T.C.
AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
AFYON MESLEK YÜKSEK OKULU
GIDA TEKNOLOJİSİ(İ.Ö.)/2
ÇİKOLATA ÜRETİM TEKNOLOJİSİ
VELİ GÖK
051238012 GONCANUR ÇAĞLAR 051238016 ELİF SAĞBAŞ
-2007-

ÇİKOLATA ÜRETİM TEKNOLOJİSİ
Çikolata ve kakao terimlerinin anlamları nelerdir? Nerede meydana getirilmişlerdir?
Kakao ağacının botanik adı Theobroma cacao ‘dır. İsim 1753’de Linnaeus tarafından konulmuştur. Kakao eski Maya tarafından M.Ö. 400 ile M.S. 100 yılları arasında kullanılmıştır; bununla beraber, tarihi dil bilimi araştırmaları Olmec tarafından M.Ö. 1000 yıllarında da kullanıldığını göstermiştir.
Çikolata terimi kakao ağacının tohumlarından elde edilen ürünü tanımlamak için kullanılır. Katı tüketim ürünü geliştirilmeden önce, uzun yıllar bu tohumlardan elde edilen içecek yapılıyordu.
Kakaodan çikolata ilk defa ne zaman yapıldı?
Çok eski zamanlarda kakao katı formda mevcuttu ve içecek yapımında kullanılıyordu. Bir referansa göre 1674’te İngiltere’de katı ‘İspanyol tarzında parmak çikolata’ tüketilmek üzere sunuldu.Bu kısa zaman içerisinde çikolatanın diğer pastil gibi formlarında devam etti.
Hollanda’da, Coenraad Johannes van Houten 1828’de kakao kütlesinden bir presleme metoduyla yağın büyük kısmını alma metodunun patentini aldı, bu işlem ile kakao yağı ve kakao tozu üretimini mümkün kıldı. Aynı zamanda alkalizasyon yolu ile üretim işlemi esnasında tadı ve rengi artırmak için de bir metot düşündü. Kakao yağının varlığı şu anda bildiğimiz çikolatanın yapımını sağladı.
1847’de Fry kakao tozu ile ekstrakte kakao yağı & şekeri birleştirerek tüketilen çikolatayı yaptı, ve ‘chocolat delicieux a manger’ olarak sattı; 2 yıl sonra da Cadbury Kardeşler benzer bir ürün satmaya başladılar.
Sütlü çikolata 1875 yılında İsviçre’de Daniel Peter tarafından Henri Nestlé işbirliği ile üretildi.Bu üründe Nestle’nin konsantre sütü kullanılmıştı.
Koyu, sütlü ve beyaz çikolata nedir?
Beyaz çikolata kakao yağı, şeker, süt ve vanilya gibi lezzet maddeleri ile yapılmaktadır.
Sütlü çikolata kakao likörü, kakao yağı, şeker, süt ve lezzet maddelerinden yapılmaktadır.
Koyu çikolata kakao likörü, kakao yağı, şeker ve lezzet maddelerinden yapılmaktadır.
Bazı standartlar beyaz çikolatayı çikolata olarak sınıflandırmamaktadır.Çünkü kakao likörü içermemekte, sadece kakao yağı içermektedir.
Şeker içermeyen çikolatayı nasıl yapılır?
Şeker veya sükroz çikolataya tat, yapı ve duyusal çekicilik verir. Sükrozun doğal meyve şekeri olan früktoz ile yer değişmesi ile çikolataya değişik bir yapı ve tatlılık kazandırır.
Şekerli çikolatanın tadına ve yapısına benzer bir şekersiz çikolata üretmek için, sorbitol, mannitol, isomalt, maltitol, lactitol ve ksilitol gibi şeker alkolleri kullanarak çikolataya kütle, hacim ve yapı kazandırabilir. Şeker alkolleri genellikle sükroza göre daha değişik tatlılık ve lezzette olurlar ve bu nedenden dolayı polidekstroz ve inülin gibi hacim artırıcılarla kombinasyon halinde kullanılırlar. Bu hacim artırıcılar ağızda sıcak yumuşak bir his verirler. Tatlılık da, Sunett (asesülfam K) aspartam, siklamat ve sakarin gibi yüksek yoğunluklu tatlandırıcılarla artırılabilir.
Üretim metotları şekersiz çikolata üretiminde değişiklik gösterebilir. Örneğin bazı tatlandırıcılar düşük erime noktasına sahiptir ve bundan dolayı conching sıcaklığı daha düşük tutulabilir; ayrıca, bazı tatlandırıcılar nem kapar ve sertleştirme ve kalıplama işlemleri esnasında viskozitesinin artmasına neden olurlar.
Konçlama nedir?
Çiğ işlenmemiş çikolata kumsu ve taneli yapıda ve yemek için uygun olmayan bir durumdadır. İsviçreli çikolata üreticisi Rudolph Lindt, günümüzde çikolatanın varolduğu haline gelebilmesini sağlayan bir yuvarlama ve karıştırma işlemini keşfetmiştir. ‘Konçlama’ ismi kullanılan silindirlerin kabuk benzeri şekillerinden kaynaklanmaktadır. Çikolata (ve süt, vanilya, ekstra kakao yağı gibi bileşenler) konçlanır ve dil üzerinde hoş bir his bırakmasını sağlar.
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 hakkında da bilgi verilmektedir.
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 gibidir :

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:

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.
üKakao tozunun kompozisyonu aşağıdaki gibidir, fakat kompozisyonun kavurma, alkalizasyon ve presleme işlemlerine bağlı olduğu unutulmamalıdır:
Kakao çekirdeklerinin fermantasyonu nedir?
Kakao zarfları hasat edilir ve çekirdeklerin çıkması için yarılır. Çekirdekler bir posa içine gömülür. Zarflar kırıldığı zaman çekirdek ve posa sterildir fakat zarflardan, çalışanların ellerinden, böceklerden, taşıma amacıyla kullanılan tanklardan vb. gelen çeşitli mikroorganizmalar tarafından kontamine olurlar.
Çekirdeği çevreleyen posa, çekirdekte renk ve aroma gelişmesi için bir fermantasyon işlemine tabi tutulur. Posanın ilk baştaki anaerobik, düşük pH’lı ve yüksek şekerli durumu maya aktivitesine uygundur. Uygulanan bazı çalışmalar fermente olan kakao da 24 şuş maya olduğunu ortaya çıkarmıştır; Rombouts tarafından diğer bir çalışma ise 16 tür tanımlamıştır. Fermantasyon işlemi mayaların posa içindeki şekeri alkol ve karbondioksite dönüştürmesi ile başlar. Daha sonra bakteriler alkolü, laktik aside okside ederler ve sonrasında koşullar daha aerobik hale dönüştüğünde asetik asit oluşur. Bu olay ile ısı oluşturur ve ilk 24 saat içerisinde sıcaklık yükselir.
Posa kırıldığı ve dışarı aktığı zaman, bakteriler fermantasyon tamamlanana kadar aktivitesini sürdürmeye devam eder. Kakao fermantasyonunda bulunan mayalar toprak, ağaç ve. gibi çevredeki ortamlardan gelirler. Bu aşamada en sık bulunan türler Saccharomyces spp ‘dir(kısmen de S. cerevisiae , Candida krusei , Kloeckera apiculata , Pichia fermentans , Hansenula anomola ve Schizo-saccharomyces pombe ). Hansen ve Welty tarafından yapılan çalışmalar mayaların fermantasyon esnasında çok hızlı bölündüğünü ve kurutma ile depolama aşamalarında canlılığına devam ettirebildiklerini göstermiştir. Depolanmış çekirdekte 107 maya/gram’a kadar bulunmuştur. Fermantasyondan sonra kakao çekirdekleri kurutulur.
Daha sonraki işlem esnasında, çekirdekler temizlenir ve kabukların ayrılması için termal ön işleme tabi tutulur. Termal ön işlemin bir formunda infrared teknolojisi kullanılır ve burada çekirdekler akışkan yatakta veya titreşimli taşıyıcı üzerinde infrared radyasyonuna tabi tutulur. Su çekirdek yüzeyinde birikir ve kabuğu çatlatır. Yüksek yüzey sıcaklığı özellikle maya ve diğer mantarlar gibi mikrobiyal kontaminasyon miktarında azalma sağlar. Çekirdekler daha sonra kabuklarından ayrılır ve kavrulurlar. Kavurmadan sonra çekirdekler öğütme işlemi ile kakao kitlesine dönüştürür.
Kakaonda var olan doğal değişkenlikten ötürü kakao kitlesinin kalitesi önemlidir. Kakao kitlesi için kalite kriteri gramında bulunana maya sayısını içerir – maksimum 50 ve alkali kakao tozu için – 100 limitle birlikte normal maksimum 50.
Kakao ürünü (çikolata benzeri ürün) ile çikolata arasındaki fark nedir?
Çikolata en az % 35 kakao bileşenlerini ihtiva eder. Eğer ürün % 35’ten az kakao bileşeni ihtiva ediyorsa buna kakao ürünü denir. Çikolata genel olarak çikolata barlarına ve çikolata ürünlerine verilen özel bir isimdir. Eğer ürün yeterince kakao içermiyorsa bunlara çikolata benzeri ürünler denir.
Eğer sürülebilir ürünler çikolata rengini verecek kadar kakao tozu ihtiva ediyorsa, bunlara yaygın olarak çikolata denmektedir.
Üreticiler çikolata yapımında ne tür kakao bileşenleri (kakaonun tüm bileşenleri veya kakao yağı) kullanılması gerektiğine karar vermekte ayrıcalıklıdırlar. Beyaz çikolata sadece kakao yağı ihtiva eder, kahverengi çikolata ise kakao yağının yanı sıra diğer kakao bileşenlerini de ihtiva etmektedir.
Teobromin nedir ve insanlar üzerindeki etkisi nedir?
Azot içeren organik bileşikler dünyada son derece yaygındır. Bunların arasında metilksantin türevleri olan kafein, teobromin ve teophillin vardır. Bunlar çok yakından alakalı yapılardır ve farmakolojik özellikleri çok benzerdir. Bunlar 60 gibi çok bitki türünde karşımıza çıkar. Genellikle alkaloidler olarak isimlendirilirler. Teobromin kakaoda bulunan başlıca alkaloiddir ve kakaonun tipik bitter tadına katkı da bulunur.
İçecek ve çikolata ürünleri arasındaki MAFF tarafından yapılan metilksantine ait araştırma çikolata ürünleri hariç teobromin seviyesinin düşük olduğunu göstermiştir.
Toz haline getirilmiş içeceklerde teobromin konsantrasyonunu 85 – 590mg/l ve ortalama değer olarak da 367 mg/l değerindedir. Çikolatalı süt içeceklerinde teobromin konsantrasyonu 141 ila 371 mg/l arasındadır. Çikolata mousses’ında 386 ve 651 mg/kg teobromin içeriğine sahiptir. Çikolata parçalarında teobromin seviyesi 1300 ila 4710 mg/kg aralığındadır. Yüksek kakao içeriğine sahip (%70 kakao) çikolata parçalarında teobromin konsantrasyonu 10370 mg/kg’dır.
Çikolata parçalarında bulunan değişik seviyelerdeki teobrominin kakao çekirdeklerinde bulunan değişik konsantrasyonları yansıttığı düşünülmektedir. Kakao çekirdeklerindeki metilksantinlerin miktarları çeşitli etkili faktöre bağlıdır: işlem prosedürleri, genetik özellik, coğrafi köken, hasat zamanındaki olgunluk derecesi ve kakao çekirdeğinin ağırlığı.
Metilksantinler insanlar tarafından hızlı bir şekilde absorblanır ve tüketimden 6 ve 10 saat arasında teobromin seviyesi yarıya iner. Metilksantinler hafif uyarıcıdır fakat teobromin merkezi sinir sistemi üzerinde neredeyse hiç etkisi yoktur. Bütün metilksantinler akciğerdeki bronşlardaki düz kaslarda rahatlatıcı bir etki göstermektedir, fakat bir gıda veya içeceğin yanında tüketildikleri zaman bu etki fark edilememektedir. Bütün metilksantinler diüretik etkiye sahiptir fakat bu etki sadece bol miktarda su ile tüketildiğinde fark edilebilir.
Araştırmalar, ev hayvanların özellikle de köpeklerin teobromine duyarlı olduğunu göstermiştir. Köpek zehirlenmelerinin birkaç vakası rapor edilmiştir ve yenilen çikolata miktarı 100g ile 1kg arasında değişmektedir. Köpeklerin semptomları genellikle nörolojikti (titreme ve çırpınma) fakat ishal gibi diğer semptomlarda meydana gelmiştir. Metilksantinle alakalı diyetisyenler ve toksikologlar tarafından yapılan son değerlendirmede metilksantin içeren bitkilerin sağlık üzerine herhangi bir hasar vermeden uzun süre tüketildiğini göstermektedir. Bilimsel çalışmalar göstermiştir ki aşırı derecede tüketilmediği sürece bu maddelerin tüketilmesinde herhangi bir sorun bulunmamaktadır. Kakao tüketilmesinde her hangi bir sorun bulunmamaktadır. Kakao ürünlerindeki metilksantinin insan sağlığı üzerine negatif bir etkisi bulunmamaktadır çünkü çikolata ve kakao içeren işlenmiş diğer gıda ürünlerindeki miktarları son derece düşüktür.
Çikolata nasıl saklanmalıdır ve depolama esnasında neden beyazlaşır?
Çikolata ürünleri aşağıdaki bölgelerde depolanmalıdır:
Kokusuz; iyi havalandırılan; 18˚C-20˚C sıcaklıklarda; %50’nin altındaki bağıl nemde; duvar ve tavandan uzakta; direk güneş ışığından uzak yerlerde.
Kötü depolama sonucunda şeker buğulanması ve yağ buğulanması gibi sorunlar gözlenir.
Şeker buğulanması çikolatanın yüzeyinde gri renk oluşmasına, ince tabaka halinde yapışkan bir şurup veya şeker kristalleri ile kaplanmasına neden olur. Bunun sebebi şekerin çikolatadan yüzey nemiyle ayrılması ve daha sonra kuruyarak şeker kristallerini oluşturmasıdır. Bunun nedenlerinden bir tanesi nemli koşullarda depolamadır.
Çikolata, koyu çikolata için %82 – %85’ten veya sütlü çikolata için %78’den yüksek bağıl nemlerde depolanırsa yüzeyde su absorblar. Geçirmez paketlemeler koruma sağlayacaktır, fakat üst üste olan ambalajlar katlama yerlerinde veya köşelerde suyun içeri girmesine neden olacak ve bu noktaların etrafında şeker buğulanması oluşacaktır. Ayrıca buna, çikolatanın yeterli ambalaj koruması olmadan soğuk depolardan alınması da neden olur. Çikolata 10C’nin altında depolanırsa ve daha sonra normal atmosfere çıkarılırsa yüzeyde su birikmesi oluşur. Çikolatayı soğuk depolamadan çıkartırken, yeterli kuru havaya sahip olan odaya transfer edilmeye veya dışarıdaki havayla aynı sıcaklığa ulaşıncaya kadar kaplanmaya ihtiyaç vardır. Doldurulmuş çikolatalar ılık depolama ortamlarında geçirmez ambalaj malzemeleriyle kaplanınca, ambalaj malzemesi içerisinde yüksek nem oluştururlar ve bu şeker buğulanmasına neden olan şurubun yüzeyin ortasından difüzyonuna sebep olabilir
Yağ buğulanmaları da çikolatanın yüzeyinde gri renk gözlenmesine neden olur fakat bu minik yağ kristallerinden kaynaklanır. Bunun nedenlerinden bir sıcakta depolamadır. Yağ buğulanmasının oluşması, kakao yağının yapısının farklı sıcaklıklarda değişkenlik göstermesiyle bağlantılıdır.

…