Wenn das Fett durch die Schokolade wandert

Wie die unappetitliche, weiße Schicht auf die Schokolade kommt, haben Forscher nun mittels Röntgenstrahlen herausgefunden. Mit ihren Erkenntnissen könnten sie den Süßwaren-Herstellern Millionen Euro an Kosten ersparen.

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Wie die unappetitliche, weiße Schicht auf die Schokolade kommt, haben Forscher nun mittels Röntgenstrahlen herausgefunden. Mit ihren Erkenntnissen könnten sie den Süßwaren-Herstellern Millionen Euro an Kosten ersparen.

Knapp zehn Kilo Schokolade haben die deutschen Bundesbürger pro Kopf im vergangenen Jahr gegessen. Das meldet der Bundesverband der Deutschen Süßwarenindustrie (BDSI). Die mengenmäßige Produktion von circa 1,12 Millionen Tonnen Schokoladenwaren habe demnach leicht zugenommen. Im Wert stieg die Herstellung um etwa 2,4 Prozent auf insgesamt 5,63 Milliarden Euro. Das Geschäft mit dem Süßen bekommt jedoch einen faden Beigeschmack, wenn es um den Fettreif geht.

Das ist die weiße Schicht, die sich gelegentlich auf der Schokolade bildet. Sie entsteht, wenn flüssiges Fett, etwa aus der Kakaobutter, aus dem Schokoladen-Innern an die Oberfläche gelangt und dort kristallisiert. Das geschieht beispielsweise, wenn flüssige Schokolade unkontrolliert abkühlt und sich instabile Kristallformen bilden. Je länger die Schokolade liegt, desto mehr Zeit hat das Fett durch die Schokolade zu wandern. Wie aber die Prozesse im Einzelnen ablaufen, war bisher unklar.

Der Blick ins Innere der Schokolade

„Der Fettreif ist zwar völlig harmlos, führt aber durch Ausschuss und Reklamationen zu Millionenschäden in der Lebensmittelindustrie“, erläutert Svenja Reinke von der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH). Die weiße Schicht gilt damit im Bereich der Schokoladenherstellung als einer der wichtigsten Qualitätsdefekte. Reinke und ein Team der TUHH, des Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) sowie der Lebensmittelkonzern Nestlé haben deshalb die Entstehungsprozesse dieser Ablagerung genauer untersucht. Die Röntgenaufnahmen zeigen nun erstmals in Echtzeit, wie das flüssige Fett durch die Schokolade wandert.

Mit DESYs heller Röntgenquelle PETRA III konnten die Forscher die Wanderung von flüssigem Fett (gelb) durch die Schokolade erstmals live beobachten. Charakteristische Streubilder (rechts) liefern Informationen über nanometerkleine Strukturen.

(Bild: Svenja Reinke/TUHH)

Am DESY in Hamburg kam dafür die helle Röntgenlichtquelle PETRA III zum Einsatz. Die Anlage dient sonst zur Medizin- und Materialforschung. Mithilfe der Röntgenstrahlen lassen sich extrem kleine Proben untersuchen. Das machten sich die Forscher für die Analyse der Wanderung des Fettes in der Schokolade zu Nutze. Proben aus Mischungen wie Zucker und Kakaobutter oder Milchpulver und Kakaobutter oder Kakao und Kakaobutter wurden zu einem feinen Pulver gemahlen, Sonnenblumenöl wurde hinzugefügt und das Röntgenlicht eingeschaltet. „Zum einen kommt es innerhalb von Sekunden zur Benetzung, das Öl dringt sehr schnell auch in die kleinsten Poren ein, wahrscheinlich durch Kapillarkräfte", berichtet Reinke über die Beobachtungen. Zum anderen ändert das flüssige Fett die innere Struktur der Schokolade. "Das flüssige Fett“, so die Wissenschaftlerin, „löst über einen Zeitraum von Stunden weitere Fettkristalle auf, wodurch die gesamte Struktur der Schokolade weicher wird. Das erhöht wiederum die Fettmigration."

Erkenntnisse für die Herstellung

Für die Lebensmittelindustrie sind das wichtige Erkenntnisse, um den Fettreif zu reduzieren. So könnte etwa die Porösität der Schokolade bei der Herstellung begrenzt werden, damit das Fett langsamer wandert. Eine weitere Option sei auch die Begrenzung des Flüssigkeitsanteils durch eine kühle, aber nicht zu kalte Lagerung, 18 Grad Celsius seien ideal. Darüber hinaus spielt laut den Wissenschaftlern die Kristallform in der Schokolade eine wichtige Rolle. "Kakaobutter kristallisiert in sechs verschiedenen Kristallformen", erläutert Reinke, wobei der Flüssiganteil auch von der Kristallform abhänge. Indem die Kristallisation kontrolliert werde, könnten die Süßwaren-Hersteller die Fettreifbildung beeinflussen. (jle)