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巧克力白霜的起因与解决方案

翁玮慧
巧克力风味独特、口感好，颇受人们的喜爱。随着巧克力制品消费量的增加，其质量问题也越来越受到各方的关注。其中巧克力起白霜是巧克力产业的世界性难题。
白霜花是指加工、贮存、销售过程中，巧克力表面均一发白(酷似秋霜)或起凹凸不平的花、斑点，甚至全部变成灰白色、失去光泽。外观使顾客误以为发霉而令人难以接受。严重时，内部组织呈干砂粒状，失去坚脆、断而有声、入口即化、凉爽润滑、细腻而不糊口等特征，食似嚼蜡，失去商品价值。
如何抑制或延缓巧克力起霜
造成巧克力起霜的原因是多种多样的，因此对于不同的原因造成的起霜应该采取不同的抗霜方法。通过对起霜机理的研究，针对起霜发生的原因，人们提出了许多有效抑制或延缓巧克力起霜的方法。
1、采用适当的调温过程及贮藏温度
巧克力生产过程应该采取合适的调温方法，并保证储藏巧克力制品的环境温度尽量稳定。通过恰当调温，增加稳定晶型存在的比例，更多晶粒以规则的排列形成晶格结构，种晶格由相邻晶粒以相反的位置堆积形成晶格，这种晶格分布于整个脂肪系统，被假设形成了一个网络结构，作为一个阻碍去抑制晶粒的迁移和再结晶，对延缓起霜花有一定作用。巧克力制品贮藏温度过高或者波动较大，巧克力液体脂肪易迁移到制品表面形成霜花；制品表面破损或有指印，在高温情况下更易起霜。
调温工艺原理是首先使巧克力中可可脂在较短时间内形成不同晶型(1V和V晶型)，再比较彻底地消除不稳定晶型，最大程度地保留稳定晶型(V晶型)，从而使巧克力具有稳定优良的品质。
在巧克力生产中，巧克力酱料经精炼后的一道重要工序是调温，调温工艺对获得品质优良巧克力具有至关重要作用，其会影响到巧克力光泽、脆性、质构、热敏性、起霜性等品质。酱料中的可可脂经正确调温处理能形成正确的晶型，使产品便于脱模并能达到理想的光泽、咬断性和表观颜色。
调温工艺优化对于生产品质优良的巧克力非常重要，是很普遍的做法，但存在不足。首先是调温工艺优化并不很容易进行，受巧克力原料和配方及生产设备性能影响。其次调温工艺只对生产过程中的巧克力品质有较大影响，对控制巧克力在储存中品质变化(尤其是起霜)作用较小；即使巧克力经过完全调温，当巧克力暴露在高温或温度波动较大时，也很难防止起霜和表面失去光泽。因此在巧克力生产中，往往要添加具有抗霜或改善脱模性物质，并对调温工艺进行优化。
2、利用甘油三酸酯抗霜
利用甘油三酸酯抗霜也是解决巧克力起霜常用的方法。可可脂是天然的植物硬脂，是生产巧克力的主要原料，具有非常理想的脂肪酸组成，其中约含l8.2%的1，3-二棕榈酸一2一油酸甘油醇(POP)、41% 的1一棕桐酸一2一油酸一3一硬脂酸甘油酯(POS)和28% 的1，3-二硬脂酸一2一油酸甘油酯(SOS)。由于世界上可可脂产量有限，特别是它价格昂贵，19世纪末、20世纪初人们开始在巧克力配方中加入植物脂肪(非可可脂)。虽然这在一定程度上降低了成本，但影响了巧克力制品的质量，特别对巧克力起霜的影响更显著。随着油脂加工技术的发展，现代油脂加工企业通过氢化、分提、酯交换等油脂改性技术的应用，可以生产出高质量的专用油脂，部分或全部取代糖果及巧克力制品中的可可脂和乳脂。专用油脂的使用不仅降低了原料的成本，保持了巧克力敏锐的熔融特性等，同时还可以优化糖果生产工艺，降低生产费用。
现在用于巧克力生产的专用油脂有一个共同的特点就是与天然可可脂的组成相似或基本相同，但要使巧克力制品的质量达到天然可可脂产品的水平，还需要添加一定的乳化剂，这些乳化剂大部分之甘油三脂。常用的乳化剂有：大豆磷脂、分子蒸馏单硬脂酸甘油酯、山梨醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油酯。另外有一些新开发的甘油三酯乳化剂，如山嵛酸油酸甘油酯和辛癸酸甘油酯等。
以上这些乳化剂在抗巧克力起霜方面确实有一定的效果，但是有些乳化剂如果单独使用，抗霜效果会明显降低，甚至没有作用。所以在巧克力生产中要注意合理搭配使用两种或三种乳化剂，才能起到抗霜作用。还有些乳化剂虽然实验证明有较好的抗霜效果，但工业化应用还处于研究阶段。一些专用油脂也存在缺点，如月桂酸型油脂(富含C12月桂酸的油脂)与可可脂混合出现低共熔点，制成的巧克力明显的软化。第二问题是所用原料(如可可粉、奶粉)中含脂肪酶，另外配方中其它微生物的污染成分，都会使月桂酸型油脂水解为游离脂肪酸，同时使产品带有令人不愉快的皂化味。
3、天然抗霜物质
近年来，从整个巧克力的体系入手的研究十分活跃，寻找了多种抗霜添加剂，以天然物抗霜的研究引人注目。在巧克力制品中添加天然物作为抗霜剂，不仅能有抗霜的效果，还顺应了当前营养功能食品发展趋势。与添加甘三酯等乳化剂相比，使用天然抗霜物具有营养、安全等特点。酯类的乳化剂很多都是经人工合成的半天然产品，在氢化或精炼等加工过程中，由于酯的一些特性，其中所含的顺式双键会转变成反式双键，而有研究证明高反式脂肪酸对人体有害，天然物质就不存在此类问题。
当然，作为抗霜物质的天然物必需具备一定的性质，加入巧克力中才能起到抗霜作用。例如水合牛乳脂肪、水合卵磷脂是用“反胶束”技术形成稳定油包水乳液，然后直接加入到调和的巧克力中，提高巧克力耐热性(高于35℃不软化)，减少高温下的起霜；二羧酸的强极性羧基可与甘三酯的极性区域形成极性键，将分子彼此连在一起，因而加强了网络结构和层状结构，从而促进不稳定结晶向稳定结晶转化，控制低熔点晶型组分的液化、流动。
二元羧酸的羧基与混合物中的蛋白质和蔗糖的极性区形成氢键，蛋白质和糖之间的氢键又形成另一个网络结构，进一步稳定脂肪体系，阻止产品表面脂的重结晶；多元醇具有多个极性羟基，它可与液态甘三酯的极性区域相互作用，形成网络效应，抑制液态酯的迁移而抗霜。
目前已有研究者发现，在功能性巧克力研究中将食用菌(香菇、金针菇等)和茶(绿茶、红茶、乌龙茶等)的粉末添加到类可可脂巧克力中，可比添加Span65与Tween60、聚甘油酯的巧克力起霜时间延缓2～3倍，比普通添加磷脂的传统巧克力延缓5～7倍以上。这两类原料中有阻止类可可脂分子微小运动、牵制阻碍脂迁移、聚集、成长的物质成份及结构。香菇多糖、绿茶多糖及绿茶蛋白质能形成亲水(多羟基基团及肽键等)和疏水(碳氢链)区域层，能积聚在油-水相界面上，起生物乳化剂作用及乳状液稳定剂作用，并可能与巧克力中磷脂起乳化协同作用。
最近，在德国德累斯顿技术大学的一项研究中发现，在充填入模的巧克力外层和巧克力内层“巴块”之间涂布一层极薄的“可调变”的油脂层，可以较长时间地保持巧克力板制品的外观和风味。这种纯植物油及其混合物“BarriereFat01”可预防液体夹心的巧克力起霜变白和不理想的其他变化的出现。它也可用于防止贮藏中的外层巧克力中充填物的析出。该品可以根据填充物的不同性质，分别延长巧克力制品货架期50％～100％。对于以脂肪为基础的充填物而言，在巧克力内层使用0.4毫米厚的“IllexsaoBR96”涂层，也可提高制品起霜变白稳定性50％。虽然“BR96”对巧克力制品本身无任何副作用，但它仍然与欧共体限制在巧克力上使用植物性油脂低于5％的规定相抵触。
总之，在实际生产中，企业还需根据不同的生产工艺和要求、各种抗霜剂的不同作用机理，并考虑到生产成本，以选择相应的抗霜剂。

张  兰
（江苏食品职业技术学院，淮安  223003）

摘  要：香醇浓郁的巧克随着质量的提高，不断受到人们的欢迎。但在其发生的各种质量问题中，“起霜”现象占的比例最高，对巧克力的影响也是最重要的。如何有效防止起霜是巧克力制造业需待解决问题。该文探讨了巧克力“起霜”的原因，对“起霜”巧克力的质地和风味做了感官评定，并提出相应延缓巧克力“起霜”的方法。
关键词：巧克力；“起霜”；质地；风味；延缓
巧克力（Chocolate）4000年前产于南美洲亚马逊河流域，是以可可为主料的一种混合型食品，可为饮料，亦可为固体甜食。巧克力以其香醇浓郁的独特口味，早已成为男女老少喜爱的食品。固体巧克力的销量远远大于其他糖果，而且经久不衰。目前我国巧克力实际生产量将近6万t，人均年消费量虽然不及西方国家平均消费水平的1％，但也接近50g。
市场上各种各样的巧克力制品正在增加，其质量在不断提高，越发受到人们的重视与欢迎。但巧克力可发生各种各样的质量变化，如热变形、香气不足、发霉和“起霜”等现象，“起霜”现象占的比例最高。“起霜”现象就是其BLOOM现象。BLOOM的英语本意是“花”、“开花”及“白蜡粉末”等意，我们可形象地译成“起霜”现象[1]。20世纪80年代，日本消费者对巧克力质量提出索赔的各种原因中，“起霜”现象的比例平均达70％[1]以上，可见“起霜”现象对巧克力质量影响是最大的。
巧克力在放置条件没法掌握的情况下，表面会起斑点，甚至整体变成灰白色，表面会失去光泽。这种现象不仅使其外观难看，而且吃起来也变硬。本文对巧克力“起霜”的原因及防止方法作了探讨。
1  材料与方法
1.1  材料与仪器
“金喜雀”巧克力：4.0g条形巧克力，江苏淮安甜蜜食品有限公司生产。
CR—400色差计：北京兴华科技化工设备有限公司制造。
1.2  实验方法
1.2.1  白色度的测定
将样品分别置于恒温箱中，模拟自然环境在24～32℃较高温度下使温度循环变化（每日四个循环），经用肉眼及色差计比较白色度（W），观察巧克力“起霜”现象与贮藏温度的关系。
1.2.2  质地评定［2］
在温度为24～32℃之间细细咀嚼，判断其组织细腻程度。
1.2.3  风味评定［3］
在温度为24～32℃变化下，用嗅觉，判断其风味。
2  结果与分析
2.1  巧克力“起霜”与白色度的关系[1]
从图1我们可明显看出，在较高温度下的变温实验会显著加速巧克力的“起霜”。温度是促使巧克力“起霜”现象发生的重要因素，高温尤其要注意。这样，在仓库中保存巧克力时，既要尽量保持低温，又要尽可能不使温度上下波动为好。因为温度的上下波动，会促使巧克力“起霜”程度的加剧。在巧克力生产中由于应用代可可脂取代部分天然可可脂，混合油脂的固体脂肪含量（SFC）低于二种油脂中任何一种脂肪含量，其物理性发生变化，导致低共熔现象。贮存时，由于低共熔现象使混合油脂始终处于液态状态，温度升高或温度上下波动时，一部分液态脂渐渐迁移到巧克力的表面，如同“撒了一层白粉”，从而白色度相应增加。
2.2  高温对巧克力质地的影响
在温度20℃的感官评定实验室对高温循环处理过的巧克力进行品尝，并对其质地进行描述。每份样品4g，每份咀嚼5～6次，且不能将样品吞下。品尝下一份样品前要用清水漱口。结果如表1。
由表1可看出，随着温度的升高，巧克力的组织状态由细腻逐渐变得粗糙和柔软，入口不易化，质地越来越差。这是因为巧克力中的可可脂是一种多晶体结构，随着温度的升高，多晶体从Ⅰ型转化到稳定性Ⅵ型，其逐步增加。放置时Ⅰ型也会逐步地向Ⅵ型转化而“起霜”。巧克力“起霜”后，可可脂的晶型结构最终变为Ⅵ型。因为Ⅵ型晶型结构的可可脂熔点高于35℃，所以巧克力入口不易化。另外Ⅵ型结晶晶粒粗大，使巧克力入口后有粗糙感，因而失去了其应有的细腻口感。
2.3  温度对巧克力风味的影响
在温度20℃的感官评定实验室对高温循环处理过的巧克力进行品尝，并对其风味进行评分。每份样品4g，每份咀嚼5～6次，样品一点一点地放入口中，使其滑动接触舌的各个部位。且不能将样品吞下。品尝下一份样品前要用35℃温水漱口。结果如表2。
由表2我们可看出，随着温度的升高，巧克力的香气越来越淡，口味变差，风味也越来越差，严重影响了人们的食欲。这是因为随着温度的升高，可可脂的晶型结构发生了变化，可可脂从BV型向稳定的BⅥ型转化。在温度慢慢冷却时，迁移到巧克力表面的液态脂残存，被未熔化的稳定晶体包围着；若反复这个过程，就会使晶体粗大。由于稳定晶型的形成，加速了巧克力的“起霜”，使得巧克力的风味下降，香气变淡，光泽变差，严重影响了巧克力的风味。所以贮藏巧克力的环境要尽量使温度稳定，不要循环变化。
3  讨论
对于巧克力出现的霜花成分有两种类型：一种成分是糖霜，另有一种是脂霜。糖结晶可析出糖霜，但糖霜的发生率很小。通常我们所指“起霜”现象均指脂肪霜而言，即可可脂外移形成白色粉末。高温无疑是促使巧克力“起霜”现象发生的重要原因，所以巧克力要贮藏于18～20℃环境中。另外温度的循环变化，也会加速巧克力“起霜”。在生产销售和贮藏过程中，主要从以下几个方面入手预防巧克力的“起霜”。
3.1  对巧克力进行调温处理［4］
为了防止巧克力“起霜”现象，应对巧克力进行温度处理。理想的巧克力晶体应为V型。为了尽快使产品成为V型晶体，在调温时需投入细小而稳定的晶体作为结晶核。通过对巧克力进行内部预结晶的方法，能够有效抑制巧克力霜花的形成。模制巧克力的冷却固化的速度不能太快，如果太快，其它晶型结构将伴随着V型的形成而不断变粗大。更重要的是在18～20℃温度贮藏，完成结晶化的过程，形成巧克力工业需要的V型晶体结构。
3.2  良好的包装防止液态油脂向表面迁移
可可脂中许多液态油脂会向表面迁移，这主要是温度波动引起的抽吸。温度升降伴随着巧克力中脂肪结晶率的降低或上升，由于巧克力从表面至内部有一热梯度，可可脂结晶的熔化及再生驱使液态脂向表面迁移。良好的包装结构可阻抑这种液体迁移。
3.3  将辛癸酸甘油酯和乳化剂复配使用
在巧克力中添加乳化剂不仅能增加风味，而且能提高耐“起霜”的效果［5］。通常用得较多的有卵磷脂、大豆磷脂、单甘酯、吐温、斯盘、蔗糖酯等乳化剂，最为常用的是大豆磷脂和单甘酯。李建成［6］将辛癸酸甘油酯和乳化剂复配使用，发现辛癸酸甘油酯可促使乳化剂和油脂之间相溶，使晶体大小均匀统一；减慢巧克力的解脂性酸败，减少蜡味感，表面起霜减少，更具有光泽。
3.4  香菇、茶叶延缓巧克力起霜
香菇、茶叶中均含有丰富的蛋白质、活性多糖、纤维素等高分子物质［7］。当它们加入酱料中后，在巧克力制作过程中，使得蛋白质高级结构受到破坏，肽链充分展开，其两性基团起乳化作用；活性多糖富含羟基，不仅可以与酱料中亲水基团结合而且还可以加强蛋白质的乳化效果；纤维素既可作固体乳化剂用又可以形成刚性的空间网络结构，进一步将巧克力中的活泼成分限制在有限空间范围内活动［5］。正是因为香菇和茶叶使巧克力中的结构呈现出一定的规律性，才使得其晶相的分布和油脂的迁移活动表现出一定的规则性，使得低熔点油脂的迁移范围受到限制，而表现出起霜时间的延长[7]。◇
参考文献
［1］张培菌，石长波，王兆宏.关于巧克力“起霜现象”的研究.食品科学，1996，17（1）：34-38.
［2］张水华，孙君社，薛毅编.食品感官鉴评.华南理工大学出版社，2003.
［3］朱克永主编.食品检测技术.科学出版社，2004，9.
［4］贾呈祥，郑建仙.巧克力起霜的研究进展.食品工业，2001，6：7-9.
［5］刘梅森，高荫榆，陈才水.乳化剂在巧克力正业中的应用.食品工业，1999，6：13-14.
［6］李建成，金亦之.巧克力中辛癸酸甘油酯的应用初探.食 品工业，1998，6：10-11.
［7］刘梅森，高荫榆，陈才水，刘蓉.香菇、茶叶抗类可可脂巧克力脂霜之形态学研究.食品与发酵工业，2000，27（2）：1-3.

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