生活中的材料震惊原来顶尖的巧克力制
是新材料在线?的一档趣味栏目，带领大家发现隐藏在我们身边的材料科学。生活中的材料，只有你想不到！
在小编我的记忆中，有两部关于巧克力的电影给我留下了深刻的印象，一部是《浓情巧克力》，另一部是《查理和巧克力梦工厂》。巧合的是，这两部电影都是由约翰尼德普主演的，当年他还没有成为今天的德普大叔。
不管是讲述爱情美好的《浓情巧克力》，还是充满童真幻想的《查理和巧克力梦工厂》，电影中的巧克力都给人以甜蜜、幸福和快乐。而在我们日常生活中，这种美味的甜点也常常作为礼物在情侣、亲人以及朋友间传递情谊。
然而，可能出乎你意料的是，巧克力的背后其实蕴含着相当丰富的材料学知识。下面，小编就带大家来一探究竟。
巧克力究竟是什么东西巧克力是一种以可可脂为连续相，糖和可可粉等微粒为分散相的高度分散高度乳化的多相分散体系。这样说太学术了，简而言之，巧克力就像一栋由可可脂建造的“楼房”，而可可粉、糖、牛奶以及其他成分则相当于里面的“居民”。
虽然不同国家，不同品牌的巧克力，但总的来说，巧克力可以分为以下几类：
由于巧克力的市场需求量较大，现在也有用人造的类可可脂、代可可脂（月桂酸型和非月桂酸型）代替天然可可脂添加于巧克力及其制品中的产品，但这个不在我们今天的讨论范围内。
为什么有些巧克力特别好吃是不是配方相同的巧克力味道都差不多呢？答案肯定是否定的，巧克力美味的秘密不仅仅在于它的配方，还与可可脂的结晶特性相关。
可可脂的主要成分是一种叫做甘油三酯（triglycerides）的大分子，能在不同的条件下凝固形成不同的结晶。作为构建巧克力的“楼房”，可可脂的这个同质多晶现象对其口感至关重要。
天然可可脂有6种晶型，不同晶型的熔点不一样，排列紧密程度不一样，获得条件不一样，更重要的是口感不一样。总之，可可脂多晶型特性直接影响到巧克力制品组织结构、光泽以及塑性温度范围。在所有的晶型当中，β晶型是每一位巧克力大师的追求，脆断性适中，表面光滑亮泽。更重要的是这种晶型存在的巧克力熔点近34℃，这个温度与我们人体的温度接近。这意味着，这种形态的巧克力平时可以以固态方式存放，而在与人体接触时才会融化——这便是我们所说的入口即化，一款优秀巧克力所必须具有的特性。
如何才能获得β晶型的巧克力呢？——答案是调温工艺
在巧克力工厂中
巧克力工厂中的制作过程的要点包括以下5点：
（1）原料预处理：可可脂在常温下呈固体状态，投料前应先将其加热熔化。砂糖晶体颗粒粗大，影响口感，且易磨损设备，投料前应先将其磨成糖粉；
（2）混料：将可可脂、可可粉、糖以及奶粉、香草（如果有的话）等依品种不同而不同按一定配比混匀。
（3）精磨：将混料经过三辊机或五辊机，降低其颗粒度，形成高度乳化的、均一的物理分散体系。
（4）精炼：在此过程中可去除部分水分和挥发性酸，进而改善巧克力风味。
（5）调温：巧克力的调温工艺就是通过温度变化和机械处理，使可可脂能在恰当时间内形成一定数量（0.1%-1%）的细小β型晶体，以使其在后续的冷却固化过程中能以稳定晶型快速结晶。调温工艺是获得β型晶体巧克力的关键。
现代化的巧克力工厂
事实上，现在巧克力工厂大部分都已经实现了高度的自动化和流水线化。传统的调温工艺主要就是调节温度，使巧克力浆料中的油脂形成β晶型。在传统调温工艺的基础上，还衍生出来添加乳化剂、添加晶种、采用超声波等不用的改进工艺，而且具体的调温问题也还和巧克力中牛奶以及其他成分的含量相关。
在你自己的厨房中
（1）选择合适的材料：如果你想自己在家做巧克力，首先要选择正确的原料。市面上很多巧克力是不能进行调温的，最好选择天然可可脂的含量大于31%的巧克力。当然，如果选用天然可可脂的含量66%的黑巧克力效果更好。不要买到代可可脂的巧克力了，这种巧克力是没有调温这一说的，而且口感味道与天然可可脂是有差别的。
天然可可脂含量较高的黑巧克力
（2）融化巧克力：一般都采用隔水加热的方法，会比直接加热温度更好控制，不要重蹈《爱情公寓》中胡一菲直接用锅加热巧克力，然后把厨房烧掉的覆辙-_-!。
隔水加热法
融化后的巧克力
（3）冷却降温：冷却降温的方法主要包括两种：
播种法：将另外的已经调过温的固态巧克力块（在国外也被称为seedchocolate），放入已融化的液态巧克力中，搅拌冷却。在这个步骤中，已经调过温的巧克力充当的是β型晶体晶种的作用，在液态巧克力中的形成晶核，促进β型晶体的结晶生长。Ps.材料学中的晶体知识没白学吧！
播种法
大理石台冷却法：将融化的巧克力倒在大理石台上，用刮板反复快速刮切，直至巧克力变成浓稠状。这个过程实质是借用大理石加速液态巧克力的冷却，让β型晶体的生长占据优势，避免缓慢冷却生产其他的晶型。Ps.是不是非常像金属热处理中，不同的冷却温度会得到不同的组织形态一样！
大理石法
（4）回温与注模冷却。在很多用来自制的巧克力的包装上，都有以上步骤需要控制的温度曲线，可以作为参照。Ps.是不是很像我们曾经接触过的热处理工艺曲线！
调温曲线
怎么样，巧克力的制作比你想象中要复杂吧。如果你将买来的巧克力加热融化，然后不进行调温的话，是无法恢复到之前的口感和色泽的。这也是《爱情公寓》中，即使没有失手把厨房烧掉，胡一菲的“菲克力”也注定无法获得成功的原因。
巧克力中的材料学看完这么多，你应该可以总结出来：除了配方以外，微观结构、制作工艺都会对巧克力的口味口感产生影响。说到这里，你是不是脑海中浮现出当年课堂中的那个四面体呢？会不会也觉得巧克力也是一种神奇的材料呢？
可可脂-香草相图
巧克力的DSC热分析
其实关于巧克力的研究还有很多，这些研究都能对食品行业带来指导作用，而且学材料的我们也能从中看到很多熟悉的研究方法和思路，比如我们熟知的DSC热分析法、X射线衍射等分析手段。当然，这些科学家并不是来搞笑的，事实上这些实验结果对巧克力的制作具有非常关键的指导意义。
生活中的材料，远比你想象中的奇妙“生活就像一盒巧克力，你永远不知道下一块是什么滋味”。其实阿甘手中的巧克力就像我们生活中的材料，每一种都有各自独特的地方，如果你去用科学的方法，用材料学的眼光去剖析，也许能带给你更多的惊喜。
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