Термическая обработка какао бобов - одна из основных операций, определяющая качество шоколадных изделий. Ее осуществляют в обжарочных или сушильных аппаратах. При термической обработке физико-химические свойства какао бобов существенно изменяются: содержание влаги уменьшается с 6-8 до 2-3%. Вследствие уменьшения влажности оболочка какао бобов делается хрупкой и хорошо отделяется от ядра, а само ядро легко дробится и измельчается.
Под действием высокой температуры бобы дезинфицируются, погибают зародыши вредителей и микроорганизмы, улучшается вкус и развивается характерный аромат какао бобов. Удаляются присутствующие в какао бобах летучие органические кислоты и снижается содержание растворимых дубильных веществ, в результате чего уменьшается кислый и вяжущий вкус, свойственный сырым какао бобам.
Для термической обработки какао бобов применяют цилиндрические и шаровые обжарочные аппараты периодического действия, а также сушилки непрерывного действия.
Цилиндрический обжарочный аппарат (рис. 16) представляет собой стальной цилиндр 6 емкостью 100 или 300 кг, вращающийся на оси 1 от шкива 3 через конические шестерни 2. Противоположный конец цилиндра опирается на пару роликов. Передняя стенка 10 обжарочного аппарата закреплена на шарнире и может открываться. На ней размещена загрузочная воронка с отверстием для взятия проб при помощи щупа (пробника).
Под цилиндром расположена топка 11, в которой сжигаются газ, уголь или дрова. Горячие газы омывают стенки цилиндра и уходят в дымоход 5. При этом стенки цилиндра и находящийся в нем продукт нагреваются. Чтобы предотвратить потери тепла, цилиндр обмуровывают кирпичной кладкой 4, укрепляемой металлическим каркасом. Задняя стенка цилиндра имеет небольшие отверстия, через которые могут выходить образующиеся при обжарке газы и пары или поступать в барабан горячий теплоноситель. Пары воды и газы из внутренней полости цилиндрического аппарата удаляются также вентилятором через трубу 8 вентиляционной системы.
Рис. 16. Цилиндрический обжарочный аппарат: 1 - ось цилиндра; 2 -конические шестерни привода; 3 - шкив привода; 4 - кирпичная тепловая изоляция; 5 - дымоход; 6 - цилиндр; 7 - лопасти, перемешивающие продукт; 8 - труба вентиляционной системы; 9 - загрузочная воронка; 10 - передняя стенка цилиндра; 11 - топка.
Какао бобы (или ядра) загружают в аппарат порциями из бункера, расположенного выше загрузочной воронки, далее они поступают в его внутреннюю полость и перемешиваются спирально закрепленными лопастями 7. Цилиндр делает обычно 20 об/мин. Продолжительность обжарки одной порции продукта массой 300 кг составляет 40-60 мин. Температура выгружаемых какао бобов не должна превышать 125° С. Готовность продукта определяет органолептически (по цвету, хрупкости оболочки и ядра) рабочий-обжарщик, периодически отбирающий пробу с помощью пробника.
По окончании обжарки подводят и устанавливают под крышкой аппарата охлаждающий приемник (тележку с промежуточным дном из сетки), открывают крышку и быстро без остатков разгружают аппарат. После этого охлаждающий приемник подкатывают к вентилятору и охлаждают бобы до температуры 35-40° С, перемешивая вручную и просасывая через них воздух. Нагрев аппарат, загружают в него новую порцию продукта. Производительность аппарата емкостью 300 кг составляет 350-400 кг/ч. Мощность электродвигателя 3,5 кВт, габаритные размеры (с обмуровкой) 2990 X 2250 X 2500 мм.
Основные недостатки цилиндрических обжарочных аппаратов следующие: длительность и периодичность процесса, загрязнение оболочки продуктами сгорания топлива, трудность регулирования температуры, выделение газов и тепла при разгрузке в помещения. В связи с этим на фабриках значительное распространение получили более совершенные сферические (шаровые) обжарочные аппараты.