Die „Verbesserung der Lagerstabilität von Schokoladenprodukten mit wässrigen, nichtalkoholischen Füllungen auf der Basis von O/W-Emulsionen“ war Gegenstand eines 30-monatigen Forschungsprojekts. Dieses hat das DIL gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV), Freising bearbeitet. Es ging dabei vor allem darum, die Vorgänge in der Schicht zwischen der Schokoladenhülle und einer Füllung vom Typ Trüffel, die eine Öl-in-Wasser-Emulsion als Basis hat, genauer zu untersuchen. Im Rahmen des Projekts sollten die wesentlichen Einflussfaktoren auf die Qualitätsveränderungen bei der Lagerung dieser Erzeugnisse bestimmt und Möglichkeiten zu deren Kontrolle erarbeitet werden.

Bei diesem Typ von Füllungen werden die konzentrationsbedingten Stoffaustauschprozesse zwischen Schokoladenhülle und der Füllung, die letztendlich für die Qualitätsentwicklung beim Lagern verantwortlich sind, durch den Bindungszustand des Wassers und der Migration der inneren Ölphase in die Schokoladenhülle bestimmt. Für den Stofftransport aus den Füllungen sind seitens der umgebenden Schokolade deren Struktur, z.B. Mikroporen, und Inhaltsstoffe (Emulgatoren) von erheblicher Bedeutung. Das Einbringen und Stabilisieren von Wasser in den Füllungen dieser Produkte ist für die Schokoladenhersteller von hohem Interesse, um gezielter neue Produkte entwickeln zu können.

Ein wesentliches Ergebnis des Projektes ist die Schaffung der wissenschaftlichen Grundlagen, um Schokoladenprodukte mit Füllungen auf der Basis von O/W-Emulsionen mit einer verbesserten Lagerstabilität zu gestalten. Dabei wurden sowohl Modellsysteme (spezielle zusammengesetzte Schokoladenscheiben) als auch industriell gefertigte Hülsen eingesetzt, um das praktisch relevante Spektrum an Rezepturen und Herstellungsverfahren abzudecken.

Es wurden Möglichkeiten aufgezeigt, wie in den Füllungen durch eine gesteigerte Intensität der Energiezufuhr (Mikrowelle) bzw. durch konventionelle Erhitzung in Anwesenheit von Sacchariden die Bindung des Wassers an Makromoleküle erhöht und damit bei gleichem Wassergehalt die Migration des Wassers in die Schokoladenhülle reduziert werden kann. Zudem wurde nachgewiesen, dass eine geringe Öltropfengröße, die mit einer hohen spezifischen Phasengrenzfläche in der Emulsion verbunden ist, die Mobilität des Wassers in der Füllung einschränkt. Der gleiche Effekt wird durch die Erhöhung des Ölanteils in der Füllung erreicht.

Auf Seiten der Schokolade wurden eindeutige Abhängigkeiten zwischen der Emulgatorart in der Schokolade und der Wasseraufnahme gefunden. Augenscheinlich nimmt der Stofftransport ab, wenn Emulgatoren mit höheren HLB-Werten eingesetzt werden. Strukturuntersuchungen mittels Rasterelektronenmikroskopie und die Analyse des Zuckerspektrums in der Füllung belegen, dass auch wasserlösliche Substanzen (besonders Saccharose) aus der Schokolade in die Füllung gelangen.

In den Tests mit Industrieschokoladen wurde bestätigt, dass eine Migration des Öls aus der Füllung in die Schokolade nicht messbar war. Bezüglich des Einflusses der Schokoladenart zeigten Milch- und Bitterschokoladen eine Feuchtemigration bei der Lagerung, während Schokoladen mit höherem Kakao- bzw. Fettgehalt resistenter gegen die Diffusion des Wassers waren.

Das Projekt wurde im „Programm zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (via AiF) über den Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI) gefördert (AiF-Projekt-Nr.: 14947 N).

Für weitere Informationen zum Projekt wenden Sie sich bitte an:

Dr. Ute Bindrich       
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E-mail: u.bindrich@dil-ev.de

Dr. Knut Franke
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E-mail: k.franke@dil-ev.de