Jaarlijks gooien producenten veel chocolade weg, omdat ze niet snel genoeg door hebben dat de kristallisatie niet goed gaat. Een nieuwe echografische analyse moet dat veranderen.

Het is lastig om de chocoladeproductie precies goed te krijgen. De vetten in cacaoboter kunnen uitkristalliseren in vijf verschillende soorten kristallen en slechts een hiervan geeft de juiste glans en structuur. Dit gewenste kristal kun je isoleren door de chocolade te temperen: de temperatuur langzaam variëren tot je alleen het kristal met het op een na hoogste smeltpunt overhoudt. Maar daarmee ben je er nog niet, want ook de manier waarop de kristallen samenklonteren beïnvloedt de eigenschappen van de chocolade.

In de fabriek testen producenten op verschillende plekken of de kristallen goed vormen, bijvoorbeeld met een tempermeter. Maar die analyse duurt al snel 10 minuten, dus kun je niet direct ingrijpen en kost het veel tijd om fouten te herstellen. Dat kan sneller en makkelijker, ontdekte Annelien Rigolle, promovendus aan de KU Leuven. ‘Met echografie kunnen we de stroom chocolade continu in de gaten houden en meteen zien of het goed gaat.’

Onbegrijpelijk signaal

Rigolle doet onderzoek onder leiding van hoogleraar non-destructieve ultrasone testen Koen Van Den Abeele en hoofddocent levensmiddelenwetenschappen Imogen Foubert. Ze bekeek eerst de kristallisatie van pure cacaoboter, omdat chocolade meer ingrediënten bevat die de meting wellicht konden verstoren. Voor de analyse gebruikte de aio transversale golven, waarmee je ook kunt volgen hoe beton uithardt. ‘We stuurden de golven op de kristalliserende boter af en vingen de gereflecteerde golven op’, vertelt ze.

De interferentie van de golven zorgde bij de onderzoekers eerst voor wat verwarring, maar uiteindelijk zagen ze toch een patroon. ‘In het begin reflecteert alles, omdat de boter gesmolten is en alle vetten door elkaar heen liggen’, vertelt Rigolle. ‘Als er zich enkele kristallen vormen, ontstaat er ruimte en kunnen de golven op die plekken door het monster heen. Zodra de kristallen aan elkaar binden, houden ze de golven tegen, en zie je meer reflectie.’ Door de verschillende reflecties te verge­lijken, kan Rigolle precies bepalen of de clusters kristallen de juiste grootte en vorm hebben.

Voor de techniek de fabriek in kan, moet duidelijk worden of het ook werkt bij gewone chocolade. ‘De eerste tests met chocolade zagen er goed uit’, vertelt Rigolle. ‘De signalen werden niet verstoord door de suiker of andere ingrediënten. Wel zat er meer ruis in het signaal, maar die kunnen we wegwerken door opnieuw te kalibreren. Verder was het bijna hetzelfde als bij de cacaoboter.’

In het begin reflecteert alles

Variabele temperatuur

Foubert heeft al contact met bedrijven die de techniek willen implementeren, en verwacht dat opschalen geen probleem zal zijn. ‘We moeten de opstelling wel aanpassen, maar de apparaten kunnen de grote schaal gewoon aan.’ De productietemperatuur is nog een pijnpunt, want die schommelt van 18 tot 50 °C en dit kan de metingen verstoren. Rigolle legt uit: ‘De snelheid van de golven hangt af van de temperatuur en voor een robuuste meting mag die tijdens de meting niet veranderen.’ Foubert heeft er vertrouwen in dat ze dit probleem kunnen omzeilen. ‘Op sommige punten, zoals bij het uitharden, blijft de temperatuur grotendeels gelijk en daar kunnen we al meten. Ondertussen werken we toe naar een oplossing voor het hele proces.’