Sjokolade er ein dispersjon

I naturfagbøker står det gjerne at verda er sett saman av stoff (materie) og at desse kan vere anten faste stoff, væsker eller gassar. Ofte aksepterer vi dette utan vidare, men er dette eigentleg eit rett bilete? Kva med majones eller tannkrem, er desse faste stoff eller væsker? Brød og skumgummimadrassar inneheld langt meir gass enn stoff, men likevel tenkjer vi gjerne på dei som faste stoff. Er eit kokt egg å rekne som eit fast «stoff» sjølv om det mest av alt inneheld vatn?

Mykje av det vi finn kring oss passar ikkje inn i desse enkle kategoriane. Dette gjeld ikkje minst dei tinga vi kallar mat, og slike komplekse blandingar er gjerne sett saman av ulike fasar. Desse har fått det flotte namnet dispersjonar, og er eit typisk døme på at ein i naturvitskapen meiner det er sentralt å ha eit språk for å klassifisere verda kring oss. Sjokolade er eit godt middel å lære om dispersjonar.

Henning Opseth er konditor og sjokolademakar. Deux Chocolatiers, «to sjokolademakarar», er bedrifta han har starta saman med sambuaren sin. Han eksperimenterer, arrangerer kurs og lagar utsøkt konfekt. Naturfagsenteret har fått si eiga oppskrift på sjokoladetrøflar med ingefærsmak, og Henning si oppskrift er ein utmerka stad å starte for å lære om dispersjonar.

Kva er sjokolade?

Sjokolade med 70% kakao.

Rein mørk sjokolade består av kakaomasse, sukker og ein emulgator (lecitin). Kakaomassen inneheld naturleg om lag 50 % kakaofeitt, men produsenten vil kunne justere denne mengda alt etter kva produkt ein vil ha. For å komme frå kakaobønner til sjokolade går råvara gjennom ein lang og komplisert prosess, men til slutt endar ein opp med ei homogen blanding av faste partiklar og feitt.

Hovuddelen av sjokoladen, vi kan kalle det den kontinuerlege fasen, er kakaofeitt. Dersom du var ein kakaopartikkel inne i ein sjokolade, kan vi seie at kakaofeittet ville vore omgivnadene dine. Resten av ingrediensane, sukker, kakaopartiklar og emulgator, er jamtfordelt i dette feittet. Desse utgjer den fordelte fasen (eller den disperse fasen, derav namnet dispersjonar).

At noko er dispergert betyr at det er jamt fordelt. Sukker let seg ikkje løyse i feitt, det er løyseleg i vatn, og det er difor ein treng ein emulgator som lecitin. Lecitinmolekyla har ein hydrofil og ein hydrofob ende, og medan den hydrofobe vender seg ut mot omgivnadane (feittet), vil den hydrofile enden vende seg mot sukkermolekyla. Ein emulgator fungerar altså på same sett som når såpe grip tak i feitt og «løyser det opp» i vaskevatnet. Sukkermolekyla blir pakka inn av emulgatormolekyla slik at det let seg fordele jamt i feittet og ikkje samlar seg i små klumpar som knasar i tennene. Dei bitte små kakaopartiklane (diameter på ca 0,016 mm) er ganske hydrofobe og fordelar seg jamt utover i feittet. Det er desse som sørgjer for farge og sjokoladesmak.

Sjokolade er altså ei homogen blanding av stoff som normalt ikkje let seg blande med kvarandre, og sjølv om du smelta sjokoladen, ville korkje sukker eller kakaopartiklar løyse seg i feittet. Sjokolade er ein dispersjon.

Ulike slag dispersjonar

Det finst ei rekkje ulike slag dispersjonar. Det vi har å leike oss med er dei tre grunnleggjande fasane fast stoff, væske og gass. Kvar av desse kan vere anten den kontinuerlege fasen eller den fordelte fasen. Dette blir ni moglege kombinasjonar som kan setjast inn i følande tabell:

Klikk på tabellen for å åpne en større versjon av tabellen i eget vindu.

Avhengig av kor varm den er, vil sjokolade vere anten ein fast suspensjon (når feittet er fast) eller ein emulsjon (når feittet er mjukt/smelta).

Sjokolade er ein dispersjon der sukker og kakaopartiklar er fordelte i kakaofeitt. Dette feittet er den kontinuerlege fasen.

Sjokolade + vatn ≠ sant

Dersom du har lest eller sett på TV-program om sjokolade, har du kanskje høyrt at du for all del ikkje må få vatn i sjokoladen dersom du skal smelte han og bruke han i ein eller annan samanheng. Han vil da bli klumpete og kornete. Dette er heilt rett, og det skal bare nokre dropar til før alt skjer seg. Dette er om lag det same som når du set ei fuktig skei ned i sukkerskåla; noko av sukkeret løyser seg i vatnet, krystallane klistrar seg til kvarandre og det blir klumpar. I tilfellet med sjokoladen vil vatnet og feittet sjølvsagt ikkje løyse seg i kvarandre, men emulgator og sukker vender seg mot vassdropane. Mykje sukker og litt vatn blir til klumpar av delvis oppløyst sukker, og sjokoladen skil seg. Emulsjonen er øydelagd; den er ikkje lenger homogen. Alt blir bare trist, …fram til du tilset litt meir vatn. Like brått som sjokoladen skar seg er den blitt heilt homogen igjen! Kva har skjedd?!? Er alt bra igjen?

Det som har skjedd er at du har tilsett nok vatn til å løyse opp alt sukkeret. Den opphavlege sjokoladen er nok diverre tapt for alltid, men du har i staden fått ein sjokoladesaus. Dispersjonen er snudd opp-ned (eller ut-inn). I den reine sjokoladen var feitt den kontinuerlege fasen og dei andre ingrediensane var fordelt i dette. Nå er vatnet den kontinuerlege fasen, medan sukker, kakaopartiklar, feitt og emulgator er oppløyst eller jamt fordelt i vatnet. Ein naturvitar ville sagt at emulsjonen har invertert og at du nå har ein olje-i-vatn emulsjon. Du treng om lag 20 % vatn i blandinga for at den skal bli homogen igjen. Denne blandinga har mykje til felles med konfekten som var utgangspunktet for denne artikkelen og kan nyttast som sjokoladesaus, eller som utgangspunkt for sjokolademousse som teknisk sett er eit skum (sjå nedst i artikkelen for lenkje til oppskrift).

Venstre: 100 g rein sjokolade (smelta eller fast), same figur som den reine sjokoladen. Høgre: Litt vatn er kome til; sukker og emulgator vender seg mot vassdropane.

Venstre: 100 g smelta rein sjokolade med litt vatn (same som på førre bilete). Høgre: same blandinga etter å ha tilsett enda ei matskei vatn slik at vatnet nå vert den kontinuerlege fasen. Det vert difor ein homogen emulsjon igjen.

Sjokoladekonfekt = sjokoladetrøffel = ganache

Sjå på oppskrifta til sjokoladekonfekten ovanfor, og forsøk å tenkje i form av dispersjonar. Sjokoladen er allereie nemnt. Fløyte er både ei løysing (protein i vatn) og ein suspensjon (feittklumpar som flyt omkring i vatn), medan smøret er ein emulsjon (fordelt fase er dropar av vatn omgitt av protein, kontinuerleg fase er feitt). Sukkeret er eit reint, fast stoff. Dersom du reknar litt på vassinnhald og feittinnhald i denne oppskrifta, ser du at den inneheld totalt om lag 24 % vatn og 34 % feitt.1 I tillegg er det andre ingrediensar til stades, så vi er altså godt innanfor grensa for å klare å lage ein olje/feitt-i-vatn emulsjon. Denne blandinga heiter på fagspråket ganache, men er kanskje meir kjent som sjokoladetrøffel. Dette er det mjuke, ofte smaksette, sjokoladefyllet du finn inne i konfektbitar. Når denne blandinga får stå over natta, vil feittet stivne (krystallisere), og du får eit silkemykt sjokoladefyll som er mjukare enn rein sjokolade, men fast nok til å skjerast i bitar. Dersom du avkjølar den raskt (t.d. i kjøleskap), vert feittkrystallane små og ganachen vert mjukare og smeltar lettare, medan langsam avkjøling ved noko høgre temperatur (15-20 °C) gir ein fastare ganache fordi feittkrystallane vert større og difor smeltar meir langsamt i munnen.

Ganache er ei kompleks blanding av to ulike dispersjonar: først er det ein suspensjon av kakaopartiklar i feitt frå sjokoladen og fløyta. Dette feittet er så fordelt som bitte små dropar i ei vassløysing (mjølk), og som difor er ein emulsjon (og dersom denne er kald, vert det meir rett å kalle det ein suspensjon fordi feittet stivnar og vert faste klumpar i staden for dropar). Det er saktens langt meir mellom himmel og jord enn berre faste stoff, væsker og gassar.

Sjokoladekonfekt (Foto: Erik Fooladi)

Meir sjokoladestoff, oppskrifter på både ulike smaksvariantar av sjokolademousse og ei anna oppskrift på sjokoladekonfekt med karve finn du på http://www.fooducation.org/search/label/chocolate.

Referansar og litteratur

Beckett, S. T. (2000). The Science of Chocolate (1. utg.). Cambridge: Royal Society of Chemistry.

Belitz, H.-D., Grosch, W. og Schieberle, P. (2004). Food Chemistry (3. utg.). Berlin: Springer.

Dahlgren, Ö. (1994). Laga mat - hur man gör och varför. Stockholm: Liber utbildning.

McGee, H. (2004). McGee on Food and Cooking. London: Hodder and Stoughton.

Takk til Henning Opseth for oppskrift, gode tips og innspel under eksperimenteringa med sjokolade.

Takk til Nasjonalt senter for nynorsk i opplæringa v/Hjalmar Eiksund for korrekturlesing.