Kakaobutter

Forschungstitel:
Kristallisationsneigung von Kakaobutter, Bitter- und Milchschokoladenmassen unter Einfluss von Minorkomponenten

Arbeitsgruppe: Schokoladentechnologie

Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:
Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV; Wolfgang Danzl

Finanzierung: IVLV
Laufzeit: 2010 – 2012

Ausgangssituation

Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist eine möglichst schnelle Kristallisation der Schokoladen bei hohem Durchsatz erforderlich. Dazu müssen die Temperieranlagen und der Kühlkanal optimal eingestellt werden. Nur optimale Kristallisation bringt auch fettreifstabile Produkte. Trotz deutlicher Fortschritte in unseren Kenntnissen der Vorkristallisation bleiben noch immer Unsicherheiten und Probleme aufgrund der schwankenden Qualität der Kakaobutter. Es ist bekannt, dass Kakaobutter und Kakaomassen unterschiedlicher Herkunft verschieden schnell kristallisieren. Im Kakaoatlas 2010 finden sich wertvolle Analysendaten zu verschiedenen Kakaos bezüglich ihrer Zusammensetzung auch im Bezug auf Minorkomponenten (FFS und Diglyceride). Diese können die Kristallisation beeinflussen und sich sowohl auf die Keimbildung, das Kristallwachstum und die Polymorphie auswirken. Diglyceride und freie Fettsäuren treten verstärkt in Kakaobohnen aus unreifen Früchten oder in mikrobiologisch geschädigten Kakaos auf. Zusätzlich ist bekannt, dass auch Milchfett bis zu 2,5 % Diglyceride aufweisen kann, die sich entscheidend auf die Kristallisation von Milchschokoladen auswirken kann (1).

Ziel

Der Zusammenhang zwischen Minorkomponenten und Kristallisationsneigung von Kakaobutter, Kakaomassen und Milchschokoladen soll quantitativ untersucht werden. Auch der Einfluss der Alkalisierung und des Mischens unterschiedlicher Kakaosorten soll untersucht werden. Neben der Untersuchung an Kakaobutter soll zusätzlich auch die Qualität von Milchfett mit einbezogen werden.

Lösungsweg

Im IVV wird bisher die isotherme DSC-Methode zur Messung der Kristallisationsgeschwindigkeit eingesetzt (2, 3). Fraunhofer IVV hat nun zusätzlich die Möglichkeit mittels „Bühler Multitherm“ den industrienahen BCI zu bestimmen (Dieser könnte die Analysendaten aus dem Kakaoatlas um eine physikalische Qualität der Kakaos erweitern). Neben den physikalischen Eigenschaften der Fette werden aus den zu untersuchenden Proben die Triglyceridverteilung und der Gehalt an Minorkomponenten mit HPLC gemessen (4). Zur Korrelation mit dem Kristallisationsverhalten werden die absoluten Anteile an POP, POS und SOS herangezogen, das Verhältnis von P:S in dieser Fraktion und der Gehalt an Diglyceriden. Die Kristallisationskurven werden nach Avrami ausgewertet (2, 5), um nach Keimbildung und Wachstumsgeschwindigkeit unterscheiden zu können.

Aktuelle Proben von Kakaobutter, Kakaomassen und Milchfetten, definiert nach Herkunft und Eigenschaften und Vorbehandlung (Alkalisierung), werden von beteiligten Firmen bereitgestellt. Frühere Versuche aus 2010 und 2003 waren viel versprechend (6, 7) und ließen bereits erste Aussagen zu In Schokoladenmassen sollen dann sowohl die definierten Kakaobutter und Milchfette verarbeitet und deren Kristallisationseigenschaften untersucht werden In einem Lagertest der fertigen Schokoladen soll die Fettreifneigung dann in Abhängigkeit der Gehalte an Minorkomponenten untersucht werden.

(1) Marangoni A. G., Narine S. S. : Physical Properties of Lipids, ISBN 0-8247-0005-8 (2002) S 125-161 (2) Ziegleder G. DSC-Thermoanalyse und Kinetik der Kristallisation von Kakaobutter. Fett Wissensch Technol. 92 (1990) 338-345 (3) Schwingshandl I. IVLV Ringversuch, Vortrag IVLV AG Schokolade (4) Ziegleder G, J. Geier-Greguska, J. Grapin. HPLC-Analyse von Fettreif. Fett Wissenschaft Technologie 96 (1994) 10; S. 390-394 (5) Padar S, Jeelani SAK, Windhab E J. Crystallization kinetics of cocoa fat systems. J Am Oil Chem Soc. 85 (2008) 1115-1126 (6) Protokoll IVLV AG Schokoladentechnologie 2003 (6) Danzl W. Vortrag Schokotechnik 2010, Köln

Projektberichte

Aktuelle Termine zu diesem Projekt

23. / 24.06.2020