Kristallisation
Kristallbildung
Kristallbildung setzt immer dann ein, wenn eine Zuckerlösung übersättigt ist. Sie beginnt bei Zuckerwaren an der Oberfläche, weil hier sich die Lösung zuerst übersättigt.
Das Kristallisieren von gekochten Zuckererzeugnissen
Ist ein Zuckersud stark eingedickt, so kann beim Abkühlen die Kristallisation nicht so schnell erfolgen, wie sie dem Temperaturrückgang entspricht. Die Zuckermasse bleibt in dem glasigen, amorphen Zustand. (amorph = gestaltlos, Moleküle sind nicht regelmäßig angeordnet.) Diesen amorphen Zustand nimmt z.B. auch das Fensterglas ein. Eine solche übersättigte, amorphe Masse ist der Karamell-Aufsatz und der Bonbon.
Karamel kristallisiert aus ("stirbt ab"), wenn die Luftfeuchtigkeit zu hoch ist (über 60 %). Auf der Oberfläche bildet sich infolge der Aufnahme von Flüssigkeit (Hygroskopizität des Zuckers) ein Feuchtigkeitsfilm, der die Zuckermoleküle auflöst. Mit dem Wechsel der Luftfeuchtigkeit und dem Sinken der Temperatur wird die entstandene Zuckerlösung übersättigt, und es bilden sich Zuckerkristalle mit regelmäßigem Kristallgitter. Zwischen den Kristallen bleiben Zwischenräume, durch die die Feuchtigkeit immer weiter eindringen kann. So werden langsam auch die anderen noch amorphen Schichten kristallin, die Zuckermasse wird bröckelig. Der Karamell ist abgestorben.
Möglichkeiten zur Verhinderung der Kristallisation
Dextrine: durchziehen netzartig die gesamte Zuckermasse und gehen mit den Zuckermolekülen keine Kristallgitterehe ein. Sie finden in der Gitteranordnung des Kristalls, weil größenmäßig verschieden, keinen Platz. Die Dextrine werden an der Grenzfläche Zuckermolekül zu Lösung festgehalten (adsorbiert). Da die Feuchtigkeit nun die Moleküle nicht lösen kann, können auch keine geordneten Kristalle entstehen.
Traubenzucker: (Glucose) hat mit die geringste Löslichkeit der Zucker, dann folgt der Malzzucker, der Rübenzucker und der Fruchtzucker.
Gibt man zum Karamell Glukosesirup hinzu, so entsteht ein Zuckergemisch. Wird dieses Zuckergemisch dann durch die Feuchtigkeit in Lösung gebracht, so kristallisieren diejenigen Zuckerarten zuerst aus, die die geringste Löslichkeit haben. Das ist zuerst der Traubenzucker. Das Lösungswasser wird dann frei und hält so die anderen Zucker und somit den Rübenzucker in Lösung. Ein Kristallisieren wird somit verhindert bzw. verzögert.
Invertzucker: Die Wirkung des Invertzuckers beruht auf dem Gehalt an Trauben- und Fruchtzucker (siehe Traubenzucker). Der Anteil des Invertzuckers sollte ca. 15 - 20 % betragen, maximal 24 %.
Fruchtsäuren: Säuren haben invertierende Wirkung, d.h. sie spalten den Rübenzucker in Trauben- und Fruchtzucker. Dies geschieht beim Kochen hauptsächlich in der Hochtemperaturphase. Bei Säurezusatz wird der Karamell deshalb etwas stärker eingekocht.