Chemie der Schokolade
13.02.2021
Artikel
Artikel teilen
Schweizerisch… Belgisch… Rein… Milch…
Es ist Mitte Februar, und viele von uns werden in Vorbereitung auf den Valentinstag am 14. Februar von allen Seiten mit Schokolade bombardiert. Ob in Form harter Tafelschokolade, als weicher Trüffel oder als luxuriöses Getränk, Schokolade durchdringt unser Leben auf vielfältige Weise. Die meisten Menschen sind sich einig, dass diese Süßigkeit für jede Gelegenheit geeignet ist - ob als Geschenk, zur Erholung nach einem schlechten Tag oder zum Feiern eines guten Tages - Schokolade ist einfach zum Genießen da.
Auch wenn Sie selbst den Schokogeschmack nicht mögen sollten, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass jemand in Ihrer Umgebung ihn schätzt. Wie kann man also sicher sein, dass die Qualität stimmt?
Bestandteile einer Tafel Schokolade
Betrachten wir für diesen Artikel die einfache Tafelschokolade ohne jegliche Zusätze. Diese Form ist weltweit in fast jedem Lebensmittelgeschäft oder Süßwarenladen zu finden und wird im Allgemeinen als weiße, Vollmilch- oder dunkle Schokolade bezeichnet.
All diese Vielfalt wird aus den essbaren Samen der Frucht des Kakaobaums gewonnen, der in heißen, tropischen Regionen rund um den Äquator wächst. Sie müssen fermentiert und nach der Reinigung geröstet werden. Daraus entsteht die Kakaomasse, die eine Ausgangsbasis für verschiedene Verwendungen darstellt. Aus der Kakaomasse werden Kakaobutter und Kakaofeststoffe hergestellt, die in verschiedenen Produkten, von Lebensmitteln und Getränken bis hin zu Körperpflegeartikeln, verwendet werden.
Die Kakaomasse in Schokoladentafeln wird in der Regel gesüßt und modifiziert, da die reine Form, sehr bitter ist. Milch (flüssig, kondensiert oder in Pulverform) wird vielen Sorten zugesetzt, muss aber nicht unbedingt vorhanden sein. Wenn man den Gehalt an Kakaotrockenmasse und Kakaobutter in der Schokolade in unterschiedlichem Maße variiert, erhält man die Klassifizierung von dunkel bis weiß. Während einige dunkle Schokoladen keine Milch enthalten, ist dies bei weißen Schokoladen der Fall, um die erheblichen Mengen an Kakaofett, die für ihre Herstellung verwendet werden, zu ergänzen.
Zartbitterschokolade enthält im Allgemeinen einen hohen Anteil an Kakaotrockenmasse und Kakaobutter und kann, muss aber nicht, Milch enthalten. Sie kann gesüßt oder ungesüßt sein. Milchschokolade ist eine weitaus umfassendere Kategorie, die weniger Kakaotrockenmasse, aber nicht unbedingt einen anderen Kakaobuttergehalt als Zartbitterschokolade enthält, da auch Milchfette zugesetzt werden. Vollmilchschokolade wird auch gesüßt, entweder mit Zucker oder anderen Ersatzstoffen. Weiße Schokolade enthält überhaupt keine Kakaotrockenmasse, sondern eine Mischung aus Kakaobutter und Milch sowie Süßungsmittel.
Je nach Land gibt es unterschiedliche Vorschriften für die Klassifizierung der Schokoladensorte. Wenn Sie daran interessiert sind, finden Sie hier eine Auswahl davon.
Was macht Ihre Lieblingsschokolade so einzigartig?
Natürlich werden der Tafelschokolade weitere Zutaten zugesetzt, um das Aroma, die Textur und das Mundgefühl zu beeinflussen und natürlich um den Geschmack zu verbessern. Die Herkunft der Kakaobohnen kann, ähnlich wie beim Kaffee, der Schokolade bestimmte Eigenschaften verleihen.
Der Herstellungsprozess spielt auch eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, ob die Schokolade einen charakteristischen Biss oder einen besonderen Duft hat, der sie von anderen Marken abhebt.
In einigen Fällen werden pflanzliche Fette verwendet, um einen Teil der Kakaofette zu ersetzen, obwohl diese Produkte in einigen Ländern rechtlich nicht als "Schokolade" bezeichnet werden dürfen. Die Anpassung langjähriger Rezepturen für bestimmte Schokoladenmarken hat manchmal zu Kundenreaktionen geführt, da die Qualität als verändert empfunden wird. Schokolade ist eben Herzenssache!
Anwendungen zur Qualitätsanalyse von Schokolade
Niemand möchte seinem/seiner Liebsten ein schlechtes Geschenk machen, vor allem keine überlagerte Schokolade aus einer zweifelhaften Quelle. Hier haben wir einige interessante Analysen für verschiedene im Labor ermittelte Qualitätsparameter von Schokolade vorbereitet..
Zuckeranalyse mittels Ionenchromatographie (IC)
Die meisten Schokoladensorten enthalten Zucker oder Zuckerersatzstoffe, um die grundsätzlich vorhandene Bitterkeit zu mildern. In Anbetracht der verschiedenen Vorschriften zur Lebensmittelkennzeichnung und auch zum Nährwertgehalt ist die genaue Angabe des Zuckers für Hersteller und Verbraucher gleichermaßen wichtig.
Die Zuckeranalyse in Schokolade kann mit Metrohm IC und gepulster amperometrischer Detektion (PAD) durchgeführt werden. Ein Beispielchromatogramm dieser Analyse ist unten abgebildet.
Eine kleine Menge kommerziell hergestellter gesüsster Milchschokolade wurde eingewogen und mit Reinstwasser ein wässriger Extrakt hergestellt. Nach weiterer Probenvorbereitung mittels Metrohm Inline-Ultrafiltration wurde die Probe (20 µL) auf die Trennsäule Metrosep Carb 2 – 150/4.0 injiziert und mit alkalischem Eluenten getrennt. Wie gezeigt, eluieren sowohl Laktose als auch Saccharose ohne Überlappung in weniger als 20 Minuten.
Erfahren Sie mehr über die Metrohm-Inline-Ultrafiltration für schwierige Probenmatrices und schützen Sie Ihr IC-System!
Metrohm Inline-Ultrafiltration
Wann muss ich die Filtermembran bei der Inline-Ultrafiltration austauschen?
In diesem Beispiel wurde der Zuckergehalt auf dem Etikett mit 47 g pro 100 g Portion (470 g/kg) angegeben. Der Gehalt an Laktose wurde mit 94,6 g/kg und der an Saccharose mit 385,6 g/kg bestimmt. Um zu erfahren, welche weiteren Kohlenhydrate, Süßstoffe und sonstigen Stoffe in Lebensmitteln und Getränken mit Metrohm IC bestimmt werden können, laden Sie sich unser kostenloses, umfangreiches E-Book über die Analyse von Lebensmitteln und Getränken herunter!
Ein frischer Blick auf die Analyse von Lebensmitteln und Getränken
Lactosegehalt in lactosefreier Schokolade
Die genaue Messung des Laktosegehalts in laktosefreien Produkten, einschließlich Schokolade, ist für Verbraucher mit Laktoseintoleranz, die nach dem Verzehr von Schokolade unter Verdauungsproblemen leiden, von besonderer Bedeutung. Lebensmittel, die als laktosefrei gekennzeichnet sind, müssen sich an die Leitlinien für den tatsächlichen Laktosegehalt halten, der nicht bei null liegt. Am häufigsten werden Lebensmittel, die weniger als 0,1 g Laktose pro 100 g (oder 100 ml) enthalten, als laktosefrei deklariert.
Die Bestimmung von Lactose in Schokolade ist mit IC möglich. Hier ist ein chromatographisches Overlay einer gelösten Schokoladenprobe mit Laktosespikes, die mittels Metrohm IC unter Verwendung des flexiPAD-Detektionsmodus analysiert wurde.
Die Probe enthielt 0,6 mg Lactose pro 100 g, wobei die Messung des Lactose-Peaks bei 13,2 Minuten stattfand. Die schwarze Linie ist die nicht aufgestockte lactosefreie Schokoladenprobe, rot und blau sind aufgestockte Proben mit steigender Konzentration. Zur Vorbereitung der Proben wurden etwa 2,5-5 g Schokolade in erhitztem Reinstwasser aufgelöst, wobei Carrez-Reagenzien verwendet wurden, um überschüssige Proteine und Fette aus der Probenmatrix zu entfernen. Anschließend wurden die Proben zentrifugiert und der Überstand (10 µL) direkt in das IC-System injiziert. Die Messung wurde mit der Trennsäule Metrosep Carb 2 – 250/4.0 und einem alkalischen Eluenten durchgeführt.
Interessieren Sie sich für die Bestimmung von Lactose mit Ionenchromatographie? Laden Sie unsere kostenlose Application Note herunter!
Wasserbestimmung mit Karl-Fischer-Titration
Der Wassergehalt in Lebensmitteln, einschließlich Schokolade, kann deren Haltbarkeit und Stabilität beeinflussen und auch zu anderen physikalischen und chemischen Faktoren beitragen. Außerdem beeinflusst die Menge des vorhandenen Wassers während der Verarbeitungsphase die Fließeigenschaften der Schokoladenmasse.
In der offiziellen AOAC-Methode 977.10 ist die Karl-Fischer-Titration als anerkannte Analysemethode für den Feuchtigkeitsgehalt von Kakaoprodukten aufgeführt.
Die Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts in verschiedenen Schokoladenprodukten wird auf dem folgenden Poster zum Herunterladen beschrieben. Als Beispiel wurden mehrere Proben (n = 10) dunkler Schokolade (45 % Kakaogehalt) mit der Metrohm-Karl-Fischer-Titration auf ihren Feuchtigkeitsgehalt untersucht. Die Ergebnisse ergaben einen Wassergehalt von 0,96% mit einer relativen Standardabweichung (RSD) von 2,73%. Weitere Informationen zu dieser Analyse finden Sie in unserem Poster zur automatisierten Wasserbestimmung in Schokolade oder in Kapitel 11.6 unserer umfassenden Monographie zur Karl-Fischer-Titration.
Oxidationsstabilität mit dem Rancimat-Test
Die Oxidationsstabilität ist ein wichtiges Qualitätskriterium für Schokolade, denn sie gibt Aufschluss über die Langzeitstabilität des Produkts. Kakao enthält verschiedene Flavonoide, die als Antioxidantien wirken. Obwohl der Flavonoidgehalt je nach Schokoladensorte variieren kann, gilt im Allgemeinen, dass die antioxidative Wirkung umso größer ist, je höher der Gehalt an Kakaotrockenmasse in der Schokolade ist.
Der 892 Professioneller Rancimat von Metrohm bestimmt die Oxidationsstabilität fetthaltiger Lebensmittel und Kosmetika. Die Rancimat-Methode beschleunigt den Alterungsprozess der Probe und misst die Induktionszeit oder den Oxidationsstabilitätsindex (OSI).
Schokolade kann mit der klassischen Rancimat-Methode nicht direkt gemessen werden, da keine auswertbare Induktionszeit erhalten wird. Dafür gibt es viele Gründe: Beispielsweise ist der Fettgehalt zu niedrig. Traditionell ist es notwendig, das Fett aus der Schokolade zu extrahieren, aber nicht immer.
Erfahren Sie mehr über die Rancimat-Methode in unserem entsprechenden Blog-Artikel und laden Sie unsere kostenlose Application Note zu diesem Thema herunter. In dieser Application Note wird die Oxidationsstabilität von weißer, Milch- und dunkler Schokolade ohne Extraktion bestimmt.
So stellen Sie fest, ob Ihre Speiseöle ranzig sind
Schnelle Bestimmung der Oxidationsstabilität von Schokolade ohne Probenvorbereitung
Cadmium in Schokolade durch voltammetrische Analyse
Das toxische Element Cadmium (Cd) kann in einigen Böden in hohen Konzentrationen mit hoher Bioverfügbarkeit vorkommen. Unter solchen Bedingungen können Kakaobäume Cadmium in den Bohnen anreichern. Schokolade, die aus den betroffenen Bohnen hergestellt wird, enthält einen erhöhten Cadmiumgehalt.
Typische Grenzwerte für Cd in Schokolade in der Europäischen Union liegen zwischen 100 µg/kg und 800 µg/kg (EU-Kommissionsverordnung 1881/2006), je nach Kakaogehalt der Schokolade. Mit der anodischen Stripping-Voltammetrie (ASV) lassen sich Cadmiumspuren in Schokolade bis auf etwa 10 µg/kg genau bestimmen. Die Methode ist einfach durchzuführen, spezifisch und frei von Interferenzen.
Die Schokoladenproben werden zunächst durch Trockenveraschung in einem Ofen bei 450 °C für mehrere Stunden mineralisiert. Die verbleibende Asche wird dann in einer angesäuerten Matrix aufgelöst. Die Cadmiumbestimmung wird dann auf dem 884 Professionelles VA-Instrument von Metrohm durchgeführt.
Wenn Sie mehr über die Durchführung der Analyse erfahren möchten, laden Sie unsere kostenlose Application Note herunter.
Wir alle von Metrohm wünschen einen schönen Valentinstag!
