Vom Zucker und der Bonbonkocherei

Wie aus Zucker Kinderträume werden

Er schmeckt süß, gibt uns wichtige Energie und ist aus der Welt der Süßwaren kaum weg­zu­denken. Jahres­beginn für Jahres­beginn ist er der Mittel­punkt unzähliger guter Vorsätze. Doch Hand aufs Herz, auf ihn zu verzichten fällt uns mächtig schwer, versteckt er sich doch allzu oft auch in Nahrungs­mitteln, in denen wir überhaupt nicht mit ihm rechnen. Seine Rolle in unserer täglichen Ernährung erhitzt die Gemüter und sein Ruf ist, nunja, sagen wir es wie es ist: mies. Und trotzdem lieben wir ihn: Zucker.

Mit 'Zucker' meinen wir in den aller­meisten Fällen Saccharose. Dieses Kohlen­hydrat besteht aus den mit­einander verknüpften Einfach­zuckern Glukose (Traubenzucker) und Fruktose (Frucht­zucker) und ist somit ein Disaccharid (Zweifach­zucker). Ge­wonnen wird er, zu­mindest in unseren Breiten­graden, vor allem aus der Zucker­rübe.

 

Und was man aus Zucker nicht alles zaubern kann: Bonbons, Drops, Salt Water Taffy, Fruchtgummi, Toffees, Lutscher, Fudge oder Karamell. Nur um hier mal eine winzige Auswahl an Leckereien zu nennen. All diese Dinge haben neben ihrem süßen Geschmack also auch noch ihre Hauptzutat gemein. Aber was ist eigentlich der Grund dafür, dass Fudge zartschmelzend ist, während Toffee fest aber zerkaubar daherkommt? Bonbons, Drops und Lutscher dagegen sind, je nach Verzehrstil natürlich, ein in der Regel längeres Vergnügen. Doch woher kommt das?

Ein Zucker, viele Texturen

Schauen wir uns diese Saccharose doch einmal ein bisschen genauer an. Wie man bei dieser Ver­größerung hier sehr gut sehen kann, bildet Saccharose schöne, mehr oder weniger regel­mäßige Kristalle. Das bedeutet, dass unzählbar viele Saccharose­moleküle ein drei­dimensionales Gitter bilden, zu­sammen­ge­halten von inter­molekularen Wechsel­wirkungen. Die Größe bzw. die An­wesenheit genau dieser Kristalle entscheidet nun letzt­lich über die Konsistenz unserer Süßig­keiten.

 

Aber von vorne. Die Herstellung der meisten Süßigkeiten beginnt damit, dass Saccharose in Wasser aufgelöst wird. Nimmt man dabei viel Wasser und wenig Zucker, löst dieser sich komplett auf. Genau wie bei süßem Tee.

Bei zu wenig Wasser oder zu viel Zucker jedoch, bleibt ein kristalliner Boden­satz zurück. Genauer betrachtet herrscht dabei ein Gleich­gewicht zwischen der Anzahl der Zucker­moleküle, die in Lösung gehen und der Anzahl derer, die wieder in den Kristall zurück­diffundieren. Aber das nur am Rande. Im Endeffekt ist die Lösung in diesem Zustand gesättigt. In heißem Wasser löst sich, wieder das Beispiel Tee, der Zucker nicht nur schneller als in kaltem, es löst sich auch noch viel mehr davon. Lässt man das Ganze wieder ab­kühlen, ist mehr Zucker gelöst, als unter diesen Bedingungen eigentlich möglich wäre. Die resultierende Lösung bezeichnet man daher als übersättigt, sie ist metastabil. Aber was bedeutet das?

Die übersättigte Zucker­lösung ist energie­reicher als die Zucker­kristalle. Und damit meine ich nicht den Nähr­wertgehalt! Stell dir vor, du balancierst auf einem sehr schmalen Hügel. Das ist anstrengend, aber solange kein Wind weht oder dich niemand schubst, ist alles in Ordnung und du bleibst oben. Ein zu heftiges Lüftchen jedoch und du fällst herunter, wo du dann ohne Energie­aufwand liegen bleiben kannst. Ähnlich ist es mit dem Zucker. Seine bevorzugte, energie­arme Gestalt ist der Kristall und schon ein zu festes Klopfen der übersättigten Zucker­lösung auf die Arbeitsplatte oder ein winziger Kristall, der vom Rand des Topfes in den Sirup fällt, genügt. Ist der Startimpuls erst einmal gegeben, lagern sich immer mehr Saccharose­moleküle an den sogenannten Keim an und der Zucker kristallisiert aus. Je nachdem wie viel Zeit und Ruhe die Moleküle nun dafür haben, sich richtig zu orientieren, wachsen wenige große oder unzählige kleine Kristalle.

 

Das Ge­heimnis bei der Her­stellung ver­schiedener zuckriger Süßig­keiten ist also die Kontrolle des Kristall­wachstums.

Kandiszucker selber machen

Ein Beispiel: Gießt man eine über­sättigte Zucker­lösung in ein Glas, lässt einen Holzstab hinein baumeln und wartet ein paar Tage, haben die Zucker­moleküle genug Zeit, sich zu sehr großen Kristallen zusammen­zulagern. Es entsteht wunder­schöner Kandiszucker.

 

Das kannst du übrigens ganz einfach nach­machen: Feuchte einen Holzspieß mit Wasser an, wälze ihn in Kristallzucker und lasse den Spieß anschließend vollständig trocknen. Die kleinen Kristalle am Holz werden später als Kristallisationskeime dienen. Bringe nun eine Tasse Wasser und drei Tassen Zucker zum Kochen und rühre dabei mit einem Löffel  bis sich der Zucker voll­ständig auf­gelöst hat. Lasse den Sirup etwa zehn Minuten abkühlen und dann ab ins Glas damit. Nun noch den Holzstab hinein­hängen und dann kommt das Allerschwerste: ein bis zwei Wochen nicht anfassen! Das Ergebnis sieht dann etwa so aus wie auf dem Foto rechts.

 

Bei weichen Karamell­bonbons (Fudge) dagegen, unterbricht man das Kristall­wachstum des Zuckers beim Abkühlen durch stetes Rühren, so können sich am Ende nur ganz viele winzig kleine Zucker­kristalle bilden. Mal ganz abgesehen davon, dass bei diesen zart­schmelzenden Lecker­bissen zusätzliche Zutaten wie Sahne oder Butter für ein ganz besonderes Geschmacks­erlebnis sorgen, rührt die spezielle Konsistenz von der Größe (oder besser gesagt Winzigkeit) und der Anzahl der Zucker­kristalle. Es gibt jedoch auch Süßig­keiten, bei denen man jegliches Kristall­wachstum unterbindet. Bonbons und Lutscher sind ein Beispiel. Aber wie ist das möglich?

Einmal Zucker ohne Kristalle, bitte!

An dieser Stelle kommt nun endlich der Glukosesirup (Bild unten links) ins Spiel. Dieser ist im Grunde eine stark ein­gedickte Lösung von Glukose, also Trauben­zucker, in Wasser. Wie du oben schon gesehen hast, ist Glukose ein Einfach­zucker. Er sorgt, zusammen mit schlag­artigem Abkühlen dafür, dass sich die Saccharose­moleküle nicht zu einem Kristall zusammen­lagern können.

 

Das spätere Bonbon enthält dann keinen kristallinen, sondern amorphen Zucker. Von amorphen Stoffen spricht man dann, wenn die Atome darin keinerlei Fern­ordnung besitzen, also nicht regel­mäßig an­geordnet sind. Dem sicher bekanntesten Beispiel dafür begegnest du übrigens ständig - Fensterglas! Und genau so sieht der amorphe Zucker bzw. das Bonbon später dann auch aus. Wie Glas.

Glukosesirup
Amorphe Glukose

Was tun wenn's Bonbon bröselt oder klebt?

Es ist bei der Her­stellung von Bon­bons sehr wichtig, dass ab­solut sauber gearbeitet wird. Ein einziger kleiner Zucker­kristall oder Rühren an der falschen Stelle können genügen und der Zucker kristallisiert aus. Das Resultat ist dann ein bröseliger Klumpen, den man nicht mehr weiter ver­arbeiten kann. Schmecken tut der Zucker dann aber natürlich trotz­dem noch!

 

Es kann jedoch auch passieren, dass man, die bunten Lecker­bissen schon stolz ins Glas ge­füllt, nach ein paar Tagen mit Schrecken fest­stellt, dass sich die Bonbons ver­wandeln: Es be­ginnt mit kleinen runden Flecken, die matt er­scheinen und sich kreis­förmig aus­breiten. Auch hier kristallisiert der Zucker aus, nur eben sehr langsam. Und auch hier wurde bei der Her­stellung etwas falsch ge­macht oder die Bonbons falsch ge­lagert. Richtig ist es, sie nach dem Ab­kühlen direkt luftdicht zu verpacken. Warum? Wegen der Hygroskopie!

 

Hygro...was? Man kennt das ja leider. Was eigentlich pulvrig sein sollte wird klumpig, was knusprig sein sollte wird weich. Binden Stoffe Feuchtig­keit, zum Beispiel aus der umgebenden Luft, sind sie hygro­skopisch. Saccharose ist stark hygro­skopisch, was leider dazu führt, dass Bonbons buch­stäblich zerlaufen wenn man sie zu lange offen herum­liegen lässt. Je höher dabei die Luftfeuchtigkeit, desto schlimmer.

 

Es gibt aller­dings noch einen anderen Grund, warum die selbst­gemachten Bonbons klebrig sein können: Un­gewollte Inversion. Kocht man Saccharose und Wasser zusammen mit Säure wie zum Beispiel Zitronen­säure, die in sehr vielen Bonbons enthalten ist, spaltet dies den Zweifach­zucker Saccharose in Einfach­zucker auf.

Das daraus resultierende Gemisch aus einem Teil Glukose (Trauben­zucker) und einem Teil Fruktose (Frucht­zucker) nennt man Invert­zucker: Ein dick­flüssiger leicht gelblicher Sirup, der gekühlt und gut ver­schlossen bis zu einem Jahr haltbar ist. Im Grunde macht dieser Glukose-Fruktose-Sirup genau das gleiche wie Glukosesirup: Er verhindert die Rück­kristallisation von Saccharose. Verwendung findet er zum Beispiel bei der Herstellung von Speiseeis, da dieses mit seiner Hilfe auch bei tiefen Temperaturen noch cremig bleibt.

 

Was das mit Bonbons zu tun hat? Gibt man die Zitronen­säure beim Bonbon­kochen zu früh hinzu, invertiert ein Teil des Zuckers. Im Gegensatz zu Glukose­sirup sorgt der Invert­zucker dann jedoch dafür, dass die Bonbons extrem klebrig sind. Da hilft nur eins: Genau an das Rezept halten!

Süß­kraft ist nicht mess­bar, statt­dessen muss sie von einer Reihe von Test­­personen sensorisch bestimmt werden. Die Referenz dabei ist Saccharose mit einem definierten Wert von 1. Laktose (Milch­zucker) und Glukose (Trauben­zucker) sind dabei weniger, Fruktose (Frucht­zucker) fast doppelt so süß wie Haushalts­zucker. Stevia schafft es immerhin auf eine bis zu 450-fach höhere Süß­kraft als Saccharose.

Von Fäden, Bällen und harten Brüchen

So viel nun also erst einmal zu den Grund­lagen. Bonbon, Toffee, Fudge und Co unter­scheiden sich jedoch nicht nur in der Größe von eventuell vorhandenen Zucker­kristallen, auch der Wasser­gehalt spielt eine wichtige Rolle. Diesen kann man ziemlich genau bestimmen, nämlich mittels der Temperatur der siedenden Zucker­lösung (Siede­temperatur). Kocht eine Zucker­lösung ohne Deckel verdampft Wasser, der Zucker­gehalt und die Siede­temperatur steigen.

 

Und auch hier siehst du wieder Chemie in Aktion! Löst man irgend­einen x-beliebigen Fest­stoff in Wasser, erhöht sich der Siede­punkt des Wassers. Gleich­zeitig sinkt der Gefrier­punkt. Das ist übrigens auch der Grund, warum man im Winter Salz auf die Straßen streut: Eis und Schnee schmilzen dann schon bei Temperaturen unter null Grad und auf Wasser rutscht man meist erheblich weniger als auf Eis.

 

Aber zurück zur Saccharose: Zuckersirup, der bei 104-110°C siedet, bezeichnet man als "zum Faden gekocht". Die Bezeichnung stammt von der sogenannten Finger­probe. Diese solltest du übrigens nur machen, wenn du ein bisschen Erfahrung mitbringst! Dabei werden Daumen und Zeige­finger in Eis­wasser getaucht, etwas Sirup mit einem Holz­löffel aus dem Topf entnommen und mit Daumen und Zeige­finger auseinander gezogen. Dabei entsteht der besagte Faden. Achtung! Wie das Thermometer schon sagt, ist der Sirup sehr heiß! Zucker in diesem Stadium verwendet man zum Beispiel für Marsh­mallows und er enthält noch ca. 20 % Wasser. Verdampft noch mehr Wasser und steigt somit der Zucker­gehalt, klettert das Thermometer immer schneller in die Höhe. Daher schreckt man den Topf­boden immer in einem Wasserbad ab, wenn der Sirup die richtige Temperatur erreicht hat.

 

113-116 °C - Weicher Ball - 15 % Wasser

In diesem Stadium formt der Sirup, wird er mit einem Holz­löffel entnommen, in ein Glas mit Eis­wasser getropft und zwischen Daumen und Zeige­finger gerollt, einen Ball der leicht nachgibt. Ver­wendung findet dieser Sirup zum Beispiel in Fudge und Fondant

 

117-120 °C - Fester Ball - 12 % Wasser

Es wird gleich verfahren wie oben. Der ge­formte Ball ist zwar noch immer elastisch und klebrig aber eine Spur fester.

 

121-128 °C - Harter Ball - 8 % Wasser

Beim Stadium des harten Balls gibt die leicht klebrige Sirup­kugel unter Druck kaum noch nach. Verwendungs­beispiel: Mäuse­speck.

 

130-140 °C - Schwacher Bruch - 5 % Wasser

Der Sirup kann, wurde er zum schwachen Bruch gekocht und mit einem Löffel in Eis­wasser gegeben, mit den Fingern aus­einander­gezogen werden. Dabei bildet er feste und gleich­zeitig noch elastische Streifen. Dieser Sirup eignet sich zum Beispiel für Toffee oder Karamellen.

 

140-155 °C - Harter Bruch - 1 % Wasser

Dieser nun wirklich teuflisch heiße Zucker­sirup bricht, wenn man ihn aus dem Eis­wasser nimmt und auseinander­zieht. Für meine Seiden­kissen­bonbons koche ich den Zucker auf 153°C.

 

Ab 160 °C wird der Zucker braun und beginnt unverkennbar nach Karamell zu duften. Wie oben schon gesagt, geht das alles ziemlich schnell. Daher un­bedingt aufpassen. Wird der Karamell über 180 °C heiß wird der Zucker bitter und ungenießbar.

In der Nährwert­tabelle von Lebens­mitteln müssen nur Ein- und Zwei­fach­zucker wie Saccharose oder Fructose angegeben werden. Mehr­fach­zucker wie Fruktose-Glukose-Sirup oder Malto­dextrin tauchen da­gegen nur in der Zu­taten­liste auf. Steht auf einem Produkt “Jetzt neu, mit weniger Zucker” be­deutet das nicht, dass tatsächlich weniger Zucker drin ist. Nur eben weniger Ein­fach- bzw. Zwei­fach­zucker. Genau so verhält es sich übrigens mit der Auf­schrift “Weniger Süß”. Auch hier werden Saccharose & Co manch­mal einfach durch weniger süße Zucker ersetzt. Der Zucker­­gehalt an sich muss dabei nicht einmal variieren.

 

 

Noch mehr interessantes Zucker­wissen gibt es übrigens bei einer dem Zucker ge­widmeten Aus­gabe von Quarks & Caspers: "7 Dinge, die Sie über Zucker wissen sollten". Zu finden in der WDR Media­thek (vom 08.12.2015).

Literatur

Jackson, E. B. (1999) Sugar Confectionary Manufacture. Aspen Publishers, Inc.

Husband, T. (2014) ChemMatters: The sweet science of candy making

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Comments: 1
  • #1

    Eberhard Schwarzer, Hildesheim (Friday, 01 July 2016 21:53)

    Schluss mit gedankenlosem Auswickeln, in den "Mundschieben" und Lutschen von Bonbons! Jetzt blicke ich auf jedes Bonbon mit ganz anderen Augen und genieße es nur noch mit Verstand.
    Ein sehr schöner Essay über Zucker, auch wenn man kein begeisterter Koch ist.