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Optimierter Einsatz von alternativen Emulgatoren in Süßwarensuspensionen mit hoher Feststoffkonzentration mit dem Ziel der Einsparung von Kakaobutter

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: AiF 16757 N
Laufzeit: 01.01.2012 - 31.12.2014
Fördersumme: 250.050 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Sojalecithin wird als Emulgator in Schokoladenmassen eingesetzt, um die für die Weiterverarbeitung wichtigen Fließeigenschaften der Massen im aufgeschmolzenen Zustand erhalten zu können. Dabei geht es insbesondere darum, bei einem gegebenen Fettgehalt eine möglichst niedrige Viskosität und Fließgrenze für das Ausformen bzw. Überziehen zu erreichen. Es wird davon ausgegangen, dass sich die Phospholipidfraktionen des Sojalecithins an die Oberflächen der Feststoffe in der Schokolade (Zucker, Kakaofeststoffe und Milchpulver) anlagern und so die freie Grenzflächenenergie reduzieren. Auf diese Weise wird immobilisierte Kakaobutter von den Feststoffoberflächen freigesetzt und steht für das Fließen zur Verfügung. Dies führt zu einer niedrigeren Viskosität bei gleichem Gesamtfettgehalt. Zudem wird durch die Emulgatorzugabe die Wechselwirkung zwischen den Feststoffpartikeln reduziert. Diese werden homogener verteilt und die Fließgrenze, die durch Partikel-Partikel-Kontakte in der Schokoladenmasse entsteht, wird verringert. Lecithin ist ein Gemisch aus Phospholipiden (PL) unterschiedlicher Polarität. Aufgrund dieser Zusammensetzung kann davon ausgegangen werden, dass die Wirkung von Lecithin auch auf Synergieeffekten der einzelnen PL-Fraktionen beruht. Diese Synergien sind allerdings bisher nicht im Detail bekannt. Zudem ist es für die Süßwarenindustrie zunehmend schwieriger, GMO-freies Sojalecithin zu beziehen, so dass nach alternativen Emulgatorsystemen gesucht wird. Neben alternativem Lecithin (z.B. aus Raps oder Sonnenblume) und den bereits eingesetzten und zugelassenen Emulgatoren (Zitronensäureester und Polyglycerin-Polyricinoleat (PGPR)) sind auch Zuckerester in dieser Hinsicht von Interesse. Letztere haben den Vorteil, dass sie bei vergleichbarem Molekülaufbau einen sehr breiten Bereich an HLB-Werten abdecken. Bisher erfolgen Auswahl, Zugabemenge und auch Dosierzeitpunkt der zu Sojalecithin alternativen Emulgatoren jedoch nur empirisch und orientieren sich eher am Einsatz von Lecithin. Die entsprechenden Zusammenhänge zu den Oberflächeneigenschaften der Feststoffe und der Veränderungen dieser Eigenschaften im Verlauf der Schokoladenherstellung, insbesondere während der Zerkleinerung, sind bislang nicht bekannt. Gerade durch die geeignete Kombination alternativer Emulgatoren und deren angepasste Zudosierung im Herstellungsprozess lassen positive Effekte hinsichtlich Einstellung der Fließeigenschaften erwarten. Hierzu zählen die Einsparung von Kakaobutter und Emulgator. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, geeignete GMO-freie Emulgatoren zu finden, die das bisher eingesetzte Sojalecithin in seiner Funktion ersetzen oder ergänzen können. Des Weiteren ist vorgesehen, unter Berücksichtigung der Kakaoverordnung die technologisch notwendige Mindestmenge an Kakaobutter für die Schokoladenherstellung zu ermitteln.

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