Špatně známá Role lecitinu v čokoládě

kakao původ a procenta, druhy cukru a / nebo mléka a metody zpracování nejsou jedinými potížemi, které výrobci čokolády musí projít v každé dávce. Zatímco některé složky jsou vybrány pro předávání specifické kombinace chutí nebo textur, jiné jsou zahrnuty pro provádění spíše utilitárních než epikurejských důvodů. Do druhé kategorie patří lecitin, složka široce používaná průmyslovými výrobci čokolády, pracující v jen nepatrných množstvích, a proto je obvykle deklarována na samém konci seznamu složek.

ale kolik toho víme o lecitinu – a jeho specifické roli v čokoládě?
v potravinářské technologii je lecitin emulgátor, Typ přísady, která ve zpracovaných potravinách plní víceúčelovou funkci. V širším pohledu, jak emulgátory působí tak všestranně ve většině potravinářských aplikací?

emulgátory potravin: co jsou a jak mohou být multifunkční

emulgátory jsou kanonicky popsány jako látky, které napomáhají stabilizaci dvou médií normálně nemísitelných (nezůstávají stabilní a homogenizované po smíchání.) Například pěna (plyn v kapalině nebo pevná látka) nebo disperze (kapalina v kapalině nebo pevná látka) jsou dva různé dvoufázové systémy, které mohou být udržovány pohromadě díky přítomnosti emulgátoru.

dvě typické přirozeně nestabilní disperze kapalina-kapalina jsou voda-olej a jeho reverzní olej-voda.

disperze oleje ve vodě

rozptýlené olejové kapičky vykazují zjevné povrchové napětí v důsledku odpudivé povahy dvou nemísitelných látek (oleje a vody). Při absenci emulgátoru by přirozený antagonismus dvou kapalných fází nutil olejové kapičky ke splynutí, to znamená přitahovat bližší olejové kapičky k vytvoření větších, které mají za následek stabilnější pro snížení povrchového napětí vzhledem ke zvýšenému objemu.

emulgátory, pro mající amfifilní vlastnosti – s hlavami jejich molekulární struktury jsou hydrofilní (milující vodu) a ocasy lipofilní (milující tuky)-usnadňují energetické interakce mezi vzájemně odpudivými vodními a olejovými fázemi snížením jejich povrchového napětí a homogenizací disperze.

molekuly emulzí stabilizujících amfifil olej ve vodě a voda v oleji

emulze olej ve vodě příklady: mléko, majonéza. Příklady emulze voda v oleji: máslo, margarín.

v mnoha potravinářských výrobcích jsou výhody poskytované emulgátory nápadné, protože se projevují jako:
⠀ * stabilita koření proti fázové separaci, která zabraňuje oddělování oleje a vody během výroby, distribuce nebo skladování,
⠀ * zvýšená struktura a prodloužená skladovatelnost pečiva komplexací škrobu, ochrana před retrogradací a stalací,
⠀• zlepšené šlehání vlastnosti a prevence růstu ledových krystalů ve zmrzlině lepším začleněním vzduchu a vazebných molekul vody citlivých na krystalizaci, které mají oba účinek stlačování konečného bodu tuhnutí,
⠀ * zesílená ochrana proti rozstřikování vlastnosti v margarínech a fritovacích olejích tím, že brání gravitaci v přivedení kapiček rozstřikujícího tuku zpět do horké pánve.

jedním z nejpoužívanějších a nejuznávanějších emulgátorů pro získání mnoha výše uvedených stabilních funkcí v potravině je rozhodně lecitin. Takže, když se vrátíme k jeho identitě, prozkoumejme lecitin s bližším pohledem.

lecitin v potravinářském průmyslu: historie, trh a výroba

lecitin (z řeckého lekithos, „žloutek“) byl poprvé izolován z vaječného žloutku v roce 1845 francouzským chemikem a lékárníkem Théodorem-Nicolasem Gobleym—stejným vědcem, který by objevil vanilin jako charakterizující chuťové činidlo přírodní vanilky asi o deset let později.
Gobley prokázal přítomnost lecitinu v široké škále biologických látek a zaměřil své studie zejména na tkáně živočišného původu. Zjistil, že biologický lecitin je směs bipolárních fosfolipidů provádějících základní fyziologické funkce, jako je stabilizace buněčných membrán a usnadnění metabolické aktivity v lidských orgánech (mozek, krev, játra atd.).

schematický diagram fosfolipidu a pohled na fosfolipidovou dvojvrstvu v buněčné membráně

, jak jsou buněčné membrány tvořeny dvěma protilehlými vrstvami fosfolipidů, zatímco emulze mají pouze jednu, nazývanou micela (viz předchozí obrázek).

nejdříve známá zmínka o přítomnosti lecitinu i v rostlinách, jako jsou sójové boby, pochází z roku 1889 ve Švýcarsku, kde odkaz, který zanechal německý chemik jménem Ernst Schulze, by pak označil Německo za přední evropské centrum průmyslového rozvoje potravinářského lecitinu.
první patent na aplikaci sójového lecitinu na čokoládu podal v roce 1930 Hansa-Mühle, který později začal dovážet sóju jako komoditu z plodných Spojených států a prodávat hotovou složku americkým výrobcům čokolády.

v moderních dnech nebyly suroviny, z nichž lze extrahovat rostlinný lecitin, nikdy tak pestré: nejen sójové boby, ale také řepky a slunečnicová semena. I když tato rozmanitost, zdrojem vyššího výnosu pro výrobu lecitinu je stále sója.

objem produkce sóji podle zemí

Asie a Tichomoří se předpokládá, že v příštích letech bude největší konzumní oblastí sójového lecitinu (obsaženého v mnoha polotovarech), přestože jsou to Spojené státy, které vedou celosvětovou produkci sójových bobů a sójového lecitinu od konce druhé světové války.

organický sójový lecitin je čistší odpovědí na konvenční sójový lecitin, zatímco výrobci osvědčují, že se vyhýbají jakýmkoli pochybným praktikám GMO.

sušené sójové boby

vzhledem k přísným požadavkům EU deklarovat jakékoli přidávání alergenů a geneticky modifikovaných organismů (GMO) do potravin dochází v potravinářském průmyslu k postupnému přechodu na zdroje lecitinu bez alergenů a GMO, jako je slunečnicový lecitin, který se stará o informovaného spotřebitele.

slunečnicová semena

navíc slunečnicový lecitin vykazuje stejné průtokové funkce sójového lecitinu pouze při lehčím zvýšení o přibližně 0,1%.

řepkové zdroje pro lecitin jsou místo toho marginalizovány pro přítomnost nezdravých transmastných kyselin ve složení erukového oleje, jehož řepka je přirozeně bohatá. Zdravější vzorce pro extrakci lecitinu z řepky se předpokládají u řepky s nízkou erukovou odrůdou GMO, ačkoli to vyvolává podobné obavy, které již byly pozorovány u neekologického sójového lecitinu.

řepka

na rozdíl od všeobecného přesvědčení není celý lecitin vytvořen stejně.
Komerční lecitin má různé stupně a formy (naolejované a odolejované), vhodné pro specifické potravinářské aplikace pro dosažení požadovaných dispergovatelných vlastností. Zejména tekuté (naolejované) lecitiny se doporučují pro potraviny s tukovou fází převažující nad vodní fází, protože mají tendenci se snadněji dispergovat v tukových disperzích; zatímco deoilované (práškové) lecitiny se doporučují pro potraviny s vodní fází převažující nad tukovou fází, které jsou snadněji rozpustné ve vodních disperzích.
emulgační vlastnosti lecitinu v různých stupních jsou konvenčně vyjádřeny indexem hydrofilní-lipofilní rovnováhy (HLB).

hydrofilní-lipofilní rovnováha (HLB) různých stupňů lecitinu

standardní tekutý lecitin obsahuje asi 36% triglyceridů. Deoilovaný lecitin má granulovanou nebo práškovou formu s odstraněnými triglyceridy a volnými mastnými kyselinami. Frakcionační Proces pro výrobu rafinovaného odolejovaného lecitinu využívá různé rozpustnosti fosfolipidů v polárním rozpouštědle. Lecitin může být dále modifikován hydrolizací a enzymatickými reakcemi, aby byl vhodnější pro emulze olej ve vodě.

výroba standardního kapalného lecitinu může být získána ze suroviny mechanicky přirozeným procesem, který nejprve čistí a lisuje olejnatá semena a poté vodou odplyňuje olejový kal při 70°C, po centrifugaci za účelem oddělení surového oleje od vodní složky.
selektivní chemická extrakce lipidů (oleje) z lecitinu rozpouštědly, jako je hexan, aceton nebo alkohol, je nutná pouze tehdy, když je požadovaná lecitinová forma odolejována.
takové rozlišení je klíčové, protože pro výrobu čokolády je obecně standardem 4bodový lecitin třídy HLB.

standardní tekutý slunečnicový lecitin

vzhledem k tomu, že čokoláda je lipofilní médium, je volbou neodolejovaný lecitin.

Zjednodušeně řečeno, Typ lecitinu používaný pro čokoládu není tak silně zpracován, protože potravináři mylně prozrazují. Čím více lipofilní (mastný) lecitin, tím méně zpracovaný.

poté, co si uvědomil, proč jsou na dnešním trhu k dispozici různé typy lecitinu, jaká je primární analýza nákladů a přínosů odůvodňující použití emulgátoru v čokoládě?

Chocolate ‚ s flow behavior: proč je důležité vědět před kontrolou

z hlediska fyziky lze čokoládu popsat jako suspenzi, což je zvláštní druh disperze sestávající z netučných pevných částic (kakaové pevné látky, cukrové krystaly a nakonec částice sušeného mléka) dispergované v kakaovém másle jako kontinuální (kapalná) tuková fáze.
co se stane, když se čokoláda pohybuje jako pevná suspenze v kapalině?

v reologii-věda, která studuje deformaci a tok pevných látek a tekutin pod vlivem mechanických sil, je roztavená čokoláda nenewtonská tekutina, která označuje „nedokonalou“ kapalnou látku s dispergovanou pevnou fází, jejíž viskozita(odolnost vůči toku) se časem snižuje se zvýšeným stresem.
zatímco dokonalé newtonovské látky, jako je voda a mléko, mají konstantní viskozitu, nezávislou na smykových rychlostech (rychlostech), nenewtonské látky, jako je čokoláda, mají různé viskozity při různých smykových rychlostech. Jako takový, měření viskozity s jedním střihem jednou nebo dvakrát v průběhu celého procesu výroby čokolády neposkytuje dostatečné informace pro předvídání—a, pak, ovládání-toku čokolády, zásadní pro rozlišení mezi procesy probíhajícími při různých smykových rychlostech, jako je tvarování, vibrace, a enrobing.

rozdíly v chování viskozity mezi Nenewtonskou tekutinou a Newtonskou tekutinou

ve velkých úsporách z rozsahu je faktorování těchto proměnných prvořadé pro optimalizaci konzistence produktu proti ziskovým maržím. Výrobní náklady budou proto úzce spjaty se schopností dosahovat a udržovat konzistentní kvalitu produktu-zajišťovat spokojenost a loajalitu zákazníků-bez nutnosti upravovat dávku receptury po dávce.
pokud definování viskozity čokolády pro konkrétní recept vyžaduje vysokou přesnost měření a výpočtů, znalost přesné viskozity je potřebná, umožňuje zajistit, aby bylo použito co nejméně kakaového másla—nejdražšího vstupu při výrobě čokolády—jako naprosto nezbytné.
pro velké výrobce čokolády jsou ve skutečnosti možné značné zisky z vývoje nákladově efektivnějších receptů s menšími strategickými změnami. Zdánlivě nepodstatná úspora 4% kakaového másla—maximální množství zaměnitelné s desetinásobně nižším množstvím lecitinu (0,4%) – má při výrobě 1000 tun čokolády schopnost dosáhnout podstatných efektů v řádu 100 000 EUR / USD!
s takovými jasnými výdělky není divu, že se velký čokoládový průmysl přiklání k cenově stabilním emulgátorům jako životaschopné alternativě k nákladově neefektivnímu kakaovému máslu. Emulgátory, jako je lecitin, nejen snižují náklady, ale také nabízejí výrobci čokolády dokonalý nástroj pro kontrolu viskozity—a následně dosažení konzistence—během výroby.

takže nyní, když jsme pochopili hlavní důvod, proč je použití emulgátorů vhodné pro výrobce čokolády ve velkém měřítku, jak funguje lecitin konkrétně při přidávání do čokolády?

lecitin: jak pomáhá účinnost při výrobě čokolády

Vezměte si průměrnou hromadnou čokoládu. Pravděpodobně se bude vyznačovat nízkým obsahem kakaa, zatímco kakaové máslo nepřekročí 32% – to je minimální doporučené množství tuku, aby byla tekutost čokolády přijatelná. Zbývající lví podíl bude většinou tvořen suchými pevnými složkami (jmenovitě cukrem, kakaovým práškem a případně sušeným mlékem), stlačenými na dřeň a nucenými proudit v zásobníku vyčerpaného tuku.
řezání rohů na základních procentech kakaového másla nevyhnutelně povede k zaplacení poplatku při výrobě čokolády po silnici, protože nutnost rovnoměrně rozptýlit suchou fázi s vysokým obsahem pevných látek v kapalné fázi s nízkým obsahem tuku musí být vyvážena s nutností vyhnout se dosažení hrubé částice, nežádoucí pro chuťové buňky spotřebitele. Chcete-li problém zmařit, velký výrobce čokolády se pak během výroby snaží maximalizovat dva aspekty:
⠀ * pracovat s čokoládou tak, aby dosáhla velmi jemné velikosti částic, jejíž granulometrie nemůže být vnímána při ochutnávání čokolády-obvykle až do asi 18-20 µm;
⠀• rozptýlit dosažené vysoce jemné částice v čokoládové hmotě, poklepáním na pomoc lecitinu.

vzhledem k tomu, že velikost jemných částic je požadována ze smyslových důvodů, nově navržená konformace čokolády s vysokým obsahem pevných částic ještě nemá žádné technické nevýhody, protože může mít riziko ovlivnění méně známé hodnoty relevantní pro tekutost čokolády, hlášené jako „hodnota výtěžku“.“
zatímco Plastická viskozita (PV) je síla potřebná k udržení konstantního toku v čokoládové hmotě (důležitá pro procesy při středních až vysokých smykových rychlostech, jako je enrobing), hodnota výtěžku (YV) je síla potřebná k zahájení toku v čokoládě, ovlivňující nízké smykové rychlosti, zejména během formovacích a vibračních procesů—pak je YV ještě kritičtější než PV, pokud jde o čokoládové tyčinky.

aby pozitivně zasáhl hodnotu výtěžku, lecitin přichází k záchraně pro výrobu čokolády s minimálním obsahem tuku a jemnými částicemi.
na rozdíl od kakaového másla—které nemá emulgační vlastnosti—je lecitin zvolen ve prospěch díky své funkční ambivalenci jako povrchově aktivní činidlo. Hydrofilní hlavy jeho fosfolipidových složek interagují s částicemi cukru, zatímco lipofilní ocasy kolísají v kakaovém másle – a další volný tuk z případných mléčných složek.

molekuly lecitinu obklopující částice cukru v kontinuální tukové fázi v čokoládě

i když čokoládová hmota neobsahuje vodu, lze ji považovat za disperzi vody v oleji, zatímco „voda“ jsou hydrofilní pevné látky dispergované v tukové fázi.

fyzikální interakce lecitinových fosfolipidů na částice cukru vytvářejí prostorové „mikro-mezery“ mezi částicemi cukru a tukovou fází, jako je snížení mechanického tření částic v disperzi s nízkým obsahem tuku a následně energie potřebná k udržení čokoládové hmoty v rámci optimálních průtokových vlastností.

když se zdá, že vše funguje jako kouzlo pro nově zvýšenou hodnotu výnosu, druhá překážka může potenciálně zneplatnit získané výhody úplným použitím lecitinu.
při výrobě čokolády ve skutečnosti čím jemnější jsou pevné částice rozptýlené v čokoládě s nízkým obsahem tuku, tím vyšší je požadované množství lecitinu v důsledku rostoucího poměru povrchu k objemu menších částic.

rozdíly poměru povrchu k objemu

částice a má poměr povrchu k objemu třikrát vyšší než částice B, přestože její poloměr je jedna třetina B, což vyžaduje, aby bylo „navlhčeno“ (potaženo a mazáno) více vstupů (emulgátorů).

ale přidání více lecitinu nad určitou prahovou hodnotu může vést k nevratným nepříjemnostem, známým jako “ zahušťovací účinek.“Tento dobře studovaný jev čokoládovým průmyslem nastává, když množství lecitinu v nadbytku interaguje s již přidanými molekulami lecitinu, což podporuje tvorbu reverzních micel, které nejen přestanou snižovat stres výtěžku, ale začnou ho rozšiřovat po překročení dávky 0, 4%.

dvojvrstva lecitinu kolem částice cukru
hodnota výtěžku sójového lecitinu v čokoládě

dávkování lecitinu v čokoládě při přibližně 0,4% obvykle poskytuje desetinásobné (4%) úspory kakaového másla. Čokoláda toleruje dávku 0, 4% sójového lecitinu, po které se hodnota výtěžku postupně zvyšuje, čímž se čokoláda zesiluje.

k překonání nedostatků získaných lecitinem v průběhu let začal čokoládový průmysl run-of-the-mill hledat spolehlivější emulgační roztoky, které by mohly překonat lecitin při dosahování optimálních průtokových vlastností bez obětování standardů zpracování.

lecitin-alternativní emulgátory: proč byly vyvinuty pro velký čokoládový průmysl

jak se zbytková vlhkost v čokoládě odpařuje během rané části conching, počáteční účelné odvrátit zahušťovací účinek v čokoládě je přidat lecitin těsně ke konci conching. Potahování lecitinem – stejně jako kakaovým máslem-povrchem částic, které nejsou zcela suché, by jinak způsobilo, že vlhkost zůstane uzamčena v čokoládové hmotě.
při výrobě mléčné čokolády mohou jiné složky, jako jsou mléčné fosfolipidy, vykazovat povrchově aktivní vlastnosti podobné vlastnostem lecitinu, a tak dále přispívají k zahušťovacímu účinku. V synergii s lecitinem mohou mléčné fosfolipidy nakonec zvýšit výtěžnost čokolády.
čokoláda vyrobená z drobků (čokoláda vyrobená z vakuově sušených mléčných výrobků a kakaa) je ještě citlivější na přítomnost lecitinu. První mléčná čokoláda vyrobená ze strouhanky vyrobená společností Cadbury v šedesátých letech byla během skladování náchylná k chuti nežádoucích poznámek „trávy“ nebo „sena“. Z tohoto důvodu britská společnost hledala novou alternativu k lecitinu, nazývanému amonný fosfatid (AMP), známý také jako emulgátor YN.
první vydání AMP však bylo založeno na řepkovém oleji bohatém na nezdravou transmastnou kyselinu erukovou. 50 let dopředu by vylepšená verze AMP byla získána z rafinovaného slunečnicového oleje a glycerinu dánským výrobcem emulgátorů Palsgaard.
ve srovnání se sójovým lecitinem má AMP několik významných výhod, jako je konstantnější fosfolipidová kompozice, zcela nevýrazná chuť a větší průtokové funkce, protože nevykazuje žádný nežádoucí zahušťovací účinek, ale pokračuje ve snižování PV při zachování YV na stejné úrovni i při vyšších dávkách.

účinek na plastickou viskozitu a hodnotu výtěžku AMP ve srovnání se sójovým lecitinem ve standardní čokoládové formulaci

AMP může rozšířit úspory kakaového másla v čokoládě formulované se sójovým lecitinem o dalších 2-3%, aby se vytvořila celková potenciální celková úspora 6-7%.

dalším široce používaným emulgátorem alternativního lecitinu při výrobě čokolády je polyglycerolpolyricinoleát (PGPR), získaný polykondenzací ricinového oleje a glycerolu.
PGPR nemá velké účinky na viskozitu plastů, ale může snížit hodnotu výtěžku o 50% při 0.2% nebo jej odstraňte při asi 0,8%, čímž se čokoláda přemění na kvazi-newtonovskou tekutinu, takže při nalití do formy proudí snadněji a rychle se usazuje.
Průmysloví výrobci čokolády většinou používají PGPR jako lecitinový koadjuvans k dosažení žádoucí hodnoty výtěžku a viskozity plastů, zejména pokud má čokoláda příliš mnoho jemných částic na potažení nebo pokud bylo přidáno příliš mnoho lecitinu.

jemná čokoláda: obstojí průmysl proti lecitinu nebo proti němu?

Pokud téměř století tradiční čokoládový průmysl zjistil, že použití lecitinu a lecitinu-alternativních emulgátorů je tak ekonomicky přitažlivé, jaká je současná pozice jemné čokolády?

rozdílné zkušenosti a zájmy oživují různé značky jemné čokolády týkající se začlenění lecitinu do jejich produktů.
převažující část značek jemné čokolády, reprezentovaná rostoucím křídlem výrobců, kteří by označili svou výrobu za „řemeslnou“, „ruční“, „malosériovou“, vylučuje lecitin bez ohledu na jakékoli hodnocení nákladů a přínosů, a to hlavně kvůli značce, protože dnešní spotřebitel požaduje méně a méně přísad a přístupný jazyk vytištěný na etiketě produktu. Efektivní strojní zařízení speciálně navržené pro výrobu jemné čokolády navíc usnadňuje poptávku značky, která ve své filozofii raději neuvádí lecitin.
opačného názoru jsou jemné čokoládové značky včetně lecitinu ve svých produktech, přičemž stále usilují o auru autenticity, přirozenosti a transparentnosti tím, že se rozhodnou pro udržitelnější a čistší alternativy, jako je slunečnicový lecitin nebo nanejvýš organický sójový lecitin.
vzhledem k tomu, že v jemném čokoládovém výrobku je obvykle vyžadováno nižší množství lecitinu (kolem 0,2-0,3%) díky jeho přirozeně hojnému obsahu v kakaovém másle (více než 32%)—a naopak výrazně nižší v suchých pevných částicích přidaného cukru, několik platných důvodů podporuje lecitinové partyzány. Vzhledem k tomu, že chuť je nejdražším aspektem důvěryhodné značky jemné čokolády, omezení přírůstků kakaového másla na 4-6% a použití lecitinu pro další úpravy viskozity se ukazuje jako inteligentní Integrovaná strategie, která zabrání „zředění“ vnitřního chuťového profilu čokoládového produktu s jedním původem a také aby se zabránilo přílišnému pocitu v ústech.
jemné čokoládové značky se také mohou uchýlit k funkční roli lecitinu, protože standardizuje výrobu určitých problematických linek, tj., plněné čokoládové výrobky budou stabilnější proti náchylnosti k rozkvětu tuku, migraci nebo oxidaci, zatímco prostší se budou spoléhat na efektivnější rychlost výroby a investovat ušetřený čas do jiných obchodních aktivit, aby se zvýšil podíl na trhu a pověst značky.

pokud se rozhodnete pro jemnou čokoládovou značku nad jinou, zůstává konečnou volbou spotřebitelů i zákazníků, jemné čokoládové značky, které vyrábějí výrobky s vynikajícími příchutěmi a standardy než sériově vyráběné, budou i nadále přijímat různé metodiky výroby a podněcovat inovace v globálním čokoládovém průmyslu pro nadcházející roky-ať už s lecitinem nebo bez něj.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.