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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

チョコを とかして かため なおすと、どうして ツヤや パリッが 出にくいの?

チョコは「食べる結晶」── 溶かして固め直すと変わる理由と、白い粉の正体

チョコレートの結晶とテンパリング ── ココアバターのⅤ型をそろえる操作と、ファットブルーム

分野:技術

チョコは、「たべる けっしょう」と いわれる ことが あります。けっしょうとは、つぶが きちんと ならんで できた かたまりの ことです。

チョコは、手で もつと かたいのに、口に 入れると すっと とけます。ふしぎですね。おなじ チョコでも、とかして かため なおすと、ツヤや パリッと いう われかたが かわりやすく なります。ならびかたを そろえる ひみつと、ふるい チョコが 白く なる わけが わかります。

チョコレートは、よく「食べる結晶」と呼ばれます。中のココアバターという油が、きちんと並んで固まっているからです。

手に持つとかたいのに、口に入れるとすっととける。その差は、温度が上がると中の結晶が急に減るからです。同じ原料でも、一度溶かして固め直すと、ツヤやパリッという割れ方が変わりやすくなります。結晶の並びをそろえる「テンパリング」という技と、古いチョコが白くなる理由も分かります。

チョコレートは「食べる結晶」と説明される。品質を左右するのは、ココアバターが作る結晶の性質だ[1]。

手ではかたいのに口ではとけるのは、30℃を超えると結晶が急に減るためだ。ところが、溶かして固め直すだけでは、同じ原料でも光沢や割れ方が変わりやすい。ココアバターの結晶型、V型をそろえるテンパリング、保存中に白くなるファットブルームの理由が分かる。

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1. おいしい チョコは、なにで きまるの?

1. おいしいチョコの目印は、ツヤ・音・口どけ

1. 良いチョコレートの3つの目安と「食べる結晶」

スイスの チョコ しょくにんの 考えとして、おいしい チョコの めやすが 3つ しょうかい されて います[1]。

1つめは、ひょうめんが ピカッと 光る こと。2つめは、わった とき パリッと 音が する こと。3つめは、口の 中で とろける こと です。

この 3つには、チョコの 中の あぶら、ココアバターの けっしょうが かかわって います[1]。けっしょうの つぶが きれいに そろうと、ツヤも 音も 口どけも よくなりやすい のです。

では、けっしょうは、ひとつ だけ なのでしょうか。

3つの目印

化学工学会の資料に、スイスのチョコ職人の説として、おいしいチョコの目安が紹介されています。表面がピカッと光ること、割ったときにパリッと音がすること、口の中でとろけることの3つです[1]。

どれも、食べる前から、見た目と手ごたえで分かる目印です。

決めているのは結晶

同じ資料では、チョコはココアバターの結晶、カカオマス、砂糖、粉乳の細かい粒が混ざったものとされ、ココアバター結晶の性質が品質を決めるといわれます[1]。

結晶とは、粒が規則正しく並んでできた固まりのことです。そこで気になるのは、その並び方が1通りなのか、ということです。

化学工学会夢化学委員会の資料は、スイスの職人の説として、良いチョコレートの目安を挙げる。表面の光沢、割ったときのパリッという音(スナップ性)、口の中でのとろけである[1]。

チョコレートはココアバター結晶、カカオマス、砂糖、粉乳の微粒子の混合物で、「食べる結晶」と説明される。品質はココアバター結晶の性質に左右されるという[1]。では、その結晶に型の違いはあるのか。

2. けっしょうの ならびかたは、6しゅるい

2. ココアバターの結晶には6通りの並び方がある

2. ココアバターの結晶多形 ── Ⅰ〜Ⅵ型と食品に最適なⅤ型

ココアバターの けっしょうには、ならびかたが 6しゅるい あります。Ⅰがた から Ⅵがたまで、ローマ数字で よばれます[1]。

ならびかたが ちがうと、とける 温度も ちがいます[1]。

この 中で、おいしい チョコに むいて いるのは、Ⅴがた だと いわれます[1]。

ここで ざんねんな ことが あります。ⅠからⅣがたは ふあんていで、時間が たつと すがたを かえて しまいます。さいごの Ⅵがたは いちばん おちついて いますが、とける 温度が たかく、白く なる もとにも なります[1]。

ねらうのは、まん中より すこし 上の Ⅴがた。どうやって、これだけを 作るのでしょう。

Ⅰ型からⅥ型まで

ココアバターの結晶は、並び方によってⅠ型からⅥ型までの6種類があり、溶ける温度や安定の度合いが違います[1]。

チョコに向くのはⅤ型

6種類のうち、おいしいチョコに向くのはⅤ型とされます。Ⅰ〜Ⅳ型は融点が低くて不安定で、時間単位で形が変わっていきます[1]。

注意したいのは、いちばん安定なのがⅤ型ではないことです。最も安定なのはⅥ型で、融点が高く、白くなるブルームの元凶ともいわれます[1]。

Ⅴ型は「ちょうどよいが、少し不安定」な型です。それだけを選んでそろえるには、どうすればよいのでしょうか。

ココアバターの結晶はⅠ〜Ⅵ型の6つの多形をもち、融点と安定性が異なる。Ⅰ〜Ⅳ型は融点が低く不安定で、時間単位で変化する。食品に最適とされるのはⅤ型だと同資料は述べる[1]。

注意すべきは、最安定の型がⅤ型ではなくⅥ型だという点だ。Ⅵ型は融点が高く、ブルームの元凶ともなる[1]。Ⅴ型は、口どけと保存のしやすさを考えたときの、準安定な型といえる。では、Ⅴ型だけを選んで結晶化させるには、どうするのか。

3. とかした チョコを、どう ならべなおすの?

3. 溶かしたチョコの並びを、「種」でそろえ直す

3. テンパリング ── Ⅴ型の種結晶から全体を結晶化させる

ちょうど いい ならびかたを 作る ぎじゅつを、「テンパリング」と いいます[1]。

やりかたは、おんどを 上げ下げする ことです。いちど とかした チョコを ひやし、また すこし あたためます[1]。ひやす とき、Ⅴがたの 小さな「たね」が できます。たねの まわりに、ほかの つぶが ならんで いくのです。

たとえば、ならんで いる 人の 行れつに、先頭の 人が いると、うしろの 人は まねして 同じ ならびかたに なりやすい ですね。ただし ほんとうは、つぶは 人では ないので、まねを して いる わけでは ありません。

おうち向けには、ゆせんで とかし、水で ひやし、また ゆせんで あたためる 方ほうが 知られて います[4]。しっぱいすると、けっしょうが 多すぎたり、足りなかったり して、食べた ときの かんじや 見た目が わるく なる ことが あります[4]。

うまく いくと、どうなるのでしょう。

種をまいてから、全体を固める

Ⅴ型だけをそろえる操作が、テンパリングです。まずⅤ型の種結晶を出させ、そのあとで全体を結晶化させる温度調節です[1]。

一度溶かしたチョコを冷まし、また少し温めます。冷ますと、Ⅴ型の種ができます。種のまわりで、ほかの油が同じ並びで固まっていく、というのが基本の考え方です。

温度は一例

特許の明細書にある一例では、40〜50℃で溶けた生地を27〜28℃くらいまで下げ、29〜31℃くらいに温め直す、と説明されています[5]。ただし、配合や製品で変わる目安です。

家庭では、湯煎で溶かし、冷水で冷やし、再び湯煎で温める水冷法などが紹介されています[4]。失敗すると結晶が多すぎたり足りなかったりして、食感と見た目が損なわれます[4]。

Ⅴ型だけを得る手法がテンパリングで、Ⅴ型の種結晶を析出させてから全体を結晶化させる温度調節だ[1]。溶かしたチョコを冷やし、再び少し温める。冷やす段階で種ができ、全体がそれを手本に固まる、という考え方だ。

特許JP5756074B2の説明では、40〜50℃で融解した生地を27〜28℃程度まで冷やし、29〜31℃程度に再加温する[5]。これは耐熱性チョコレートの特許での一例で、製品・配合で変わる。

家庭向けには、湯煎で溶かし、冷水で冷やし、再び湯煎で温める水冷法がある。失敗すると過結晶や結晶不足になり、食感と見た目が損なわれる[4]。ではⅤ型がそろうと、何が変わるのか。

4. そろうと、パリッと 音が して、とろける

4. そろうと、パリッと割れて、口の中でとろける

4. Ⅴ型がそろった結果 ── 光沢・スナップ性・口どけ

Ⅴがたが きれいに そろうと、チョコは かたまる のが はやく なり、かたから きれいに はずれます。ツヤが 出て、白い こなも 出にくく なります[5]。

ココアバターは ふしぎな ざいりょうです。10℃では、けっしょうの わりあいが 80%を こえます。バターは 40%ほどなので、およそ 2ばい です[1]。

25℃ぐらいまでは かたい まま、パリッと われます。30℃を こえると、けっしょうが きゅうに へり、35℃では ほとんど なく なります[1]。だから、手に とると かたいのに、口に 入れると なめらかに とけるのです。

これで、おいしさの わけは だいたい わかりました。でも、ふるい チョコが 白く なるのは、どうして でしょう。

型から外れやすく、ツヤが出る

特許明細書の説明では、Ⅴ型の安定な結晶が適切な量あると、固まる速度が速くなり、型からきれいに外れます。ファットブルームも出にくく、光沢のあるチョコになります[5]。辞典にも、Ⅴ型がそろうと、なめらかな口当たり、ツヤ、パリッとした割れ方になる、と書かれています[3]。

固さから、一気にとろけるまで

ココアバターは、10℃で結晶の割合が80%を超えます。バターは約40%なので、およそ2倍です[1]。

25℃くらいまで固さを保ち、パリッと割れます。30℃を超えると結晶が急に減り、35℃ではほとんどなくなります。この変わり方が、なめらかな口どけや風味の放出につながるとされます[1]。

ここまで整えても、チョコは永遠にそのままではありません。並びがそろったはずのチョコが、白く変わることがあるのはなぜでしょう。

Ⅴ型の安定結晶が適正量あると、固化速度が上がって型離れがよくなる。ファットブルームも起こりにくく、光沢に優れた製品になると特許は述べる[5]。辞典も、均一なⅤ型が滑らかな食感・ツヤ・スナップをもたらし、その構造はテンパリングで得られると記す[3]。

化学工学会の資料では、ココアバターの結晶割合は10℃で80%超と、バター約40%のおよそ2倍になる。25℃付近までは固さを保ってパリッと割れ、30℃以上で急に減り、35℃ではほぼ消える[1]。固さと口どけは、この狭い温度範囲での急な変化が支える、と読み取れる。

ただし、Ⅴ型は最安定ではない。そろえた並びは、時間がたてばどうなるのか。

5. ふるい チョコの 白い こなは、なに?

5. 古いチョコの白い粉は、結晶が育った姿

5. ファットブルームとシュガーブルーム ── 白くなる2つの経路

チョコの ひょうめんが、こなを ふいた ように 白く なる ことが あります。これを「ブルーム」と いいます。

ブルームには 2しゅるい あります[2]。ひとつは「ファットブルーム」。ココアバターの けっしょうが 大きく なって、白く 見える ものです。おんどの かんりが 足りない ことが おもな げんいんと いわれます。もうひとつは「シュガーブルーム」。さとうが ひょうめんで けっしょうに なり、おんどの さで つゆが つく ことで おきます。

ファットブルームでは、ほぞんの 間に けっしょうの すがたが かわり、大きな けっしょうが できます。すると 光が あちこちに はねかえって、白く 見えます[1]。

Ⅴがたは、数か月から 1ねんの たんいで、おちついた Ⅵがたに うつる ことが あると いわれます[1]。大きな けっしょうは、Ⅵがただと いう 話も あります。

白さには2種類ある

白く粉をふいたようになるブルームには、2種類があります[2]。

ひとつはファットブルームで、ココアバターの結晶が粗大化し、表面が白く見える状態です。温度管理の不足が主な原因といわれます。もうひとつはシュガーブルームです。砂糖が表面で結晶になって白くなり、温度差による結露が原因です[2]。

白い粉の正体

ファットブルームでは、保存中に結晶の状態が変わり、大きな結晶ができます。その大きな結晶が光を乱反射させるので、白く粉をふいたように見えるのです[1]。数十マイクロメートルほどの大きさとされます[1]。

化学工学会の資料の説明では、Ⅴ型は数か月から1年のあいだに、最も安定なⅥ型へ落ち着いていきます。粗大な結晶はⅥ型だそうです[1]。

溶かしてテンパリングをせずに固めると、不安定な結晶ができて、熱にあたったときにファットブルームが出る、と辞典にもあります[3]。ただし、白くなる原因は、ひとつだけとは限りません。

ブルームには2種類ある。ファットブルームはココアバター結晶の粗大化で表面が白く見える現象で、温度管理の不足が主因だ。シュガーブルームは砂糖が表面で再結晶して白くなる現象で、温度差による結露が関わる[2]。

ファットブルームの白さは、結晶の大きさの問題として説明される。保存中に結晶の状態が変化して数十μmの大きな結晶ができ、光が乱反射して白く見える[1]。数か月〜1年の単位で、Ⅴ型は最安定のⅥ型へ移ると資料は述べ、粗大結晶はⅥ型だとする[1]。融点の高い、より安定な並びへ落ち着く過程で、平らだった表面が荒れる、というのが基本の読みだ。

テンパリングを省いて固めると不安定な結晶ができ、熱にあたるとファットブルームが出るという記述もある[3]。ただし、ブルームの原因はⅤ型からⅥ型への転移だけとは限らない。白くなる経路が、他にもあるのか。

6. めんどうな ならべ なおしを しなくても いい?

6. 温度の上げ下げなしで、Ⅴ型を作る研究

6. リン脂質によるⅤ型の誘導 ── テンパリングの代替の試み

テンパリングは、おんどを 上げ下げする、てまの かかる しごとです。そこで、ほかの やりかたも 研究されて います。

ある 研究では、ココアバターに リンししつと いう 分子を すこし 入れる と、けっしょうが はやく できて、Ⅴがたが 作られたと 発表されて います[6]。かたさ、ツヤ、こまかい つくりも よい ものが できました。

ただし、お店の チョコが この 方ほうで 作られて いると いう わけでは ありません。研究者たちの ちょうせんの 1つ です。

テンパリングは、温度の上げ下げが必要で、手間のかかる作業です。そこで、別のやり方を探る研究もあります。

ココアバターにリン脂質という分子を少し加えると、結晶化が速まってⅤ型ができ、複雑なテンパリングなしで、硬さや光沢、微細な構造のよい製品が得られた、という報告があります[6]。

これは研究報告であり、市販のチョコがこの方法で作られているという意味ではありません。それでも、「並び方をそろえる」ことを、温度ではなく分子の力で助ける道もある、という例です。

テンパリングの温度操作を要さずにⅤ型を得る試みとして、リン脂質分子をココアバターに少量加える研究が紹介されている。結晶化が加速してⅤ型が形成され、硬さ・光沢・微細構造のよい製品が得られたという[6]。

これは研究成果の紹介で、市販品がこの方法を使っているとは書かれていない。温度の履歴で結晶型を選ぶ従来法に対し、分子の添加で核形成を助ける別の道がありうる、という位置づけで読むのがよい。

自分でも しらべて みたく なったら

自分でも調べてみたくなったら

自分でも調べてみたくなったら

チョコの ツヤや われかたは、目や 耳で くらべられます。

やって みよう。これは テンパリングでは なく、とかして かため なおすと かわるかを くらべる かんさつ です。おうちの 人と いっしょに、小さな チョコを 2つ 用意します。1つは そのまま。もう 1つは、ゆせんで とかして、れいぞうこで ひやして かためます。ゆせんは やけどに 気を つけ、おうちの 人に して もらって ください。

2つを、ツヤと、われた ときの 音と、口に 入れた ときの かんじで くらべます。ちがいが 出ない ことも あります。くらべた ことを ノートに かきましょう。

おうちに チョコが あれば、ひょうじの 「ココアバター」という ことばを さがして みましょう。もっと しらべる 手がかりは、「テンパリング」「ブルーム」「ココアバター」です。

今日できること

おうちの人と一緒に、小さなチョコを2つ用意します。1つはそのまま、もう1つは湯煎で溶かして冷蔵庫で固め直します。湯煎は、やけどに気をつけ、おうちの人にしてもらってください。

2つを、ツヤ、割ったときの音、口どけで比べます。違いがはっきり出ないこともありますが、それも観察の結果です。

出かけてできること

店のチョコを、割れ方やツヤで見比べてみましょう。長く置かれた商品に、白い粉のような跡がないかも見てみてください。

調べるときの言葉

「テンパリング」「ブルーム」「ココアバター 結晶多形」で調べられます。

家でできる観察

家族と一緒に、同じチョコを2つ用意し、一方は湯煎で溶かして冷蔵庫で固め直す。光沢、割ったときの音、口どけを比べる。湯煎は、やけどに注意して大人が行うこと。結果に差が出ない場合もあり、それ自体が条件の影響を考える材料になる。

資料を読むなら

化学工学会夢化学委員会の資料[1]は、結晶型と口どけの関係をまとめている。明治の解説[4][2]は、家庭向けのテンパリングとブルームの区別を扱う。検索語は「ココアバター 結晶多形」「ファットブルーム」「テンパリング」。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

出典について:化学工学会、明治、特許明細書、辞典、研究紹介を使った。何に使ったかは、それぞれの項目の最後に書いている。

  1. 化学工学会 夢化学委員会「チョコレート そのおいしさを科学する」。https://www.scej.org/docs/higher/highschool-web/chocolate_youshi.pdf (結晶の型・テンパリング・口どけ・ブルームについて)
  2. 明治 ハロー!チョコレート コラム106。https://www.meiji.co.jp/hello-chocolate/column/106/ (ブルーム2種類について)
  3. Wikipedia「Cocoa butter」。https://en.wikipedia.org/wiki/Cocoa_butter (Ⅴ型がそろったときの食感や、テンパリングの説明について。二次資料)
  4. 明治 ハロー!チョコレート コラム37。https://www.meiji.co.jp/hello-chocolate/column/37/ (家庭でのテンパリングについて)
  5. 特許 JP5756074B2「耐熱性チョコレート」。https://patents.google.com/patent/JP5756074B2/ja (テンパリング温度の一例と、効果の説明について)
  6. Nature Asia ハイライト「ココアバターの結晶化」。https://www.natureasia.com/ja-jp/research/highlight/13803 (リン脂質を使った研究の紹介について)

なおした ところ

更新履歴

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