Chemische Zusammensetzung von Schokolade: Inhaltsstoffe, Zusammensetzung und Qualitätsmerkmale

Schokolade besteht zu beträchtlichen Teilen aus Fett und Zucker und enthält neben anderen Inhaltsstoffen Saccharose (Haushaltszucker, ein Disaccharid). Schokolade und Schokoladenerzeugnisse sind weiterverarbeitete Produkte. Sie werden je nach Rezeptur aus Kakaobohnen, Kakaobutter, Kakaomasse, Kakaopulver und Saccharose (Haushaltszucker) hergestellt.

Grundbestandteile und ihre Funktionen

Zur Schokoladenherstellung werden große Mengen Zucker zugesetzt, so dass beispielsweise eine 100-Gramm-Tafel Milchschokolade mit 550 kcal (2300 kJ) bereits ein Fünftel des täglichen Energiebedarfs eines Erwachsenen deckt. Schokolade besteht zu beträchtlichen Teilen aus Fett und Zucker und enthält neben anderen Inhaltsstoffen Saccharose (Haushaltszucker, ein Disaccharid). Kakao ist reich an Fett, Eiweiß und Kohlenhydraten, woraus ein recht hoher Kaloriengehalt resultiert.

Kakaobutter: Hauptfett der Schokolade, verantwortlich für Schmelzcharakteristik und Textur. Kakaobutter, Kakaomassen und Schokoladenerzeugnisse werden regelmäßig auch auf Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe und auf Schwermetalle überprüft.
Kakaomasse / Kakaopulver: Liefert Kakaoaroma, Theobromin, Koffein und weitere aromatische Verbindungen. Ungesüßtes Kakaopulver enthält 1 bis 3 Prozent Theobromin, das chemisch dem Koffein ähnlich ist.
Zucker (Saccharose): Süßt und beeinflusst Textur; Zuckerkristalle werden mechanisch auf 10-20 Mikrometer vermahlen, um die Mundwahrnehmung zu verbessern.
Milchbestandteile: In Milchschokolade liefern Milchpulver oder andere trockene Milchprodukte Milchtrockenmasse und Milchfett; für Milchschokolade gilt: mindestens 30 % Gesamtkakaotrockenmasse und mindestens 18 % Milchtrockenmasse (mit mindestens 4,5 % Milchfett).
Emulgatoren: Sojalecithin wird zumeist in einer Menge von maximal 0,2 % hinzugefügt, um die Viskosität der Masse zu beeinflussen.
Zusatzfette: In der EU sind neben Kakaobutter nur bestimmte nicht-laurische pflanzliche Fette aus tropischen Pflanzen erlaubt und dies auch nur bis maximal 5 % (Richtlinie 2000/36/EG).
Weitere Zutaten: Nüsse, Mandeln, Cornflakes, Puffreis oder getrocknete Früchte dürfen bis maximal 40 % des Gesamtgewichts zugesetzt werden; Geschmackszusätze wie Mokka, Kaffee, Spirituosen, Zimt, Chili u.a. sind möglich.

Chemische Parameter und Prüfgrößen

Wichtige chemische Prüfparameter sind somit der Gesamtfettgehalt, die Fettzusammensetzung, der Kakaogehalt, der Gehalt an Zuckerarten und der Milchgehalt. Zur Beurteilung von Schokoladen dienen die Sinnenprüfung (Aussehen, Geruch, Geschmack) sowie die Prüfung auf vorgeschriebene bzw. zugelassene Gehalte an Zutaten bzw. Zusatzstoffen nach der Kakaoverordnung.

Die zur Beurteilung erforderlichen Parameter sind der Theobromin- und Coffein-Gehalt, der Gesamt- und der Milchfettanteil, der Gehalt an Zuckerarten sowie der Orotsäuregehalt als Parameter zur Berechnung der fettfreien Milchtrockenmasse. Routinemäßig wird auch auf die Anwesenheit von Fremdfetten geprüft und im Fall von positiven Befunden eine Quantifizierung durchgeführt.

Weitere relevante Inhaltsstoffe

Theobromin und Koffein: Ungesüßtes Kakaopulver enthält 1 bis 3 Prozent Theobromin. Theobromin wirkt mild anregend; eine normale Tasse Kakao enthält etwa 0,1 Gramm Theobromin und 0,01 Gramm Koffein.
Phenylethylamin, Tryptophan, Anandamid: Weitere Inhaltsstoffe, die mit stimmungsaufhellender Wirkung in Verbindung gebracht werden, sind Phenylethylamin, die Serotonin-Vorstufe Tryptophan und das Cannabinoid Anandamid.
Fettsäureprofil: In einer Studie bestand der Fettanteil hauptsächlich aus Stearinsäure (39 %), Ölsäure (26 %) und Palmitinsäure (26 %). Das Verhältnis von gesättigten zu ungesättigten Fettsäuren betrug 70/30.
Oxalsäure: Kakao enthält eine beachtliche Menge Oxalsäure (ca. 500 mg/kg), die die Verwertung von Calcium und Magnesium erschweren kann und bei hohem Konsum (und unzureichender Calciumversorgung) die Nierensteinbildung begünstigen kann.
Biogene Amine: Spuren biogener Amine können vorhanden sein und Blutdruck sowie Gehirnfunktionen beeinflussen.
Spurenmetalle: Das Bayerische Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) prüft den Gehalt an Cadmium, das sich natürlicherweise in Böden bestimmter Anbaugebiete befindet und in die Bohnen gelangt.

Gesetzliche Definitionen und Mindestanforderungen

Die Anforderungen an alle Kakaoerzeugnisse sind in der Kakaoverordnung geregelt. Zur Beurteilung der Anforderungen an Kakao- und Schokoladenerzeugnisse, sowohl hinsichtlich Zusammensetzung als auch Kennzeichnung, wird die Kakaoverordnung herangezogen. Daneben unterliegen Schokoladenerzeugnisse auch dem allgemeinen Lebensmittelrecht.

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In der Verordnung über Kakao- und Schokoladenerzeugnisse sind die verschiedenen Schokoladenarten und Pralinen definiert. Dunkle Schokolade muss mindestens 43 % Gesamtkakaotrockenmasse und davon mindestens 26 % Kakaobutter enthalten. Für Milchschokolade gilt: mindestens 30 % Gesamtkakaotrockenmasse und mindestens 18 % Milchtrockenmasse (mit mindestens 4,5 % Milchfett). Fettarmes Kakaopulver enthält weniger als 20 % Kakaobutter - meist um 10 % - und muss als „fettarm“, „mager“ oder als „stark entölt“ bezeichnet sein.

Den Schokoladenarten dürfen auch andere Lebensmittel wie Nüsse, Mandeln, Krokant, Puffreis, Cornflakes, Trauben, Geschmackszusätze usw. zugesetzt werden; der Anteil an Zusätzen ist gesetzlich geregelt. Neben den definierten Hauptbestandteilen dürfen Schokoladen weitere Zutaten wie Mandeln und Nüsse, Cornflakes, Puffreis oder getrocknete Früchte bis maximal 40 % des Gesamtgewichts zugesetzt werden.

Herstellungsschritte mit Einfluss auf Zusammensetzung und Aroma

Zunächst werden Kakaobohnen zu Kakaomasse verarbeitet. Soll aus der Kakaomasse Schokolade werden, wird sie mit Zucker, gegebenenfalls auch Kakaobutter, Milchprodukten (heute fast ausschließlich in trockener Form, zum Beispiel als Milchpulver) und Gewürzen vermischt. Diese Schokoladenmasse wird nun in Walzwerken fein vermahlen, sodass insbesondere die Zuckerkristalle auf eine durchschnittliche Größe von 10-20 Mikrometer reduziert werden. Hauptziel ist die Eliminierung der durch große Partikel hervorgerufenen Sandigkeit der Schokoladenmasse im Mund.

Um die Konsistenz zu verfeinern, läuft die Masse anschließend durch ein mehrstufiges Walzwerk, bis sie am Ende mit einer Partikelgröße von 0,02 mm Korndurchmesser als flockiges Pulver das Walzwerk verlässt. In den sogenannten Conchen wird die Schokoladenmasse nun erwärmt und gerieben. In der Conche wird die Schokoladenmasse abgekühlt (temperiert), wobei eine ganz bestimmte Temperaturkurve eingehalten werden muss, um eine Oberfläche mit mattem Glanz und einen glatten Bruch mit dem typischen "Knack-Geräusch" zu erhalten.

In der Conche wird die Schokoladenmasse erwärmt und gerieben; moderne Technik ermöglichte eine starke Verkürzung dieses Vorgangs. Durch den langen Knet- und Rührvorgang verflüchtigen sich unerwünschte Bitter- und Geruchsstoffe und die Restfeuchte wird stark minimiert. Dieser Prozess des Conchierens entfaltet das volle Aroma der Schokolade und verleiht ihr den zart schmelzenden Charakter.

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Bevor Schokolade aus dem flüssigen Zustand verarbeitet und zum Erstarren gebracht wird, muss sie temperiert werden, d. h., sie wird gekühlt, bis der Fettanteil in der Schokolade erste Erstarrungskristalle bildet. Man unterscheidet zwischen sechs verschiedenen Erstarrungskristallen von Schokolade, wobei diese sich in Aussehen, Geschmack und der Schmelztemperatur unterscheiden. Kristallform 5 ist die gewünschte Form für den Verzehr.

Beim Temperieren wird die Schokolade vorkristallisiert genannt. Dunkle Kuvertüre wird auf 31 bis 32 °C, Vollmilchkuvertüre auf 30 bis 31 °C und weiße Kuvertüre auf etwa 28 bis 30 °C Endtemperatur temperiert. Alternativ zum oben beschriebenen Temperierverfahren kann Schokoladenmasse auch mittels Impfkristallisation auskristallisiert werden.

Qualitätsmerkmale, Lagerung und Sensorik

Schokolade ist feuchtigkeits-, geruchs- und oxidationsempfindlich und sollte daher an einem trockenen und kühlen, licht- und luftgeschützten Ort bei einer Temperatur von ca. 12 bis 20 °C aufbewahrt werden. Außerdem sollte Schokolade nicht in der Nähe stark riechender Lebensmittel gelagert werden, wie z. B. Käse und Fisch.

Wird Schokolade zu warm gelagert oder ist sie starken Temperaturschwankungen ausgesetzt, verliert sie ihren Glanz und ein fleckiger, weicher, weißer Belag entsteht. Zuckerreif (englisch: Sugarbloom) ist erkennbar an einer rauen und ungleichmäßigen Schicht auf der Schokolade, die wie Schimmel aussieht, damit aber nichts zu tun hat. Kommt Schokolade mit Luft und Licht in Berührung, kommt es zur so genannten Oxidation der Fette. Die Folge ist eine starke Geschmacksveränderung und ein unangenehmer Geruch.

Zur Beurteilung von Schokoladen dienen die Sinnenprüfung (Aussehen, Geruch, Geschmack) sowie die Prüfung auf vorgeschriebene bzw. zugelassene Gehalte an Zutaten bzw. Zusatzstoffen nach der Kakaoverordnung.

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Ernährungsphysiologische Aspekte und Wirkungen

Die meisten Arten von Schokolade haben einen physiologischen Brennwert zwischen 2100 und 2500 kJ pro 100 Gramm (= 500 bis 600 kcal). Milchschokolade liegt mit 2300 kJ pro 100 Gramm (= 550 kcal) in der Mitte. Durch gleichzeitigen Genuss von Milch wird der antioxidative Effekt von Schokolade wieder neutralisiert.

Schokolade, insbesondere Bitterschokolade mit hohem Kakaoanteil, kann den Spiegel an herzschützenden Antioxidantien im Blut für einige Stunden stark anheben. Weitere Inhaltsstoffe, die in Zusammenhang mit der stimmungsaufhellenden Wirkung von Schokolade gebracht werden, sind unter anderem das molekulare Grundskelett des Amphetamins Phenylethylamin, die Serotonin-Vorstufe Tryptophan, ein natürliches Antidepressivum, und das Cannabinoid Anandamid.

Es existieren Hinweise, dass der in Schokolade enthaltene Kakao karieshemmende Wirkung hat, während der enthaltene Zucker natürlich kariesfördernd wirkt. Das Verhältnis von gesättigten zu ungesättigten Fettsäuren und das spezifische Fettsäureprofil (z. B. hoher Anteil Stearinsäure) beeinflussen die Ernährungsbewertung.

Spezielle Begriffe und Handelsbezeichnungen

Die beiden Begriffe Edelschokolade und Herkunftsschokolade sind nicht in Gesetzen geregelt. Allerdings besteht eine Verkehrsauffassung, dass Edelschokolade hochwertig verarbeitet sein muss und mindestens 40 % des Kakaoanteils aus Edelkakao stammen müssen. Der Begriff Herkunftsschokolade bezeichnet Schokoladen, für die nur Kakao aus einem Anbauland verwendet wird, oder Kakao, der aus einer kleineren Region oder einer einzigen Plantage kommt.

Eine Seltenheit sind Bezeichnungen wie „Schokolade mit Qualitätsbezeichnung“; die Kakaoverordnung legt fest, welche Mindestanforderungen eingehalten werden müssen, damit Produkte als bestimmte Schokoladenarten bezeichnet werden dürfen. Erzeugnisse, die den definierten Kakaoerzeugnissen ähnlich sind, aber nicht den Begriffsdefinitionen der Kakaoverordnung entsprechen, dürfen nicht mit den geschützten Begriffen bezeichnet werden.

Analyse und Kontrollen

Im Zentrallabor für Kakaoerzeugnisse am CVUA Stuttgart werden regelmäßig Roh- und Fertigprodukte der in Baden-Württemberg ansässigen Schokoladenhersteller sowie Erzeugnisse aus dem Handel untersucht. Neben der Sinnenprüfung wird die stoffliche Zusammensetzung der Kakaoerzeugnisse überprüft und mit der Kennzeichnung der Produkte abgeglichen. Kakaobutter, Kakaomassen und Schokoladenerzeugnisse werden regelmäßig auch auf Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe und auf Schwermetalle überprüft.

Mittels Polymerasekettenreaktion (Polymerase Chain Reaction - PCR) oder ELISA wird geprüft, ob allergene Zutaten vorhanden sind. Das Bayerische Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) prüft auch nicht zugelassene Farbstoffe und den Gehalt an Cadmium.

Herstellungs- und Temperierprozess von Schokolade

Tabelle: Typische Zusammensetzungen und gesetzliche Mindestanforderungen (Beispiele)

Produkttyp	Gesamtkakaotrockenmasse (min.)	Kakaobutter-Anteil (min.)	Milchtrockenmasse (min.)
Dunkle Schokolade	43 %	mind. 26 % der Kakaotrockenmasse	-
Milchschokolade	30 %	-	18 % (davon mind. 4,5 % Milchfett)
Fettarmes Kakaopulver	-	< 20 %	-

Praktische Hinweise für Verbraucher

Lagertemperatur: 12 bis 18 °C ist optimal; Schokolade sollte keinen starken Temperaturschwankungen ausgesetzt werden.
Kein Kühlschrank: Keinesfalls sollte man Schokolade im Kühlschrank oder Gefrierfach aufbewahren, denn dann bröckelt sie und verliert ihren Glanz.
Geruchsschutz: Insbesondere weiße Schokolade ist geruchsempfindlich; Schokolade nicht in der Nähe stark riechender Lebensmittel lagern.
Feuchtigkeit vermeiden: Feuchtigkeit kann zur Bildung von Zuckerreif führen; Fettreif entsteht durch falsche Temperaturführung.

Die industrielle Herstellung von Schokolade ist technisch anspruchsvoll, sodass die Angabe eines Rezeptes zur Herstellung von qualitativ hochwertiger Schokolade im kleinen Maßstab schwierig ist. Moderne Verfahren wie Walzen, Conchieren, Temperieren und verschiedene Guss- bzw. Formverfahren beeinflussen sowohl die chemische Zusammensetzung (z. B. Feuchtigkeitsgehalt, Restflüchtige) als auch das sensorische Profil der fertigen Schokolade.

Verschiedene Schokoladensorten (dunkel, Vollmilch, weiß)

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