Vetbloem in chocoladeproducten beter begrijpen en verhelpen?

Chocoladebloem prijkt al jaren bovenaan in de lijst van meest voorkomende kwaliteitsproblemen bij chocolade en chocoladeproducten. Ondanks decennia van wetenschappelijk onderzoek zijn de onderliggende verantwoordelijke mechanismen nog steeds niet opgehelderd.

Hoewel gebloemde chocolade door de consument soms onterecht met schimmel geassocieerd wordt, is chocoladebloem in de eerste plaats een visueel probleem: gebloemde pure of melkchocolade heeft zijn glans verloren en krijgt een matte grijze tot witte kleur. Deze verkleuring kan verklaard worden doordat aan het oppervlak van de chocolade ongewenste kristallen voorkomen die het invallende licht verstrooien. Deze kristallen kunnen ofwel door suiker ofwel door vet gevormd worden. Bijgevolg onderscheiden we suikerbloem en vetbloem.

Suikerbloem ontstaat typisch door een te hoge relatieve vochtigheid van de lucht rondom de chocolade. Hierdoor lost suiker aan het chocolade-oppervlak op om daarna opnieuw te kristalliseren tot ongewenste suikerbloem. Suikerbloem is dan ook relatief eenvoudig te vermijden en wordt hierna niet verder behandeld.

Een minder begrepen kwaliteitsprobleem voor chocoladeproducten is vetbloem. Zoals de naam laat vermoeden worden de ongewenste kristallen aan het chocolade-oppervlak in dit geval gevormd door de aanwezige vetmatrix. In het geval van pure chocolade bestaat deze uit cacaoboter terwijl bij melkchocolade tevens melkvet aanwezig is. In het geval van chocoladeproducten waarbij de chocolade in contact staat met een niet-chocolade component (vulling, koekje, hazelnoten, etc.) dient tevens rekening gehouden te worden met de mogelijke migratie van vreemde vetten naar de chocoladefase.

De chocolatier of chocoladeverwerker kan op verschillende vlakken de vorming van chocoladebloem in de hand werken of reduceren. In onderstaand overzicht worden de meest gangbare opgesomd (zie ook kaderstuk) waarbij tevens oplossingen aangereikt worden om het optreden van chocolade vetbloem te reduceren.

  1. Factoren die het voorkomen van chocoladebloem beïnvloeden
  2. Samenstelling van de chocolade of het chocoladeproduct
  3. Verwerking van de chocolade of het chocoladeproduct
    1. Tempereren
    2. Koelen
  4. Opslag van de chocolade of het chocoladeproduct
    1. Bewaartemperatuur
    2. Temperatuursschommelingen
    3. Relatieve vochtigheid

Bij de verwerking van chocolade wordt het tempereren van de cacaoboter aanzien als een van de meest cruciale en essentiële stappen in het bekomen van een lekker en stabiel chocoladeproduct. Een goede definitie van tempereren stelt dat “aan het eind van de temperering, de chocolade een juist aantal kristallen van een zo klein mogelijke grootte dient te bevatten. Deze kristallen dienen in de gewenste kristalvorm (bV) aanwezig te zijn”. Wanneer dit het geval is, kristalliseert de chocolade verder snel uit, is het inkrimpen maximaal (vergemakkelijkt de vrijstelling uit de vorm), en vertoont het uiteindelijke product een uitgesproken glans, een goede hardheid en ‘snap’ (verwijst naar het geluid dat geproduceerd wordt bij het breken van chocolade) en is het goed bestand tegen vetbloem en vetmigratie.

Een eerste belangrijke factor met invloed op het al dan niet voorkomen van vetbloem is desamenstelling van de chocolade of het chocoladeproduct. Naast cacaoboter bevatten chocoladeproducten soms cacaobotervervangers (CBR, b.v. gehydrogeneerde (fracties van) palmolie) of cacaobotersubstituenten (CBS, b.v. kokosvet of palmpitolie). Cacaoboter is niet (volledig) compatibel met deze vetten, hetgeen kan leiden tot fasescheiding en een ongewenst laag vast-vet gehalte. Wanneer de vetfase van de chocolade enkel uit cacaoboter en eventueel melkvet bestaat, kan de aanwezigheid van vreemde vetten uit een naburige component (vulling, koekje, noten) alsnog negatieve effecten veroorzaken. Het zijn vooral de onverzadigde (en dus meest vloeibare) triglyceriden van het vreemde vet die migreren in de richting van het chocolade-oppervlak. In mindere mate migreren ook de chocoladetriglyceriden in de richting van de vulling. De algemene regel is dat hoe groter het aandeel van de vulling ten opzichte van de chocolade is, hoe groter de gevoeligheid voor chocoladebloem is. Waar mogelijk dient ervoor gezorgd te worden dat het laagje chocolade dat de vulling omgeeft, niet te dun is aangezien de gevolgen van vetmigratie hierbij sneller zichtbaar zullen worden.

Tempereren wordt uitgevoerd om een voldoende aantal primaire kristallen te laten ontwikkelen zodat de daaropvolgende kristallisatie gedurende koeling homogeen verloopt, i.e., via groei op de primaire kristallen. Wanneer chocolade ondergetempereerd wordt zal de concentratie aan primaire kristalkernen onvoldoende zijn om verdere homogene kristallisatie toe te laten. Bij koeling zullen er zich nog bijkomende kernen ontwikkelen, en dit in een onstabiele kristalvorm. Dit leidt dan uiteindelijk tot herkristallisatie van de onstabiele kristallen naar meer stabiele kristallen, met vetbloem tot gevolg. Deze ontwikkelt zich zeer snel (< 1 week) en leidt tot grote witte vlekken of witte ringen op het chocolade-oppervlak. Deze vorm van chocoladevetbloem treedt tevens op wanneer chocolade als gevolg van bewaring bij te hoge temperatuur lokaal aan het oppervlak afsmelt en daarna – bij afkoeling – opnieuw uitkristalliseert.

Bij het overtempereren van chocolade worden teveel of te grote primaire kristallen gevormd. Grote kristallen van cacaoboter leiden tot een vaal grijs oppervlak dat tevens gekenmerkt wordt door een hoge graad van ruwheid (kraters tussen grote kristallen).

Belangrijk om te vermelden is dat chocolades met verschillende ingrediënten een verschillende temperering vereisen (b.v. melkchocolade versus pure chocolade). Als alternatief voor de klassieke temperering (belang van het koeltraject) kunnen ook entkristallen aan de chocolade toegevoegd worden om de kristallisatie op gang te brengen.

Een tweede aspect van de verwerking van chocolade met een mogelijke grote impact op het voorkomen van vetbloem is de koeling van de chocolade na de tempereerstap. Wanneer chocolade te snel gekoeld wordt, kan evenzeer de kristallisatie van onstabiele kristalvormen opgewekt worden. Daarnaast leidt te snelle koeling tot de vorming van scheurtjes en poriën aan het chocolade-oppervlak. Anderzijds dient de koeling ook voldoende snel te verlopen om volledige kristallisatie te bewerkstelligen. Het verpakken van chocolade die nog niet volledig uitgekristalliseerd is, leidt tot nakristallisatie in de verpakking. De hierbij ontstane warmte kan niet meer afgevoerd worden en leidt tot het lokaal opsmelten van chocolade aan het oppervlak. Bij het opnieuw afkoelen worden onstabiele vetkristallen gevormd en wordt vetbloem na korte tijd zichtbaar. Algemeen kan gesteld worden dat een snellere koeling en een lagere koeltemperatuur leiden tot een betere bloemstabiliteit. Anderzijds dienen scheurtjes, poriën en koelvlekken aan het oppervlak van de chocolade vermeden te worden.

Zelfs wanneer rekening gehouden werd met bovenstaande factoren met invloed op chocoladebloem en alle verwerkingsstappen (temperering, koeling) gunstig uitgevoerd werden, dan nog kan vetbloem na verloop van tijd tijdens de bewaring optreden. Zowel de temperatuur, en in nog grotere mate, de schommeling van temperaturen, en de relatieve vochtigheid hebben een impact op het voorkomen van chocoladebloem. Klassiek worden drie temperatuursregio’s tijdens bewaring onderscheiden. Wanneer chocoladeproducten bij lage temperaturen (< 18°C) bewaard worden, leidt dit tot het maximaal vermijden van chocoladebloem en kan een houdbaarheid van 1 jaar behaald worden. Bij temperaturen tussen 18 en 30°C (lager dan het smeltpunt van de gewenste cacaoboterkristallen) treedt vetbloem sneller op als functie van stijgende temperatuur. Wanneer de temperatuur meer dan 32-34°C bedraagt, zal de chocolade lokaal smelten en nadien ongecontroleerd herkristalliseren. Bij de bespreking van de bovenvermelde 3 temperatuursregio’s werd verondersteld dat de chocolade bij een constante temperatuur bewaard werd. Indien echter schommelingen in temperatuur optreden, ontstaat chocoladebloem veel sneller. In de literatuur worden b.v. al verschillen in bloemstabiliteit geregistreerd tussen chocolade die constant bij 24°C versus bij 23-25°C bewaard werd. Deze grote gevoeligheid voor temperatuursschommelingen wordt door onderzoekers aangegrepen bij de ontwikkeling van versnelde bloemtesten. Het blijft echter onduidelijk of de evolutie van bloem die hierdoor veroorzaakt wordt, vergelijkbaar is met de evolutie van chocoladebloem die van nature trager ontwikkelt.

Bovenstaand overzicht dat zeker niet alomvattend is, kan u de indruk geven dat vetbloem op chocolade-producten niet te vermijden valt en dat de chocolade industrie zich op dit vlak misschien best gewonnen geeft. Of, zoals een medewerker van een multinational het recent verwoordde, moeten we het probleem niet aankaarten op de verpakking van chocolade? Namelijk, de consument erop wijzen dat het niet gaat om een schimmelprobleem, maar wel om een niet te vermijden kwaliteitsprobleem dat niets afdoet van al het goede van chocolade?

Zo’n vaart hoeft het niet te lopen en in het verleden werden al op verschillende van bovenstaande vlakken aanpassingen doorgevoerd. Zo is het bijvoorbeeld op het vlak van de samenstelling van chocolade(producten) zo dat, hoe hoger het vast-vet gehalte is en bijgevolg hoe lager het aandeel vloeibaar vet is, hoe minder gevoelig chocolade voor vetbloem is. Het verhogen van het vast-vet gehalte van chocolade wordt echter omwille van organoleptische redenen begrensd. Melkvet wordt vaak gebruikt om het voorkomen van vetbloem op pure chocolade in te dijken. De wetenschappelijke resultaten suggereren enerzijds dat melkvet kan leiden tot het verhogen van het vast-vet gehalte van de chocolade. Tevens op de kristallisatie van cacaoboter (meer kleinere kristallen) worden effecten van melkvet en/of zijn minorcomponenten (polaire lipiden, etc.) gesuggereerd. Tenslotte zou melkvet negatief inwerken op de omzetting van de kristallen van cacaoboter van de gewenste bV vorm naar de nog meer stabiele, maar ongewenste, bVI vorm. Belangrijk om bij melkvet op te merken is dat de resultaten zeer sterk verschillend zijn naargelang het type melkvet of fractie die gebruikt wordt. In bepaalde gevallen leidde het toevoegen van melkvet immers tot een verhoging van de gevoeligheid ten opzichte van vetbloem. Naast melkvet worden tevens emulgatoren (mono-, diglyceriden, vetzuuresters, etc.) aangewend om het optreden van chocoladebloem te verhinderen. Net zoals melkvet zouden de emulgatoren inwerken op de niveaus van het vast-vet gehalte, de kristallisatie en de omzetting van de cacaoboter kristalvorm. Tot slot werden ook hoopgevende resultaten bekomen met prestine, een gemodificeerd plantaardig vetmengsel, alsook met het gebruik van watervrije glucose of amorfe suiker.

Indien u meer informatie wenst over vetbloem (suikerbloem, klassieke vetbloem, migratievetbloem) of voorkomende problemen in uw productie wenst aan te pakken, contacteer dan zeker vlaz@UGent.be.