудистой системы.

Горький шоколад препятствует разрушению эмали, защищая зубы от кариеса.

Укрепляет костную ткань.

Вред шоколада.Употребление шоколада в больших количествах может привести к ожирению, сахарному диабету и другим неприятным последствиям.

Противопоказания шоколада.

Классический шоколад противопоказан людям, страдающим сахарным диабетом. В настоящее время существует много видов специального диабетического шоколада, содержащего вместо сахара заменители.

Горький шоколад противопоказан детям.

Норма употребления шоколада.Специалисты рекомендуют взрослым людям употреблять горького шоколада не более 50 граммов в день, а молочного и белого – не более 25 граммов.

1.4. Химический состав

Какао-бобы состоят из оболочки и ядра. В оболочке (какавелла) много клетчатки — до 15%, пентозанов около 6%, пектиновых веществ 4,8%, минеральных соединений, мало ароматических веществ, обычно для изготовления шоколада и какао-порошка ее не используют.

Наиболее ценной частью ядер какао-бобов является масло какао.

Средний химический состав какао-бобов приведен в таблице:

Масло какао затвердевает при комнатной температуре, но быстро плавится во рту. Потому настоящий шоколад не должен содержать никаких затвердителей.

Масло какао содержит: триглицериды насыщенных жирных кислот – пальмитиновой, олеиновой и стеариновой. Оно имеет 7 полиморфных форм, одна из которых очень стабильна и позволяет долго хранить шоколад.

Содержащиеся в какао-бобах алкалоиды теобромин и кофеин, ароматические, дубильные и другие вещества формируют специфический вкус и аромат шоколада и какао-продуктов.

1.5. Оценка качества шоколада

Общие технические требования. Упаковка шоколада.

Шоколад обязательно должен быть завернут в упаковку. Это предохраняет его от вредного влияния окружающей среды, увеличивает срок его хранения, а также придает привлекательный внешний вид.

Сроки хранения шоколада – от 1 до 12 месяцев, в зависимости от сорта, шоколадные изделия ручной работы, которые содержат фрукты и другие натуральные начинки, должны храниться не более двух недель со дня их изготовления.

Условия хранения шоколада [6]

1. Шоколад должен храниться только в чистых, сухих, хорошо вентилируемых помещениях, защищенных от прямых солнечных лучей. Оптимальная влажность – 75%.

2. Оптимальная температура для хранения шоколада - 16-20°С.

3. Учитывая свойство шоколада впитывать посторонние запахи, хранить его нужно в плотной упаковке, подальше от веществ с сильным запахом.

ХарактеристикиПродукт должен быть изготовлен в соответствии с требованиями «ГОСТ 6534-69 Шоколад» [1]. При экспертизе качества шоколада устанавливают соответствие органолептических и физико-химических показателей требованиям стандарта.

1.6. Дефекты шоколада и их влияние на качество

Существенными дефектами шоколада являются сахарное и жировое поседение, а также повреждение шоколадной молью и др. насекомыми.

Жировое поседение возникает вследствие выделения кри­сталликов жира, которые могут появиться при неправильном хране­нии, с большими колебаниями температуры, например, когда шоколад нагревается под лучами солнца или в теплом поме­щении. При этом некоторые триглицериды масла какао частично плавятся. При медленном охлаждении они формируют небольшие капельки, которые выделяются на поверхности шоколада и засты­вают в виде более крупных кристалликов серого цвета.

Сахарное поседение происходит в том случае, когда поверх­ность шоколада увлажняется при помещении холодного шоколада (например, из холодильника) в теплое помещение с высокой относительной влажностью воздуха. На холодной поверхности происхо­дит конденсация паров воды, в результате чего об­разуются капельки воды, в которых растворяется сахар, содержа­щийся в шоколаде. Когда капельки воды испаряются, остают­ся кристаллики сахара в виде белых маленьких пятен на поверхно­сти шоколада.

В процессе оценки качества шоколада, как правило, обнаруживаются дефекты, разнообразные по своему значению, виду и происхождению.

Классификация дефектов шоколада дана в таблице. [2].

Причинами возникновения дефектов шоколада может быть как некачественное сырье (какао бобы), так и технология производства. Например, при недостаточной ферментации в какао остаются не полностью гидролизованные антоцианы, придающие бобам сильный вяжущий и горький вкус, синюю или пурпурную окраску («красное какао»).

2. Практическая часть

2.1. Анкетирование

Для выявления мнения потребителей о дефектах шоколада было проведено анкетирование среди преподавателей и обучающихся нашего техникума. Всего было опрошено 30 человек.

Как стало известно из анкет, большинство респондентов – 93% не употребляют в пищу шоколад, покрытый белым налетом.

Рисунок 1При этом 70% опрошенных не знают, что из себя представляет белый налет.

Рисунок 2При ответе на вопрос «как Вы думаете, опасен ли налет для здоровья», голоса разделились следующим образом: 40% думают, что опасен, столько же (40%) – не знают представляет ли он опасность. И только 20% не считают этот налет опасным.

Рисунок 3

2.2. Органолептическая оценка качества шоколада

Для проведения работы были закуплены 4 образца шоколада: шоколад «Carenero Superior», Gourmet 97,7 %; шоколад молочный классический, Коркунов, шоколад молочный «Аленка», шоколад кондитерский темный в галетах (дропсы) (Приложение 1).

Органо­лептическая оценка является обобщенным результатом восприятия органами чувств таких свойств продукта, как внешний вид, консистенция, вкус, запах и цвет.

Для определения оценки используют качественные и ко­личественные методы. Качественная оценка представ­ляет собой описание (дескриптор), а количественная характеризуется интенсивностью ощущений и выра­жается в виде баллов от 0 до 5.

Органолептическая оценка проводилась на соответствие требованиям ГОСТ 6534-69 «Шоколад. Общие технические условия» по показателям внешний вид, консистенция, цвет, вкус и запах. При проведении органолептической оценки четырех образцов шоколада участвовали эксперты - преподаватели и обучающиеся БТТТ.

Результаты органолептической оценки исследуемых образцов шоколада сведены в таблицах:

Таблица. Органолептическая экспертиза качества шоколада

Анализируя полученные данные при оценке качества исследуемых образцов, можно сделать вывод, что все образцы соответствуют требованиям нормативного документа.

2.3. Физические опыты

Опыт 1. Исследование зависимости поседения от влажности и температуры воздуха. Моделирование сахарного поседения (Приложение 2).

Шоколадные конфеты «Бабаевские» опрыскивали водой, заворачивали в фольгу и оставляли на 2 недели в помещении. Влажность и температуру воздуха помещения определяли с помощью гигрометра и психрометрической таблицы. Сухой термометр показал температуру 25⁰ С, а влажный - 15⁰ С, влажность воздуха составила 19% (условия хранения шоколада при влажности не менее 25%). На поверхности шоколада появился налет. (Приложение 2)

Опыт 2. Зависимость скорости и температуры плавления шоколада от его состава (Приложение 3).

Четыре образца шоколада равной массы (20 г) расплавляли и измеряли температуру и время плавления.

Результаты опыта приведены в таблице:

Опыты показали, что в зависимости от процентного содержания какао-масла температура плавления и время плавления у различных видов шоколада разные: чем больше содержание какао-масла, тем выше температура и больше время плавления шоколада.

2.4. Химические опыты с шоколадом

Опыт 1. Обнаружение непредельных жиров.

Кусочек шоколада завернули в фильтровальную бумагу и надавили на него. На бумаге появились жировые пятна. На пятно поместили каплю розового раствора KMnO₄. Осадок MnO₂ бурого цвета может образоваться в результате протекания окислительно-восстановительной реакции:

Видимых изменений в образцах нет.

Опыт 2. Исследование характера поседения шоколада (Приложение 4)

Образовавшийся налет смыли небольшим количеством дистиллированной воды. Добавили к смыву 1 мл раствора щелочи и 1–2 капли раствора CuSO₄. Появляется характерное ярко-синее окрашивание – реакция на сахарозу. Таким образом, обнаружили, что поседение является сахарным.

3. Заключение

В данной работе мы изучили стандарты и требования к шоколаду (ГОСТ 6534-69) . Произведя органолептическую оценку, можно сделать вывод, что все наши образцы полностью соответствуют стандартам, как по внешнему виду, так и по составу и качеству. Условия хранения исследуемых образцов шоколада также соответствуют нормам и требованиям.

Исследования физических свойств образцов показали, что в зависимости от процентного содержания какао-масла температура плавления и время плавления у различных видов шоколада разные: чем больше содержание какао-масла, тем выше температура и больше время плавления шоколада. Данные результаты можно учитывать при изготовлении кондитерских изделий.

Сахарное поседение не приво­дит к снижению пищевой и биологической ценности шоколада и шоколадных изделий и он пригоден к употреблению. Однако дефект существенно ухудшает внешний вид данных изделий.

Также эти данные подтвердились анкетированием, где большинство респондентов отметили непригодность такого шоколада к употреблению.

Жировое поседение является более существенным дефектом, так как окислившиеся (прогорклые) жиры могут представлять опасность для здоровья.

Обнаружить и подтвердить дефекты шоколада можно с помощью химических опытов. В данной работе было доказано наличие сахарного поседения, возникающего при неправильном хранении.

В домашних условиях потребитель не сможет различить сахарное и жировое поседение. Поэтому употребление шоколада с такими дефектами нежелательно.

Список используемых источников

http://engenegr.ru/gost-6534-89 ГОСТ Шоколад. Общие технические условия.

https://znaytovar.ru/new2793.html Дефекты шоколада

http://www.confael.ru/about_konfael/about_chicolate/chocolate_history/ Конфаэль Шоколад

http://magic-chocolat.net/istorya-shokolada История шоколада

http://chudesalegko.ru/shokolad-polza-ili-vred/ Польза и вред шоколада.

http://www.frenchkiss.ru/info/articles/2015/kak_pravilno_khranit_shokolad/ Шоколадный бутик

Приложение 1

Образцы шоколада

Приложение 2

Влажность воздуха и образцы с поседением

Приложение 3

Измерение температуры плавления

Приложение 3

Обнаружение углеводов