Il cioccolato, amato in tutto il mondo, è un prodotto complesso la cui qualità dipende da numerosi fattori, a partire dalla materia prima, le fave di cacao, fino al processo di lavorazione. La "tempera" del cioccolato è un passaggio cruciale, ma perché è così importante? Cosa accade a livello molecolare? Questo articolo esplora la composizione chimica della massa di cacao, in particolare del burro di cacao, e come questa influenzi le caratteristiche del cioccolato.
La Composizione del Cioccolato: un equilibrio di ingredienti
Il cioccolato è essenzialmente una sospensione di particelle di cacao e zucchero in una matrice grassa, costituita dal burro di cacao. La lecitina agisce come emulsionante, mantenendo insieme tutti questi componenti. Il burro di cacao è fondamentale per la qualità del cioccolato, influenzando la sua consistenza, lucentezza, punto di fusione e le sensazioni che trasmette in bocca.
Il Burro di Cacao: cuore grasso del cioccolato
Il burro di cacao è la parte grassa estratta dai semi di cacao, le fave. Si ottiene dalla spremitura della pasta di cacao, derivante dalla macinazione delle fave frantumate e decorticate. Questo burro viene poi miscelato con la pasta di cacao, lo zucchero e altri ingredienti per creare il cioccolato.
Comprendere il comportamento del burro di cacao e la sua relazione con la qualità del cioccolato richiede una conoscenza approfondita della sua composizione chimica e fisica.
Composizione chimica: i trigliceridi
Come tutti i grassi alimentari, il burro di cacao è composto principalmente da trigliceridi, molecole formate da uno "scheletro" di glicerolo legato a tre acidi grassi. A differenza di altri grassi alimentari che contengono una varietà di acidi grassi, il burro di cacao è composto quasi esclusivamente da tre acidi grassi:
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- Acido oleico (C18:1): Acido grasso monoinsaturo con 18 atomi di carbonio e un doppio legame.
- Acido stearico (C18:0): Acido grasso saturo con 18 atomi di carbonio e nessun doppio legame.
- Acido palmitico (C16:0): Acido grasso saturo con 16 atomi di carbonio e nessun doppio legame.
La presenza del doppio legame nell'acido oleico provoca una piegatura della molecola, influenzando la disposizione spaziale degli acidi grassi e il loro comportamento fisico.
I trigliceridi più abbondanti nel burro di cacao sono costituiti da acido oleico legato nella posizione centrale del glicerolo, con acidi palmitico e stearico nelle altre due posizioni. Questi trigliceridi sono denominati con sigle che identificano gli acidi grassi e la loro posizione:
- POS (palmitico-oleico-stearico)
- SOS (stearico-oleico-stearico)
- POP (palmitico-oleico-palmitico)
Questi tre trigliceridi costituiscono il 70-85% del burro di cacao, mentre la parte restante è composta da trigliceridi come SOO, POO, PLP (dove L = acido linoleico), PLS, SLS, ecc.
Variazioni nella composizione
La composizione in acidi grassi può variare a seconda della varietà botanica del cacao e della sua origine geografica. Il cacao proveniente da regioni più calde tende ad essere più ricco di acidi grassi saturi rispetto a quello proveniente da regioni meno calde.
Cristallizzazione del Burro di Cacao: un processo chiave
La cristallizzazione del burro di cacao influisce notevolmente sulla qualità del cioccolato. Questo processo è dovuto alla tendenza dei trigliceridi a disporsi in modo ordinato, formando una struttura geometrica regolare.
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Polimorfismo: molte forme, una sola ideale
Il burro di cacao è polimorfo, cioè può cristallizzare in diverse forme. Alcuni studiosi ne identificano sei, altri quattro o cinque, a seconda di come vengono raggruppate. Immaginate i trigliceridi come sedie da impilare: l'operazione può essere fatta in modi diversi, creando pile più o meno inclinate, lunghe e stabili. Queste pile si accostano poi formando una struttura lamellare che assume diverse sembianze a seconda dell'impilamento iniziale dei trigliceridi.
Studio dei polimorfi
Il polimorfismo dei trigliceridi era noto già nel 1800, ma fu dimostrato inequivocabilmente negli anni '30 del secolo scorso attraverso l'analisi di diffrazione ai raggi X, che misura le lunghezze degli "accatastamenti" e gli angoli tra le molecole.
Un'altra tecnica utilizzata è la calorimetria differenziale a scansione (DSC), che misura il flusso di calore associato alla transizione di stato di un materiale (da fluido a solido e viceversa). Questa tecnica sfrutta il fatto che il passaggio di stato da solido a liquido assorbe molto calore (calore latente), mentre il passaggio da liquido a solido rilascia calore. In prossimità del punto di fusione di ciascuna forma cristallina, lo strumento rileva una variazione del flusso di calore, rappresentata graficamente in un termogramma.
Altri studi si basano sull'osservazione al microscopio (a luce polarizzata o elettronico a scansione) per ottenere informazioni sulla morfologia dei vari polimorfi.
Per studiare il cioccolato viene impiegata anche la risonanza magnetica nucleare, che permette di determinare il Solid Fat Content (SFC), la percentuale di grasso allo stato solido presente alle diverse temperature. L'SFC fornisce informazioni sulla durezza del cioccolato e sul suo comportamento in bocca.
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Le forme cristalline
I diversi polimorfi si formano man mano che il burro di cacao si raffredda, direttamente dalla massa fluida o a partire da altre forme cristalline già esistenti. Esistono due nomenclature per descrivere i polimorfi: in numeri romani (I, II, III, IV, V, VI) o con le lettere dell'alfabeto greco (γ, α, β’2, β’1, β2, β1). L'industria del cioccolato usa prevalentemente la prima, mentre quella degli oli e grassi la seconda.
Il punto di fusione e la stabilità delle forme polimorfiche aumentano con la trasformazione dalla forma I alla VI:
- Forma I (γ): ottenuta raffreddando velocemente il cioccolato.
- Forma V (β2): la forma desiderata, responsabile delle caratteristiche qualitative ricercate nel cioccolato: lucentezza, texture, capacità di contrazione durante la solidificazione, punto di fusione ideale per la fusione in bocca e la conservazione a temperatura ambiente. È anche la più resistente al blooming. Si ottiene mediante il temperaggio.
- Forma VI (β1): deriva dalla trasformazione della forma V a temperatura ambiente.
Temperaggio: l'arte di creare la forma perfetta
Per ottenere un cioccolato di alta qualità, è essenziale che il burro di cacao cristallizzi nella forma V. Questo si ottiene con il temperaggio o precristallizzazione, una procedura che prevede l'applicazione di temperature e forze specifiche per favorire la creazione di un numero sufficiente di nuclei di cristalli in forma V.
Il temperaggio può essere fatto a mano, fondendo il cioccolato e raffreddandolo su un piano di marmo, oppure con una temperatrice, uno scambiatore di calore che scalda e raffredda il cioccolato in vari passaggi, mantenendo la massa in agitazione. La rotazione di una pala aumenta la velocità di cristallizzazione e promuove la formazione di cristalli di piccole dimensioni, distribuendoli uniformemente nella massa.
Il cioccolato viene dapprima portato a 50 °C per fondere tutti i cristalli, poi raffreddato fino a 27-28 °C per produrre i cristalli stabili V. Poiché a queste temperature si formano anche cristalli III e IV (indesiderati), la temperatura viene alzata leggermente fino a 30-32 °C per fondere questi ultimi senza intaccare le forme V. A questo punto, il cioccolato è pronto per essere utilizzato.
Gli intervalli di temperatura possono variare a seconda della varietà botanica e dell'origine geografica del cacao, oltre che dalla presenza di altri ingredienti, come i grassi del latte nel cioccolato al latte. Ogni ricetta di cioccolato ha una propria curva di cristallizzazione specifica a cui il cioccolatiere deve attenersi per un temperaggio corretto.
Blooming: quando il cioccolato perde il suo splendore
Se il temperaggio non è eseguito correttamente, si formano polimorfi instabili che tendono a trasformarsi spontaneamente nelle forme più stabili. Questa trasformazione libera energia, causando la fusione di parte dei cristalli di grasso che migrano in superficie, formando cristalli di grandi dimensioni che danno origine a una patina biancastra, il cosiddetto bloom.
Il bloom non è dannoso per la salute, ma è un difetto estetico che rende il prodotto meno appetibile. Il fenomeno del blooming può essere rallentato, ma non impedito del tutto, a meno che non si utilizzino grassi diversi dal burro di cacao o additivi (non permessi nell'UE per il cioccolato tal quale).
Un corretto temperaggio ritarda notevolmente il blooming, ma anche i cristalli in forma V tendono, lentamente, a trasformarsi nella forma VI, la più stabile. Per questo motivo, anche un cioccolato ben temperato può andare incontro al blooming dopo un certo tempo.
Per rallentare il blooming, è importante conservare il cioccolato a temperatura controllata ed evitare di toccarlo, poiché il calore delle mani può fondere i cristalli in superficie. Anche l'umidità è un fattore da controllare, poiché può causare lo scioglimento dello zucchero sulla superficie del cioccolato, formando una patina granulosa e biancastra (sugar bloom).
Il cioccolato al latte è meno soggetto al blooming perché i grassi del latte impediscono al burro di cacao di migrare sulla superficie. Tuttavia, c'è un limite massimo di impiego di latte, oltre il quale il cioccolato diventerebbe troppo morbido.
Praline ripiene: un caso particolare
Nelle praline ripiene, se il ripieno è ricco di grassi liquidi a temperatura ambiente (come nella crema di nocciole), questi tenderanno a migrare verso il guscio di cioccolato. L'olio di nocciole si miscelerà con il burro di cacao, abbassando il punto di fusione e causando la fusione di parte dei cristalli, che migreranno in superficie, generando il bloom. Per impedire questo processo, si può utilizzare un altro grasso con un punto di fusione più alto per formare uno strato tra il guscio e il ripieno.
Fasi di Lavorazione del Cacao
Il cacao è una materia prima versatile utilizzata in diversi prodotti. Le fasi tipiche della sua lavorazione sono:
- Raccolta: I frutti maturi del cacao vengono raccolti a mano.
- Fermentazione: Le fave di cacao sono rimosse dal frutto e lasciate fermentare per ridurre il loro sapore amaro.
- Essiccazione: Le fave vengono essiccate al sole o in appositi impianti.
- Tostatura: Le fave essiccate sono tostate per sviluppare il sapore e rimuovere il guscio.
- Macinazione: Le fave tostate sono macinate per produrre la massa di cacao.
Prodotti Derivati dal Cacao
Il cacao è lavorato in diversi modi e utilizzato come materia prima in molti prodotti:
- Cacao in polvere: Ottenuto macinando le fave di cacao tostate.
- Burro di cacao: Ottenuto dalla spremitura della massa di cacao.
- Cioccolato: Composto da pasta di cacao, zucchero e spesso latte in polvere.
- Cioccolata da bere: Cacao in polvere sciolto nel latte o nell'acqua.
- Pennini di cacao: Frammenti di fave di cacao non macinate.
Analisi e Controllo Qualità del Cacao
Per garantire la sicurezza e la qualità del cacao, è fondamentale effettuare analisi e controlli di qualità. Tentamus Group è una rete di laboratori accreditati che effettuano analisi su diverse tipologie di alimenti, tra cui il cacao.
Garanzia d'Origine
La garanzia d'origine indica che il cacao proviene da una specifica regione geografica, offrendo ai consumatori la certezza che il prodotto provenga da un'area nota per la sua qualità o sostenibilità.
Allergeni
I prodotti a base di cacao possono contenere allergeni come latte, frutta a guscio, soia e glutine. È importante che i produttori e i venditori garantiscano che i loro prodotti siano idonei alle persone allergiche ed etichettati correttamente.
Analisi Sensoriale
L'analisi sensoriale valuta le caratteristiche sensoriali del cacao, come sapore, aroma, aspetto e consistenza. Questo tipo di analisi è fondamentale per il miglioramento della qualità e l'innovazione dei prodotti a base di cacao.
Analisi di Residui
L'analisi di residui verifica la presenza di pesticidi, metalli pesanti e micotossine, garantendo che il cacao rispetti i limiti massimi consentiti.
Analisi Chimiche
Le analisi chimiche determinano il contenuto di grassi, umidità, caffeina e composti polifenolici, garantendo la conformità del prodotto agli standard normativi.
Contaminazione Microbiologica
La contaminazione microbiologica può compromettere la qualità e la sicurezza del cacao. È importante seguire le corrette pratiche igieniche durante la raccolta, la lavorazione e lo stoccaggio dell'alimento.
Legislazione sui Prodotti a Base di Cacao
La Direttiva 2000/36/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio disciplina l'etichettatura e la composizione dei prodotti a base di cacao e di cioccolato, stabilendo gli standard per il contenuto di cacao e l'uso di altri ingredienti.
Il Cioccolato Bianco: un argomento di dibattito
Il cioccolato bianco è un prodotto a base di burro di cacao, zucchero e latte, privo dei solidi del cacao presenti nel cioccolato fondente e al latte. Per questo motivo, alcuni ritengono che non sia un "vero cioccolato". Tuttavia, dal punto di vista scientifico e normativo, il burro di cacao è un derivato del cacao, e il cioccolato bianco è considerato un cioccolato a pieno titolo, a patto che contenga almeno il 20% di burro di cacao.
Differenze tra cioccolato bianco e fondente
La principale differenza tra il cioccolato bianco e il cioccolato fondente risiede nella composizione: il cioccolato fondente contiene l'intera massa di cacao, inclusi i solidi, mentre il cioccolato bianco contiene solo il burro di cacao. Questo si traduce in un colore, un gusto e un aroma diversi: il cioccolato bianco è più chiaro, più dolce e meno aromatico.
Composizione del cioccolato bianco
Il cioccolato bianco è prodotto esclusivamente con burro di cacao, zucchero e latte. Il burro di cacao è la parte lipidica della massa di cacao, composta da diversi acidi grassi, come l'acido palmitico e l'acido oleico. I solidi del cacao, responsabili del colore scuro del cioccolato fondente, sono assenti nel cioccolato bianco.
Gusto e aroma
Il cioccolato bianco è più dolce e delicato rispetto al cioccolato fondente. Questo è dovuto alla presenza del burro di cacao, del latte e dello zucchero, che conferiscono note dolci e cremose, a differenza del sapore intenso della teobromina presente nel cioccolato fondente.
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