Kontaktintensität

Forschungstitel:
Verfahren zur Messung der Kontaktintensität zwischen Schokolade und Füllung und deren Auswirkung auf die Fettreifbildung

Arbeitsgruppe: Schokoladentechnologie

Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:
Fraunhofer Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV, Isabell Rothkopf

Finanzierung: IVLV e. V.
Laufzeit: 2019

Bei aktuellen Untersuchungen an eigenen Pralinen im IVV und aus den Erfahrungen beim IVLV-Projekt „Pralinen“ ergeben sich interessante Hinweise auf die Korrelation von Kontaktintensität zwischen Füllung und Hülse und die spätere Fettreifneigung. Besteht im frischen Produkt ein mechanisch fester Kontakt zwischen Füllung und Schokoladenhülse, ist dort mit verstärkter Fettmigration und Fettreif zu rechnen; bei schwachem Kontakt scheint die Haltbarkeit länger. Dabei beeinflusst sowohl die Produktion der Schokoladenhülse (Verfahren und Geschwindigkeit) als auch die Beschaffenheit der Füllung (Temperierung, Temperatur) die Kontaktintensität. Diese Beobachtung steht im Einklang mit dem Fick’schen Diffusionsgesetz:

m_t/m_S ≈(K √(D∙t))/d

Die Gleichung enthält eine Konstante K, die mit Werten zwischen 0 (= kein Kontakt) und 1 (= 100% Kontakt) die Kontaktintensität zwischen beiden Schichten beschreibt. Außerdem bestimmen D = Diffusionskonstante, t = Zeit, d = Dicke der Schokoladenschicht die Migration in Form von m_t = migrierte Menge zur Zeit t bezogen auf m_S = maximal migrierte Menge bei Sättigung.

Ziel des Projekts ist die:

  • Entwicklung und Etablierung einer Methode zur Messung der Kontaktintensität zwischen Schokolade und Füllung
  • Identifizierung der Einflussfaktoren auf die Kontaktintensität
  • Untersuchung des Zusammenhangs von Kontaktintensität und Fettreifbildung

Zur Messung der Kontaktintensität wird eine Kraft-Weg-Messung (Zugversuch) verwendet. Hierzu werden Erfahrungen am Fraunhofer IVV zur Messung von Klebekräften bei Verpackungen genutzt. Zunächst muss eine Probenaufnahme entwickelt werden mit welcher unterschiedliche Szenarien in der Produktion (flüssige Füllung trifft auf feste Schokolade und umgekehrt) nachgestellt werden können. Nach Etablierung dieses Messverfahrens können die Einflussfaktoren auf die Kontaktintensität genauer untersucht werden. Mit dem Wissen über die Einflussfaktoren werden anschließend Modellpralinen hergestellt und gelagert. Die Herstellung beinhaltet kaltgeformte Schokoladenhülsen, die zu verschiedenen Zeiten nach der Herstellung mit einer fettbasierten Füllung versehen werden sowie vollständig kristallisierte Schokoladentafeln, welche angewärmt und mit einer fettbasierten Füllschicht in Kontakt gebracht werden. Die Füllung kann ebenfalls durch Temperieren (Impfverfahren) und Temperatur bei der Verarbeitung variiert werden. Die Herstellung wird über die Festfettgehalte SFC anhand NMR und Schmelzkurven am DSC kontrolliert. Die Modellpralinen werden anschließend gelagert und während der Lagerung auf Migration (NMR und GC) und Fettreifbildung (DigiEye – WI) untersucht.