Kristallisation und Fettreifstabilität von Schokolademasse

Abstract

Fliissige, aufgeschmolzene Schokoladenmasse (Bitterschokolade), wie sie den eigentlichen HerstellungsprozeB verlaOt, besteht aus flussigem Kakaofett (Kakaobutter), in welchem Kakaokern-Bruchstiickchen und Zuckerteilchen suspendiert sind. Der Wechsel der Schokolade vom fliissigen in den festen Zustand erfolgt durch Auskristallisieren der Kakaobutter bei Abkuhlung. Da diese Kristallisation sehr gehemmt abliiuft, ist es notwendig, sie durch den Verfahrensschritt der Vorkristallisation einzuleiten bzw. partiell auszufiihren. Die vorkristallisierte Masse wird in Formen vergossen, in denen sie wiihrend einer anschlieBenden Kuhlung erstarrt (Erstarrungskristallisation). Das unerwiinschte Granwerden von Schokoladen-Produkten wahrend der Lagerung (Fettreif-Bildung) -ein Problem, das die schokoladenverarbeitende Industrie immer wieder beschaftigt nnd welches AnlaB zu dieser Untersuchung gab -, entsteht durch Auskristallisieren der Kakaobutter an der Schokoladen-OberfIache (Lagerungskristallisation). Der Grund fur diese Lagerungskristallisation ist darin zu sehen, da13 sich die Kakaobutter in der erstarrten Schokolade noch nicht in einem thermodynamisch stabilen Zustand befindet.Die Untersuchungen zielten darauf ab, die Abhangigkeit der Lagerungskristallisation (Fettreif-Bildung) von den Bedingungen der Vorkristallisation und der Kuhlung zu klaren und die Frage zu beantworten, inwieweit es prinzipiell moglich ist, eine fettreif-stabile Schokolade herzust,ellen. I n einem Riihrkessel wurde Bitterschokolade aufgeschmolzen und vorkristallisiert. Nach dem Erstarren der Masse in einer kiihlbaren Form wurden die Proben einerseits hinsichtlich ihrer Fettreif-Bildung und andererseits hinsichtlich ihres kristallographischen Ordnungszustandes mit Hilfe rontgenographischer Methoden untersucht. Dabei interessierte insbesondere die von WitzeP als fur die Fet.treif-Stabilitiit charakteristisch angegebene Intensitat des (002)-Rcflexes, welche mit dem Ziihlrohr am Bragg-Brentano-Goniometer gemessen wurde. Der Verlauf und die Wirkung der Vorkristallisation seien an einem Versuchsbeispiel erlautert : in Abb. 1 wurden das an der Riihrerwelle angreifendc Drehmoment M , die Temperatur des Kiihlwassers @.KW und die Massetemperatur ~. M R uber der Riihrzeit aufgetragen. Der Drehmomentverlauf kann so interpretiert werden, daB nach einer Phase der Kristallkeimbildung das Kristallwachstum im Bereich des Drehmomentanstieges stattfindet, bis sich ein Gleichge-wichtszustand zwischen bereits auskristallisierten und noch flussigen Kakaobutter-Anteilen einstellt. Die eingetragenen (002)-Reflexhohen R H stammen von zu verschiedenen Zeiten dem Riihrkessel entnommenen und jeweils gleich schnell gekiihlten Proben. Aus dem mit dem Drehmomentanstieg verbundenen Reflexhohenzuwachs ist zu entnehmen, daIj der kristallographische Ordnungszustand in der erstarrten Schokolade mit zunehmender Vorkristallisierdauer stark zunimmt. Wie aus Messungen mit einem Durchstrahlungs-Textur-Goniometer hervorging, ist die Reflexhohenzunahme an eine Zunahme der Kristallitorientieru...