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巧克力分子学: 丝滑口感,卵磷脂造

过去在生产巧克力的时候,瑞士人无意中发现了“精磨”(Conche)过程,这让巧克力的丝滑口感和香浓风味上升到了“艺术”的高度。这个过程其实就是不断地混合、碾磨与搅拌巧克力液,让可可脂均匀分布在巧克力里。不过,通过搅拌和摩擦生热,这其中也许促进了一些物质的挥发以及酸类物质的释放与氧化,最终产生了巧克力的奇妙口感与风味。然而科学家们至今还没完全弄明白这其中到底发生了什么。

目前,科学家们还没彻底搞明白巧克力生产过程里发生了怎样的物理与化学反应。图片来源:nipic.com 

而卵磷脂呢,就可以在这个过程里通过降低熔融状态的巧克力粘度来影响巧克力最后的口感。

也许你从来没有听说过,但卵磷脂在巧克力及其他很多食物的制作中都扮演了十分重要的角色。卵磷脂(Lecithin)是一大帮说出来你就不想继续看下去的化学物质——磷脂、磷酸、胆碱、甘油、脂肪酸等等——的混合物。一般你能在动植物的组织内,以及卵黄内找到它。人们第一次就是从蛋黄里分离出的这种物质——所以它被称为“卵”磷脂。目前它被证明是一种无毒的表面活性剂,作为食品添加剂活跃在各种食品生产里。

人们已经发现,卵磷脂对于食物的流变性质以及延长食物保质期有非常好的效果。但人们一直都不清楚在分子水平上,卵磷脂是如何作用并影响巧克力的口感的。卵磷脂是一种混合物,结构也不尽相同,在不同的环境中会有不同的分子组成。制作巧克力时,我们该选择哪种卵磷脂,才能让巧克力有更好的口感呢?一直以来巧克力制造商大部分都依赖于一个比较“笨”的方法:用不同类型的卵磷脂逐次尝试、反复试验从而来完善自己的巧克力秘方。

现在,科学家们提出了一种方法,讨论了如何用分子动力学的方法在分子水平上进行模拟,来解释卵磷脂如何在“精磨”过程里让巧克力形成芳香气味,丝滑质地以及美好口感。近日,德国慕尼黑大学的研究员们在发表的论文1写道,他们可以“运用分子动力学的方法来从新的视角观察巧克力精炼过程中卵磷脂与蔗糖分子结合的作用”。

除了用不同类型的卵磷脂逐个尝试,我们还有更好的方法来探索巧克力的配方吗?图片来源:gexing.com

“关于巧克力制作过程中卵磷脂如何作用有很多的假设,”论文的首席作者海科·特里森(Heiko Briesen)解释道,“但是我们已经能够阐明这一过程的机制。”海科介绍道,问对问题是至关重要的第一步:“分子动力学仅仅允许我们在纳秒或纳米的尺度上进行建模——然而现实中影响巧克力口感的工艺过程往往持续几分钟或几小时。”

“不过当我们提出了一个相当具体的问题时——比如我们希望了解卵磷脂分子是如何附着到糖分表面的——和它相关的许多问题就迎刃而解了。”

为了描述卵磷脂的分子组成和性质,研究人员通过不平衡分子动力学模拟来研究不同磷脂头基和蔗糖晶体表面的相互作用,探究不同磷脂与蔗糖晶体脱离的难易程度。研究结果显示,不同的卵磷脂的确和蔗糖分子相互作用的强度不同。如果两者相互作用强,那么卵磷脂和就比较难分离;反之则更容易分离。这其实就是在模拟巧克力的“精磨”过程中,卵磷脂吸附在蔗糖上的过程。卵磷脂与蔗糖的吸附将改变巧克力的粘性,从而产生不同的口感。

研究人员认为,将来这个指标能够帮助食品科学家们定性地分析巧克力的口感来源,以及帮助他们选择制造过程里的卵磷脂种类。如果没有能够模拟不同卵磷脂将如何影响巧克力口感的方法,那么只能依赖于反复的试验了。虽然这项发现离投入巧克力产业还有一定的距离,但理解这一机制对于食品学家将至关重要。

“我坚信未来分子动力学一定可以有效的支持食品科学。”海科总结道。(编辑:Jerrusalem 

PS:巧克力的吃法也有很多种……

参考文献:

  1. Kindlein M. Ineraction between phospholipid head groups and a sucrose crystal surface at the coca butter interface, J. Phys. D: Appl. Phys.
The End

发布于2015-09-03, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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邮菜菜

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