巧克力調溫(基本概念及實作方法)

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巧克力製作流程-基本上圖顯示的不同溫度下凝固的巧克力。在讀完這篇文章之後客倌們應該就可以知道為什麼巧克力會呈現不同的模樣。

巧克力製作一步步前進,終於要邁入最後階段了!

可可豆經過了精煉終於變成了(液態)巧克力了!雖然已經是可以食用,但還要經過最後調溫的步驟,巧克力才會有下列的性質:

  1. 閃閃發亮的動人外貌
  2. 折斷時會有 “啪” 的一聲
  3. 品嚐的時候是滑順的,融化的也很快
  4. 有著只融你口,不融你手的特質

另外還有利用調溫過的液態巧克力製作巧克力產品,如松露巧克力(truffles),模具巧克力(molding chocolate),hand-dipped巧克力等等,能有:

  1. 合適的黏度(viscosity)
  2. 合適的流動性(flow properties)使用在模具巧克力的製作以及hand-dipped巧克力

要了解調溫,首先要瞭解背後的主要角色跟基本原理。主角就是可可脂(cocoa butter),佔可可豆內容物約50%,由6-7種不同的三酸甘油脂(triglyceride)構成。由於相對結構簡單,可可脂有許多不同的結晶型態(polymorph forms):γ,α,β’,βV, βVI ,這裡使用的名稱來自於1999年Van Malssen et al. 的研究文獻。在1966年時,Larsson跟Wille and Lutton研究可可脂不同結晶融點,那時所得到的結果在業界被廣泛的使用。在1999年時,Van Malssen et al. 再次針對可可脂結晶的融點做研究,而得到了略有不同的結論。Van Malssen et al. 的研究發現1966年的研究除了結晶融點有相差值之外,結晶型態是五種而並非1966年觀察到的六種。由於Larsson及Wille and Lutton的研究還是廣泛的在甜點界使用著,下面的表格列出了這兩個時期的研究結果:

cocoa butter polymorph melting pt

這麼多的結晶型態裡,調溫巧克力要的是融解溫度在33.8°C的穩定β結晶。33.8°C,接近人類體溫的36°C,這就是巧克力為什麼有“只融你口不融你手”的特色。由於巧克力並非單純的只有可可脂,調溫程序的溫度會隨著成份不同而改變。不同巧克力最適合的溫度通常可以在包裝上獲得。如果沒有這資訊,則可以使用普遍認知的溫度,再經由trial and error來找到最適合的工作溫度。下列表格列出普遍不同種巧克力調溫時需要的溫度:

common tempering temp

以下是基本的巧克力調溫程序(也是tabling作法):

  1. 完全融化可可脂的結晶
  2. 降溫至穩定β結晶形成
  3. 讓穩定β結晶成長
  4. 升溫融去不穩定β’結晶,並且維持工作溫度

tempering graph

tempered vs untempered

未調溫的巧克力是matte finish,調溫的巧克力則是亮晶晶的gloss finish

有幾個不同的作法都可以成功的調溫巧克力。有tabling,seeding,microwave,等。最常見的是利用種子(seeding)巧克力調溫。這作法最大的好處是使用已經調溫成功的種子巧克力時,只要溫度控制恰當讓種子巧克力裡的穩定β結晶成長,就可以避免要融去不穩定β’結晶溶的步驟。
黑巧克力種子調溫方法:

  1. 利用小滾的水浴將預期要使用巧克力的1/2-2/3的量融化至45-50°C(注意不要讓水蒸氣跑進巧克力內,我們應該都要知道液態巧克力碰到水會怎樣
  2. 一次加一把小塊/豆豆已調溫好的巧克力,攪拌均勻後,確認溫度沒有低於32°C,再繼續加入調溫巧克力(亦可使用整塊的調溫巧克力,方便在到達工作溫度的時候取出)
  3. 當到達30-32°C(合適的工作溫度)時,可以利用小湯匙的背面沾一些巧克力,測試看看在室溫下(20-25°C)5分鐘內是否凝固,並且沒有明顯條紋(streak)。如果有凝固也沒有明顯白色條紋就是成功了!

* 如果在步驟2的時候,不小心加入太多調溫巧克力導致整鍋的液態巧克力的溫度太低,不用擔心,這時候只要把攪拌鍋放到水浴上,一邊測溫度一邊攪拌,讓溫度回到30-32°C,就可以繼續步驟3。

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上圖顯示的都是在調溫成功的溫度範圍,但是仔細看還是可以看出有些許的差異

上圖顯示的巧克力都是在調溫成功的範圍之內,可是仔細看它們還是有些不同。首先看30.8°C的,可以看到有條紋的它並不是調溫失敗(有可能是因為環境的溫度或其他factors影響了巧克力最後的凝固)。31°C則是最適合這黑巧克力的工作溫度,看起來就是很漂亮。再看27°C,左下角微微凸起,那就是因為巧克力的溫度太低了,黏度太高也太快凝固而造成的,如果再讓它放久一些(>12小時),可能就會開始出現比較明顯的白色條紋(明顯的調溫失敗在這裡)。這就是為什麼調好溫度的巧克力要維持在使用溫度內,才不會造成巧克力的流動速度太慢,製作模具巧克力或dip松露巧克力的時候巧克力外殼太厚而影響口感。

最後,要特別說明:

  1. 如果看到巧克力有白白的油斑,只要沒有毛毛的應該還可以食用,不是發霉了。重新成功的調溫就可以讓它再度發光發亮!
  2. 巧克力調溫失敗之後都是可以重新再來的(除非巧克力在融化時溫度過高燒焦了)。所以儘量的練習,只需要花費到時間,不會花費太多的錢!

參考資料 references:

1. Beckett, S.T. (2009), ‘Tempering’, in Industrial Chocolate Manufacture and Use, 4th edition, Beckett, S.T. (ed.), Wiley-Blackwell
2. Wybauw, Jean-Pierre and Tony Le Duc. Fine Chocolates, Great Experience. Tielt, Belgium: Uitgeverij Lannoo nv, 2004. Print.
3. Greweling, Peter P. Chocolates And Confections. Hoboken, N.J.: John Wiley and Sons, 2007. Print.
4. Shotts, Andrew Garrison. Making Artisan Chocolates. Gloucester, Mass.: Quarry Books, 2007. Print.
5. http://www.icco.org/faq/61-physical-and-chemical-information-on-cocoa/106-physical-and-chemical-information-on-cocoa-beans-butter-mass-and-powder.html

烘焙可可豆 Roasting

巧克力製作流程-基本

雖然說每一個巧克力製作的過程都是很重要的,可是有的卻有改變可可豆風味的能力。從一開始風味的決定是可可豆本身的品種及terroir(生長環境),接著是發酵乾燥(目前都是購買可可豆的時候就已經完成的步驟),接下來就是烘焙啦。

烘焙可可豆可以幫助揮發在發酵時轉換而成的酸。這在烘豆的時候可以親身體驗酸性物質的揮發,都可以感動到流淚了(事實是被燻到哭了)。烘焙使得可可豆的味道平衡且順口,而不同的烘焙方法,溫度的改變,時間,等等都是可以影響可可豆的因素。豆子需要烘焙至120-140度C,時間可以從15分鍾拉長至30分鐘,或更久也都是可以嘗試看看(可依照不同的豆種及希望的味道調整)。這烘焙的溫度比起咖啡豆烘焙是低很多,大概咖啡烘焙一半的熱度而已。烘焙後的可可豆目前研究發現至少多達600多種的芬香之化合物(aroma compounds),雖然不是全部都在臨界值(threshold)以上,可是或許還是可以對腦袋傳達些甚麼(最近看了個研究報導說到某些運動的選手漱漱沒有甜味的maltodextrin糖水就可以讓大腦收的訊息,解除疲勞!)

烘焙可可豆的器具大多可以共用咖啡豆烘焙器具:烤箱,咖啡豆烘焙機,甚至熱風機或直接在炭火上面鼓焙燒!(溫度控制可能就要稍微注意)。可可豆烘焙基本上是先高溫,之後慢慢降溫(當然也是可以做曲線圖的)。

使用烤箱烘焙,以下是可以參考的流程:

1.將玻璃烤盤或鑄鐵烤盤(基本上有厚度的烤盤)放入烤箱,預熱至175度C
2. 將1公斤的生可可豆放在加溫了的烤盤裡,175度C烘焙20分鐘(每5分鐘撥動豆子)。在10分鐘撥動後,如果可可豆溫度達到85度C,這個基準代表著穩定的加溫。目標是希望可以在12-15分鐘的時候達到100度C(水轉變成蒸汽蒸發的溫度)。在烘焙進入15分鐘左右,應該可以開始聞到淡淡的巧克力的香氣。
3. 溫度降至150度C烘焙5分鐘(每5分鐘撥動豆子)。在20分鐘左右,應該可以聞到明顯烘焙布朗尼時的味道。
4. 溫度降低至135度C,約5分鐘。如果再等5,10,甚至15分鐘,可可豆也還不至於有烘焙過頭的問題。所以要再烘焙多久就是個人希望得到什麼樣的結果來決定。

這樣的做法下,在25分鐘的時候可可豆內溫度大約已經到達135度C,而將烤箱調整至135度C可以避免烘焙過頭(over roasting)或烘焙不足(under roasting)的問題。之後就拿出來放涼(約6小時)後再碾碎去殼或放入袋子保存。即使可可豆已經到達室溫,還是有水份持續的在蒸發,太早收進塑膠袋會產生水氣。即使沒有要做成巧克力,烘焙後的可可豆也是不錯吃的喔!

下一篇將會介紹可可豆去殼的方法

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鼓焙燒 drum roasting

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烘焙後的豆子(外觀上是不會有什麼不同的)

 

 

 

 

 

 

 

 

UPDATE:chocolate alchemist John有製作一系列關於巧克力基本常識及巧克力製作過程的影片,雖然都是英文的,但還是值得參考看看:可可豆烤箱烘焙教學影片

參考資料 references:
-Beckett, S.T. (2009), ‘Flavor Development in Cocoa and Chocolate’, in Industrial Chocolate Manufacture and Use, 4th edition, Beckett, S.T. (ed.), Wiley-Blackwell
-http://chocolatealchemy.com/cocoa-bean-roasting/

巧克力精煉 conche & refine

巧克力製作流程-基本上回解說的可可豆乾燥還離最後的巧克力成品有幾步驟之遙。所以今天先跳過那幾個步驟來解說鐵杵可可豆怎麼磨成繡花針巧克力囉!(update:巧克力製作過程的每一個步驟都已經完成。。。除了可可豆收成以外!但是那應該不影響想要家裡DIY巧克力的人唷)

如果你知道花生醬製作的基本概念,巧克力是非常類似的。至於不知道的同學們,花生醬的做法就是炒熟的花生米拿去磨(糖可加可不加),花生米內部的油脂及其他的物質釋放出來加以融合後就會變成花生醬啦!

精煉(conche&refine)就是讓可可豆轉型變成巧克力的重要(2個)步驟!!巧克力製作最最基本的做法是用烘焙去殼的可可碎粒/膏精煉成的。精煉過程中添加砂糖,可可脂,奶粉或其他原料,呈現出的結果就是大家耳熟能詳的黑/牛奶巧克力了~

在中文的翻譯,“conche”跟“refine”是同樣被譯為“精煉”(在傳統製作巧克力的機器Melangeur以及小編使用的可可磨豆機,由於同時處理這兩個步驟而容易造成字意上的誤解)。Conche這步驟其中一個功用就是促進酸性物質的揮發;可可豆即使有完整的發酵,曬乾,以及烘焙,它內含的酸性物質還是偏高到令人不討喜的量(在烘焙的過程散發出的揮發物真的讓我差點就哭出來)。Conche除了可以促進酸物質的揮發,另一個目的就是水份揮發。由於油水不溶,巧克力若有太多的水份會增加巧克力的粘質viscosity(當水含量>1%,商業用的大量製造上每多0.3%的水份就需要加入1%的油脂來平衡黏質,而油脂價格貴,所以。。。努力減!)。在可可豆烘焙之後,水含量會從乾燥後的7%降低至2%左右;經由conche,水含量有機會降至1%!

在conche的同時,巧克力包含的可可碎粒跟糖結晶也在經由精煉的另一個解釋refine,而縮小中。Refine可以讓巧克力內的粒子可以磨到20-30微米(人類舌頭的結構沒辦法分辨50微米以下的粒子),目標:滑順好口感的巧克力!

磨豆中 conching

精煉conche & refine中

利用小型的可可磨豆機製作巧克力的時候,建議先將磨豆機的石輪及容器,可可碎粒,砂糖,以及可可脂加溫至40-50度C。在開始磨可可碎粒時,先少量的放入;當這個可可碎粒開始呈現花生醬感覺的樣子的時候,再加入下一批少量可可碎粒。加入可可碎粒的過程中可以穿插著慢慢加入預熱的砂糖。全部的可可碎粒跟砂糖都加完後,可以讓這兩樣好好的培養感情一些時間(我都等他們沒有顆粒後再1小時左右),最後再加入融化的可可脂。(注意:磨製巧克力的過程千萬不可以加水,千萬不可以加水,千萬不可以加水,否則巧克力會結塊導致磨豆機無法運作。不可以加水討論細節請參考這篇

    可以試著用下列的配方來製作果香濃厚的60%黑巧克力!

  • 900g 馬達加斯加可可豆
  • 540g 砂糖
  • 140g 可可脂

精煉後要如何取得亮亮的巧克力成品呢?下一步:調溫


參考資料 references:
-Beckett, S.T. (2009), ‘Flavour Development in Cocoa and Chocolate’, in Industrial Chocolate Manufacture and Use, 4th edition, Beckett, S.T. (ed.), Wiley-Blackwell, UK.
維基百科 conche
Chocolate Alchemy-conching and refining

 

可可豆乾燥 drying

巧克力製作流程-基本可可豆乾燥處理是在發酵過後。好的乾燥過程可以把發酵時產生的風味好好的保留下來,也可以避免豆子發霉。乾燥可以經由日曬,風乾,蔭乾或烘烤乾.研究表示,日曬的豆子保留地風味最為完整。以日曬的情況下,5-7天的曝曬以及預防雨水的遮蔽下可將豆子內的水分降至7%以及適量的乙酸acetic acid揮發。柴火烘烤的豆子則會受到燒柴產生的苯酚phenol所影響,導致可可豆會有炭烤的味道,也因為烘烤比較快速乾燥,乙酸揮發偏低而影響可可豆品質。

未烘焙的可可豆裡面含有Amadori compound,在乾燥的過程中,美拉德反應Maillard reaction開始步驟Amadori重排產生巧克力了味道的產物。

而取得曬乾的可可豆就可以開始可可豆烘焙了!


參考資料 references:
Beckett, S.T. (2009), ‘Flavour Development in Cocoa and Chocolate’, in Industrial Chocolate Manufacture and Use, 4th edition, Beckett, S.T. (ed.), Wiley-Blackwell, UK.
Five Things Everyone Should Know About…The Maillard Reaction

可可豆發酵 fermentation

巧克力製作流程-基本

巧克力風味的重要因素:成熟可可豆的發酵及乾燥(可可豆的品種固然重要,可是沒有好好的發酵及乾燥,再好的豆子也被浪費啦~)

發酵 fermentation
由成熟的可可果實中取得包覆著果肉的可可豆,一起發酵。在低pH的環境內,可可豆內的多酚polyphenols,醣類sugar,胺基酸amino acids,酸acids,以及生物鹼alkoloids都是最後帶給巧克力各種風味的前體pre-cursor.

開始發酵的前兩天絕大多數是酒精發酵alcoholic fermentation的作用居多:由厭氧生物anaerobic microorganisms開始分解果肉的醣類,製造出乙醇ethanol跟二氧化碳carbon dioxide。隨著果肉的消耗,空隙的出現讓空氣進入而開始進行需氧發酵aerobic fermentation,製造出乙酸acetic acid以及使得溫度昇到約45度C,這樣的環境逐漸使得可可豆失去發芽的能力。在果肉持續的發酵過程中,持續的消耗氧氣使得可可豆持續的無氧狀態存在。這狀況持續到發酵第4-5天,果肉毀壞,整體溫度下降,可可豆接觸到空氣最重要的結果就是讓水解多酚類soluble polyphenols轉換為非水解聚合物insoluble polymers降低了可可豆的澀味。

而過度的發酵會使需氧微生物破壞了已經發酵的剛好的可可豆風味。

乾燥drying扮演的角色請待下回分曉~


參考資料 references:
Beckett, S.T. (2009), ‘Flavour Development in Cocoa and Chocolate’, in Industrial Chocolate Manufacture and Use, 4th edition, Beckett, S.T. (ed.), Wiley-Blackwell, UK.