口感工程:食品科学家确定了“完美巧克力”的形状

2022年4月25日消息——联合利华科学家和荷兰研究人员发现，食物的口感可以像许多其他不可食用材料的物理特性一样被改造。就3d打印巧克力而言，最佳的纹理体验在很大程度上取决于结构——具体来说，当许多裂缝可以“编程”到其表面时。

这一结论来自联合利华的研究人员与阿姆斯特丹大学和代尔夫特大学的荷兰科学家在《Soft Matter》上发表的一项研究。

可食用超材料的设计——这种材料在自然界中找不到，但在实验室中被精心制造出来——以前从未被研究过。这项新研究被誉为设计美味食物的新方法。

将巧克力放入3D打印机中，可以形成任何想要的形状。研究人员强调:“可调谐断裂特性在工程应用中具有诱人的前景，因为这些应用非常需要坚固而坚韧的结构。”“然而，人们对设计断裂如何用于增强人与材料之间的相互作用知之甚少。”

他们特别指出:“特别是，很少有人知道如何使用可调谐骨折来控制咬人时的口感和感官体验。”“对于汤、酸奶、饼干、饼干和昆虫等食品，以及乳剂和蛋白质类食品的设计，控制感官体验是一个重要的主题。”

“虽然机械对比的作用被普遍认为会影响口感，而且3D打印的使用正在成为塑造食品质地的一种有前途的途径，但使用机械超材料来调节口感还没有被探索过。”

微妙的挑战
专业和业余面包师都知道巧克力不是最容易处理的食物材料。简单地加热和冷却就可以把软巧克力变成更脆的回火巧克力，反之亦然。

因此，研究人员面临的第一个挑战是控制他们的建筑材料。他们非常小心地将其加热，加入一些冷巧克力，再次冷却，然后将其放入3D打印机。

这使得他们基本上可以打印任何他们想要的形状的巧克力材料，同时保证基础材料总是具有相同的特性。

科学家们试验的第一种可食用材料形状是一种带有许多扭曲的s形巧克力。我们的目标是测试这种材料是如何断裂的，以及这种断裂在口腔中是如何体验的。

不出所料，折断的特性很大程度上取决于“咬”的方向。

当从上方挤压巧克力时，会依次出现许多不同的裂缝，但当从垂直方向挤压时，通常只出现一条裂缝。

这是机械测试，但也通过将巧克力喂给10名测试者的小组来进行测试。

研究了带有许多曲折的s形地层。裂缝越多越好
大多数人都喜欢食物在嘴里噼啪作响的感觉——正如研究人员概述的那样，“噼啪声越多越好”。

在证明了这样的体验是可以设计的之后，研究人员测试了一些不同的结构，以确定一种结构，其中裂纹的数量可以“编程”到材料中。

事实证明，螺旋形巧克力超材料具有“相当有趣和可调谐”的特性。

当材料被机械压制时，线圈的数量不仅直接控制了裂纹的数量;在吃巧克力时，测试面板还能清楚地分辨出裂缝少还是多。

此外，录音显示，被咬巧克力时发出的声音反映了巧克力的裂缝数量，增加了愉快的进食体验。

完美的巧克力
研究人员提出了这样一个问题:“设计令人愉快的饮食体验是一个反复试验的问题吗?还是说可食用材料真的可以在制造它们之前被设计和微调?”

科学家们发现，通过一个精心选择的数学模型，他们确实可以优化某些形状的巧克力，例如，当从某些方向被咬时，它们的抗碎性。

根据嘉吉公司研究在美国，十分之七的消费者表示，口感会给食物和饮料带来更有趣的体验。在糖果行业尤其如此，感官体验的提升会带来更大的放纵感。

3D打印巧克力的卷数决定了它在食用时形成的裂缝数量，这是享受度的关键因素。在过去的一年里，为巧克力提供开胃口感的包体的例子已经扩展到坚果、饼干、牛轧糖、蛋白酥皮和蜂窝状。结晶花瓣甚至酥脆的冻干酸奶和蜂蜜也出现在食谱中。

同时，柔软的质地也可以用大块的糕点，如布朗尼，也可以用糖果或干果。为了获得更凝胶状的口感，巧克力制造商进一步探索了软糖和棉花糖的添加。

质地继续在食品配方中发挥主导作用，超越了甜味的领域。前一个软物质物理研究来自丹麦和德国的研究人员探索了鹅肝和pâté的食物微观结构和流变学如何影响其整体口感体验——揭示了脂肪分布如何显著影响结果。

本杰明·费雷尔

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