Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Sicherung konstanter sensorischer Qualität von Milchschokoladen durch Anpassung der verfahrenstechnischen Parameter und Auswahl der Rohstoffe

Hintergrund

Bei der Herstellung von Milchschokolade können deren sensorische Eindrücke stark variieren. Dabei stellt sich die zentrale Frage wie diese Ausprägungen durch die Auswahl des Milchpulvers (Sprühtrocknung, Walzentrocknung, Fettgehalt, Zustandsform der Lactose) und der Verarbeitungsparameter beim Conchieren beeinflusst werden können. Bei der Flüssiglagerung im Tank kommt es zudem immer wieder zur vollständigen Verfestigung der Schokoladenmasse.

Ziel des Projektes

Unterschiedliche Rohstoffe sowie technologische Einflussparameter beim Conchieren zur Sicherung einer konstanten sensorischen Qualität von Milchschokoladen sollen untersucht und verglichen werden. Durch gezielten Rohstoffeinsatz, Prozessführung und Lagerbedingungen soll die frische Milchnote in der Schokolade erhalten werden.

Lösungsweg

Verschiedene Milchpulver werden physikalisch charakterisiert (Wassergehalt, freier Fettgehalt, Festfettgehalt, Rheologie, Partikelgrößenverteilung) sowie mittels GC-IMS diejenigen Aromastoffe ermittelt, die typische Schlüsselaromen in Milchschokolade darstellen. Unter Variation der Conchierbedingungen (Temperatur, Zeit, Feuchte/Luft-zufuhr, Energieeintrag) werden anschließend Milchschokoladen hergestellt. Von den frischen und gelagerten Schokoladen werden die physikalischen Produkteigenschaften gemessen sowie die Schokoladen sensorisch sowohl von einem geschulten Panel als auch mittels Präferenz-und Akzeptanztests bewertet.

Wirtschaftlicher Nutzen

- gezielter Einsatz des Rohstoffs Milchpulver in der Schokoladenindustrie

- Entwicklung von Spezialprodukten durch KMU der Milchbranche, um sich am Markt etablieren und halten zu können

- Bestimmung geeigneter Bedingungen für die Herstellung und Lagerung von Milchschokolade

- gezielte Lagerung von Milchschokolade besonders bei KMU mit geringerem Durchsatz und entsprechend langer Lagerzeit

- Erhalt der sensorischen Qualität von Schokolade während der gesamten Pro-zesskette

Ergebniszusammenfassung:

Vier Milchpulver (sprühgetrocknete Voll- und Magermilchpulver, walzengetrocknetes Vollmilchpulver) wurden charakterisiert und zur Herstellung von Schokolade eingesetzt. Frische und gelagerte Schokoladen wurden physikalisch charakterisiert (amorpher Lactose, gebundenes Fett, Wassergehalt und Fließeigenschaften) und sensorisch beurteilt. Hierbei wurden möglichst unterschiedliche Proben und Herstellungsparameter abgedeckt. Für die Verifizierung der ermittelten Daten im Labormaßstab wurden ausgewählte Schokoladen im Scale-up auf 200 kg hergestellt.

In frischen Schokoladen konnten die Milchpulver als signifikante Einflussfaktoren ermittelt werden. Der Gehalt amorpher Lactose sowie gebundenem Fett wurde maßgebend vom eingesetzten Milchpulver bestimmt. Das walzengetrocknete Milchpulver und die daraus hergestellten frischen Schokoladen wiesen den geringsten Gehalt amorpher Lactose auf. Der Anteil gebundenen Fetts war ebenfalls am niedrigsten, was auf den hohen Anteil freien Fetts im Milchpulver und eine geringe Neigung des Pulvers freie Kakaobutter zu binden zurückzuführen ist. Schokoladen mit Sprühmagermilchpulver+Butterreinfett schien während der Herstellung mit überschüssigem freien Fett gesättigt zu werden. Ein erhöhter Anteil an gebundenem Fett erhöhte die Viskosität & Fließgrenze der Schokoladen. Die Fließeigenschaften wurden neben dem Milchpulver signifikant von der Conchiertemperatur beeinflusst - eine höhere Temperatur reduzierte die Viskosität. In Kombination mit einer verlängerten Conchierzeit wurde dieser Effekt verstärkt. Bei länger conchierten Schokoladen war der Wassergehalt signifikant niedriger.

Die frischen Schokoladen konnten mittels GC-IMS und sensorisch diskriminiert werden. Die sensorische Bewertung erfolgte mittels Sorted Napping. Schokoladen mit Magermilchpulver wurden von den Panellisten als ähnlich empfunden (süß, nach Karamell und cremig). Allgemein ging eine Abnahme des Attributs nach Karamell mit einer stärkeren Wahrnehmung von milchig einher.