К числу отличительных особенностей какао-масла следует отнести стойкость к действию кислорода воздуха, способность к продолжительному хранению без проявлений признаков прогоркания. Причина стойкости какао-масла заключается в наличии в нем сильного антиокислителя, состав которого до настоящего времени не уточнен. Полагают, что антиокислительные свойства проявляет хлорогеновая кислота. Предполагают также, что преимущественное содержание и ацилов (ненасыщенных) в положении 2, а в положениях 1 и 3 s ацилов (насыщенных) служит биологической защитой какао-масла против химического окисления.
Интересный опыт для подтверждения этого предположения приведен А. Г. Верещагиным. Какао-масло подвергли переэтерификации. Переэтерификацией называется реакция обмена между разными сложными эфирами; ее можно провести и между триглицеридами.
В результате этой реакции было нарушено исходное строение какао-масла, при котором и ацилы в основном находятся в 2-положении и очень малые их количества содержатся в 1- и 3-положениях. Нарушение исходного строения привело к тому, что химическое окисление переэтерифицированного какао-масла оказалось более ускоренным, чем для жидких масел, содержащих в 1- и 3-положениях много ацилов ненасыщенных кислот.
Структура глицеридов sus и преобладание их в какао-масле оказывают значительное влияние на физико-химические и структурно-механические свойства какао-масла. Глицериды типа sus образуют однородную кристаллическую решетку, что приближает какао-масло по свойствам к веществам с однородным составом.
Температура плавления какао-масла (определенная при полном расплавлении) 33-36°С близка к температуре плавления триглицеридов типа sus, в частности 2-олеопальмитостеаринов, температура плавления которых, по данным А. Л. Рапопорта, 34,5°С. При комнатной температуре эти глицериды твердые.
В составе триглицеридов имеются и высокоплавкие, например 1, З-дистеаро-2-пальмитин с температурой плавления около 60°С. Наряду с высокоплавкими есть и жидкие при комнатной температуре триглицериды: 1-стеаро-2-линолео-3-олеин, 1-пальмито-2-лино-лео-3-олеин и триолеин. По-видимому, указанные триглицериды, как высокоплавкие, так и жидкие при комнатной температуре, вследствие их малых количеств незначительно влияют на температуру плавления какао-масла и его твердость. Плавление какао-масла в узком интервале температур, который лишь немного ниже температуры тела человека, обусловливает немажущуюся поверхность какао-масла, отсутствие салистости.
Температура застывания какао-масла немного ниже температуры плавления вследствие способности какао-масла к переохлаждению. Близость температуры плавления и застывания определяет сравнительно небольшие затраты холода в охлаждающих шкафах на кристаллизацию какао-масла при затвердевании шоколадных изделий.
Содержание твердой фазы какао-масла в зависимости от температуры исследовано Р. Д. Нормановой. В интервале температур 18-20°С доля твердой фазы достигает 70%, уменьшаясь с повышением температуры. Предельное напряжение сдвига какао-масла при 20° С, равное 400 Па, характеризует большую твердость какао-масла при комнатной температуре.
Вследствие высокого содержания в шоколаде какао-масла свойства последнего отражаются на качестве шоколада. Немажущаяся поверхность и легкое «таяние» шоколада во рту при отсутствии салистости, твердость и хрупкость шоколадной плитки при комнатной температуре служат неотъемлемыми показателями качества шоколада, которые обусловлены свойствами какао-масла.
Какао-маслу присущи и полиморфные свойства, имеющие важное практическое значение в технологии шоколада. Полиморфизм какао-масла вынуждает усложнять процесс изготовления шоколада, вводить специальную подготовительную к формованию операцию - темперирование - и применять сложные темперирующие машины.
Полиморфные свойства какао-масла, как и многих других веществ, проявляются в способности к образованию нескольких кристаллических модификаций, обладающих неодинаковой устойчивостью. Образующиеся модификации называют полиморфными формами, а явление их образования - полиморфным превращением или полиморфизмом.
Известны два вида полиморфных превращений - энантиотропные и монотропные. Энантиотропные превращения обратимы, полиморфные формы могут взаимно переходить друг в друга при повышении или понижении температуры системы без расплавления, т. е. в твердом состоянии вещества.
При условии постоянства внешнего давления, например при атмосферном давлении, полиморфные формы при определенной температуре имеют одинаковую упругость пара, поэтому одинаково устойчивы и находятся одна с другой в равновесии. Эта температура называется точкой превращения или перехода.
Изменение температуры, при которой сохраняется равновесие системы, в том или ином направлении приводит к нарушению равновесия; при температуре выше точки перехода устойчивой становится одна из форм, при температуре ниже точки перехода - другая.
Примерами обратимых полиморфных превращений может служить полиморфизм азотно- и сернокислых солей калия, рубидия, цезия, азотнокислого аммония и др., среди многочисленных органических соединений - полиморфное превращение четыреххлористого анилина.