Čokoládové kryštály

Článok v pdf

 

Čokoláda patrí medzi najpopulárnejšie sladkosti na svete. Jej upokojujúce a povzbudzujúce účinky v podobe horkého našľahaného nápoja pôsobili na Mayov a Aztékov už okolo roku 600 pred naším letopočtom. Kakaové bôby boli natoľko hodnotné, že sa používali aj ako platidlo. So španielskou inváziou do strednej Ameriky sa čokoláda dostala do Európy a tu postupne získavala formu, v akej ju poznáme dnes.

 

Kakaové bôby

 

Bežne rozlišujeme rôzne typy čokolády podľa jej zloženia. Na jej výslednej chuti sa podpisuje aj jej textúra. Zatiaľ čo prísady ovplyvňujú hlavnú príchuť čokolády, textúra je zodpovedná hlavne za jej krémovosť, teplotu topenia a lámavosť.


Kakaový polymorfizmus

Schopnosť látky kryštalizovať vo viacerých podobách sa nazýva polymorfizmus (poly znamená mnoho, morphé znamená tvar). Pochopenie fyzikálno-chemických parametrov čokolády spočíva v štúdiu kakaového masla, ktoré je hlavnou zložkou čokolády. Tuhá čokoláda je v podstate jeho kryštalická forma s prísadami. Doteraz sa vedcom podarilo identifikovať šesť rôznych kryštalických foriem kakaového masla:

 

Na fotografii vidíme stabilnú V a VI formu kakaového masla po kryštalizácii pri teplote 20 °C počas 28 dní (prevažne granulovitá štruktúra – A, ale vznikli aj okom viditeľné zoskupenia v tvare vtáčieho pierka – B), pri teplote 22 °C počas 28 dní (C a D) a pri teplote 26 °C počas 28 dní (E a F).

 

 

V čokoláde v obchodoch je forma V kakaového masla. Táto kryštalická štruktúra jej dáva správnu tvrdosť, je tuhá pri izbovej teplote, no dobre sa rozpúšťa pri teplote v ústach.

Fyzikálne a chemicky najstabilnejšia forma kakaového masla je forma VI. Tá je ale nežiaduca pre trh z niekoľkých dôvodov. Čokoláda v tejto forme má matný povrch s bielymi stopami. Teplota topenia je vyššia a v ústach navodzuje drsný, pieskovitý pocit. Takáto čokoláda je navyše mäkká a pri lámaní nepraská.


Temperovanie

Nekontrolovaná kryštalizácia čokolády by mohla viesť k forme VI namiesto požadovanej formy V. Aby bola čokoláda lesklá a rovnorodá, musí sa vo výrobe zaručiť, že vzniknuté kryštály budú približne rovnako veľké, no dosť malé na to, aby neboli viditeľné voľným okom. Tento účel zabezpečuje posledná fáza vo výrobe čokolády – temperovanie.

Temperovanie pozostáva z niekoľkých krokov. Nespracovaná čokoláda môže obsahovať všetky formy (1). Čokoláda sa najskôr zahreje na približne 45 °C a roztopia sa všetky kryštalické formy (2). Potom sa ochladí na približne 27 °C, čo umožní vznik iba kryštálov formy IV a V (3). V tejto fáze sa čokoládou trasie, aby vzniklo veľa malých zárodkov kryštálov. Čokoláda sa opäť zahreje, tentokrát na zhruba 31 °C. Takto sa odstránia kryštály typu IV a zostane iba typ V (4). Čokoláda sa udržiava pri tejto teplote, dbá sa na to aby sa neprekročila teplota 34 °C, kedy by sa začala topiť forma V. Postupne sa celá čokoláda premení na formu V (5 a 6).

 


Skladovanie

Čokoláda je veľmi citlivá na teplotu a vlhkosť. Nesprávne skladovanie môže viesť k zmene jej štruktúry. Najvhodnejšie podmienky pre jej skladovanie sú pri teplote 15 – 17 °C a relatívnej vlhkosti menej než 50 %. Čokoláda môže navyše absorbovať rôzne arómy, a tak je najlepšie uschovať ju samostatne a zabalenú.

Pri nevhodných podmienkach môže čokoláda „rozkvitnúť“. Toto môžeme bežne pozorovať pri vložení nezabalenej čokolády do chladničky, keď na jej povrchu vznikne matná vrstva tuku. Vysvetlenie tohto javu stále nie je jednotné a sú dve teórie. Prvá je založená na fakte, že kakaový tuk pozostáva z rôznych triglyceridov a uvažuje ich fázovú separáciu a usádzanie, čo spôsobí rast kryštálov na povrchu. Druhá je založená na polymorfickej premene, teda zmeny formy V na formu VI. Každopádne bez ohľadu na teórie bolo preukázané, že konzumácia takejto čokolády nepredstavuje žiadne bezpečnostné riziko a chýba jej len potrebná vizáž.

 

Čokoláda s matnou vrstvou na povrchu

 

Experiment

V nasledujúcom pokuse môžete získať predstavu o vplyve
štruktúry na chuť čokolády. Experiment pozostáva z dvoch
častí: chuťového testu a merania teploty topenia.


Pomôcky
Chuťový test
• Dve vzorky rovnakej čistej mliečnej čokolády (bez orieškov či iných prísad). Prvú vzorku čokolády použite bez ďalších úprav. Druhú vzorku zabalenú roztopte (napríklad
na radiátore) a vložte do chladničky.

Meranie bodu topenia
• štvorček z každej vzorky čokolády z chuťového testu
• kadička s objemom približne 250 cm3 alebo hrnček
• 2 sklenené skúmavky (úzke poháre)
• teplomer (0 – 100 °C)
• palička na miešanie
• stopky
• rýchlovarná kanvica (horúca voda)

Technické poznámky
1. Rovnaký typ použitej čokolády zaručí, že je zloženie oboch vzoriek rovnaké a rozdiel medzi vzorkami je iba v štruktúre.
2. Skúmavku si označte podľa vzorky v nej. Pre meranie teploty topenia je vhodné pracovať v dvojiciach.

Meranie
Chuťový test

Vezmite si kúsok z každej vzorky čokolády. Všimnite si vizuálne rozdiely. Skúste čokoládu lámať na kúsky a všímajte si rozdiely (zvuk pri prasknutí, zrnitosť, drobenie). Nakoniec zjedzte obidve vzorky, každú zvlášť, a skúste vystihnúť rozdiely v chuti (príchuť, rozplývanie na jazyku, pálčivosť, hrudkovitosť).

Meranie bodu topenia
1. Nalejte zohriatu vodu (nie viac ako 50 °C) do kadičky.
2. Nalámte malé kúsky čokolády do skúmavky, pre každú vzorku zvlášť. Použite také množstvo, aby bol po roztopení zakrytý hrot teplomera.
3. Zmerajte teplotu čokolády v skúmavkách.
4. Vložte skúmavky do kadičky.
5. Neustále miešajte a zaznamenávajte teplotu čokolády každých 15 – 30 sekúnd počas asi 5 minút.
6. Zapisujte zmeny v čokoláde. Na základe poznamenaných zmien skúste rozhodnúť, či majú vzorky rovnakú štruktúru.

Diskusia a výsledky
Čokoláda môže pozostávať z rôznych foriem, ktoré sa budú topiť postupne. Viete odhadnúť všetky kryštalické formy vo vašej čokoláde? Aká bola najnižšia teplota, pri ktorej sa čokoláda začala topiť? Pri akej teplote sa roztopila úplne?

Juraj Šibík

Fotografia štruktúry čokolády prevzatá z A. G. Marangoni, S.
E. McGauley, Crystal Growth & Design 2003 3 (1), 95-108.