Rolul greșit al lecitinei în ciocolată

originile și procentele de Cacao, tipurile de zahăr și/sau lapte și metodele de procesare nu sunt singurele probleme pe care producătorii de ciocolată trebuie să le treacă la fiecare lot. În timp ce unele ingrediente sunt selectate pentru a conferi combinații specifice de aromă sau textură, altele sunt incluse pentru a realiza motive utilitare, mai degrabă decât epicuriene. Din această din urmă categorie face parte lecitina, un ingredient utilizat pe scară largă de producătorii industriali de ciocolată, care lucrează la cantități de doar câteva minute și, prin urmare, de obicei declarat chiar la sfârșitul unei liste de ingrediente.

dar cât de mult știm despre lecitină—și rolul său specific în ciocolată?
în tehnologia alimentară, lecitina este un emulgator, un tip de aditiv care îndeplinește o funcție multifuncțională în alimentele procesate. Într-o perspectivă mai largă, cum acționează emulgatorii pentru a fi atât de versatili în majoritatea aplicațiilor alimentare?

emulgatori alimentari: ce sunt și cum pot fi multifuncționale

emulgatorii sunt descriși canonic ca substanțe care ajută la stabilizarea a două medii în mod normal nemiscibile (care nu rămân stabile și omogenizate după amestecare.) De exemplu, o spumă (un gaz-în-lichid sau-solid) sau o dispersie (un lichid-în-lichid sau-solid) sunt două sisteme bifazice diferite care pot fi păstrate împreună datorită prezenței unui emulgator.

două dispersii tipice lichide în lichide instabile în mod natural sunt apa în ulei și uleiul său invers în apă.

o dispersie ulei în apă

picăturile de ulei dispersate prezintă o tensiune superficială evidentă datorită naturii respingătoare a celor două nemiscibile (ulei și apă). În absența unui emulgator, antagonismul natural al celor două faze lichide ar forța picăturile de ulei să se unească, adică să atragă picăturile de ulei mai apropiate pentru a forma altele mai mari, ceea ce duce la o tensiune superficială redusă în ceea ce privește volumul crescut.

emulgatori, pentru că posedă proprietăți amfifile—cu capetele structurii lor moleculare fiind hidrofile (iubitoare de apă) și cozi lipofile (iubitoare de grăsimi)-ușurează interacțiunile energetice dintre fazele de apă și ulei reciproc respingătoare prin reducerea tensiunii superficiale și omogenizarea dispersiei.

molecule ale unui amfifil stabilizator emulsii ulei în apă și apă în ulei

emulsie ulei în apă Exemple: lapte, maioneză. Exemple de emulsie apă în ulei: unt, margarină.

în numeroase produse alimentare, avantajele oferite de emulgatori sunt evidente, deoarece se manifestă ca:
* stabilitatea condimentelor împotriva separării fazelor, împiedicând separarea uleiului și a apei în timpul producției,distribuției sau depozitării,
• textura îmbunătățită și durata de valabilitate prelungită a produselor coapte prin complexarea amidonului, protejându-l de retrogradare și stalare,
• proprietăți îmbunătățite de biciuire și prevenirea creșterii cristalelor de gheață în înghețată prin încorporarea mai bună a aerului și a moleculelor de apă libere de legare susceptibile la cristalizare, ambele având efectul de a deprima punctul final de îngheț,
proprietăți în margarine și uleiuri de prăjire prin prevenirea gravitației de a aduce picăturile de grăsime stropitoare înapoi în tigaia fierbinte.

unul dintre cei mai folosiți și apreciați emulgatori pentru obținerea multor funcții de stabilitate menționate mai sus într-un aliment este cu siguranță lecitina. Deci, revenind la identitatea sa, să investigăm lecitina cu o privire mai atentă.

Lecitina în industria alimentară: istoria, piața și fabricarea

lecitina (din grecescul lekithos, „gălbenuș”) a fost izolată pentru prima dată de gălbenușul de ou în 1845 de către chimistul și farmacistul francez TH-Nicolas Gobley—același om de știință care ar descoperi vanilina ca agent de aromă caracteristic al vaniliei naturale circa un deceniu mai târziu.
Gobley a demonstrat prezența lecitinei într-o mare varietate de probleme biologice, concentrându-și studiile în special asupra țesuturilor de origine animală. El a aflat că lecitina biologică a fost un amestec de fosfolipide bipolare care îndeplinesc funcții fiziologice esențiale, cum ar fi stabilizarea membranelor celulare și facilitarea activității metabolice în organele umane (creier, sânge, ficat etc.).

diagrama schematică a unui fosfolipid și vizualizarea unui bistrat fosfolipidic într-o membrană celulară

pentru a observa modul în care membranele celulare sunt alcătuite din două straturi opuse de fosfolipide, în timp ce emulsiile au doar una, numită micelă (vezi imaginea anterioară).

cea mai veche referire cunoscută la prezența lecitinei chiar și în plante precum soia datează din 1889 în Elveția, unde moștenirea lăsată de un chimist German pe nume Ernst Schulze ar marca apoi Germania drept principalul hub European pentru dezvoltarea industrială a lecitinei cu scop alimentar.
primul brevet pentru aplicarea lecitinei de soia la ciocolată a fost depus în 1930 de Hansa-m Oktihle, care va începe ulterior să importe soia ca marfă din Statele Unite prolifice și să vândă înapoi ingredientul finit producătorilor americani de ciocolată.

în zilele noastre, materiile prime din care se poate extrage lecitina pe bază de plante nu au fost niciodată atât de variate: nu numai soia, ci și rapița și semințele de floarea soarelui. Deși această diversitate, Sursa cu randament mai mare pentru producția de lecitină este încă soia.

volumul producției de soia în funcție de țară

Asia-Pacific este proiectat să fie cea mai mare regiune consumatoare de lecitină din soia (conținută în multe alimente convenționale) pentru următorii ani, chiar dacă Statele Unite sunt cele care au condus producția globală de soia și lecitină din soia de la sfârșitul celui de-al doilea Război Mondial.

lecitina organică din soia este răspunsul mai curat la lecitina convențională din soia, în timp ce producătorii certifică faptul că se îndepărtează de orice practici OMG discutabile.

soia uscată

din cauza cerințelor stricte ale UE de a declara orice adăugare de alergeni și organisme modificate genetic (OMG) în alimente, are loc o trecere treptată la surse de lecitină fără alergeni și omg, cum ar fi lecitina de floarea – soarelui, în industria alimentară care are grijă de consumatorul informat.

semințe de floarea soarelui

mai mult, lecitina de floarea soarelui afișează aceleași funcționalități de curgere ale lecitinei de soia la doar o creștere mai ușoară de aproximativ 0,1%.

sursele de rapiță pentru lecitină, în schimb, sunt marginalizate pentru prezența acizilor grași trans nesănătoși în compoziția uleiului erucic, din care rapița este bogată în mod natural. Modele mai sănătoase pentru extragerea lecitinei din rapiță sunt prevăzute în rapița cu un grad scăzut de OMG-erucic, deși ridică preocupări similare deja observate pentru lecitina de soia neorganică.

semințele de rapiță

contrar credințelor populare, nu toată lecitina este creată egală.
lecitina comercială are diferite grade și forme (unsă și unsă), potrivită pentru aplicații alimentare specifice pentru a obține proprietățile de dispersibilitate dorite. În special, lecitinele lichide (uleiate) sunt recomandate pentru un aliment cu faza de grăsime predominantă față de faza de apă, deoarece acestea tind să se disperseze mai ușor în dispersiile pe bază de grăsimi; întrucât lecitinele dezolate (sub formă de pulbere) sunt recomandate pentru un aliment cu faza de apă predominantă față de faza de grăsime, fiind mai ușor solubile în dispersiile pe bază de apă.
proprietățile de emulsificare ale lecitinei la diferite grade sunt exprimate convențional cu un indice de echilibru hidrofil-lipofil (HLB).

echilibrul hidrofil-lipofil (HLB) de diferite clase de lecitină

lecitina de grad lichid standard conține aproximativ 36% trigliceride. Lecitina dezolată are o formă granulară sau sub formă de pulbere, cu trigliceridele și acizii grași liberi îndepărtați. Procesul de fracționare pentru a face lecitina dezolată rafinată profită de solubilitatea diferită a fosfolipidelor în solventul polar. Lecitina poate fi modificată în continuare prin hidrolizare și reacții enzimatice pentru a o face mai potrivită pentru emulsiile ulei în apă.

fabricarea lecitinei lichide standard poate fi obținută mecanic din materia primă printr-un proces natural, care mai întâi curăță și presează semințele oleaginoase și apoi degumează apa nămolul de ulei la 70 centimetric C, după centrifugare pentru a separa uleiul brut de componenta de apă.
extracția chimică selectivă a lipidelor (uleiului) din lecitină cu solvenți, cum ar fi hexan, acetonă sau alcool, este necesară numai atunci când forma dorită de lecitină este dezolată.
o astfel de distincție este esențială, deoarece, pentru fabricarea ciocolatei, o lecitină de 4 puncte HLB este, în general, standardul.

lecitina de floarea soarelui de calitate fluidă standard

deoarece ciocolata este un mediu lipofil, lecitina ne-dezolată este opțiunea.

în termeni simpli, tipul de lecitină utilizat pentru ciocolată nu este atât de puternic procesat pe măsură ce spaimele alimentare divulgă în mod eronat. Cu cât lecitina este mai lipofilă (uleioasă), cu atât este mai puțin procesată.

după ce am realizat de ce diferite tipuri de lecitină sunt disponibile pe piața actuală, care este analiza cost/beneficiu primar care justifică utilizarea unui emulgator în ciocolată?

comportamentul fluxului de ciocolată: de ce este esențial să știm înainte de a o controla

din punct de vedere fizic, ciocolata poate fi descrisă ca o suspensie, adică un anumit tip de dispersie constând din particule solide fără grăsimi (solide de cacao, cristale de zahăr și, în cele din urmă, particule de lapte praf) dispersate în untul de cacao ca o fază continuă (lichidă) de grăsime.
ce se întâmplă când ciocolata se mișcă ca o suspensie solidă în lichid?

în reologie—știința care studiază deformarea și curgerea solidelor și fluidelor sub influența forțelor mecanice, ciocolata topită este un fluid non-Newtonian care subțiază forfecarea, ceea ce indică o substanță lichidă imperfectă cu o fază solidă dispersată a cărei vâscozitate (rezistența la curgere) scade odată cu creșterea stresului în timp.
în timp ce substanțele newtoniene perfecte, cum ar fi apa și laptele, au o vâscozitate constantă, independentă de ratele de forfecare (viteze), substanțele non-newtoniene precum ciocolata au vâscozități diferite la rate de forfecare diferite. Ca atare, măsurarea vâscozității ratei de forfecare o dată sau de două ori pe parcursul întregului proces de fabricare a ciocolatei nu oferă suficiente informații pentru a prezice-și, apoi, pentru a controla—performanța debitului ciocolatei, fundamentală pentru a distinge între procesele care au loc la rate de forfecare diferite, cum ar fi turnarea, vibrarea și enrobarea.

diferențele de comportament ale vâscozității între un fluid non-Newtonian și un fluid Newtonian

în economiile mari de scară, factorizarea acestor variabile este esențială pentru optimizarea consistenței produsului în raport cu marjele de profit. Prin urmare, costurile de producție vor fi strâns legate de capacitatea de a atinge și menține o calitate consecventă a produsului—asigurând satisfacția și loialitatea clienților—fără a fi nevoie să ajustați rețeta lot după lot.
dacă definirea vâscozității unei ciocolată pentru o rețetă specifică necesită o precizie ridicată cu măsurători și calcule, cunoașterea vâscozității exacte necesare face posibilă asigurarea faptului că cât mai puțin unt de cacao—cel mai scump aport în producția de ciocolată—este folosit ca fiind absolut necesar.
pentru un mare producător de ciocolată, câștiguri substanțiale sunt de fapt posibile din dezvoltarea unor rețete mai rentabile, cu modificări strategice minore. O economie aparent irelevantă de 4% unt de cacao—cantitatea maximă interschimbabilă cu o cantitate de zece ori mai mică de lecitină (0,4%)—are puterea de a oferi efecte substanțiale de linie de fund în ordinea EUR/USD 100,000 atunci când produc 1,000 tone de ciocolată!
cu câștiguri atât de clare, nu este de mirare dacă marea industrie a ciocolatei se apleacă spre emulgatorii stabili din punct de vedere al costurilor ca o alternativă viabilă la untul de cacao ineficient din punct de vedere al costurilor. Emulgatorii precum lecitina nu numai că reduc costurile, dar oferă și producătorului de ciocolată un instrument final pentru a controla vâscozitatea—și, în consecință, pentru a atinge consistența—în timpul producției.

Deci, acum că am înțeles principalul motiv pentru care utilizarea emulgatorilor este convenabilă pentru un producător de ciocolată pe scară largă, cum funcționează Lecitina în mod specific atunci când este adăugată la ciocolată?

lecitina: cum ajută eficiența în producția de ciocolată

luați-vă ciocolata medie în vrac. Acesta va fi probabil caracterizat printr—un conținut scăzut de masă de cacao, în timp ce untul de cacao nu va depăși 32% – adică cantitatea minimă recomandată de grăsime pentru a face fluiditatea ciocolatei acceptabilă. Restul leului va fi în mare parte format din componente solide uscate (și anume zahăr, pudră de cacao și, în cele din urmă, lapte praf), comprimate în măduvă și forțate să curgă într-un rezervor de grăsime epuizat.
reducerea procentelor esențiale de unt de cacao va duce în mod inevitabil la plata unei taxe în producția de ciocolată pe drum, deoarece necesitatea de a dispersa uniform faza uscată bogată în solide în faza lichidă cu conținut scăzut de grăsimi trebuie să fie echilibrată cu necesitatea de a evita obținerea unei particule grosiere, nedorite pentru gustul consumatorului. Pentru a contracara problema, marele producător de ciocolată încearcă apoi să maximizeze două aspecte în timpul producției:
⠀• pentru a lucra cu ciocolată ca să ajungă la un foarte dimensiunea particulelor fine, a căror clasificare nu poate fi percepută atunci când degustare de ciocolata—de obicei, până la aproximativ 18-20 µm;
⠀• pentru a dispersa realizat extrem de particule fine în masa de ciocolată, atingând în ajutor de lecitină.

deoarece o dimensiune fină a particulelor este dorită din motive senzoriale, conformația de ciocolată nou proiectată, bogată în particule solide, nu este încă lipsită de dezavantaje tehnice, deoarece poate risca să afecteze o valoare mai puțin cunoscută relevantă pentru fluiditatea ciocolatei, raportată ca „valoare a randamentului”.”
în timp ce vâscozitatea plasticului (PV) este forța necesară pentru a menține un flux constant în masa de ciocolată (importantă pentru procesele cu rate de forfecare medii până la mari, cum ar fi enrobing), valoarea randamentului (YV) este forța necesară pentru inițierea fluxului în ciocolată, afectând ratele de forfecare scăzute, în special în timpul proceselor de turnare și vibrare—atunci, YV este chiar mai critic decât PV atunci când vine vorba de batoane de ciocolată.

pentru a interveni pozitiv asupra valorii randamentului, lecitina vine la salvare pentru producerea ciocolatei reduse cu grăsime minimă și cu particule fine.
spre deosebire de untul de cacao—care nu are proprietăți emulsifiante—lecitina este optată în favoarea datorită ambivalenței sale funcționale ca agent activ de suprafață. Capetele hidrofile ale componentelor sale fosfolipide interacționează cu particulele de zahăr, în timp ce cozile lipofile fluctuează în untul de cacao—și grăsimi suplimentare libere din eventualele ingrediente lactate.

moleculele de lecitină care înconjoară particulele de zahăr în faza de grăsime continuă în ciocolată

chiar dacă masa de ciocolată nu are apă, poate fi considerată o dispersie apă în ulei, în timp ce „apa” sunt solidele hidrofile dispersate în faza de grăsime.

interacțiunile fizice ale fosfolipidelor de lecitină asupra particulelor de zahăr formează „micro-goluri” spațiale între particulele de zahăr și faza de grăsime, astfel încât să scadă frecarea mecanică a particulelor în dispersia cu conținut scăzut de grăsimi și, în consecință, energia necesară pentru menținerea masei de ciocolată în cadrul proprietăților optime de curgere.

când totul pare să funcționeze ca un farmec pentru valoarea randamentului nou îmbunătățită, o a doua piedică poate invalida beneficiile obținute prin utilizarea totală a lecitinei.
în fabricarea ciocolatei, de fapt, cu cât particulele solide sunt mai fine dispersate într-o ciocolată cu conținut scăzut de grăsimi, cu atât este mai mare cantitatea de lecitină necesară, datorită creșterii raportului suprafață-volum al particulelor mai mici.

diferențele dintre raportul suprafață-volum

particula a are un raport suprafață-volum de trei ori mai mare decât particula B, în ciuda razei sale fiind de o treime B, necesitând astfel mai mult input (emulgator) pentru a fi ‘udat’ (acoperit și lubrifiat).

dar adăugarea mai multor lecitine peste un anumit prag poate duce la un inconvenient ireversibil, cunoscut sub numele de „efect de îngroșare”.”Acest fenomen bine studiat de industria ciocolatei apare atunci când cantitățile de lecitină în exces interacționează cu moleculele de lecitină deja adăugate, promovând formarea micelelor inverse, care nu numai că încetează să scadă stresul de randament, dar încep să-l mărească după trecerea unei doze de 0, 4%.

strat dublu de lecitină în jurul unei particule de zahăr
valoarea randamentului lecitinei din soia în ciocolată

dozarea lecitinei în ciocolată la aproximativ 0,4% oferă în mod normal economii de unt de cacao de zece ori (4%). Ciocolata tolerează o doză de 0,4% lecitină din soia, după care valoarea randamentului începe să crească treptat, făcând ciocolata mai groasă.

pentru a depăși dezavantajele procurate de lecitină de-a lungul anilor, industria ciocolatei a început să caute soluții de emulsionare mai fiabile care ar putea depăși Lecitina în obținerea proprietăților optime de curgere fără a sacrifica standardele de procesare.

lecitină-emulgatori alternativi: de ce au fost dezvoltate pentru marea industrie a ciocolatei

pe măsură ce orice umiditate reziduală din ciocolată se evaporă în prima parte a conchingului, un avantaj inițial pentru a îndepărta efectul de îngroșare din ciocolată este adăugarea lecitinei chiar spre sfârșitul conchingului. Acoperirea cu lecitină—precum și unt de cacao—suprafața particulelor care nu sunt complet uscate ar determina altfel umiditatea să rămână blocată în masa de ciocolată.
la fabricarea ciocolatei cu lapte, alte componente, cum ar fi fosfolipidele din lapte, pot prezenta proprietăți active de suprafață similare cu cele ale lecitinei și, astfel, pot contribui în continuare la efectul de îngroșare. În sinergie cu lecitina, fosfolipidele lactate pot ajunge să crească valoarea randamentului ciocolatei.
ciocolata preparată din Crumb (ciocolată obținută din lapte uscat în vid și cacao) este și mai sensibilă la prezența lecitinei. Prima ciocolată cu lapte făcută de Cadbury în anii 1960 a fost predispusă să guste note nedorite de „iarbă” sau „fân” în timpul depozitării sale. Din acest motiv, compania britanică a căutat o nouă alternativă la lecitină, numită fosfatidă de amoniu (AMP), cunoscută și sub numele de emulgator YN.
prima ediție A AMP, totuși, s—a bazat pe ulei de rapiță-bogat în acid erucic trans-gras nesănătos. Cu 50 de ani înainte, o versiune îmbunătățită a AMP ar fi obținută din ulei de floarea soarelui rafinat și glicerină de către producătorul danez de emulgatori Palsgaard.
în comparație cu lecitina din soia, AMP are câteva avantaje semnificative, cum ar fi o compoziție fosfolipidică mai constantă, o aromă total blandă și funcționalități de curgere mai mari, deoarece nu prezintă niciun efect de îngroșare nedorit, dar continuă să reducă PV păstrând în același timp YV la același nivel chiar și la doze mai mari.

efectul asupra vâscozității plasticului și a valorii randamentului AMP comparativ cu lecitina de soia într-o formulare standard de ciocolată

AMP poate extinde economiile de unt de cacao ale ciocolatei formulate cu lecitină de soia cu încă 2-3% pentru a crea o economie totală potențială totală de 6-7%.

un alt emulgator alternativ de lecitină utilizat pe scară largă în fabricarea ciocolatei este poliricinoleatul de poliglicerol (PGPR), obținut prin policondensarea uleiului de ricin și a glicerolului.
PGPR nu are efecte mari asupra vâscozității plasticului, dar poate reduce valoarea randamentului cu 50% la 0.2% sau îndepărtați-l la aproximativ 0,8%, transformând ciocolata într-un fluid cvasi-Newtonian, astfel încât să curgă mai ușor și să se stabilească rapid atunci când este turnat în matriță.
producătorii industriali de ciocolată folosesc în cea mai mare parte pgpr ca coadjuvant de lecitină pentru a obține o valoare de randament dorită și vâscozitate din plastic, în principal atunci când ciocolata are prea multe particule fine de acoperit sau dacă a fost adăugată prea multă lecitină.

ciocolată fină: industria se opune sau pentru lecitină?

dacă timp de aproape un secol, industria de ciocolată de masă a găsit utilizarea de lecitină și lecitină-emulgatori alternative atât de atrăgătoare punct de vedere economic, ceea ce poziția actuală luată de ciocolată fină?

experiențele și interesele divergente animă diferite mărci de ciocolată fină în ceea ce privește includerea lecitinei în produsele lor.
o parte preponderentă a mărcilor de ciocolată fină, reprezentată de aripa în creștere a producătorilor care ar identifica producția lor ca fiind „artizanală”, „manuală”, „lot mic”, exclude lecitina indiferent de evaluările cost/beneficiu, făcând acest lucru în principal de dragul brandingului, deoarece consumatorul de astăzi solicită din ce în ce mai puține ingrediente și un limbaj accesibil tipărit pe o etichetă a produsului. Mai mult, utilajele eficiente concepute special pentru producția de ciocolată fină facilitează cererea unei mărci care preferă să nu prezinte lecitină în filosofia lor.
de luat opus sunt mărcile fine de ciocolată care includ Lecitina în produsele lor, vizând în același timp o aură de autenticitate, naturalețe și transparență, optând pentru alternative mai durabile și mai curate, cum ar fi lecitina de floarea soarelui sau, cel mult, lecitina organică din soia.
deoarece cantități mai mici de lecitină (aproximativ 0,2-0,3%) sunt de obicei necesare într-un produs de ciocolată fină datorită conținutului său natural abundent în unt de cacao (mult peste 32%)—și, invers, considerabil mai mici în particule solide uscate de zahăr adăugat, câteva motive valabile sunt în sprijinul partizanilor lecitinei. Cu aroma fiind aspectul cel mai drag pentru o marcă de ciocolată fină de încredere, limitarea adăugărilor de unt de cacao la 4-6% și utilizarea lecitinei pentru ajustări ulterioare ale vâscozității se dovedește a fi o strategie inteligentă integrată pentru a evita diluarea profilului de aromă intrinsec al unui produs de ciocolată cu o singură origine, precum și pentru a evita ca gustul să fie prea gras.
mărcile fine de ciocolată pot recurge, de asemenea, la rolul funcțional al lecitinei, deoarece standardizează producția anumitor linii problematice, adică., produsele din ciocolată umplute vor deveni mai stabile împotriva susceptibilității la înflorirea grăsimilor, migrație sau oxidare, în timp ce cele mai simple se vor baza pe o viteză de producție mai eficientă și vor investi timpul economisit în alte activități de afaceri pentru a crește cota de piață și reputația mărcii.

atâta timp cât optarea pentru o marcă de ciocolată fină în locul alteia rămâne alegerea finală a consumatorilor și a clienților deopotrivă, mărcile de ciocolată fină care produc produse cu arome și standarde superioare celor produse în serie vor continua să îmbrățișeze diferite metodologii de producție și vor stimula inovația în industria globală a ciocolatei pentru anii următori-fie cu sau fără lecitină.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.