La elaboraci�n del chocolate incluye un conjunto de procesos industriales complejos:
Mata de cacao en el �rbol, su color amarillo y manchas rojizas indica madurez y estar en su punto de recolecci�n. La elaboraci�n del chocolate es el conjunto de procesos que permiten, desde la fruta del �rbol del cacao (Theobroma cacao L.), elaborar chocolate y sus diversas formas y tipolog�as. El cacao se produce en �rboles situados en regiones tropicales de Mesoam�rica, �frica Occidental (Ghana y Costa de Marfil, Nigeria), el Sureste Asi�tico, y Sudam�rica. En estos pa�ses se desarrollan las fases iniciales de procesado del cacao (fermentaci�n y secado), para su posterior transporte a los pa�ses productores de chocolate. La industria chocolatera se compone de diversas m�quinas que realizan funciones de horneado, desmenuzado, mezclado y prensado del cacao entrante.
El chocolate se ofrece al mercado en una variedad de productos que van desde las texturas pulverulentas del cacao en polvo, pastosas como es el caso de las cremas de cacao, l�quidas como las bebidas de cacao, s�lidas como los bombones. El chocolate como producto final es una mezcla de tres s�lidos: masa de cacao, manteca de cacao y az�car. A temperatura cercana a los 37 oC solo la manteca de cacao se funde dando a la mezcla una propiedad fluida.
El control de las propiedades de la manteca de cacao es fundamental en la reposter�a del choc El chocolate forma parte de diversos elementos de reposter�a, como helados, tartas, dulces.
El aspecto final y las variedades de chocolate se comercializan en diversos formatos que pueden ir desde bebidas de cacao, pasando por chocolate en tabletas, hasta los m�s refinados elementos de reposter�a: bomb�n, tartas. La industria chocolatera posee una historia que comienza a finales del siglo XIX con la aplicaci�n de las m�quinas de vapor a los procesos industriales, es esta industria pionera en el empleo de sistemas publicitarios a comienzos del siglo XX, aprovechando en cada ocasi�n la aparici�n de nuevos medios: primero la radio, y posteriormente la televisi�n. En la actualidad la industria del chocolate se concentra en algunos pa�ses industrializados, formando un oligopolio.
Existen diversas variedades de la planta de cacao (theobroma cacao), cada una de las cuales ofrece en la elaboraci�n del chocolate diversas calidades y sabores. El cacao puede ofrecer diversos sabores al producto final, no solo por su variedad (forastero o criollo), sino adem�s por las condiciones clim�ticas de los cultivos. Muchos de los especialistas en el chocolate, dependiendo de su origen, destinan el chocolate a diversos fines ya desde las zonas de cultivo. La localizaci�n de los cultivos puede afectar a su composici�n. Por ejemplo, al contenido de manteca de cacao que tienen los granos de cacao que por regla general es mayor cuanto m�s cerca del ecuador terrestre se encuentra.
Fermentaci�n del cacao en cajones. Secado de los granos Una de las primeras fases tras la recolecci�n de las vainas, es la fermentaci�n de los granos de su interior.1 El chocolate es por esta raz�n un alimento fermentado, y este proceso inicial genera numerosos compuestos que determinar�n los sabores, los aromas y el bouquet posteriores. Estas fases iniciales se realizan in situ en los pa�ses productores de cacao, y tienen como misi�n preparar los granos de cacao para su transporte a los pa�ses procesadores de chocolate. El transporte del cacao se debe realizar con extremo cuidado, vigilando la humedad ambiental, debido a que el cacao es susceptible de absorber aromas de otras fuentes. Fermentaci�n
La fermentaci�n es muy importante en la elaboraci�n y determinaci�n de los sabores que desarrollar� posteriormente el chocolate. Consiste en un proceso en el que a los granos se les desprovee de vida, es decir ya no es posible desarrollar la germinaci�n. Durante esta fase se generan algunos compuestos qu�micos que promueven los diferentes sabores y aromas posteriores del chocolate.2 Es en este proceso de fermentaci�n donde los expertos determinan gran parte de los futuros aromas y sabores de chocolate. Los granos sin fermentar suelen introducirse en una prensa y extraer la manteca del cacao, pero esta manteca no entra en los procesos de la industria chocolatera. La fermentaci�n se suele realizar dependiendo de las instalaciones y de las costumbres del pa�s productor, principalmente de dos formas distintas
� Fermentaci�n por apilamiento es el m�todo m�s habitual en �frica Occidental. Se suelen apilar en montones de diversos tama�os (que oscilan entre los veinte, hasta los mil kilos) con la pulpa del cacao, todo ello tapado con hojas de banana. Este proceso tarda entre unos cinco a seis d�as, en ning�n caso llega a la semana. Los amontonamientos de menor tama�o, aunque ocupan m�s espacio en total, desarrollan un sabor m�s apreciado. � Fermentaci�n en caja (se denomina tambi�n cacao beneficiado) es el m�todo m�s empleado en las grandes plantaciones de Asia. Se suelen introducir los granos de cacao en unas cajas de madera que permiten almacenajes que oscilan entre la tonelada y las dos toneladas.
Tienen una profundidad de un metro. Estas cajas se dise�an con el objeto de que est�n ventiladas y la pulpa fluya. Los tiempos de fermentaci�n son similares y en escasas plantaciones toma m�s de cinco d�as. Las cajas son movidas cada d�a, con el objeto de favorecer la aireaci�n y esto favorece la fermentaci�n aer�bica de las bacterias acetobacter y por lo tanto proporcionan un cacao con sabores m�s �cidos.
En peque�as plantaciones de cacao suelen emplearse tambi�n canastas de mimbre, tapadas con hojas de banana y se produce all� la fermentaci�n. La fermentaci�n produce un residuo, denominado sudoraci�n. En algunas plantaciones se practican variantes que consisten en dejar la mazorca sin abrir un par de d�as, procediendo a su apertura y posterior fermentado. Comprobando que se desarrollan de esta forma mejor los sabores. La determinaci�n exacta del tiempo de fermentaci�n es un arte preciso, por el cual depender� el aroma del futuro chocolate.
Corte transversal de la mazorca de cacao en el que puede verse la pulpa blanca, substrato de az�cares para el proceso de fermentaci�n.
Los granos de cacao tras la fermentaci�n poseen un color viol�ceo (o p�rpura) debido a la presencia de antocianinas. El substrato para la fermentaci�n del cacao es la pulpa blanca es una mezcla de tejidos vegetales rica en az�cares (10-13 % glucosa y fructosa; 0.7 % sucrosa), sales (8-10 %), pentosanos (2-3 % pectina), �cidos org�nicos (1-2 %) y 0.6 % prote�nas.3 Durante la fermentaci�n su aspecto viscoso torna a l�quido y fluye, "sudando" tal y como se menciona en el argot. La fermentaci�n es un proceso no controlado por una mezcla de bacterias (l�cticas y ac�ticas), as� como levaduras.
La producci�n de etanol y lactatos. La levadura que produce la fermentaci�n ha sido investigada e intentado ser detectada desde que Preyer en 1913 la describiera como de la especie Saccharomyces theobroma,4 posteriormente fue reclasificada por Knapp (1937) como Torulopsis theobroma,5 pero no identificada por otros autores posteriores. La especie detectada por Martelli en la c�scara del cacao fue reclasificada posteriormente como Saccharomyces carlsbergensis. La cafeina es una de las substancias que aparece en la fermentaci�n del cacao.
Se encontraron especies de levaduras en los granos del cacao como las: saccharomyces rosei, la hansenula anomala, la pichia fermentans, la pichia membranaefaciens y la trichosporon cutaneum.3 Todas las especies aisladas fueron capaces de crecer en la pulpa del cacao (una especie de par�nquima). Pero de todas ellas s�lo S. rosei, la H. anomala y la P.
fermentans exhibieron capacidad de lograr la fermentaci�n de los az�cares de la pulpa. Las especies del g�nero Saccharomyces fueron identificados como responsables de la fase de fermentaci�n alcoh�lica del cacao. De las dos fases de fermentaci�n, la alcoh�lica (anaer�bica) es la que primero ocurre siendo la ac�tica la que ocurre posteriormente. La temperatura de la masa de granos del cacao puede alcanzar los 50 oC liberando los polifenoles, entre ellos la catechina.
Los cambios acaecidos durante la fermentaci�n del cacao son objeto de numerosos estudios.1 Para los microorganismos no es posible introducirse en el interior de la c�scara, por lo que en realidad no es una aut�ntica fermentaci�n, debido a que la aut�ntica fermentaci�n ocurre en el exterior del grano. Los az�cares que posee la pulpa blanca son los responsables de favorecer que las levaduras comiencen la fermentaci�n. Durante este proceso la temperatura crece a niveles que acaban matando la germinaci�n, con lo que los enzimas se liberan. Estos enzimas provocan las reacciones que alteran el sabor de los granos. Las encimas liberadas en la fermentaci�n: como por ejemplo las proteasas y las polifenol oxidasas.
Se liberan �cidos (�cido l�ctico y �cido ac�tico), as� como etanol (en concentraciones muy reducidas). La combinaci�n entre el aumento de temperatura y el cambio de la acidez matan la germinaci�n. Dependiendo de la aireaci�n durante la fase de fermentaci�n la fermentaci�n ac�tica proporciona m�s o menos �cidos al cacao. Otras reacciones que involucran a las prote�nas y p�ptidos que reaccionan con los polifenoles proporcionan el color marr�n asociado al cacao y al chocolate. Es particularmente importante la formaci�n de amino�cidos durante esta fase, �stos proceden de la rotura de mol�culas de prote�nadurante esta fase. Dos de los amino�cidos importantes en la formaci�n de su sabor son: valina y glicina.
Secado El proceso que se realiza a los granos de cacao, tras la fermentaci�n es el secado. Se realiza con el objeto de detener el crecimiento de moho y poder realizar el transporte adecuadamente. El crecimiento de moho arruina al cacao, debido al mal olor que desarrolla. Este proceso de secado debe ser realizado bajo un estricto control, evitando un sobre-secado que har�a a los granos fr�giles y se rompieran liberando aromas. El secado se ha de controlar adem�s en velocidad, un secado r�pido dejar�a los granos inmaduros, con una liberaci�n de aromas poco apropiada. El contenido de humedad no debe exceder un seis por ciento, valores entre los siete y ocho favorecen al crecimiento de moho.6 En los pa�ses productores donde el clima lo permite, se suelen secar extendidos en grandes superficies al sol, extendidos sobre esterillas o alfombras. Estas suelen enrrollarse, y ponerse a salvo, si existe una amenaza de lluvia. El problema de este secado es la facilidad con la que se puede contaminar los granos, por la presencia de animales: principalmente p�jaros y ganader�a del lugar. Con el objeto de proteger el cacao de la lluvia, en algunos pa�ses se suele construir casas con tejados desplazables por medio de ruedas. Es frecuente que durante el secado se remuevan los granos con palas, operaciones que suelen realizar ni�os y mujeres.7 En zonas rurales, cientos de toneladas se secan en peque�as bandejas o en cueros, con aves de corral, cerdos, perros y otros animales errando a sus anchas. En algunos casos, en ciertas regiones de Am�rica se practica todav�a la danza del cacao: los nativos descalzos pisan y caminan sobre los granos y, de vez en cuando, durante la "danza" se roc�a sobre los granos arcilla roja con agua para obtener un mejor color, pulido y protecci�n contra los hongos durante el viaje a las f�bricas de los pa�ses industrializados, donde se someter� a las transformaciones encaminadas a obtener finalmente el chocolate. Almacenaje y transporte
Los granos secos se almacenan en lugares que no alcancen el 8% de humedad, evitando la proliferaci�n de hongos. A veces se trasladan a naves espaciosas y se clasifican los granos de cacao en funci�n de su tama�o, homogeneizando los calibres si fuera oportuno. Es tradicional el apilamiento en sacos de yute (e incluso de c��amo) que permiten un peso entre los 60 y 65 kilos. Pa�ses como Ghana y Nigeria poseen pesos estandarizados de 63.5 kg. Se emplean sacos de yute por permitir el aireamiento del contenido, siendo adem�s biodegradable.8 Los sacos almacenados deben transportarse lo antes posible, debido al ataque y espolio de los insectos del tr�pico.
El cacao en esta fase del proceso debe ser correctamente almacenado. Debe vigilarse la temperatura y la humedad relativa. Las sacas deber�n tener una temperatura cercana a los 30 oC. El cacao posee, adem�s, una capacidad de captaci�n de olores y aromas. Los controles de calidad durante el transporte y almacenaje son muy habituales. Estos controles se realizan inspeccionando los granos de cacao, que se suelen abrir e inspeccionar visualmente. A comienzos del siglo XXI se est� investigando nuevos procedimientos como es la criopreservaci�n de los granos de cacao, con el objeto de mejorar las condiciones de transporte evitando interacciones con el entorno.
Torrefactora de cacao.
Descascarilladora de cacao
Es habitual que el pa�s, o la zona, productora de cacao est� distante de la zona productora del chocolate. Esto obliga al transporte del cacao a las zonas industriales. El transporte se suele hacer por mar en marina mercante, en algunas ocasiones resulta necesario preservar el cacao de ambientes y climas da�inos. La necesidad de mantener el cacao en un nivel de humedad por debajo del ocho por ciento no es sencillo en ambientes marinos. Es por esta raz�n por la que el cacao viaja en contenedores ventilados. La llegada del cacao a las factor�as de chocolate, va seguida de una limpieza de granos. Es habitual que en las operaciones de secado y fermentaci�n queden restos de arena, restos org�nicos, etc en los granos de cacao. La existencia de estos restos en las operaciones subsiguientes afectar�a al sabor.
Tostado y descascarillado
Los cotiledones del cacao deben ser tostados en su entrada a la factor�a. Esta operaci�n desarrolla los componentes arom�ticos y de sabor del cacao, al mismo tiempo que esteriliza los granos de posibles contaminaciones bacterianas (como por ejemplo la Salmonella). Algunos chocolateros establecen controles HACCP en algunas factor�as con el objeto de determinar y controlar las contaminaciones y su posible propagaci�n a diversas zonas de la f�brica. De todas formas la zona de torrefacci�n del cacao suele estar en dependencias separadas del resto de la chocolater�a. Las tostadoras eran en los albores del siglo XIX unos hornos giratorios en forma de bola que giraban. Se procesaban cerca de unos cientos de quilos en los hornos. Debido a la exposici�n del grano de cacao a fuentes de calor para su tostado, resulta inevitable la p�rdida de cierta cantidad de manteca de cacao. El tiempo de tostado suele oscilar entre los tres cuartos de hora y una hora completa, a temperaturas de entre 110 oC y los 140 oC.
El tostado de los granos del cacao ofrece un problema t�cnico, debido a que el tama�o medio de los granos ofrece una gran dispersi�n. Para que el tostado sea homog�neo es necesario que los granos tengan un calibre similar. A veces se consigue con el empleo de mallas separadoras. El tostado se produce durante diez minutos, m�ximo quince, y su desarrollo produce diversos componentes qu�micos de aroma por la aparici�n de diversas reacciones de Maillard durante el tostado. Durante el tostado de los granos tambi�n se produce la generaci�n de amino�cidos por degradaci�n de las prote�nas.9 Adem�s, se verifica una degradaci�n de los polifenoles en las fases de fermentaci�n, secado y finalmente en gran medida durante el tostado de los granos.10 En la actualidad se investiga la forma de reducir este descenso dr�stico en el contenido de polifenoles durante el procesado. Los polifenoles son percibidos por la industria como elementos beneficiosos para la salud de los consumidores.
El descascarillado consiste en la operaci�n de separaci�n de la c�scara del cotiled�n del cacao. Esta operaci�n se realiza en la factor�a de chocolate. El objetivo consiste en mantener lo m�s intacto el cotiled�n del cacao. En muchas ocasiones se somete a los granos de cacao a una fuente de calor intenso durante un breve periodo de tiempo. A veces se emplea vapor de agua saturada o modernamente mediante el empleo de l�mparas que emiten radiaci�n infrarroja.
Mecanismos del cacao durante el tostadoLos granos de cacao sin tostar son amargos y astringentes. Las altas temperaturas alcanzadas durante el tostado favorecen que muchos de los �cidos se evaporen y salgan, en especial el �cido etanoico (denominado tambi�n ac�tico). Otros �cidos menos vol�tiles como el ox�lico y el l�ctico permanecen en los granos tostados. El mecanismo m�s importante durante el tostado es el de las reacciones de Maillard y proporciona sabores y aromas al cacao. Consiste en un centenar de reacciones que proporcionan diversos compuestos como las pirazinas, la formaci�n de aldeh�dos, teobromina y glutamina.
Molido del cacao
Prensa hidr�ulica empleada a comienzos del siglo XX en la extracci�n de la manteca. Tras eliminar la c�scara de los cotiledones, resulta necesario moler el cacao con el objeto de poder separar la masa de cacao de su manteca. Durante el proceso es necesario una cierta cantidad de manteca con el objeto de mantener la masa fluida y f�cilmente manipulable. El proceso de molido necesita realizarse hasta lograr part�culas menores de 30 micrones, y esto supone moler los granos unas cien veces con un molino de cacao de finales del siglo XIX. En la actualidad esta operaci�n lleva menos tiempo.
Se emplean diversos tipos de molinos: � Molino de impactos funciona impactando los granos de cacao en oleadas contra unas paletas que giran a alta velocidad. Este impacto suele calentar las part�culas y fundir parte de la manteca. � Molino de disco consiste en tres pares de discos de carborundum que giran a alta velocidad y mediante la fuerza centr�fuga los granos son presionados hasta disgregarse en peque�as part�culas. � Molino de bolas este m�todo es el m�s habitual en las factor�as chocolateras. El sistema consiste en un recipiente lleno de bolas de acero, el eje central gira moviendo las bolas del recipiente. La acci�n rotante de las bolas desmenuza el cacao.
El resultado final del molido es una masa fluida de manteca y cacao. Esta masa se denomina licor (en los pa�ses anglosajones lo denominan cocoa liquor).
Prensado del cacao La mezcla resultante del molido del cacao debe pasar por un proceso de separaci�n de la masa de cacao y de extracci�n de la manteca. Para ello es tradicional emplear prensas hidr�ulicas que alcancen de 40 a 50 MPa. los granos de cacao molidas poseen aproximadamente la mitad de su peso en cacao. Para extraer el cacao se comienza presionando poco a poco, de esta forma se extrae el contenido graso de la mezcla. La masa de cacao restante, ya desprovista de su parte grasa, sale de la prensa al liberarse esta y tiene forma de pastilla. La pastilla suele ir a parar a una cinta de transporte: esto es la masa de cacao. El contenido graso de la masa de cacao se reduce a un 20 % de su peso. En esta fase de prensado es cuando se a�ade al cacao el emulgente lecitina (E322).
Molido de la masa de cacao La masa de cacao (ya denominada chocolate) debe continuarse moliendo con los otros constituyentes (az�cares y leche en polvo si fuera el caso) hasta alcanzar el tama�o promedio de 30 �. En este molido se a�ade los cristales de az�cares que se reducen de tama�o en la molienda por un factor de 100, es decir pasan de una escala de d�cimas de mil�metros a micras. El m�todo tradicional era moler por separado los az�cares y el polvo de leche y luego hacer un molido de la masa de cacao edulcorada. El problema t�cnico es el de ventilar los rodillos del molino, que dada las altas temperaturas alcanzadas pueden afectar al az�car cristalina y provocar un cambio de estado cristalino a un estado amorfo.
En la actualidad se realiza este proceso en una m�quina que combina los tres molidos en una sola operaci�n compuesta. Esta m�quina se compone de unos grandes cilindros (por regla general son un total de cinco) que dispuestos horizontalmente giran triturando los cristales de az�car y la masa de cacao. El resultado final de este molido es una masa dulce que posee una dispersi�n de part�culas de tama�o que oscila entre los 15 y 30 micrones. El cacao destinado a la fabricaci�n de las bebidas de cacao azucaradas suele salir de esta fase (generalmente tras haber sometido a la masa a un proceso holand�s de alcalinizaci�n).
Conchado V�ase tambi�n: Concheado La fermentaci�n inicial de los granos de cacao proporciona compuestos �cidos que se van eliminando en las fases iniciales, tal es la operaci�n de tostado que elimina los �cidos m�s vol�tiles (como el ac�tico). Otros �cidos menos vol�tiles como el ox�lico y el l�cticopermanecen en los granos tostadas y son eliminados en este proceso de concheado, proporcionando un sabor m�s suave y achocolatado. El m�todo fue inventado en 1878 por el chocolatero suizo Rudi Lindt y ofrece la posibilidad de controlar los �ltimos aspectos del producto final. La masa de cacao ya molida que entra en la m�quina de concheado necesita que, microsc�picamente, las part�culas de cacao y az�car se vean recubiertas homog�neamente por la manteca. Luego, las operaciones de concheado proporcionan una homogeneizaci�n a la textura del chocolate, siendo la �ltima operaci�n antes de ser empaquetado o procesado en otros productos.
Componentes del chocolate en su fabricaci�n El chocolate se compone en la mayor�a de casos de cacao puro y manteca de cacao (en algunas ocasiones se a�ade un porcentaje aprobado de otras grasas) que se mezclan habitualmente con az�cares diversos. Se puede decir desde el punto de vista f�sico que es una mezcla de tres s�lidos. La proporci�n entre cacao/manteca puede diferir en un amplio rango de productos ofertados. La industria moderna acepta el empleo de una cierta cantidad de lecitina de soja como emulsionante (E322). Algunas variedades de chocolate a la leche ofrecen un porcentaje de leche en polvo.
La elaboraci�n del chocolate es la mezcla de estos tres s�lidos a temperatura ambiente. Estos componentes permiten realizar coberturas (mediante los enrobers), pralin�s, rellenos, etc. De los tres s�lidos que componen el chocolate, el m�s estudiado es la manteca del cacao, por ser el que rige la mayor�a de las propiedades.