26
Marin Matić, 4.PG Kemijski šarm čokolade SEMINARSKI RAD

Kemijski šarm čokolade

Embed Size (px)

DESCRIPTION

chocolate,čokolada,seminar,kemija,biologija,proizvodnja čokolade

Citation preview

Marin Mati,4.PG Kemijski arm okolade

Marin Mati, 4.PG

Kemijski arm okoladeSEMINARSKI RAD

prof. Ratka oi

k. god. 2012./2013.

1.Sadraj1.Sadraj............................................................................22.Uvod................................................................................33.Povijest okolade...............................................................44. Biljka kakaovac................................................................65.Kemijski sastav okolade

5.1 Kakao maslac.........................................................8

5.2 Kakao prah............................................................9

5.3 Ostali sastojci okolade..........................................116. Fizikalna svojstva okolade i vrste okolada

6.1 Fizikalna svojstva okolade.....................................15

6.2 Vrste okolada......................................................157.Proizvodnja okolade........................................................17 8.Zakljuak........................................................................209.Literatura........................................................................212.UvodTema ovog seminarskog rada je kemijski arm okolade.okolada je danas jedan od najzastupljenijih prehrambenih proizvoda.Gotovo nema ovjeka koji nije probao ili ne voli okoladu.okoladu su izraivala razna plemena June Amerike ve prije 3000 godina.Dugo vremena se smatralo da okolada posjeduje magine moi te su je smatrali vradbinom.Istina je da okolada izaziva sreu kod ljudi i da je afrodizijak. Neto o tim svojstvima biti e rije u daljnjem tekstu.U seminaru u opisati kako nastaje okolada.Opisati u i biljku kakaovac od koje se dobiva kakao kao osnovni sastojak okolade.Biti e rijei i o najveim proizvoaima kakaa i okolade.Kemijski sastav okolade je zapravo najbitniji dio ovog seminara jer elim pokazati da to to volimo okoladu ima veze s njezinim kemijskim sastavom. Naglasak e biti na organskim sastojcima okolade.Dananja okolada se bitno razlikuje od prvotne jer joj se dodaju zaslaivai i eeri te se prije sluila u tekuem obliku.Zanimljiva su stoga i fizikalna svojstva okolade koja joj omoguavaju da se konzumira u svim oblicima.Dananji svijet ne moe funkcionirati bez okolade jer je ona bitna ekonomski,prehrambeno. No okolada nije samo potrona roba, ona je i simbol koji ljudima predstavlja ljubav,dobrotu i djeji osmijeh.I zato je bitno pisati o okoladi jer ona ima veliki utjecaj na ovjeanstvo.3.Povijest okoladePretpostavlja se da su Olmeci jo prije 3000 godina kuhali okoladnu smjesu.Oko 600.godine Asteci i Maje su pili pie cocoatl spravljeno od zrna kakaa.U astekoj kulturi okolada je bila pie u kojem su smijeli uivati samo ratnici i plemstvo. Katkad su je mijeali s kukuruzom, a vjerovalo se da daje snagu, mudrost, izdrljivost i mo, pa je imala ulogu u svetim ritualima. Astecima je okolada bila i novac, porezi su plaani zrnjem kakaa.Visokorazvijena civilizacija Maja imala je i boga (Ek Chuah) zaduenog za okoladu.

Sa svojih putovanja po Junoj Americi Kristofor Kolumbo je donio na panjolski dvor i sjeme kakaovca, ali nije pobudilo nikakvo zanimanje. Tek e panjolski konkvistador Hernn Corts kada krene u osvajanje June Amerike i unitavanje tamonjih civilizacija probati Xocolatl, toplu kakaovu tekuinu koju mu je ponudio asteki vladar Montezuma u golemim zlatnim peharima.Asteci su okoladni napitak pili zagrijan i bez trunke slatkoe, ali su dodavali zaine poput vanilije i ilija, a tek e Europljani od okolade napraviti slatki. panjolski redovnici su prvi u Europi pripravljali okoladu, jo uvijek tekuu, poeli su dodavati eer i cimet.okolada kakvu poznajemo danas je novijeg nadnevka i to zahvaljujui Nizozemcu Conradu J. van Houtenu, koji je 1828. godine patentirao hidraulinu preu koja je mrvila zrna kakaovca iz kojeg je nastao kakao prah.

Englez Joseph Fry je 1847. godine poeo taj prah mijeati sa eerom i rastopljenim kakao maslacem te proizveo prvu okoladu za jelo. vicarac Daniel Peter je eksperimentirao s mlijekom kao sastojkom u okoladi i uspio je proizvesti prvu mlijenu okoladu 1875. godineDalje su vicarci usavravali proizvodnju okolade i 1879. godine Rudolf Lindt je napravio okoladu koja se topila u ustima (poznata i po nazivu " chocolat fondant "). 4. Biljka kakaovacKakaovac (drvo kakaa) je zimzeleno tropsko ameriko drvo(lat. Theobroma cacao ili hrana bogova) koje ima voe sa teksturom nalik na kou, elipsoidno, sa deset "rebara" koje se dri na stablu i starijim granama. Slui da dobivanje okolade, kakaa, i kakao maslaca. Zove se i okoladno drvo.

Plod (sjeme) kakaovca se koristi za dobivanje kakaa to jest okolade.Neugledna je biljka,a raste u tropskoj umi od junog Meksika do bazena Amazone. Plod kakao, kakao mahuna, je teak 200 do 800 grama, zrije oko pola godine i za to vrijeme mijenja boju od zelene do ute i naranaste. Prosjeno jedno drvo daje 30 mahuna, svaka mahuna ima 30-40 zrna.300 do 600 zrna je potrebno da se proizvede 1 kilogram kakao mase.Dvije znaajnije teorije o podrijetlu divljeg kakaovca.Ova biljka danas uspijeva u ravniarskim podrujima ispod Andi na visinama od 200-400 m, te oko rijeka Amazone i Orinoco. Za dobar rast i razvoj zahtjeva vlanu klimu i redovite padaline. Listovi su cjeloviti, 10-40 cm dugi i 5-20 cm iroki. Vjeruje se da su orginalne jedinke divljeg kakaovca rasle od jugoistonog Meksika sve do rijeke Amazone,a kasnije bile kultivirane na ravnicama June Amerike.Najnovija prouavanja genetike te biljke pokazuju da kakaovac potjee iz tropskih podruja Amazone, a poslije je raspostranjen do Srednje te ak Sjeverne Amerike.Godinje se proizvede 3,5 milijuna tona kakao zrna od ega se u Obali bjelokosti proizvede 40%.Drave u kojima se jo proizvodi su Gana,Brazil,Indonezija,Ekvador i tako dalje.5.Kemijski sastav okoladeokolada se openito sastoji od kakao praha,kakao maslaca , mlijeka,emulgatora, eera i raznih dodataka.Glavna dva sastojka okolade su kakao maslac i kakao prah. Najvaniji openiti sastojci u 100 g okolade(oni koji nisu navedeni ima ih u manjim koliinama i ovisi o proizvoau,energetska vrijednost 565 kcal): bjelanevine 10 g,masnoe 27 g,ugljikohidrati 54 g, balastne tvari 9 g,kalij 400 mg ,magnezij 300 mg,fosfor 250 mg , kalcij 100 mg ,natrij 12 mg ,eljezo 3 mg, teobromin 500 mg5.1 Kakao maslac

Kakao maslac je prirodna mast koja se nalazi u zrnu kakaovca.On se sastoji od 3 masne kiseline,a to su oleinska,stearinska i palmitinska.Oleinska masna kiselina je nezasiena,a stearinska i palmitinska zasiena masna kiselina.Kakao maslac sadri 37.5% nezasienih masnih kiselina i 61.4% zasienih masnih kiselina.Polovicu zasienih masnih kiselina ini stearinska kiselina.Maslac ima talite na 34-38C ,a vrst je na 20C. Ima broj osapunjenja 192.21 to ga ini pogodnim u izradi sapuna.Osim sapuna i okolade koristi se i farmaceutskoj industiriji za izradu krema,minke i tako dalje.

5.2 Kakao prah

To je prah prirodno smee boje s pH od 5.4 do 5.8,a poveanjem pH potamnjuje mu boja do tamno smee.Najvaniji sastojci kako praha su kofein i teobromin te minerali kalcij,magnezij,fosfor,kalij,natrij i cink.Uz to 10% mase kakao praha ine flavonoidi to ini okoladu jakim antioksidansom.

Teobromin je dobio ime po latinskom nazivu roda kakaovca.Ta tvar se najvie nalazi u kakaovcu i to 2057 mg na 100 g kakao praha. Teobromin je gorki kristalinini prirodni alkaloid i spada u derivate ksantina to jest u metilksantine.Ksantini nastaju u tijelu razgradnjom purinskih baza tonije gvanina. Teobromin ima drugi naziv,a to je 3,7-Dimetilksantin.Molekulska formula mu je C7H8N4O2.Kao tvar djeluje pozitivno na ljudski organizam kao vazodilatator jer proiruje vene.Djeluje i kao diuretik to jest pomae pri mokrenju.Ujedno i stimulira srce. Negativne mane su mu da moe uzrokovati umor,tremor,anksioznost i nemir.

Kofein je drugi gorki kristalinini prirodni alkaloid koji se nalazi u kakao prahu i okoladi.On je kao i teobromin derivat ksantina to jest spada u metilksantine kao trimetilksantin. Molekulska formula mu je C8H10N4O2 . U kakao prahu ga se nalazi 230 mg na 100 g . Svojstva su mu slina kao i kod teobromina jer djeluje kao stimulans i diuretik.On uzrokuje ovisnost,a nalazi se jo u kavi i bezalkoholnim piima.

5.3 Ostali sastojci okoladeokolada sadri i druge sastojke kao to su esencijalne i nesencijalne aminokiseline,feniletilamine,anandamid i histamin.Esencijalna aminokiselina koju sadri je triptofan.Triptofan ili skraeno Trp je aminokiselina koju organizam sam ne proizvodi nego je treba unijeti kroz prehranu.Molekulska formula mu je C11H12N2O2.Ima talite na 289C .Triptofan je bitan u organizmu zbog sinteze neurotransmitera serotonina.Serotonin je poznat i kao hormon sree jer uzrokuje osjeaj zadovoljstva.To je i razlog zato ljudi jedu okoladu.Osim serotonina sudjeluje i u sintezi melatonina neuro-hormona zaslunog za san to jest spavanje.Triptofan je bitan i za proizvodnju niacina(vitamin B3)

Nesencijalna aminokiselina koja se nalazi u okoladi je Tirozin skraeno Tyr . Ima molekulsku formulu C9H11NO3 i talite 344C . On pospjeuje pravilan radtitnjae,hipofizei tiroidne lijezde, te potie oslobaanjehormona rastai proizvodinoradrenalin, koji smanjuje potrebu za jelom. Sprijeava i potitenost, umor i razdraljivost.

Feniletilamini ili -Feniletilamini sumonoaminialkaloidi. U ljudskom mozgu funkcioniraju kaoneurotransmiteri(Amini u tragovima). Feniletilamin se prirodno sintetizira izaminokiselinefenilalanin. Moe se pronai i u odreenoj hrani ukljuujuiokoladuposebice nakon mikrobiolokefermentacije.Feniletilamin je aromatskiamin, bezbojna tekuina na sobnoj temperaturi. Topljiv uvodi,etanoluieteru. Slino kao i kod drugih amina male molekularne mase, feniletilamin ima miris pokvarene ribe. Feniletilamin je snanabazai tvori stabilne kristale soli hidroklorida s temperaturom taljenja na 217C. Feniletilamin je iritantan za kou. Supstituirani feniletilamini imaju razne funkcije:neurotransmiteri,hormoni,stimulansi,halucinogeni, bronhodilatatori,antidepresivi,anorektici. Po nekim istraivanjima okoladu se smatra afrodizijakom ba zbog prisustva feniletilamina koje jo neki nazivaju ljubavna droga.

Anandamid je sastojak okolade koje ga ima u malim koliinama on je kanbinoidni neurotransmiter pa ga se moe povezati s biljkom kanabisa to jest drogom marihuanom.Molekulska formula mu je C22H37NO2 .On aktivira receptore na koje djeluje tako da smanjuje percepciju boli,smanjuje raznovrsne boli u kostima te je uzrok zato udimo za okoladom.U veim koliinama moe biti opasan jer ima psihoaktivna svojstva i unitava stanice mozga ,no on je ujedno i prirodni spoj u tijelu koji je jako koristan.Ne mogu e je predozirati se okoladom jer bi trebali pojesti preko 20 kg okolade odjedanput.

Histamin je biogeni amin koji sudjeluje u imunolokim reakcijama,reguliranjufiziolokihfunkcija crijeva te djeluje kao neuroprijenosnik. Histamin stvara bezbojan hidroskopankristalkoji se topi pri 84C, i lako se otopa uvodiilietanolu, ali ne ueteru.Molekulska formula mu je C5H9N3 Kao dio imunolokog odgovora na strane patogene, histamin proizvode bazofil i mastocit koji se nalaze u okolnom vezivnom tkivu.Histamin poveava propusnost kapilara za leukocite i druge proteine, kako bi se mogli ukljuiti u borbu protiv stranih tijela. Histamin je pronaen u gotovo svim animalnim stanicama.U veim koliinama histamin izaziva obrnutu imunoloku reakciju te dolazi do alergije. Zato imamo dosta ljudi alerginih na okoladu.

6. Fizikalna svojstva okolade i vrste okolada6.1 Fizikalna svojstva okolade

Talite okolade ovisi udjelu i vrsti masnih kiselina to jest jedenjem okolade ona se poinje topiti negdje na temperaturi 37C to je temperatura tijela.Temperatura ovisi i o topljivosti masti u mlijeku kao sastojku okolade.okolada je smee bojje do skoro crne boje to ovisi o vrsti zrna kakaa.Sadri sam 1% vlage to jest vode pa je stabilna na sobnoj temperaturi.Viskozna je tvar i njezina viskoznost ovisi o vlanosti i veliini estica koje poveavaju viskoznost te temperaturi i emulgatorima koji smanjuju viskoznost.Velika panja se pridaje viskoznosti jer utjee na kvalitetu okolade.6.2 Vrste okolada

Crna(gorka) okolada mora sadravati iznad 40% kakaa u sebi.Poluslatka okolada mora sadravati od 30% do 35% kakaa u sebi.Slatka okolada mora sadravati minimalno 15% kakaa u sebi i vie eera i kakao maslaca od poluslatke okolade.Mlijena okolada mora sadravati najmanje 10% kakaa i 12% mlijeka.Uz to moe sadravati kakao maslac i mlijene masti.Bijela okolada ne sadri kakao nego samo minimalno 20% kakao maslaca,14% mlijeka i manje od 55% eera.

7.Proizvodnja okoladeStablo kakaovca daje plod tek nakon pet godina, a maksimalan urod postie izmeu 10. i 25. godine starosti. Stablo urodi sa otprilike 30 mahuna, a 1 mahuna tei od 200 do 800 grama. Mahune se otvaraju pomou drvenih ekia i vade se sjemenke, bobice kakaa. Iz jedne zrele mahune se prosjeno moe izvaditi od 20 do 50 blijedosmeih zrna, zajedno sa slatkom, bijelom opnom koja se zove mucilage. Sjemenke se slau na lie banana, s kojim se i pokrivaju.Tako poinje proces fermentacije (1-2 tjedna), koji je vrlo vaan za okus i miris budueg kakaa. Za to vrijeme se zrnu mijenja boja, od purpurno crvene do tamno smee. Nakon fermentacije, kakao zrno sadri oko 60% vlage koju treba smanjiti na 7,5%, jer se vlaan plod brzo kvari.

Slijedi proces suenja na suncu. Nakon fermentacije i suenja, kakao je spreman za izvoz. U takvom obliku kakao stie u tvornice gdje poinje proces proizvodnje okolade. Kakao zrno se isti i pri (na niskoj temperaturi), tada kakao dobiva karakteristian okus i miris.

Poslije prenja, kakao zrno se hladi i poinje sljedea faza proizvodnje - rafiniranje. Specijalni stroj mrvi ih na sitne kockice od nekoliko milimetara i odvaja ljusku i sve primjese toplom strujom zraka. Zatim se kakao melje da bi se napravila kakao pasta, takozvana kakao masa. To je osnovna komponenta budue okolade. Kakao masa sastoji se od kakao maslaca i suhe tvari kakao zrna. Kakao maslac se odvaja od osnovne kakao mase, a kakao prah koji ostaje nakon odvajanja masti, se jo melje . Spajaju se svi sastojci i koniraju se.Koner je ureaj koji se koristi za usitnjavanje jer je smjesa okolade neravna zbog kristalia eera i kakaa koji se koniranjem usitne do te mjere da se ne mogu osjetiti pod zubima.Proces traje 72 sata i nakon toga ta okoladna masa se sprema u velike kontenjere gdje se zagrijava na 45C do 50C . Posljednji proces proizvodnje se zove temperiranje i slui da bi se kontrolirala kristalizacija kakao maslaca koji je polimorfan to jest kristalizira u 6 razliitih oblika.Za temperiranje je bitno da se kakao maslac dovede do kristalnog stanja koje je najbolje inae e okolada biti nekvalitetna jer e se raspadati,a ne lomiti kako treba.Da bi okolada bila dobra treba je dovesti do kristala V .okolada se prvo zagrije na 45 C da se otope svi oblici kristala.okolada se zatim naglo hladi na 27 C pri emu se stvaraju kristali IV i V.Stvaraju se mali kristali oko kojih se nakupljaju drugi kristali da bi tvorili vee kristale.okolada se zagrije na 31 C da se rijei kristala IV i onda ostaju kristali V te se nakon toga ne smije vie zagrijavati.okolada se zatim stavlja u kalupe te nakon stvrdnjavanja pakira.Tip kristalaTemperatura talitaIzgled okolade

I17 CMekana,razmrvljava se i topi jednostavno

II21 CMekana,razmrvljava se i topi se prejednostavno

III26 Cvrsta,lijepo se lomi i topi se prejednostavno

IV28 Cvrsta,lijepo se lomi i topi se prejednostavno

V34 CSjaji se, vrsta,najbolje se lomi ,topi se blizu temperature tijela (37 C)

VI36 CTvrda i nestabilna

8.Zakljuakokolada je nevjerovatna namirnica jer sadri veliku koliinu spojeva kao Teobromin,Feniletilamini i Triptofan koji joj svi daju svojstva koja nam svakodnevno poboljavaju ivot.Ona nas ini sretnima i zadovoljnima i k tomu je ukusna.Postoje raznolike okolade od jako slatkih do gorih sa veim udjelom kakaa.Biljka kakaovac uspijeva samo u tropskim krajevima pa zato nema plantaa nidje drugdje, no tvornice okolade su veinom u Europi i SAD-u.Proces proizvodnje nije jednostavan i zahtjeva preciznost inae se mogu upropastiti cijeli urodi.Svijetu je potrebna okolada jer ga ona uveseljava.U tome je kemijski arm okolade jer se moe zakljuiti da je ona zavodnica meu namirnicama.9.Literatura1. Url:http://www.chm.bris.ac.uk/webprojects2001/millward/introduction.htm2. Url:http://infogalaxy.com/Chocolate/History/history.html3. Url: http://www.hersheys.com/nutrition-professionals/default.aspx4. Url: http://demo.ctk-rijeka.hr/cokolada/index.htm5. Url: http://www.mrkva.org/content/view/515/120/6. Url: http://en.wikipedia.org/wiki/Chocolate7. Url: http://hr.wikipedia.org/wiki/Feniletilamin8. Url: http://www.tehnologijahrane.com/tehnologija-konditora/cokolada9. A. BELAK-CVITANOVI i sur. Mlijeko u prahu kao sirovina za proizvodnju mlijene okolade,: Hrvatski asopis za prehrambenu tehnologiju, biotehnologiju i nutricionizam 4 (3-4), 109-115 (2009)10. Url: http://www.nestle-dessert.hrSlika 1. Majanski ritual ispijanja okolade

Slika 2. C.J.van Houten Slika 3. Prea za mrvljenje kakaa

Slika 4. Rudolf Lindt Slika 5. okolada Slika 6. Lindt

Carstvo:Plantae Divizija:Magnoliophyta Razred:MagnoliopsidaRed:MalvalesPorodica:SterculiaceaeRod:Theobroma Vrsta:Theobroma cacao

Slika 7. Stablo kakaovca

Slika 8. Plod i zrno kakaovca Slika 9. Cvijet kakaovca

Slika 10. Kakao maslac

Slika 11. Teobromin

Slika 12. Kofein

Slika 13. Triptofan

Slika 14. Tirozin

Slika 15. Opa formula feniletilamina

Slika 16. Anadamid

Slika 17. Histamin

Slika 18. Crna okolada Slika 19. bijela okolada

Tablica 1. Vrste kristala kod pravljenja okolade

Slika 22. ureaj Koner

Slika 20. Fermentacija

Slika 21.Prena zrna kakaa

21