Шоколад

Особенности химического состава

 
Назад на ГЛАВНУЮ

 

 Л.А. Яковишин

 

Как известно, шоколад это кондитерское изделие, которое готовят на основе какао-продуктов (масла какао, какао тертого, какао-порошка, какао-крупки). Их источником служат какао-бобы, т.е. плоды шоколадного дерева или какао (Theobroma cacao L.). Латинское название Theobroma cacao появилось в 1753 г. Так назвал какао знаменитый шведский ученый Карл Линней (17071778). Theobroma в переводе с греческого означает "пища богов". Какао относится к семейству мальвовые (Malvaceae Juss.). Родом "пища богов" из Южной Америки. Выращивается в Центральной Америке, Африке и Юго-Восточной Азии, причем в основном в Африке. Самым крупным производителем какао-бобов является африканская Республика Кот-д’Ивуар.

 

 

Изначально шоколад являлся только напитком, родиной его была Мезоамерика. Там еще около 1900 лет до н.э. народ мокая готовил напиток на основе какао-бобов. Делали его ольмеки, мая, а затем и ацтеки. В напиток добавляли специи. Он получался горьким, острым и жирным. Его взбивали и пили холодным.

Появление какао-бобов в Европе обычно связывают с Христофором Колумбом (14511506). Он доставил их в Испанию в 1504 г. А в 1527 г. рецепт приготовления шоколадного напитка привез из Мексики испанский завоеватель Эрнан Кортез (14851547). Долгое время шоколад оставался напитком для богатых европейцев. Потом в напиток стали добавлять сахар и мед и употребляли горячим. Сейчас мы знаем шоколад как кондитерское изделие. Но раньше его использовали и как лекарство.

В Россию напиток из какао-бобов попал благодаря Петру I (16721725). Распространению шоколадного напитка способствовала Екатерина II (17291796). Первые отечественные фабрики по производству шоколада появились в середине 19 века.

 

Химия какао-бобов. Содержание веществ в плодах какао зависит от различных факторов (сорт, место произрастания, агротехническая обработка и т.д.) и поэтому сильно варьирует. Плоды какао содержат 35–60 % масла, алкалоиды теобромин (1–4 %) и кофеин (0,2–0,5 %), белки (1015 %), полисахариды (примерно 17 %), полифенольные соединения (до 18 %), биогенные амины (0,0010,003 %), а также другие вещества. Теобромин был впервые выделен в 1841 г. из плодов какао русским химиком А.А. Воскресенским (18091880).

 

 

Масло какао: SOS, POS и POP. Масло какао имеет приятный шоколадный запах. Оно состоит в основном из глицеридов олеиновой, стеариновой, пальмитиновой и линолевой кислот. Это главным образом триглицериды: 1,3-дипальмитоил-2-олеоилглицерин (ПОП, POP), 1-пальмитоил-2-олеоил-3-стеароилглицерин (ПОС, POS) и 1,3-дистеароил-2-олеоилглицерин (СOС, SOS). На их долю может приходиться до 93 % всех триглицеридов, содержащихся в масле какао. Среди них преобладает триглицерид из трех разных кислот, т.е. ПОС (POS).

Особые физико-химические свойства какао-масла обусловлены именно этими тремя триглицеридами. Масло какао способно кристаллизоваться в 6 различных формах (так называемых полиморфных формах), отличающихся температурой плавления и устойчивостью. Одна из них плавится при температуре около 34 oС и является самой стабильной. Всем хорошо известно, что от теплоты человеческих рук шоколад начинает плавиться. Такая форма придает шоколаду необходимую текстуру, характерный хруст и блеск. Поэтому при производстве шоколада важно получить именно эту кристаллическую форму.

 

Жирные кислоты, входящие в состав масла какао

Кислота

Строение

Доля, %

Стеариновая кислота (С17Н35СООН)

33-40
Пальмитиновая кислота (С15Н31СООН) 24-34
Олеиновая кислота (С17Н33СООН) 33-37
Линолевая кислота (С17Н31СООН) 4

 

 

 

Главные триглицериды масла какао

 

Масло какао используется не только в пищу. Его применяют еще в фармацевтике для получения суппозиториев (медицинских свечей) и мазей, а также для косметических целей в индивидуальном виде и в кремах. Делают из него и мыло. 

 

Шоколадная химия или химия в шоколаде. Шоколад готовят на основе какао-продуктов. По ГОСТ Р 70337-2022 в шоколаде нормируется массовая доля общего сухого остатка какао (доля какао-продуктов), которая является суммой массовых долей сухого обезжиренного остатка какао и жира. Общий сухой остаток какао обусловлен сухими веществами, содержащимися в какао-продуктах. В зависимости от массовой доли какао-продуктов и других компонентов различают несколько видов шоколада.

 

 

Виды шоколада и содержание какао-продуктов (по ГОСТ Р 70337-2022)

 

Допускается наличие в составе шоколада, изготовленного по этому ГОСТ, не более 5 % эквивалентов масла какао и его улучшителей SOS-типа, содержащих соответственно 2050 % и 4070 % 1,3-дистеароил-2-олеоилглицерина (SOS). Их присутствие должно быть обязательно указано на упаковке шоколада. Животные жиры, кроме молочного, использовать нельзя.

В некоторых видах шоколада основным ингредиентом является сахар, поэтому на упаковке при указании состава он указывается на первом месте. Его содержание в зависимости от вида шоколада и рецептуры конкретного производителя может сильно отличаться. Обычно больше всего сахара в белом шоколаде (60-65 %). В молочном шоколаде 5060 %. Чем больше какао-продуктов в шоколаде, тем меньше в них сахара.

 

Содержание сахара в шоколаде

 

Выпускается шоколад и без добавления сахара. Популярными шоколадными подсластителями являются: лактитол (лактит, Е966), мальтит (мальтитол, Е965), экстракт стевии (стевиолгликозиды, Е960), эритрит (эритритол, Е968) и инулин.

Молочный и белый шоколад содержат молочные продукты (сухое цельное молоко, сухую молочную сыворотку, сухие сливки, молочный жир).

 

 

В состав шоколада еще входят эмульгаторы лецитин (Е322) и полиглицерилполирицинолеаты (Е476), а также ароматизаторы. Воды в шоколаде мало обычно до 1 %, что повышает срок его годности.

 

Содержание кофеина и теобромина в шоколаде

 

В некоторых видах шоколада содержание алкалоидов кофеина и теобромина может достигать 1–1,5 %. Они являются природными стимуляторами и объясняют тонизирующее действие шоколада. Чем больше какао-продуктов содержит шоколад, тем больше в нем будет кофеина и теобромина. Поэтому в белом шоколаде их практически нет. В темном и тем более черном шоколаде алкалоидов больше, чем в молочном. Следует учитывать, что в какао-порошке кофеина и теобромина еще больше. В некоторых образцах какао-порошка (в пересчете на 100 г) обнаружено более 300 мг кофеина и более 2600 мг теобромина.

 

 

Есть в шоколаде и «вещество любви» (обычно его немного – 0,02–0,7 мг в 100 г шоколада; по другим данным больше – 50–100 мг в 100 г). Так называют природный биогенный амин 2-фенилэтиламин (PEA). Считают, что он получается в организме на начальном периоде возникновения чувства любви (психохимическая гипотеза Майкла Либовица). Фенилэтиламин является стимулятором центральной нервной системы (улучшает настроение, способствует эмоциональному подъему и т.п.). Однако при употреблении шоколада фенилэтиламин, содержащийся в нем, быстро метаболизируется в желудочно-кишечном тракте, поэтому такого эффекта от него не может возникнуть.

 

     

Любовь - всего лишь ХИМИЯ!

 

                                           

 

Ароматный паразит. Традиционным ароматизатором шоколада является ванилин. Его получают из стручков ванили или синтетически. Ваниль – тропическая лиана, принадлежащая к орхидеям. И что удивительно, она является паразитом шоколадного дерева (какао)! И вот в шоколаде они снова встретились.

 

 

Состав молочного шоколада

 

В шоколаде много магния и калия. Их больше всего в горьком шоколаде. В 100 г некоторых образцов такого шоколада обнаружено соответственно более 200 мг и 700 мг этих металлов. А в какао-порошке магния и калия еще больше (соответственно около 500 мг и 1520 мг в 100 г продукта).

  

Всем ли можно шоколад? В шоколаде может содержаться до 4 % щавелевой кислоты, поэтому людям, страдающим мочекаменной болезнью, следует это учитывать, т.к. одним из видов почечных камней являются оксалаты соли щавелевой кислоты (оксалат кальция). При подагре в организме наблюдается отложение мочевой кислоты и ее солей (уратов). При этом возникает артрит, а в почках образуются уратные камни. А избыточное поступление кофеина и теобромина с шоколадом этому способствуют. Поэтому при подагре шоколад противопоказан. При диабете рекомендуется ограничить употребление шоколада с большим содержанием сахара и отдать предпочтение шоколаду с высокой долей какао-продуктов, т.е. горькому шоколаду. Но и всем не следует забывать о том, что шоколад высококалорийный продукт (в нем много сахара и жира).

И помните, что шоколад противопоказан собакам и кошкам из-за содержащего в нем теобромина и кофеина!

 

Может ли шоколад поседеть? Шоколад чувствителен к колебаниям температуры, поэтому его следует хранить при температуре около 18 оС. При более низкой температуре на его поверхности начинает конденсироваться влага. Вода постепенно растворяет сахарозу, содержащуюся в шоколаде. После испарения воды на шоколаде появляются кристаллики сахарозы в виде белого налета. Так возникает сахарное поседение шоколада. Существует еще жировое поседение шоколада. При повышении температуры масло какао начинает плавиться, а если потом оно кристаллизуется на поверхности шоколада, то образуется белесый налет.

 

Жировое поседение шоколада

 

Шоколадные рекорды и музеи. 1 июля 2009 г. в Покрове Владимирской области открыли  первый в мире памятник шоколаду, представляющий собой трехметровую бронзовую шоколадную фею. Что только не изготавливали из самого шоколада. Например, в 2005 г. в Бельгии соорудили шоколадное пасхальное яйцо высотой 8,32 м и шириной 6,39 м. Для этого творения потребовалось почти 2 т шоколада. Но итальянские кондитеры пошли еще дальше, точнее выше. В 2011 г. они сделали яйцо высотой 10,39 м, диаметром 6,24 м в самой широкой части и массой 7,2 т! А в 2012 г. аргентинцы создали яйцо высотой 8,5 м и шириной 5,5 м. Весило оно 7,6 т. Но аргентинские кондитеры на этом не остановились. В 2015 г. они получили шоколадное чудо-яйцо весом уже 8 т, однако высота его была только 8,5 м.

По всему миру появилось множество музеев шоколада. Есть такой и в Симферополе, в котором экспонаты выполнены из шоколада. А в севастопольском эко-парке "Лукоморье" работает музей "Индеец в стране какао и шоколада".

 

Музей "Индеец в стране какао и шоколада" в эко-парке "Лукоморье" в Севастополе

 

Севастопольские ученые тоже "приложились" к шоколаду. На кафедре "Химия и химические технологии" Севастопольского государственного университета были разработаны методики проведения разнообразных химических опытов с шоколадом. Они опубликованы в ведущем научно-методическом журнале "Химия в школе". Предложенные опыты нашли применение в исследовательских проектах школьников, детских научных играх и при подготовке телевизионных программ.

     

Занимательные опыты с шоколадом

 

11 июля все будет в шоколаде! Именно в этот день, начиная с 1995 г., отмечается Всемирный день шоколада. Следует отметить, что иногда этот праздник еще отмечают 7 июля или 13 сентября.

 

 

Л.А. Яковишин

 

Назад на ГЛАВНУЮ

Рейтинг@Mail.ru   Севастополь в Интернет - каталог сайтов Севастополя  Союз образовательных сайтов