Temperatura topnienia czekolady jest zbliżona do temperatury ludzkiego ciała, dlatego tak przyjemnie rozpływa się w ustach. Ta sama właściwość sprawia jednak, że w upały czekolada szybko mięknie i traci kształt, co utrudnia jej przechowywanie oraz transport. Nic więc dziwnego, że naukowcy i technolodzy żywności od lat pracują nad czekoladą, która nie topiłaby się podczas upałów 

Aby zrozumieć, jak to działa, warto najpierw przyjrzeć się procesowi produkcji czekolady – zwłaszcza roli, jaką masło kakaowe odgrywa w kształtowaniu jej właściwości fizycznych.

Czekoladę wytwarza się z nasion kakaowca właściwego (Theobroma cacao), drzewa pochodzącego z tropikalnych lasów deszczowych dorzecza Amazonki. Każdy owoc zawiera od 20 do 60 nasion (ziaren kakaowych) otoczonych miąższem bogatym w cukry.

Po zbiorze nasiona poddaje się fermentacji, podczas której drożdże i bakterie przekształcają miąższ. Proces ten uruchamia reakcje biochemiczne prowadzące do powstania związków będących prekursorami charakterystycznego smaku czekolady. Następnie nasiona są suszone i prażone. W czasie prażenia zachodzi reakcja Maillarda, odpowiedzialna za powstawanie szerokiej gamy związków aromatycznych.

Gorzką czekoladę otrzymuje się przez zmieszanie miazgi kakaowej z masłem kakaowym i cukrem, natomiast inne rodzaje powstają przez dodanie kolejnych składników, takich jak mleko. Po rozdrobnieniu mieszanka trafia do konszowania – procesu polegającego na ogrzewaniu i długotrwałym mieszaniu oraz ugniataniu. Dzięki temu zmniejsza się zawartość wilgoci, usuwane są lotne związki o niepożądanych właściwościach smakowych, a masło kakaowe dokładnie pokrywa cząstki kakao i cukru. To właśnie wtedy czekolada zyskuje swoją charakterystyczną kremową konsystencję.

Ostatnim etapem jest temperowanie, czyli kontrolowane ogrzewanie i chłodzenie, które pozwala masłu kakaowemu skrystalizować w jego najbardziej stabilnej postaci (tzw. formie V). To ona nadaje czekoladzie połysk, twardość, charakterystyczny „trzask” przy łamaniu oraz temperaturę topnienia wynoszącą około 34 stopni Celsjusza. 

Jeżeli masło kakaowe skrystalizuje w innej formie polimorficznej, czekolada traci połysk, zmienia się jej tekstura, a na powierzchni może pojawić się tzw. wykwit tłuszczowy – białawy nalot powstający w wyniku migracji i ponownej krystalizacji tłuszczów.

Czekolada odporna na wysoką temperaturę

To właśnie ceniona przez konsumentów zdolność czekolady do rozpływania się w ustach sprawia również, że łatwo topi się podczas upałów. Aby temu zapobiec, specjaliści zajmujący się materiałoznawstwem żywności pracują nad opracowaniem czekolad odpornych na wysokie temperatury. Mają  zachowywać swój kształt nawet przy temperaturze od 38 do 45 stopni, a w niektórych eksperymentalnych recepturach nawet wyższej.

Obecnie badania koncentrują się na trzech głównych kierunkach.

1. Cukry

Pierwszy polega na modyfikacji mikrostruktury cukru. Chodzi o wzmocnienie wewnętrznej struktury czekolady poprzez dodanie bardzo niewielkich ilości wody lub substancji hydrofilowych (przyciągających wodę), takich jak gliceryna czy sorbitol.

Dodatki te częściowo rozpuszczają kryształki cukru, umożliwiając ich wzajemne łączenie się w sztywną trójwymiarową „sieć cukrową”. Tworzy ona wewnętrzny szkielet zapobiegający rozsypywaniu się stałych składników oraz unieruchamia stopiony tłuszcz. Dzięki temu czekolada zachowuje kształt w wyższych temperaturach.

Wadą tego rozwiązania jest konieczność niezwykle precyzyjnego dozowania wody. Nawet niewielkie odchylenie może zmienić lepkość czekolady lub doprowadzić do powstania wykwitu cukrowego (białego nalotu powstającego wskutek ponownej krystalizacji cukru).

2. Tłuszcze

Drugie podejście polega na zmianie składu fazy tłuszczowej w celu podniesienia temperatury topnienia czekolady. Można to osiągnąć na dwa sposoby: częściowo zastępując masło kakaowe lub stosując specjalne dodatki.

Masło kakaowe można częściowo zastąpić dwoma rodzajami tłuszczów roślinnych.

Ekwiwalenty masła kakaowego – takie jak masło shea, olej palmowy czy olej z pestek mango – mają bardzo podobny skład chemiczny i nie zmieniają istotnie właściwości czekolady.

Substytuty masła kakaowego – czyli utwardzone tłuszcze pozyskiwane z kokosa lub ziaren palmy – jedynie naśladują właściwości fizyczne masła kakaowego. Są z nim mniej zgodne, dlatego ich zastosowanie wymaga odpowiedniej modyfikacji receptury.

Stosuje się również dodatki poprawiające właściwości masła kakaowego. Otrzymuje się je poprzez frakcjonowanie (rozdzielanie tłuszczów według temperatury topnienia) lub interesteryfikację – proces chemiczny i enzymatyczny, który zmienia rozmieszczenie kwasów tłuszczowych w trójglicerydach, zwiększając udział bardziej stabilnych termicznie cząsteczek. Ich nadmierne użycie może jednak sprawić, że czekolada stanie się zbyt twarda i pozostawi w ustach nieprzyjemne, woskowate wrażenie.

Inną grupę dodatków stanowią oleożele i bigele – uporządkowane struktury, które unieruchamiają oleje roślinne za pomocą substancji żelujących. Mogą one częściowo lub całkowicie zastąpić masło kakaowe, zwiększając odporność produktu na wysoką temperaturę i zapobiegając jego topnieniu.

3. Proces produkcji

Najnowsze badania koncentrują się na samym procesie produkcji, a nie na zmianie składu czekolady. Wykazano, że niewielkie modyfikacje jej mikrostruktury mogą znacząco zwiększyć odporność na wysoką temperaturę.

Lepsza kontrola procesu rafinacji i konszowania pozwala uzyskać cząstki o bardzo wyrównanej wielkości, które są skuteczniej pokrywane masłem kakaowym. Powstaje dzięki temu bardziej zwarta i stabilna mikrostruktura, zdolna zachować kształt nawet wtedy, gdy część tłuszczu zaczyna się topić.

Istnieją także rozwiązania wykorzystujące mechaniczną zmianę budowy czekolady. Dobrym przykładem jest Cadbury Flake, którego wnętrze tworzą liczne cienkie warstwy tłuszczu i mikroskopijne kieszenie powietrzne powstające podczas składania i rozciągania masy czekoladowej. Choć Flake został opracowany przede wszystkim z myślą o wyjątkowej teksturze, a nie odporności na ciepło, jego charakterystyczna budowa sprawia, że nagrzewa się i mięknie wolniej niż tradycyjna czekolada.

Trudna sztuka kompromisu

Mimo znacznego postępu osiągniętego w ostatnich dekadach nadal nie udało się stworzyć czekolady odpornej na wysokie temperatury, która w pełni zachowywałaby wszystkie właściwości tradycyjnej czekolady. Lepsza odporność cieplna zwykle oznacza zmiany tekstury, szybkości topnienia, uwalniania związków aromatycznych lub ogólnych wrażeń smakowych.

Niektóre receptury zwiększają również ryzyko powstawania wykwitu cukrowego albo nie spełniają prawnych definicji tego, co w niektórych krajach może być sprzedawane jako „czekolada”.

Dlatego celem współczesnych badań nie jest jedynie zapobieganie topnieniu czekolady podczas przechowywania czy transportu. Równie ważne jest zachowanie jej połysku, tekstury, aromatu, a przede wszystkim zdolności do delikatnego rozpływania się w ustach – cech, które uczyniły czekoladę jednym z najbardziej lubianych produktów spożywczych na świecie.

Artkuł Melts in your mouth, but not in your car: the ongoing scientific quest to create heat‑resistant chocolate ukazał się w serwisie The Conversation. 

• aktualności