【生活化學】幫巧克力美容的祕密武器

■科學家用X光來研究巧克力,找出了巧克力表面為什麼會出現白色斑點的原因。

LIBRAKV/SHUTTERSTOCK
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撰文|陳勁豪

巧克力是市面上最常見的點心之一,不論是便宜的巧克力棒或是高級的精品巧克力,小小一塊往往都可以給我們很大的滿足。但是有時候打開巧克力包裝之後,會看到巧克力上有些小小的白斑。儘管專家都表示這是巧克力的正常變化,不會對風味有任何影響,但是看到這些白斑,總是會讓人在享受巧克力前先擔心了一下。

事實上白斑的問題可說是每個巧克力大廠最常被客訴的部份。這些白斑在英文被稱為「fat bloom」,中文稱為「油斑」。巧克力簡單來說是由可可粉、糖、奶粉跟可可脂混合加熱後冷卻而成。在室溫的時候,巧克力裡面所含的脂肪有可能會融化而滲出巧克力的表面,冷卻之後便可能會殘留在巧克力表面上,並凝結成白色的脂肪斑點,也就是我們所看到的白斑。因為壞掉的巧克力有可能會因為發霉而產生白斑,因此這些白斑除了很明顯的會影響視覺效果之外,很多人可能會認為這些巧克力已經壞掉變質。對高級巧克力來說,巧克力裡面的脂肪含量的改變可能會改變巧克力內的晶體結構,因此也有可能會造成口感的差別。

為了徹底研究這個問題,一群德國科學家利用位於德國漢堡DESY實驗室的PETRA-III所產生的X光來研究這個問題。他們把巧克力的基本原料(可可粉、糖、奶粉、可可脂)混合後磨成粉,然後用X光照射這些粉末以得到巧克力的晶體結構。這是史上第一次科學家可以即時觀察巧克力晶體結構的變化。

他們在這些巧克力粉末中滴入了一些葵花子油,發現葵花子油會很快的滲入巧克力中間的孔洞。這個快速的過程有可能是因為毛細現象所引起的。

有趣的是,樣品靜置幾個小時之後,這些外加的葵花子油融化了巧克力中的可可脂並使之變成液態。這些脂肪會軟化整個巧克力,使得這些脂肪更容易於巧克力間的孔隙移動,也更有可能就會流到巧克力的表面上而形成油斑。

知道了油斑產生的原因,就有可能提出解決的方法。這群德國科學家發現,減少巧克力裡面的空洞結構可以減少脂肪的堆積,就可以減少油斑問題的產生,進而提昇巧克力的品質。

另外,控制巧克力的溫度使巧克力裡面所含的液態脂肪含量便少,也可以有效減少油斑的問題。他們發現,巧克力所需要的儲藏溫度不能太高,也不能太低。這其實不難想像,因為溫度太低,巧克力的脂肪會太硬變得口感不好,溫度太高巧克力會融化而根本拿不起來。攝氏18度是他們建議的理想溫度。

我想這些研究人員在做這些研究的時候,大概也常常利用巧克力棒補充體力吧!

原始論文:Tracking Structural Changes in Lipid-based Multicomponent Food Materials due to Oil Migration by Microfocus Small-Angle X-ray Scattering
ACS Appl. Mater. Interfaces, Article ASAP
DOI: 10.1021/acsami.5b02092
Publication Date (Web): April 20, 2015

參考來源
Science News 2015/05/07: X-rays reveal how chocolate turns white

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作者:陳勁豪 科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。2011年於美國紐約州立石溪大學(SUNY at Stony Brook)取得博士學位,研究主題為相對論性重離子碰撞(Relativistic Heavy Ion Collision)。長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯。

 

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