想吃“嘎嘣脆”的巧克力?科学家通过3D打印制造出来了

2022-04-25 13:50:50

尽管每个人吃巧克力的习惯并不一样,但总有一部分人,对巧克力的脆度有一定的追求。近日,在一项新研究中,荷兰的科学家团队介绍了如何通过 3D 打印技术,来制作口感最脆的巧克力。

科学家解释,一块经过适当调温的巧克力可能需要数周时间才能完全结晶,而且 V 相晶体本身不稳定,随着时间的推移,它们往往会降解为无光泽的 IV 相晶体。

在新研究中,科学家首先从一个合理的想法出发:大多数人都喜欢咬巧克力时发出的噼啪声,而且越多越好。于是,他们开始尝试设计能够最大化这些“破裂事件”的巧克力形状,最后发现螺旋形状提供了充足的机会来设计和调整裂纹点,这具体取决于咬合的方向。

总的来说,巧克力的整体感官评级, 比如可感知到的裂纹数量,与力-位移曲线测量的裂纹数量呈正相关。

接着,他们开始尝试最大化这种各向异性结构,设计出在某个方向上相对坚固、但另一方向更脆和容易开裂的一系列其它有趣的图案。

为了制造研究所需的巧克力,该团队通过 3D 打印机来完成这项间距的材料准备工作。同时确保巧克力经过适当的回火,以最大限度地形成这些珍贵的 V 相晶体。

为此,他们将巧克力加热至 45 °C(113 °F)以破坏所有晶体,然后冷却添加预调的固体颗粒,以播撒有利 V 相晶体形成的条件,直至降温至 34 °C(93 °F)—这也是 V 相晶体的熔点。

此时,可将巧克力装入容器、使之维持 32℃(90℉),然后将形状逐层打印至 12℃(54℉)的底板上。在需要为下一层打印做准备的时候,还可借助风扇循环空气、以使巧克力尽快凝固。

研究团队表示,虽然取得了一些进展,但显然还有更多的工作要做,例如设计一个能可靠地制造高档回火巧克力的 3D 打印系统。

该研究论文题为“Edible mechanical metamaterials with designed fracture for mouthfeel control”,已发表在《软物质》期刊上。

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