Kakao und Schokolade

Die Kakaofrucht enthält 25-50 Kakaobohnen (= Samen), die in einem Fruchtmus (Pulpa) liegen

Technologie der Kakao- herstellung

• Fermentation von Samen und Pulpa durch Spontangärung oder Hefezusatz; 2-8 Tage in Fermentierbehälter; Kohlenhydrate der Pulpa werden zu Ethanol, Essigsäure und CO2 vergoren; Schleimstoffe der Pulpa werden verflüssigt;

wegen des erniedrigten pH-Werts (4,5) und der erhöhten Temperaturen (50 °C) stirbt der Samen ab und die Keimfähigkeit geht verloren; die Zellwände werden durchlässig, wodurch oxidative und enzymatische Prozesse ablaufen können (z.B. Polyphenoloxidation)

• Transport in das Verbraucherland

• Trocknung → Absenkung des Wassergehalts auf 7 %; Oxidations- und Kondensationsreaktionen werden dadurch gestoppt

• Reinigung und Rösten bei unter 150 °C → Entfernung von unerwünschten flüchtigen Verbindungen und Schädlingen; Bildung von Aromastoffen durch thermische und enzymatische Reaktionen (z.B. Maillard-Reaktion); Absenkung des Wassergehalts auf 3 %; Lockerung der Samenschale

• Brechen = Zerkleinern der Kakaobohnen; Abtrennung von Schalen und Keimwurzeln über ihr spezifisches Gewicht → Kakaobruch = zähflüssiger Brei mit einer Teilchengröße von 2 mm; Nachweis von Verfälschungen durch erhöhten Schalenanteil (mikroskopisch oder durch chemische Marker z.B. Behensäuretryptamid = Blauwertmethode)

Herstellung von Schokolade Zutaten: Kakaomasse, Saccharose, Kakaobutter und eventuell Milchpulver

• Mischen (= Eindosierung des Grundrezeptes), Kneten und Homogenisieren → zähplastische Konsistenz;

• Walzen = Feinzerkleinerung; Kakaopartikel werden zerrissen und zerquetscht → pulverförmige Konsistenz; Verringerung der Partikelgröße auf < 20 μm

• Conchieren = Stehenlassen, Rühren, Scheren und Kneten bei 50 – 75 °C für 24 – 72h; die trockene, saure Masse mit unharmonischem Geschmack wird zu Schokolade; Prozesse: Teilchen werden durch das Fett umhüllt → fließfähige Suspension in der Kakaobutterphase; Veredelung des Aromas durch Verflüchtigung unerwünschter (Essigsäure, Acetale, Ester) und Bildung neuer Aromastoffe Verkürzung des Conchierprozesses durch Aufteilung in zwei Teilprozesse (Plastifizier- und Verflüssigungsphase); event. Zugabe von Lecithin und nochmals Kakaobutter

• Kristallisation in Temperiermaschinen durch abwechselndes Abkühlen und partielles Wiederaufschmelzen → Kristallisation der Kakaobutter in der β-Modifikation → Glanz und typische Struktur (Bruch, Härte/Sprödigkeit bei RT, Wärme- stabilität, gute Schmelzeigenschaften)

Kristallform Entstehungsbedingungen Schmp. [°C] I schnelles Abkühlen der Schmelze 17.3 II rasches Abkühlen der Schmelze mit 2 °C/min 23.3 III Kristallisieren der Schmelze bei 5-10 °C wandelt sich in II bei 5-10 °C um 25.5 IV Kristallisieren bei 16-21 °C 27.3 V langsames Kristallisieren der Schmelze 33.8 VI aus Form V nach mehreren Monaten bei RT 36.3

Herstellung von Kakaopulver

• Vermahlen des Kakaobruchs in verschiedenen Mühlen → Zellen werden zerrissen und die Kakao- butter freigesetzt, die Teilchengröße sinkt auf 0,2 mm

• van Houten Prozess = Alkaliaufschluss des Kakao- bruchs bei 90 °C unter Druck → Verquellung der Stärke und Lockerung des Zellgefüges, dadurch Erhöhung der Benetzbarkeit und Verbesserung der Suspensionsfähigkeit; Geschmack wird milder, Farbe wird dunkler → „löslicher Kakao“

• Abpressen der Kakaobutter bei ca. 100 °C; der Presskuchen enthält 10 - 20 % (stark entöltes Kakaopulver) oder 20 -22 % Restfett (schwach entöltes Kakaopulver).

• Feinzerkleinerung des Presskuchens zum Kakaopulver (Korngröße 20 μm); Zusatz von Lecithin möglich

Schwefelhaltige Inhaltsstoffe I: Zwiebel und Knoblauch

Sulfoxid-Aminosäuren kommen als Aromaprecursor in den Früchten von Allium-Arten vor Beispiel Zwiebel: (1-Propenyl)-cystein-sulfoxid

Bei Zerstörung der Gewebestruktur: enzymatische Spaltung durch die Alliinase

Nomenklatur schwefelhaltiger Säuren

In der Zwiebel: Abbau der Sulfensäure zu Thiosulfinsäureester und weiter zum Sulfonsäurethioester, der charakteristisch für das Aroma von rohen Zwiebeln ist

Disproportionierung zum Thiopropanal-S-oxid (Propanthial-S-oxid)

tränenreizendes Prinzip von rohen Zwiebeln

Knoblauch Prekursor: Allylcysteinsulfoxid = Alliin

Bildung von Allicin und Diallyldisulfid ; Hauptkomponenten des Knoblauchöls, stechend-knoblauchartiges Aroma.

Physiologisch wirksame Inhaltsstoffe von Zwiebel und Knoblauch:

Trisulfid: mögliche Wirkung gegen Arteriosklerose;

Ajoene antithrombotisch durch Hemmung der Blutplättchenaggregation, antimykotisxch und Lipoxygenase hemmend.

Alliciin wirkt antibakteriell und antifungizid.

Physiologische Wirkung von Knoblauch: antithrombotisch antibakteriell anticancerogen antioxidativ blutdrucksenkend cholesterinsenkend immunmodulierend lipidsenkend

Knoblauchpräparate sind Phythopharmaka

Schwefelhaltige Inhaltsstoffe II

Senfölglykoside in Rettich/Radieschen, Kohlrabi, Meerrettich, Kresse, Kapern, Senf und Raps; in geringeren Mengen auch in Kohlarten und Rüben Bildung von Isothiocyanat (=Senfölen) = scharf schmeckendes Prinzip

R ist charakteristisch für die Pflanzenart z.B. Sinigrin bzw. Allylsenföl in Senf und Meerrettich; Benzylsenföl in Kresse

Bisher > 50 verschiedene Thioglucoside identifiziert

Physiologische Wirkung des Allylsenföls: stark reizend; z.B. Reizungen des Magen-Darm-Trakts, Übelkeit und Erbrechen nach dem Verzehr von sehr großen Mengen; Beeinträchtigung der Nieren- und Herzfunktion möglich; Reizungen der Atemwege.

Isothiocyanate: Aroma von gekochtem Kohl; antimikrobielle und fungistatische Wirkung

Weiterreaktion der Senföle:

Bildung von Aminen, CO2, H2S und CS2

Bildung von Oxazolidin-2-thionderivaten

z.B. R=Vinyl: aus Progoitrin in Kohl und Raps entsteht Goitrin

Bildung von Nitrilen und Thiocyanaten aus Thiohydroxamsäureester

Bildung von 3-Indolylacetonitril, 3-Hydroxymethylindol und Thiocyanat aus Glucobrassicin

Aufnahme von bis zu 300 mg Thiocyanat/d vor allem durch Wirsing und Raps Physiologische Wirkung: anticancerogene Wirkung; Grund: Indolderivate aktivieren Phase II Enzyme. Strumigene (= kropfbildende) Wirkung; Grund: Thiocyanat verhindert aufgrund ähnlicher Eigenschaften (Pseudohalogenid) die selektive Aufnahme von Jod durch die Schilddrüse; Goitrin (goitrogen = strumigen) hemmt die Oxidation des Jodids zum Jod, wodurch die Jodierung des Tyrosins zu den Schilddrüsenhormonen inhibiert wird. Nitrile können Leber und Pankreas schädigen