企业中心     成为行家
返回顶部
【科普】巧克力为何迷人?探探其中的化学秘密
【科普】巧克力为何迷人?探探其中的化学秘密
Thu Sep 07 09:15:30 CST 2017 黎明化工

9月1日,新的巧克力国家标准正式实施,这个标准大名叫《巧克力及巧克力制品、代可可脂巧克力及代可可脂巧克力制品GB/T 19343-2016》,新标准将原有的两个标准(分别关于巧克力和代可可脂巧克力)合二为一。

  大家一定很好奇,巧克力的标准里都有哪些内容?如何区分市面上各种巧克力品质高低?

  今天为你一一讲述。

众神的食物


巧克力为国人所知,其实还不到一百年的时间。

  虽然有零星传入,但巧克力真正走进国人的视野还要追溯到二战的太平洋战争时期,伴随着美国援助物资和美国大兵的大量进入,巧克力这一美军的标配才逐渐为国人所知晓。

  其实,巧克力的历史要追溯到三千多年前的美洲,巧克力的主要成分——“可可”,原产于中南美洲的墨西哥、委内瑞拉等地,早期的奥尔梅克文明里就有“可可”这一单词。

后来的玛雅人将可可豆烘干碾碎,加水和辣椒等,混合成一种暗黑的饮料“Chocolatl”,我们现在说的“巧克力”正是来源于这一发音。

  其后的阿兹特克人十分钟爱这种饮料,在祭祀等重大场合中才会饮用。因此林耐给可可豆命名为Theobroma cacao,Theobroma源自于希腊语,意为“众神的食物”。

走出美洲


  伴随着15世纪开始的地理大发现,许多美洲的新奇玩意开始被欧洲人所了解,第一个发现巧克力的欧洲人据信是哥伦布

  1502年,他从“新世界”归来后,将一批奇妙的珍宝呈献给西班牙国王,其中就包括可可豆。

  然而,当时并没有引起大家注意,直到另一位西班牙船长埃尔南·科尔特斯将可可豆和巧克力饮料的秘方带到欧洲。

埃尔南·科尔特斯Hernán Cortés

 又苦又辣的Chocolatl自然很难获得欧洲人青睐,但是天才的西班牙人去掉辣椒,加入蜜糖和其它香料,一种在未来影响深远的饮料就此横空出世。

  西班牙人的天才不仅在食品上,商业头脑才是其根本,为了商业利益,他们小心地保守了这一秘密达上百年之久。

  17世纪,两位西班牙公主先后嫁给法国国王,在这两位王后的推动下,饮用巧克力成了贵族时尚,风靡欧洲。

从饮料走向食品


巧克力饮料虽然时髦,但并未在大众中普及,原因不仅是价格高,而且不方便。

  由于需求的不断增加,人们将可可树引种到非洲和南亚大量种植,有了稳定的原料供应,价格也随之大幅下跌。借着工业革命的东风,新技术层出不穷,人们不断地改良着巧克力饮料。

  荷兰人Coenraad Johannes van Houten率先开发出了将可可浆中的可可脂压出的方法,并于1828年申请了专利,打开了巧克力固体化的大门。

Coenraad Johannes van Houten

  1819年,Francois Louis Cailler在莱蒙湖畔开设全瑞士首家巧克力厂,生产出历史上第一块巧克力砖。1929年,Cailler巧克力被雀巢兼并,但品牌一直保留了下来。

现代的Cailler巧克力

 1847年,英国的Francis Fry和Joseph Fry兄弟在可可浆中添加额外的可可脂,再加入糖和香料,制成了可咀嚼的巧克力块,即现代巧克力的原型。现今巧克力的制作基本都沿用这种组成。

1847年开始生产的可咀嚼巧克力块

迈向新高度


  尽管固体巧克力已经出现,但是口味仍然不是很理想。

  作为饮品时,巧克力加牛奶非常容易,但是固体巧克力加入牛奶时,不仅混合困难,也无法成型。

  Cailler先生的女婿,Daniel Peter尝试过多次,仍然无法解决这一难题。

  正好他的邻居Henri Nestle(没错,就是雀巢公司的创始人)正在开发一种婴儿食品,用到了牛奶的浓缩品炼乳。受此启发,他将炼乳加入巧克力中,于1875创制出牛奶巧克力。

  由于其均衡的口感,牛奶巧克力成为了今天消费量最大的巧克力品种。

丹尼尔·彼得Daniel Peter

  1879年,巧克力制作的另一个重要技术——精炼被发明了出来。

  瑞士人Rodolphe Lindt致力于改进巧克力的品质,废寝忘食地钻研方法。

  据说有个周末,身心疲惫的Lindt在回家时,忘了关巧克力磨机的电源,周一上班时,他发现多转了几天的巧克力变得非常细腻香滑。


精炼前后对比

  研究发现,在这个研磨过程中发生了一系列物理和化学反应,包括我们熟知的美拉德反应(糖酯化反应)。现在,精炼已经是巧克力生产的标准工序之一。

后来,Lindt的设备和工艺被收购,并以Lindt命名,成为高端巧克力的代表之一,这就是大家熟知的瑞士莲。

鲁道夫莲Rodolphe Lindt

  进入二十世纪,各种夹心巧克力被发明了出来,形成了今天丰富多彩的巧克力家族。

一战和二战期间,巧克力作为军需品配给各国大兵,仅二战时美军就配给了3亿块巧克力。巧克力迅速成为了平民化的食品,风靡世界。

当然,军品巧克力的口感往往比民品差,二战时美军的D级口粮就被美国大兵吐槽为“狗食”。原因十分搞笑,既不是为了省钱,也不是厂家偷工减料,而是军方为了减少士兵偷吃,刻意要求厂家这么做。

著名的D级口粮Field Ration D

  目前,全球人均年消费巧克力约1kg,中国才0.1kg,只有全球平均值的十分之一,差距不小啊。


  可以猜一猜,人均年消费巧克力最高的国家是?

  相信很多人都答对了,最高的是瑞士,约9kg,是中国的九十倍。

  更为尴尬的是,如今我国的巧克力市场完全成了国外品牌的天下,高端市场自不必说,中端市场上德芙、费列罗、好时等长期占据着销量排行榜前列。

  放眼国内品牌,勉强跻身中档的金帝已经在去年停产,稍有名气的徐福记、金丝猴等也大多被外商合资。剩下的本土品牌,主要靠着代可可脂巧克力在低端市场苦苦支撑。对于世界第二大经济体的中国,这不能不说是一个巨大的遗憾。

可可豆


  巧克力的主原料是可可豆,它是梧桐科常绿乔木可可树的种子。

挂满可可果的可可树

 可可果实形状像甜瓜,重量在250克至500克之间。

  打开可可果,里面一般有20—50枚约2厘米长的可可豆。

打开可可果,就可以看到白色的可可豆

 然而经过3-9天的充分发酵,可可豆就变成了深棕色,并开始散发我们熟悉的巧克力香。经过清洗和晾晒后,可可豆就可以包装运输了。

发酵前的可可豆(图左)和发酵后的可可豆(图右)

然而经过3-9天的充分发酵,可可豆就变成了深棕色,并开始散发我们熟悉的巧克力香。经过清洗和晾晒后,可可豆就可以包装运输了。

处理好的可可豆

可可豆的品种主要有四种

克里奥罗(criollo)是原生种,香味浓厚,苦味和酸味较淡,是可可豆中的贵族。

但因容易感染病毒,种植困难,只在中美洲少量种植,约占世界总产量的5%左右,主要供应高档巧克力品种。


佛拉斯特罗(forastero)也是原生种,香味微弱一点,涩味,苦味,酸味等比较强,是大路货。

原产于亚马逊地区,现主要在西非、东南亚等地大量地栽种,约占总产量的80%左右。


特立尼达里奥(trinitario)是两者的杂交种,容易栽种,品质介于两者之间。

产于中南美国家,总产量占约10-15%。


那斯努(nacional)是 forastero的改良品种,有独特的辛香及花香味,品质优良。只在厄瓜多尔有少量种植,总产量占约1%。


  就像高级茶叶会标明茶树的品种,高档的巧克力也会标明可可豆的品种。

包装盒最下方,特地标注出使用的是100%克里奥罗(criollo)可可豆

前期工序


    包装好的可可豆被运往世界各地的加工厂。

在加工厂里,可可豆经过分选、烘焙后,在粉碎的同时被去掉外皮。

  随后,碎可可豆被放入巨大的磨机,研磨产生的温度使得富含油脂的可可豆变成了糊状,我们称之为可可浆,可可浆冷却后就是可可块



压 榨


可可块含有约52%的可可脂,放入压榨机后,分离出可可脂,剩余的残渣就是可可粉,通常仍有10-20%的可可脂。

可可脂(图左)和可可粉(图右)

 上集说过,巧克力是可可浆中加入了额外的可可脂,可可粉其实是过剩的。多出来的可可粉,除了一部分做成代可可脂巧克力外,大多进入食品工业,成为各种糕点和饮品的原料。

巧克力饼干

成 型


 将可可块、可可脂、糖,香料、奶制品等按照一定比例混合后,放入机器精炼。各家精炼的程序不同,也造成了巧克力风味和品质的差异。精炼好的巧克力被放入调温机,经过调温后,就可以成型包装了。


只溶在口 不溶在手

  这句广告词很好地诠释了巧克力的特性,而这一特性的秘密就在于可可脂。

    可可脂是一种主要由三种脂肪酸(油酸、硬脂酸、棕榈酸)构成的脂肪,熔点在34-36℃,恰好低于口腔温度,但高于体表(手掌)温度。

  可可脂的另一特点就是熔化曲线很陡,那种在口中瞬间熔化的感觉非常美妙。

  可可脂有六种晶型(γ、α、Β”、Β’、βρ、β),其中最后两种熔点最高,也最稳定。

  前面工艺里“成型”部分提到的“调温”,作用就在于控制这两种晶型的生成,这样做出来的巧克力外表致密光滑,稳定性高。

  我们有时能看到手工制作巧克力时,会将巧克力浆倒在大理石板上操作,这个过程就是调温,操作师的技术和经验决定了巧克力的品质。

手工调温

分类


  巧克力按照组成大体分成三类:黑巧克力、牛奶巧克力和白巧克力。



     简单地说,黑巧克力不含牛奶成分,白巧克力不含可可块或可可粉,牛奶巧克力都有。

  新的巧克力标准对此作了规定:

   总可可固形物就是巧克力中“可可块+可可脂+可可粉”的总量。

    非脂可可固形物是总可可固形物减去可可脂的含量。

    新的标准与旧标准相比,没有什么变化,但与欧美发达国家标准相比,黑巧克力含量指标还有一点差距,这次修订时没有接轨,有些遗憾。

    这次标准修订时,最大的变化就是将代可可脂巧克力标准和巧克力标准合二为一。

    那么代可可脂巧克力与巧克力有什么区别呢?其实我们留心的话,会发现有些巧克力是标注“代可可脂巧克力”的。

     简单地说,巧克力中非可可脂植物脂肪添加不能超过5%,否则只能称为代可可脂巧克力,即使可可脂的含量达到了国标也不行。

  由于可可产量有限,价格较高,因此很多产品使用植物油代替可可脂,这样做出来的产品,在口感、香气上都有所欠缺。

  特别是如果使用氢化植物油代替可可脂,不仅价格便宜,加工时还可以省去调温工序,是廉价巧克力的首选。但由于含有反式脂肪酸,对身体有潜在的危害。

  巧克力与其它材料一起做成的食品称为巧克力制品。国标中规定,巧克力制品中的巧克力仍然要符合巧克力的标准,而且含量不少于25%(重量比)。

  比如巧克力夹心饼干,夹心用巧克力的品质和含量必须符合标准。那些只是在饼干里添加了可可粉的,有一点巧克力味,最多只能叫代可可脂巧克力制品,与真正的巧克力制品还是有区别的。

  通常,我们会将巧克力含量大于60%的巧克力制品仍然称为巧克力,比如果仁巧克力。

 巧克力之所以得到大众喜爱,除了口感好,还因为含有许多有益成分。

可可碱

  大家最熟悉的就是它了,大名叫3,7-二甲基黄嘌呤。


  它能兴奋中枢神经,松弛肌肉,提高心律———难怪吃巧克力会让人产生爱情降临的感觉。

  有趣的是甲基黄嘌呤家族还有两个大名鼎鼎的家伙——茶碱和咖啡碱。三者结构非常类似,只有一个甲基的差别。而且它们都有一丝苦味,让神经兴奋的功能也相似。

  茶、咖啡、可可并称世界三大饮料,殊途同归是因为有科学的道理在里面,真是很奇妙!

黄烷醇(Flavanol)

  可以促进体内一氧化氮的形成,从而帮助舒张血管壁,降低血压。

色氨酸(Tryptophan)

 是制造血清素的原料,帮助改变情绪、睡眠,缓解疼痛。

苯乙胺(Phenethylamine)

 与恋爱时大脑分泌的化学物质类似,带给你愉悦和爱的感觉。


  巧克力的这些有效成分都含在棕褐色的部分里,所以只含有可可脂的白巧克力不具有上述的功效。

  此外,由于可可脂本身没有味道,白巧克力中加入的糖不需要中和可可碱等成分的苦味,因此,白巧克力吃起来会更甜一些。

  当然,巧克力也有不好的一面。

  首先是高脂,通常巧克力含30—60%的可可脂,而且可可脂中的饱和脂肪酸比例较高,含量约60%,甚至超过了猪油。

其次是高糖,巧克力的含糖量通常在30—50%。

  这两项指标说明巧克力是一种高热量的食物,不加节制地食用容易导致肥胖和龋齿。

  有人说,不对啊,网上说研究证明吃黑巧克力不但不胖,还能减肥。

  可惜,这个研究是假的,是下面这位仁兄杜撰的。

躺着的就是John Bohannon

    当然,现在确实有低糖低脂的巧克力,是挺健康的。但是一来价格很高,二来大部分人难以适应这种口感,所以我们在美味和健康之间,还是需要做出一个选择。

  市面上的巧克力产品丰富多样,如何判断它们的品质呢?

  如果打开包装,会看到,优质的巧克力有明亮光滑的的表面,无气泡、无白霜,掰开有清脆声,闻起来有浓郁的可可香味。

  而品尝时,优质的巧克力会突然变软、融化,舌感细腻、滑润。

    很多情况下,无法打开巧克力观察和试吃,这时,阅读标签就很重要了。

  总可可/可可固形物,以及可可脂含量高低都表示了品质的高低。还有一个需要注意的是配料表次序,通常是按照含量从高到低排列,如果白砂糖排在前面,那么肯定很甜,如果配料表前几位中出现了植物油,那必定是代可可脂巧克力。

     同时,还要注意生产日期,日期越新越好,长时间放置对品质也会有影响。特别是遇到高温后,巧克力容易出现白色的脂霜,不仅外观难看,口感也会变得很差。

  当然,巧克力的品种千差万别,品尝的感觉也因人而异,很难科学地评判哪种巧克力是最好的。不过,有时考虑太多也是一种负担。对于个人来说,自己喜欢的巧克力就是最好的。

  最后,分享一句电影《阿甘正传》里的台词:“生活就像一盒巧克力,你永远不知道拿到的下一颗是什么。”

来源:科学大院


编辑「黎明院企划部」

      化工让生活更精彩

Thu Sep 07 09:15:30 CST 2017 黎明化工
塑问
粤ICP备14074250号 All Rights Reserved
增值电信业务经营许可证:B2-20170012
广州赛聚新材料有限公司及其子公司广州快塑电子商务有限公司出品
suwenteam@iplas.com.cn
地址  广州市天河区珠江东路28号越秀金融大厦第六层09-16单元
快塑网logo 安全联盟
微信二维码
在这里有前沿的知识、专业的专家
实力的企业。和他们一起关注产业动态。分享您
的经验、见解、知识、技能