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09. Dezember 2016 09:47

Von der Kakaofrucht zur Schokolade

Im Schnitttest: Professor Jörg Stender (r.) und Industriemeister Axel Piepke von der Hochschule OWL prüfen den Fermentationsgrad von Kakaobohnen. Dazu werden die ursprünglich violettfarbenen Bohnen aufgeschnitten – wenn mindestens 80 Prozent der Bohnen eine braune Farbe angenommen haben, war die Fermentierung erfolgreich.

Zur Advents- und Weihnachtszeit ist sie in aller Munde: Schokolade. Damit aus einer in tropischen Ländern geernteten Kakaofrucht in Deutschland ein Schoko-Weihnachtsmann wird, sind viele Arbeitsschritte nötig. Zwei davon erforscht das Team des Fachgebiets Süßwarentechnologie der Hochschule Ostwestfalen-Lippe: die Fermentation und das Conchieren. Den Prozess der Fermentation konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von sieben auf vier Tage verkürzen.

Schokoladen-Weihnachtsmänner und andere schokoladige Naschereien haben ihre Wurzeln in tropischen Ländern: Kakaofrüchte wachsen vor allem in der afrikanischen Elfenbeinküste und in südamerikanischen Ländern sowie in Indonesien. Nach der Ernte werden die Kakaofrüchte fermentiert – dabei erhalten die Bohnen ihre klassische braune Farbe und vor allem das schokoladige Aroma. Den Prozess der Fermentation, der in tropischen Ländern auf natürlichem Wege abläuft, hat das Team der Süßwarentechnologie der Hochschule OWL ins Labor gebracht. „Wir haben im Labor analysiert, welche Mikroorganismen bei der Fermentation wann zum Einsatz kommen. Durch eine gezielte Beimpfung der Kakaofrüchte können wir nun den Prozess von sieben auf vier Tage beschleunigen“, sagt Professor Jörg Stender, der das Fachgebiet Süßwarentechnologie leitet, und betont: „Auch bei der Produktion von Süßwaren gilt: Zeit ist Geld.“

Bei der natürlichen Fermentation werden die geöffneten Kakaofrüchte nach der Ernte unter freiem Himmel ausgelegt. In tropischen Ländern sind die im weiteren Verlauf ins Spiel kommenden Mikroorganismen in der Luft vorhanden. Zunächst – so die Erkenntnisse des Teams der Süßwarentechnologie der Hochschule OWL – machen sich Hefen ans Werk: Sie wandeln den im Fruchtfleisch vorhandenen Zucker in Alkohol um. Diesen verarbeiten anschließend Essigsäurebakterien zu Essigsäure. Während dieses Prozesses bilden die einzelnen Kakaobohnen ihr Schokoladenaroma aus. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben Kakaofrüchte der Sorte Forastero aus Kolumbien untersucht. Durch den Ablauf der Fermentation unter Laborbedingungen – also durch gezielte Beimpfung der Früchte mit den entsprechenden Starterkulturen – lässt sich nicht nur Zeit sparen, sondern auch der Ausschuss minimieren: „Fehlgärungen sind durch den gezielten Prozess nicht mehr möglich“, so Stender.

Die Forscherinnen und Forscher der Hochschule OWL sind seit rund fünf Jahren im Themenfeld von der Kakaofrucht bis zur fertigen Schokolade aktiv. Derzeit nehmen sie einen Prozess genauer unter die Lupe, der in der Schokoladenproduktion später als die Fermentation kommt: das Conchieren. Hierbei wird die flüssige Schokoladenmasse intensiv bewegt, um im späteren Endprodukt einen zarten Schmelz zu erzeugen. Durch das Conchieren verliert die Masse Wasser – aber auch Geruchs-, Bitter- und Aromastoffe. „Die Kakaobohnen haben nach der Fermentation ein säuerliches Aroma. Dieses kommt durch die Essigsäure zustande“, erklärt Stender. Im Fermentationsprozess sei die Wirkung der Säure sehr vorteilhaft, da sie das Produkt konserviert. Während des Conchierens aber soll das säuerliche Aroma vertrieben werden. Dazu wird im Labor der Süßwarentechnologie der Hochschule OWL gerade ein neues Verfahren getestet: Durch die Zugabe von Stickstoff verflüchtigt sich die Säure. „Die Conche wirkt dabei wie ein Whirlpool für Schokolade. Der Stickstoff treibt die Essigsäure aus; die Schokoladenaromen kommen in den Vordergrund“, beschreibt Stender.

Finanziert wird die Forschung aus Mitteln des Fachgebietes; viele Teilfragen werden in Abschlussarbeiten von Studentinnen und Studenten behandelt. „Uns ist wichtig, unabhängig zu forschen. Bei externen Fördergeldern würden immer Interessen aus der Schokoladenindustrie mitschwingen“, so Stender. Die Industrie kommt erst im nächsten Schritt ins Spiel: wenn die Ergebnisse ihre Anwendung in Produkten finden. Hierzu stellen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihre Forschung regelmäßig auf Messen und Tagungen vor – beispielsweise auf der „Chocotec“, der weltgrößten Tagung der Schokoladentechnologie, die vom 6. bis 8. Dezember 2016 in Köln stattfand.

Kontakt:
Professor Jörg Stender, Telefon 05261 702-5437, E-Mail joerg.stender@hs-owl.de