Bu yazı kapsamında çikolatalarda kalite unsurları olarak nitelendirdiğimiz kakao yağı ikameleri (alternatifleri) ve çikolataların yağ asidi profilleri ile trans-yağ asidi içerikleri konusu kapsamlı olarak ele alınmıştır.
Doç. Dr. Özlem TOKUŞOĞLU / Manisa Celal Bayar Üniv. Müh. Fak. Gıda Müh. Böl. Öğretim Üyesi
Dokuz Eylül Üniv. Teknoloji Geliştirme Böl. DEPARK Teknopark Spil Innova Ltd. Şti. Müdürü
Çikolata; kakao, kakao pastası veya likör, kakao yağı ile Gıda ve Tarım Örgütü’nce izin verilen bazı opsiyonel katkılarla üretilen üründür. Çikolata kalitesini olumsuz yönde etkileyen sorunlar ortaya çıkmaktadır: Kumluluk, çatlama, mat yüzey, düzgün olmayan pürüzlü yüzey ve daha da olumsuz olarak yağ çiçeklenmesi veya çikolata yüzeyinin beyazlaşması (fat bloom) ve şeker çiçeklenmesi durumları ortaya çıkmaktadır. Yağ çiçeklenmesinin en önemli nedenleri üretim ve üretim sonrası depolama koşullarından (üretim stratejisi veya marketin depolama sorunu ya da tüketicinin depolama sorunu vb) kaynaklanmaktadır.
Kakao yağı başta olmak üzere, çikolata üretiminde kullanılan diğer bazı bitkisel yağlar veya kullanılan süt yağı, yağ çiçeklenmesi (fat bloom) denilen kalite probleminin oluşumunda etkindir. Çikolatadaki yağ çiçeklenmesi durumu, tablet tipi çikolatada, dolgulu çikolatada farklı olarak kendini gösterir. Genellikle tablet çikolatalarda, yağ çiçeklenmesi oluşması; üretimde yetersiz veya aşırı temperleme uygulamasından, soğutma hızının, süresinin ve sıcaklığının kontrol edilememesinden; üretim sonrası da depolama ve muhafaza sıcaklığının yüksek olmasından ve değişken olmasından kaynaklanır. Araştırma sonuçlarına göre; tüm şartların çok iyi kontrol edilmiş olduğu (üretimin kontrol edildiği ve uygun şartlarda temperleme uygulaması yapılmış olan) tablet çikolataların, oda/market sıcaklığı altında (18-22°C), buzdolabında (4±1°C) veya derin dondurucuda, yağ çiçeklenmesi veya beyazlaşma olmaksızın 1 yıldan uzun süre saklanabildiği rapor edilmiştir.
Hızlandırılmış raf ömrü testleri ile çikolatanın oda sıcaklığının üzerinde (32°C) üzerinde kısa bir süre bekletildikten sonra tekrar soğutulması sonrası, yağ çiçeklenmesinin başladığı belirlenmiştir. Çikolatanın eriyerek tekrar soğutulması sırasında, çikolata yüzeyindeki form V kristalleri, kakao yağı form VI kristallerine dönüşmektedir ve mikroskopta form VI kristallerinin büyük formlu ve çiçek şeklinde kristaller olduğu görülür. Sıcaklık değişimi söz konusu olunca, yüzeysel olarak erimiş ya da yumuşamış çikolataların düşük sıcaklıklarda depolanması ile yağ çiçeklenmesi tetiklenir.
Çikolata eridiğinde, form V kristallerinin kararlı form VI kristallerine dönüşümünün önlenebildiği ve form V kristallerinin stabilitesini koruduğu çözüme henüz ulaşılamamıştır. Endüstriyel çikolatalarda, yağ çiçeklenmesini geciktirmede gıda katkı maddeleri kullanımı söz konusudur.
Çikolatanın raf ömrü, endüstriyel piyasa çikolatalarında 9-12 ay aralığında değişmektedir. Bu süre, endüstriyel çikolata üretiminde kullanılan olası glikoz oranları, mısır şurubu oranları ve koruyucu gıda katkılarına bağlı olarak farklılık gösterir. El yapımı gurme çikolatalarda ise raf ömrü 1.5 ay olarak belirlenmiştir. El yapımı gurme çikolatalar; glikoz oranı çok az olan katkı maddesi içermeyen çikolatalardır. En mükemmel lezzeti algılayabilmek için, el yapımı çikolataların üretimini takiben 3 haftada tüketilmesi önerilir. Kakao oranı yüksek olan çikolataların raf ömrü, içerdiği fenolik maddelerden dolayı daha uzundur ve bozunma daha geç gerçekleşir.
Çikolatada kalite unsurları olarak kakao yağı ikameleri (alternatifleri)
Kakao yağı, çikolata içeriğinin 1/3’ünü karşılayan önemli üretim katkısıdır, kakao yağı oda/ortam sıcaklığında, çikolatanın sertlik, kırılganlık, ağızda hızlı erime, parlaklık ve raf ömrü karakteristiklerinden sorumlu olmaktadır. Kakao yağı yerine bitkisel yağların kullanımı yapılabilmektedir ve özellikle kaplama çikolatalarda söz konusudur, kullanılan bu yağlar “Kakao Yağı İkameleri (Alternatifleri) (CBAs, Cacao Butter Alternatives)” olarak isimlendirilirler. 
Kakao yağı alternatifleri
Slayt: Tokuşoğlu, 2015 (Tokuşoğlu Ö.2015. Kakao, Çikolata ve Çikolatalı Ürünler Bilimi ve Teknolojisi. 2015. Sidas Yayıncılık, İzmir, 232 sh. ISBN 9786055267254 1.Baskı)
Kakao yağı, bileşim açısından değişiklik arz eden doğal yağdır; Brezilya kakaolarının yağı yumuşak, Afrika kakaolarının yağı orta sertlikte, Malezya kakaolarının yağı ise sert olmaktadır. Kompozisyonel olarak kakao yağlarının % 98’lik dilimini trigliseritler teşkil eder, ~% 1 serbest yağ asitleri, % 0.3-0.5 digliseritleri, % 0.1 monogliseritleri içerir. Diğer minör bileşenler olarak, % 0.3-0.4 düzeylerinde sitosterol ve stigmasterolleri, 150 ppm üzerinde tokoferolleri içermektedir. Kakao aroması, özellikle kakao çekirdeğinin fermentasyonu ve kavrulma prosesi süreçlerinde gelişmektedir. Pirazin, tiaozoller, piridinler, okzazoller, kısa zincirli yağ asitleri, kakao aromasını oluşturmaktadır.
Kakaonun lipid profilinin önemli bir bölümünü oluşturan grup yağ asitleridir. Ancak bir o kadar da önemli grup trigliseridler olmaktadır. Kakao yağı trigliseridlerinin % 80’ini SOS grup trigliseridler teşkil eder (S=Doymuş yağ asitleri, P=Palmitik, O=Oleik; St= Stearik), bu grup POP, POSt ve StOSt triglidlerinden oluşmaktadır.
Söz konusu trigliseridlerin belli oranlarla karışması kakao yağının keskin erime profilini sağlamaktadır. Farklı kakao kaynaklarından elde edilen kakao yağlarının bileşimlerinde, SOS/SOO oranlarından kaynaklanan farklılıklar olabilmektedir, zira SOS oda sıcaklığında katıdır ancak SOO sıvıdır, bu oranın farklılığı, farklı bölgelerde yetişen kakao meyvesinden elde edilen kakao yağlarının farklı NMR sonuçlarına sahip olmasına neden olur.
Nükleer manyetik rezonans (pulse NMR) kullanımıyla, kakao yağının katı yağ içeriği (SFC, Solid Fat Content) belirlenebilmektedir. Farklı tip çikolatalarda kakao yağının katı yağ içeriği NMR ile belirlendiğinde; üç farklı çikolata grubunun (yüksek kakaolu çikolataların, sütlü çikolataların ve kremalı çikolataların) kakao yağlarına ilişkin erime integral kurvelerinin farklılık gösterttiği bulgulanmaktadır. Kremalı ve sütlü çikolatalardaki katı yağ oranlarının sıcaklığa bağlı olarak dereceli şekilde azaldığı görülmektedir. Yüksek kakaolu çikolatalarda katı yağın oranının oda sıcaklığında değişmediği ancak yaklaşık 30 °C’den sonra hızlı olarak azalmaya başladığı ifade edilmektedir.
Sıcaklıkla, kakao yağının % katı madde içeriği değişim göstertmektedir. Sertlik niteliği kakao yağının SOS içeriğine bağlı olarak değişir. Erime, genellikle 27-33°C aralığında gerçekleşmektedir ancak 35°C üzerindeki katı madde düzeyi yağın mumsuluk özelliğini gösterir. İstenilen formda bir çikolata yağı, oda sıcaklığında sert ve kırılgan yapılı olmalıdır, ağızda hızlı erime özelliğine sahip olmalı ve mumsu yapılı olmamalıdır.
SOS içeriği farklı kakao yağlarından dolayı, çikolata sanayii, zorluk yaşayabilmektedir. Kakao yağı alternatiflerinin kullanımı ile soruna çözüm getirilmeye çalışılmaktadır. Kakao yağlarının homojen olması durumu maliyeti yükseltir ve erime kapasitesi, her uygulama ve her iklim için uygun değildir, proseste uygun temperlemeye muhakkak gereksinim duyulmaktadır, pür kakao yağı orijinli çikolataların parlaklıkları sınırlı stabiliteye sahiptir.
Kakao yağı alternatifleri olarak kullanılan özellikle kakao yağı eşdeğerleri (CBEs) grubu çikolata firmalarınca en çok tercih edilen gruptur, bu grup içerisinde “laurik yağlar içeren alternatif yağlar” ve “laurik olmayan yağlar içeren alternatif yağlar” olarak iki alt grup söz konusudur.
Kakao yağı eşdeğerleri
Slayt: Tokuşoğlu,2015 (Tokuşoğlu Ö.2015. Kakao, Çikolata ve Çikolatalı Ürünler Bilimi ve Teknolojisi. 2015. Sidas Yayıncılık, İzmir, 232 sh. ISBN 9786055267254 1.Baskı)
Kakao yağı eşdeğerlerinin (CBE’lerin) çikolatada uygun olarak kullanılabilmesi için öncelikli kriterler, kakao yağına benzer erime karakteristiğine haiz olmaları, kakao yağına yakın yağ asidi (fatty acid) kompozisyonuna ve trigliserid bileşimine sahip olmaları, kakao yağına benzer tarzda kristalize olmalarıdır. Uygunluk taşıyan CBE’lerle üretilen kakao bazlı ürünlerin kakao yağına benzer raf ömrüne sahip olmalıdır ve aroma stabiliteleri uygunluk taşımalıdır.
Aynı gliseritleri, ayrı ayrı içeren yağlar söz konusudur, örnek olarak; laurik olmayan yağlar içeren alternatif yağ olan hurma yağı POP (P=Palmitik, O=Oleik; P= Palmitik) içermektedir ve bu trigliserit, diğerlerinden fraksiyonlama ile ayrılabilmektedir. Shea ve Sal yağları ise StOSt (St=Stearik, O=Oleik; St=Stearik) ve Illipe yağı ise POSt ((P=Palmitik, O=Oleik, St=Stearik) içermektedir. Bu yağların uygun olan oranlarda karıştırılmalarıyla ve bu tarzda, birçok yağın karışımı ile farklı CBE’ler üretilebilmektedir.
Yenilikçi uygulamalarda laurik ve laurik içerikli olmayan bitkisel yağların harmanlanmasıyla ve/veya modifikasyonuyla kakao alternatifi olarak kullanım söz konusu olmaktadır. İlgili kakao yağı alternatifleri, çikolataya % 5 oranından ve kaplama materyaline de daha yüksek düzeylerde (% 7-8) katılabilmektedir. Çikolatanın viskozite karakteristikleri, kristalizasyon özellikleri iyileştirilmektedir, çikolatanın işlenme prosesi kolaylaştırılmaktadır, üretim maliyeti düşürülmektedir.
Çikolatada kalite unsuru olarak yağ asidi içeriği, trans yağ asidi düzeyleri
Önceki çalışmaların sonucu olarak kakao tozunun ve çikolatanın antioksidan potansiyeli olduğu, in vitro olarak LDL oksidasyonunu engellediği, kanın antioksidan kapasitesini artırdığı ve antikarsinojen etkileri söz konusudur.
Yağ düzeyi açısından ele alınacak olursa; çikolatanın yüksek seviyede yağ içermesinden dolayı insan sağlığı üzerine hiperkolesterolemik etkisi olduğu da belirlenmiştir. Son zamanlarda çikolata tüketimi doymuş yağların alımına bağlı olarak gelişen kolesterol artışı ve kronik hastalıklar riskiyle ilişkilendirilmektedir. Ancak son zamanlarda çikolatanın sağlık üzerine olumlu etkileri olduğunu gösteren çalışmalar olması çikolatanın günlük tüketimini oldukça artırmıştır.
Trans izomerik yağ asitleri, süt ürünleri ve hayvansal gıdaların, geviş getiren hayvanların midelerinde hidrojenasyonuyla oluşur ancak trans yağ asitlerinin kaynağı % 80-90 oranında endüstriyel proseslerdeki katalitik hidrojenasyon reaksiyonu iken ancak % 2-8’i süt ürünlerinden sağlanmaktadır. Trans formunda bir veya iki çift bağ içeren yağ asitlerine “trans yağ asitleri (TYA)” denilmektedir. TYA hidrojene yağlarla pişirilmiş veya kızartılmış yiyecekler ve margarin ürünlerini içeren çeşitli gıdalarda ve çeşitli miktarlarda bulunabilmektedir ve TYA içeriği, hazırlama veya üretim proseslerinde kullanılan yağa bağlı olarak değişmektedir.
TYA, kandaki düşük yoğunluklu lipoprotein konsantrasyonunu (LDL) artırırken yüksek yoğunluklu lipoprotein (HDL) konsantrasyonunu azalttığı belirlenmiştir. TYA’nın kan lipoproteinleri üzerinde olumsuz etkileri olduğundan, koroner kalp hastalıkları riskini arttırdığı ifade edilmektedir. TYA’nın LDL ve HDL oranları üzerine net etkisi yaklaşık olarak doymuş yağ asitlerininkinin 2 katı kadar olduğu rapor edilmiştir, araştırma bulgularına göre, TYA’nın özellikle çocukluk dönemi gelişimi üzerine olumsuz etkili olabildiği ifade edilmiştir ve çocuklardaki astım ve alerji ile yetişkinlerdeki diyabet riskinin trans yağ asidi alımı ile ilişkili olduğu belirlenmiştir.
Yüksek TYA içeriğine sahip kısmi hidrojene edilmiş bitkisel yağların, shorteninglerin, major TYA hammaddesi olduğu bilinmektedir. Çikolataların yağ asidi kompozisyonu ve TYA içeriği ile ilgili çalışmalar sınırlıdır.
Uluslararası araştırmalar dahilinde, palmitik asit ve stearik asitlerin çikolata ve çikolatalı gofretlerdeki temel doymuş yağ asitleri (DYA) olduğu, oleik asidin temel tekli doymamış yağ asidi (TDYA) ve linolenik asidin başlıca çoklu doymamış yağ asidi (ÇDYA) olduğu saptanmıştır. Palmitik asit (C16:0) ve stearik asit (C18:0) oranları çikolatalarda sırasıyla % 16.97-29.98 ve % 17.07-37.06; çikolatalı gofret gruplarında % 14.10-36.28 ve % 12.95-29.41 aralığında belirlenmiştir. Oleik asit (C18:1 n9) çalışılan tüm çikolata gruplarında % 27.61-53.34 ve linoleik asit ise (C18:12 n6) % 2.95-14.05 olarak; çikolatalı gofret gruplarında ise sırasıyla % 7.57-52.50 ve % 3.48-18.96 aralığında bulgulanmıştır.
Ülkemiz çikolatalarında ve çikolatalı gofretlerinde yapılan ayrıntılı çalışmalarda, farklı ulusal markaya ait 35 farklı tipte çikolata (sütlü çikolata, bitter çikolata, fındıklı çikolata, fıstıklı çikolata, bademli çikolata ve diğer çikolatalar) ve 27 çikolatalı sade ve fındıklı gofretteki yağ asidi kompozisyonları ortaya konulmuştur. 25 çeşit yağ asidi içeriği belirlenmiştir. Palmitik asit ve stearik asitlerin çikolata ve çikolatalı gofretlerdeki majör doymuş yağ asitleri (DYA) olduğu belirlenmiştir Çalışılan sütlü çikolata, bitter çikolata, fındıklı çikolata, fıstıklı çikolata, bademli çikolata ve diğer çikolata tiplerinde palmitik asit ve stearik asit düzeyleri sırasıyla % 20.39-25.80 ve % 25.11-34.66; çikolatalı gofret gruplarında % 24.89-26.52 ve % 17.86-21.10 aralığında belirlenmiştir.
Oleik asit, ülkemiz çikolatalarında major tekli doymamış yağ asidi (TDYA) ve linolenik asit ise tüm örneklerde major çoklu doymamış yağ asidi (ÇDYA) olarak saptanmış olup; çalışılan tüm çikolata gruplarında oleik asit (C18:1 n9) % 32.99 -36.88 ve linoleik asit ise (C18:12 n6) % 7.69-10.28 aralığında olarak bulgulanmıştır, çikolatalı gofretlerde ise sırasıyla 32.99-36.88; 7.69-10.28 aralığında belirlenmiştir; genel olarak değerlendirildiğinde doymuş yağ asidi içeriğinin doymamış yağ asidi içeriğinden daha yüksek olduğu görülmektedir.
Sade çikolatalı gofretlerde ve fındıklı çikolatalı gofretlerde yüksek oranda laurik asit varlığı da saptanmıştır. Çikolatalarda veya çikolatalı gofretlerde, hindistan cevizi dolgu kaplama yapıldığında, miristik asit varlığının tespit düzeyi yüksek olmaktadır.
Ülkemizde sıklıkla tüketilen çikolatalarda ve çikolatalı gofretlerde gerçekleştirilen araştırmalar ışığında; trans-yağ asitleri C16:1 t9, C18:1 t9, C18:2 t9t12 ve C18:2 t9c12 olarak belirlenmiştir ve toplam trans yağ asidi (TYA) düzeyi, çikolatalarda ve çikolatalı gofretlerde sırasıyla % 0.407 ve % 1.019 olarak saptanmıştır.
Kaynak
Tokuşoğlu Ö.2015. Kakao, Çikolata ve Çikolatalı Ürünler Bilimi ve Teknolojisi. 2015. Sidas Yayıncılık, İzmir, 232 sh. ISBN 9786055267254 1.Baskı)
