FATBLOOM. oliemigratie en vetbloemontwikkeling bij chocolade. Gebruikersgroepvergadering 02 Gent,

Transcriptie

1 FATBLOOM Microstructurele strategieën ter vertraging van oliemigratie en vetbloemontwikkeling bij chocolade Gebruikersgroepvergadering 02 Gent,

2 WP1 Literatuurstudie migratie vetbloem Aanpak WP2 Ontwikkeling modelsysteem gevuld chocoladeproduct + validatie versnelde vetbloemtest WP3 Impact van het chocolade productieproces WP4 Impact van de chocolade samenstelling WP5 Impact van het chocolade productieproces en de chocolade samenstelling microstructuur WP6 Validatie via opschaling tot piloot- en productieschaal migratie vetbloem WP7 Eindverslag

3 WP 1: Literatuurstudie Focus Impact van de microstructuur op de migratie (hoeveelheid, snelheid) Relatie tussen de migratie en het voorkomen van visuele bloem Timing: maand 1 t.e.m. maand 36 Deliverables: D1.1: Literatuurkennis omtrent de relatie microstructuur migratie vetbloem bij aanvang project (maand 4) D1.2: Update na 1 jaar (maand 13) D1.3: Update na 2 jaar (maand 25) D1.4: Update op einde project (maand 34)

4 Ontwikkeling modelsysteem gevuld chocoladeproduct + validatie van de versnelde vetbloemtest Timing: maand 1 t.e.m. maand 12 Deliverables: D2.1: Oplevering van modelsysteem voor het gevulde chocoladeproduct (maand 4) Fondant chocolade praliné vulling samenstelling, onderzoeksgeometrie, productieprocedure D2.2: Oplevering van het protocol voor de gevalideerde versnelde vetbloemtest (maand 12)

5 Chocolade: Voorstel samenstelling fondant chocolade: Suiker: 48,0% Cacaomassa: 40,0% Cacaoboter: 11,6% Lecithine: 0,4% Vetgehalte: 32% Feedback bedrijven: 16/18 OK Opm: hoger vetgehalte vs lager vetgehalte Ingrediënten: voorgebroken suiker, lecithine (Belcolade), CM en CB (Cargill en Belcolade)

6 Chocolade: Karakterisatie ingrediënten: watergehalte (Karl-Fisher) Ingrediënt Leverancier Watergehalte (%) S Suiker Barry Callebaut 0,07 ± 0,01 CM1 Cacaomassa Belcolade 0,80 ± 0,04 CM2 Cacaomassa Cargill 0,98 ± 0,07 CB1 Cacaoboter Belcolade 0,08 ± 0,01 CB2 Cacaoboter Cargill 0,17 ± 0,02 Lec Lecithine Belcolade 1,04 ± 0,12 Karakterisatie ingrediënten: vetgehalte (Weibull) Ingrediënt Leverancier Vetgehalte (%) CM1 Cacaomassa Belcolade 54,47 ± 0,01 CM2 Cacaomassa Cargill 53,77 ± 0,24

7 Chocolade: Karakterisatie ingrediënten: deeltjesgroottedistributie (laserdiffractie)

8 Chocolade: Karakterisatie ingrediënten: deeltjesgroottedistributie (laserdiffractie) D 4,3 (µm) D 10% (µm) D 50% (µm) D 90% (µm) Span (-) S 80,76 ± 0,72 7,75 ± 0,05 49,73 ± 1,00 202,44 ± 1,00 3,92 ± 0,06 CM1 9,63 ± 0,40 1,41 ± 0,12 7,74 ± 0,22 19,63 ± 0,71 2,36 ± 0,03 CM2 9,51 ± 0,33 1,36 ± 0,07 7,50 ± 0,13 19,71 ± 0,68 2,44 ± 0,07 HM 16,15 ± 2,62 2,26 ± 0,13 11,33 ± 0,74 35,37 ± 6,45 2,90 ± 0,37

9 Chocolade: Productie: UGent Cacaolab ( Batchgrootte: 4 kg Mengen: VEMA BM30/20 variomatic planeetmenger Walsen: Exakt 80S 3-rol wals Conche: Bühler ELK olino Tempereren: Herbst HR-S3 + Huber thermostaat Temperindex: Aasted Mikroverk Chocometer Koelen: Chocolate world koeltogen

10 Chocolade: Productie: mengen suiker + CM + deel van CB doel: vetpercentage van 27% * T water in wand : 65 C duur : 10 min * voor producties DC1 en DC2 gerekend met CM van 54% vet - CM (Belcolade): 54,47% vet iets hoger vetpercentage voor walsen - CM (Cargill): 53,77% vet iets lager vetpercentage voor walsen Productie: walsen temperatuur rollen: 35 C 400 tpm walsafstand: 3-1 (1 passage)

11 Chocolade: Productie: concheren totale duur: 8 uur droge conche + natte conche mengen en afschuiven Concheerfase Actie Duur (min) Temperatuur ( C) Toerental (TPM) Droge fase Mengen Shearen Vloeibare fase Shearen Mengen

12 Chocolade: Productie: concheren Probleem: opkruipen en klontervorming Oplossing: toevoegen bij aanvang DC van lecithine : 0,07 % CB: 0,50 % Resultaat: opkruipen, terugvallen betere structuur na 60 min DC

13 Chocolade: Productie: tempereren chocolade 40 C tableren tot T = C eindtemperatuur = C Productie: koelen 15 min koelen bij 8 C 105 min koelen bij 15 C Bewaring: 20 C

14 Chocolade: Producties Chocolade Leverancier CMenCB Drogefase Vloeibarefase Watergehalte na concheren (%) DC 1 Belcolade - lec/ CB 0,41 ± 0,01 DC 2 Cargill - lec/ CB 0,45 ± 0,03 DC3 Cargill 0,07%lec/0,5%CB lec/cb 0,51±0,02

15 Chocolade: Resultaten: deeltjesgroottedistributie na walsen D 4,3 (µm) D 10% (µm) D 50% (µm) D 90% (µm) Span (-) DC1 11,68 ± 0,63 1,79 ± 0,27 8,43 ± 0,45 26,59 ± 1,47 2,95 ± 0,12 DC2 11,42 ± 0,66 1,73 ± 0,17 8,33 ± 0,34 25,78 ± 1,76 2,88 ± 0,10 DC3 14,08 ± 0,46 1,74 ± 0,33 9,78 ± 1,39 33,02 ± 1,39 3,20 ± 0,16

16 Chocolade: Resultaten: deeltjesgroottedistributie na concheren D 4,3 (µm) D 10% (µm) D 50% (µm) D 90% (µm) Span (-) DC1 10,52 ± 0,49 1,27 ± 0,14 6,91 ± 0,27 25,38 ± 1,59 3,49 ± 0,25 DC2 10,43 ± 0,45 1,30 ± 0,07 7,01 ± 0,11 24,90 ± 1,53 3,37 ± 0,19 DC3 11,30 ± 0,32 1,42 ± 0,07 7,50 ± 0,19 26,82 ± 0,92 3,39 ± 0,11

17 Chocolade: Resultaten: reologie van DC1 bij 40 C (plaat-plaat) ~ tijd in natte conche

18 Chocolade: Resultaten: reologie bij 40 C (plaat-plaat) ~ tijd in natte conche Fit aan Casson model Casson vloeigrens (Pa)

19 Chocolade: Resultaten: reologie bij 40 C (plaat-plaat) ~ tijd in natte conche Fit aan Casson model Casson viscositeit (Pa.s)

20 Chocolade: Resultaten: tempereren Sample: _FF_DC_Ref2_03-06_1 Size: mg Method: gellan DSC File: C:...\ _FF_DC_Ref2_03-06_1.001 Run Date: 10-Jun :59 Instrument: 2010 DSC V4.4E 0.2 DC 1 en DC 2: manueel tempereren defect tempermeter: geen TI DSC smeltcurve Heat Flow (W/g) C 39.50J/g 3.40 C C W/g Exo Up Temperature ( C) Universal V4.5A TA Instruments Smeltenthalpie (J/g) Smelttemperatuur ( C) DC 1 38,38 ±2,51 34,41 ±0,34 DC 2 36,01 ±4,60 34,16 ±0,14

21 Chocolade: Resultaten: hardheid 500 N cel 5 mm/min preload: 0,2 N Hardheid (N) DC1 55,01 ± 2,61 DC2 48,67 ± 4,22 verschil in tempergraad?

22 Chocolade: Resultaten: kleur Minolta CM2500D colorimeter SCI mode L* (helderheid) a* (groen-rood) b* (blauw-geel) L*-waarde (-) a*-waarde (-) b*-waarde (-) DC1 27,04 ±0,29 6,73 ±0,06 5,49 ±0,12 DC2 26,55 ±0,55 5,79 ±0,07 4,61 ±0,12

23 Chocolade: Herhaalbaarheid productie? CM en CB: Cargill walsen 27% vet begin droge conche: + 0,07% lec + 0,5 % CB cf. DC3 Watergehalte (%) Chocolade Na walsen Na concheren Ref 1 0,81 ± 0,01 0,46 ± 0,01 Ref 2 0,86 ± 0,04 0,51 ± 0,03 Ref 3 0,85 ± 0,02 0,57 ± 0,03

24 Chocolade: Herhaalbaarheid productie? Deeltjesgroottedistributie na walsen na concheren

25 Chocolade: Herhaalbaarheid productie? Deeltjesgroottedistributie Na walsen D 4,3 (µm) D 10% (µm) D 50% (µm) D 90% (µm) Span (-) 1 12,67 ± 0,66 1,80 ± 0,19 8,96 ± 0,23 29,22 ± 2,22 3,06 ± 0, ,99 ± 0,82 2,05 ± 0,19 9,03 ± 0,43 26,39 ± 2,44 2,60 ± 0, ,56 ± 0,59 1,84 ± 0,11 9,78 ± 1,89 34,82 ± 1,89 3,37 ± 0,11 Na concheren D 4,3 (µm) D 10% (µm) D 50% (µm) D 90% (µm) Span (-) 1 11,01 ± 0,67 1,60 ± 0,17 7,68 ± 0,21 25,51 ± 2,27 3,11 ± 0, ,57 ± 0,17 1,42 ± 0,09 7,39 ± 0,11 24,61 ± 0,68 3,14 ± 0, ,91 ± 0,59 1,38 ± 0,07 7,89 ± 0,29 28,25 ± 1,25 3,40 ± 0,08

26 Chocolade: Herhaalbaarheid productie? Reologie

27 Chocolade: Herhaalbaarheid productie? Reologie

28 Chocolade: Herhaalbaarheid productie? Tempereerbaarheid Temper Smeltenthalpie Smelttemperatuur index (-) (J/g) ( C) Ref 1 4,2 36,13 ± 5,01 34,26 ± 0,06 Ref 2 4,3 40,30 ± 0,75 34,06 ± 0,17 Ref 3 4,2 39,45 ± 0,81 34,29 ± 0,25

29 Chocolade: Herhaalbaarheid productie? Hardheid Hardheid (N) Ref 1 46,16 ± 6,26 Ref 2 49,36 ± 3,92 Ref 3 50,64 ± 3,01 Kleur L*-waarde (-) a*-waarde (-) b*-waarde (-) Ref 1 23,66 ± 0,34 6,23 ± 0,59 5,27 ± 0,22 Ref 2 22,68 ± 0,65 6,76 ± 0,23 5,28 ± 0,19 Ref 3 22,88 ± 0,24 7,03 ± 0,10 5,60 ± 0,21

30 Praliné vulling: Voorstel samenstelling praliné vulling: Voorstel 1 (cf. vorig FF project) Suiker: 45% Hazelnootmassa: 35% Palmolie: 20% Vetgehalte: 41% Voorstel 2 Chocolade: 50% Hazelnootmassa: 25% Suiker: 25% Vetgehalte: 31%

31 Praliné vulling: Feedback samenstelling praliné vulling: Voorstel 1 (suiker, HZM, PO) 8/15 Hoger vetgehalte Benadering realiteit Geen CB in vetfractie Plantaardig vet Voorstel 2 (suiker, HZM, chocolade) 7/15 Benadering realiteit Geen interesse in invloed PO Voorstel 1 te complex Suggesties: 2 vullingen Mengselvan suiker+ HZM

32 Praliné vulling: Producties praliné vulling: V1 V2 V3 Basis = suiker + HZM + PO Basis = suiker + HZM Basis = suiker + HZM + chocolade Vereisten: gewenste reologische eigenschappen ~ makkelijk afvulbaar gewenste hardheid ~ voldoende uitkristallisatie

33 Praliné vulling: Karakterisatie ingrediënten: watergehalte (Karl-Fisher) Ingrediënt Leverancier Watergehalte (%) HZM Hazelnootmassa Natra All Crump 1,07 ± 0,04 PO Palmolie Natra All Crump 0,19 ± 0,04 Karakterisatie ingrediënten: vetgehalte (Weibull) Ingrediënt Leverancier Vetgehalte (%) HZM Hazelnootmassa Natra All Crump 66,34 ± 0,01

34 Praliné vulling: Producties praliné vulling: mengen: Kitchenaid menger suiker en HZM vet > 27% (behalve vulling V2c) walsen: cf. chocolade mengen: toevoegen PO, lec of HZO V3: tempereren (chocolade) koeling: 1 u bij 8 C 24 u bij 12 C bewaring: 20 C

35 Praliné vulling: Producties praliné vulling: Vulling Suiker (%) Hazelnoot massa (%) Palmolie (%) Chocolade (%) Hazelnoot olie (%) Lecithine V OK V 2a V 2b V 2c V 2d ,40 V 2e ,30 0,40 V 2f ,75 0 V 2g ,08 0,40 V 3a V 3b (%) Moeilijk walsbaar Moeilijk afvulbaar Goed walsbaar, redelijk afvulbaar

36 Praliné vulling: Verwerkbaarheid praliné vulling: Vulling Eigenschappen mengsel Walsen Afvullen V 1 Vorige FF vulling OK OK V 2a Vrij vast Vrij goed Zeer moeilijk V 2b Zeer vloeibaar Moeilijk OK V 2c Zeer vast Lukt Uiterst moeilijk (product te brokkelig) V 2d Had een bijsmaak Niet ideaal OK, maar product is stroperig V 2e Lekkere smaak Niet ideaal OK maar nog niet ideaal V2f - OK OK maar nog niet ideaal V2g - OK OK maar nog niet ideaal V3a Zeer donker van kleur, weinig OK OK hazelnootsmaak V3b Donker van kleur, weinig OK OK hazelnootsmaak

37 Praliné vulling: Deeltjesgroottedistributie praliné vulling:

38 Praliné vulling: Deeltjesgroottedistributie praliné vulling: Voor walsen D 4,3 (µm) D 10% (µm) D 50% (µm) D 90% (µm) Span (-) 1 39,22 ± 5,41 3,13 ± 0,24 19,99 ± 1,73 100,33 ± 17,41 4,83 ± 0,49 2f 32,62 ± 4,49 2,63 ± 0,15 15,61 ± 1,19 85,38 ± 15,67 5,27 ± 0,64 Na walsen D 4,3 (µm) D 10% (µm) D 50% (µm) D 90% (µm) Span (-) 1 13,13 ± 0,54 2,17 ± 0,15 10,54 ± 0,32 27,50 ± 0,58 2,41 ± 0,08 2f 12,39 ± 0,11 2,19 ± 0,11 10,02 ± 0,13 26,14 ± 0,31 2,39 ± 0,05

39 Praliné vulling: Reologie praliné vulling: Vulling vloeit uit tussen de platen

40 Praliné vulling: Reologie praliné vulling:

41 Praliné vulling: Hardheid praliné vulling: 20 N cel kegelvormige probe penetratietest, 5 mm/min preload 0,05 N kracht bij indringing 15 mm Resultaten: V1 1,24 ±0,24 N V2f-g niet bepaalbaar, te weinig uitkristallisatie V3b 4,44 ±0,14 N

42 Praliné vulling: Kleur praliné vulling: L*-waarde (-) a*-waarde (-) b*-waarde (-) V 1 46,54 ± 0,59 13,03 ± 2,85 24,23 ± 0,59 V 2f 41,03 ± 1,30 12,85 ± 0,75 24,14 ± 2,32 V 2g 40,30 ± 0,73 12,46 ± 0,24 21,23 ± 0,74 V 3b 36,91 ± 0,27 11,77 ± 0,14 14,94 ± 0,29

43 Praliné vulling: Herhaalbaarheid productie? suiker + HZM: problemen met walsen, afvullen, kristallisatie suiker + HZM + chocolade: dient getempereerd te worden TAG gradient tussen vulling en chocolade wordt verkleind suiker + HZM + PO: goed afvulbaar voldoende kristallisatie aanvaardbare hardheid m.b.t. proefopzet

44 Praliné vulling: Herhaalbaarheid productie? Deeltjesgroottedistributie Na walsen D 4,3 (µm) D 10% (µm) D 50% (µm) D 90% (µm) Span (-) 1 17,74 ± 0,53 2,55 ± 0,32 13,58 ± 0,41 38,91 ± 1,38 2,68 ± 0, ,57 ± 0,74 2,61 ± 0,09 13,81 ± 0,58 41,76 ± 1,49 2,84 ± 0, ,09 ± 0,00 2,81 ± 0,27 14,43 ± 1,64 42,51 ± 1,64 2,75 ± 0,14

45 Praliné vulling: Herhaalbaarheid productie? Reologie 3,50 3,00 Casson viscositeit (Pa.s) 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Ref 1 Ref 2 Ref 3 Vulling

46 Praliné vulling: Herhaalbaarheid productie? Kleur L*-waarde (-) a*-waarde (-) b*-waarde (-) Ref 1 45,08 ± 1,11 12,55 ± 0,32 24,37 ± 0,84 Ref 2 45,57 ± 0,88 12,58 ± 0,23 24,56 ± 0,64 Ref 3 44,43 ± 0,69 12,50 ± 0,67 24,04 ± 0,75

47 Onderzoeksgeometrie: Voorstellen: C 10 V Feedback: 8/15 7/15 1 Dichter bij praktijk? Homogene schaaldikte?? Voldoende staalnames? Betere staalname/analyse mogelijk Grondiger onderzoek (D) Goede ervaring met methodologie? Perfect gecalibreerde schijfjes?? Representativiteit?

48 Onderzoeksgeometrie: Resultaat:

49 Versnelde vetbloemtest: Voorstellen en feedback: Cycling tussen hoge en lage temperatuur (8/16) realistisch meest gebruikt Simulatie van natuurlijke temperatuursschommelingen (3/16) reële bewaaromstandigheden Bewaring bij verhoogde temperatuur (5/16) praktische overwegingen niet continue onderbreken van kinetiek van vetbloemontwikkeling andere leiden tot tegenstrijdige conclusies keuze voor temperatuur van bewaring bij consument

50 Versnelde vetbloemtest: Suggesties: Bewaring bij ideale omstandigheden (14-16 C) Combinatie van verhoogde temperatuur en afkoelen 5 dagen op b.v. 23 C, gevolgd door 2 dagen op 12 C

51 WP 3 Impact van het chocolade productieproces op oliemigratie Variabelenchocolade productieproces met impact op microstructuur: Walsen (Exakt 3-rol wals, UGent Cacaolab) Fijnheid (deeltjesgroottedistributie: suiker en/of cacao) Walstemperatuur Vergelijken met andere verkleiningstechnieken (b.v. kogelmolen) Concheren (Bühler Elk olino, UGent Cacaolab) Concheerduur Concheertemperatuur droge en natte conche Concheerintensiteit

52 WP 3 Impact van het chocolade productieproces op oliemigratie Timing: maand 4 t.e.m. maand 18 Deliverables: D3.1: Oplevering van het deelrapport invloed van wijzigingen in het walsproces op de oliemigratie (maand 9) D3.2: Oplevering van het deelrapport invloed van wijzigingen in het concheerproces op de oliemigratie (maand 18)

53 WP 4 Impact van de chocolade samenstelling op oliemigratie Variabelensamenstelling in de wijziging van microstructuur: Wijziging type suiker kristallijn versus amorf suikeralcoholen watervrije glucose Toevoeging van emulgatoren effecten van dosering verschillende types: lecithine, partiële glyceriden, PGPR Gebruik van een hardere cacaoboterfractie ter gedeeltelijke vervanging van cacaoboter (~ fractionatie)

54 WP 4 Impact van de chocolade samenstelling op oliemigratie Variabelensamenstelling in de wijziging van microstructuur: Toevoeging van melkcomponenten boterolie/melkvet melkvetfracties droge melkbestanddelen (melkpoeder, weipoeder, lactose) Gebruik van vetbloemvertragers in de vulling of aanbrengen van barrièrevet

55 WP 4 Impact van de chocolade samenstelling op oliemigratie Timing: maand 7 t.e.m. maand 24 Deliverables: D4.1: Oplevering van het deelrapport invloed van wijzigingen in de chocoladesamenstelling (1+2) op de oliemigratie (maand 12) D4.2: Oplevering van het deelrapport invloed van wijzigingen in de chocoladesamenstelling (3) op de oliemigratie (maand 18) D4.3: Oplevering van het deelrapport invloed van wijzigingen in de chocoladesamenstelling (4+5) op de oliemigratie (maand 24)

56 Volgende vergadering Activiteit Periode Jaar 1 Jaar WP1: Literatuurstudie migratie vetbloem WP2: Ontwikkeling modelsysteem + validatie versnelde vetbloemtest WP3: Impact van het chocolade productieproces WP4: Impact van de chocolade samenstelling WP5: Impact van de chocolade productie en samenstelling WP6: Validatie via opschaling tot pilooten productieschaal M 1. 1* M 2. 1* V1.1 V2.1 M 3. 1* M 2. 2 V3.1 M 4. 1 M 1. 2* M 5. 1 V 1. 2 M 3. 2 M 4. 2 M 5. 2 M 5. 3 M 4. 3 WP7: Eindverslag