Wissenschaftsbild des Monats

Forscher röntgen Schokolade

Wie kleine Eiskristalle glitzern die weißen Fettpartikel unter dem Mikroskop – und verderben dem Schokoladengenießer die Freude. Aber keine Sorge: Die weiße Schicht bildet sich, wenn flüssig gewordene Fette aus dem Schokoladeninneren an die Oberfläche wandern und dort kristallisieren. An DESYs Röntgenlichtquelle PETRA III konnten Forscher nun die zugrundeliegenden Prozesse erstmals live beobachten.

Sie untersuchten dafür Proben der einzelnen Schokoladenbestandteile, also beispielsweise eine Mischung aus Zucker und Kakaobutter oder Milchpulver und Kakaobutter oder Kakao und Kakaobutter. Diese Proben wurden zu einem feinen Pulver gemahlen und dann mit hellem Röntgenlicht durchleuchtet. Um die Wanderung des Fettes zu untersuchen, tropften die Forscher jeweils etwas Sonnenblumenöl auf ihre Proben und beobachteten die Folgen. „Zum einen kommt es innerhalb von Sekunden zur Benetzung, das Öl dringt sehr schnell auch in die kleinsten Poren ein, wahrscheinlich durch Kapillarkräfte", sagt Svenja Reinke von der Technischen Universität Hamburg-Harburg. Zum anderen ändert das flüssige Fett die innere Struktur der Schokolade. Es löst über einen Zeitraum von Stunden weitere Fettkristalle auf, wodurch die gesamte Struktur der Schokolade weicher wird. Das erhöht wiederum die Fettmigration.

Die Beobachtungen liefern der Lebensmittelindustrie konkrete Ansatzmöglichkeiten, um den Fettreif zu reduzieren. „Eine Konsequenz wäre beispielsweise, die Porosität der Schokolade bei der Herstellung zu begrenzen, damit das Fett langsamer wandert", sagt Reinke. „Eine weitere ist die Begrenzung des Flüssigkeitsanteils durch eine kühle, allerdings nicht zu kalte Lagerung. 18 Grad Celsius sind ideal." Schokolade reagiert sehr empfindlich auf Temperaturschwankungen. „Wenige Grade machen einen großen Unterschied", sagt Svenja Reinke. Bei 5 Grad ist im Prinzip die gesamte Kakaobutter fest, ab etwa 36 Grad ist hingegen alles flüssig. Darüber hinaus spielt die Kristallform in der Schokolade eine wichtige Rolle. Kakaobutter kristallisiert in sechs verschiedenen Kristallformen. Der Flüssiganteil hängt auch von der Kristallform ab. Auch über eine Kontrolle der Kristallisation können Hersteller die Fettreifbildung also beeinflussen.

Bild: Svenja Reinke/TUHH

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