快看！中二所独家520绝密“科学”送礼指南！_风闻

原创：中科院物理所

最近，在实验室埋头干活的Norma总会时不时的感觉到一丝不同寻常的气息。

空气中好像到处漂浮着粉红色的泡泡…路上遇到的情侣看起来更甜蜜了，周围的小伙伴们也更骚动了，连手头一对的1/4波片和偏振片看起来都更眉清目秀了…

打开日历一看，原来是5.20要来了！

作为一直擅长解（gao）决（za）感情问题的中二所，怎么能不给大家献上一份魅力炸弹养成-速成版攻略呢？

首先，就像好的实验数据离不开精准科研仪器，要想赢得对方的好感，也需要一些外物的帮助。

那么现在，问题就转化成为了——“如何挑一件别出心裁、人见人爱的520礼物？”

首先，为保证我们攻略的普适性，让我们先来排除掉过于华（ang）丽（gui）的礼物，毕竟有我中二所在，再平凡的礼物也能散发出知识的光辉。

按照这个思路，为体现本攻略的优越性，我们就来选一种最普通的礼物——巧克力。（毕竟送不出去还能自己吃？）

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毕竟最高端的撩人技巧，只需要最简单的礼物辅助。

也就是说，问题现在又转变成为了——“如何凭借科学知识让巧克力成为最棒的520礼物？”

好，明确了问题之后，我们就可以设法解决问题了。

综述巧克力历史，升温你我之间气氛

想要赢得心仪对象好感的第一步——展现自己丰富而广泛的知识储备。

试问还有什么能比送出巧克力时侃侃而谈巧克力发展史更浪漫的事呢？

相信对方在听完你讲的巧克力历史发展（综述报告）之后，好感度会立马++++++20！

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现在，就让我们一起来学习攻略第一章——巧克力发展史。

如今广受欢迎的巧克力最初诞生于阿兹特克帝国（墨西哥古文明），当时的巧克力还不是如今的模样，而是一种可可豆碾碎，加上香草、胡椒和树汁，再兑上水，搅拌起泡，最后加入玉米粉而制成的带有苦味的饮料。

这种奇特的饮料打动了西班牙探险家埃尔南·科尔特斯（Hernando Cortes），于是科尔特斯带走了一些可可的种子，为巧克力的广泛传播奠定了基础。

可可豆 | 图片来源：pixabay

后来，阿兹特克原本的饮料配方得到了改良，改变为将可可豆磨成粉，并且加入水和糖，这种混合饮料在加热后被称为“巧克力”。

这样的饮品“巧克力”比较像我们今天认识的巧克力，那么固体的巧克力是怎么出现的呢？

巧克力饮料 | 图片来源：pixabay

1828年，可可压榨机的出现改变了巧克力的历史，使用可可压榨机可以将可可脂提取出来，留下可可粉来制作巧克力饮料。

或者在巧克力饮料的制作过程中加入可可脂，就可以得到我们熟悉的固态巧克力。

后来，逐渐有各式各样的配料被加入到巧克力的配方中，出现了各种口味的巧克力。

读到这里，第一章的内容也就结束了，请各位小伙伴勤加复习，保证在送出巧克力时可以富有感情的向心仪对象讲述该内容。

五花八门的巧克力

能不能敲开你的心门？

在第一波综述式破冰聊天展现丰富的知识储备之后，就需要进一步的展示我们各个方面的优点了。第二步，就让我们一起来学习如何通过巧克力展现细心这一优良品质。

虽然我们准备的礼物是巧克力，但这可不是普通单一的巧克力，这是一盒包含着各个种类的巧克力礼盒。

在这一环节，我们就要为心仪对象讲述各种巧克力的特点，在不经意之间表现出自己细心的考虑到了对方的口味，准备了多样化的巧克力。

这也反映了我们将普通礼物化为心意之选的基本思路。

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为了便于分类介绍，我们要先对巧克力有一个明确的定义——巧克力是一种复杂的悬浮物，由大约70%的细固体颗粒（来自糖和可可）组成，处于连续的脂肪相。

在环境温度（约25°C）下，它是固体，在口腔温度（37°C）下融化，产生固体颗粒在可可脂中的平滑悬浮。

相信心仪对象听完你讲的定义，已经开始对你刮目相看，好感度继续++++++10！

这时我们要保持稳定的心态，继续发力——

根据可可固体、乳脂和可可脂的成分，有不同类型的巧克力（黑巧克力、牛奶巧克力和白巧克力），因此最终产品的碳水化合物、脂肪和蛋白质的成分不同。

可可脂 | 图片来源：pixabay

黑巧克力是蔗糖和可可颗粒的悬浮液，在连续的脂肪相中包裹着磷脂，通常是可可脂，总固体含量为65%-75%。

牛奶巧克力则是在黑巧克力的基础上加入了牛奶、奶粉或者炼乳，味道更加甜蜜。

而白巧克力比较特殊，主要成分包括可可脂、糖、牛奶和香料。白巧克力成分与牛奶巧克力基本相同，只是不含可可粉，乳制品和糖粉的含量相对较大，甜度也更高。

不同巧克力的成分含量，包括两种黑巧克力（D1、D2）、两种牛奶（M1、M2）和一种白巧克力（W） | 表格来源[2]

这样一介绍，立马就展现出了你思考问题时清晰的逻辑，好感度继续++++++10！

为了更加详细的介绍不同种类的巧克力，除了味道之外，我们还应该别出心裁的关注其质地、光泽度、颜色、形状、粗糙度和表面纹理等特性。

其中，巧克力质地是由**甘油三酯堆积结构（多晶型）、微观结构特性、分散颗粒、粒径分布和固体脂肪含量（solid fat content SFC）**即产品中固体与液体脂肪的比例等因素综合决定的。

可可脂作为固体巧克力中最重要的成分，当然要被着重关注——可可脂是在制作巧克力和可可粉过程中自可可豆抽取的天然食用油。

巧克力感官特征的核心是连续相脂质成分（主要是可可脂），它影响着巧克力的融化特性和口感特征。

而可可脂可以根据甘油三酯（脂肪酸）的结晶形式分为六种多晶型（I-VI），其中I型最不稳定，V型最理想，在储存过程中可转化为VI型最稳定。

六种多晶型可可脂的温度状态和稳定性 | 图片来源[6]

如果我们在制造过程中想要获得特定形式的可可脂，可以使用一种称为回火的热工艺，在融化温度为32–34°C的可可脂中获得所需的V型。

除了可可脂之外，上面提到的多态甘油三酯也很重要。脂肪酸链之间的距离、相对于链端甲基平面的倾斜角度以及甘油三酯在结晶过程中的堆积方式都是影响多态甘油三酯的最终形态的因素。

除了组成成分之外，巧克力的融化特性也很重要，其主要受到结晶状态和脂肪含量的影响。

可可脂和乳脂的融化曲线 | 图片来源[2]

从上图中我们可以看出，乳脂和可可脂的融化曲线峰值位点存在明显的差异。

不仅如此，不同结晶状态的的可可脂融化温度也存在差异。所以不同种类的巧克力融化特性也是不同的哦！

最后，通过对巧克力形变过程中的声发射（acoustic emission AE）可以定量地研究巧克力的硬度。

在这三种巧克力之中，黑巧克力的硬度更高，变形过程中产生的声发射更强，牛奶巧克力次之，最后是白巧克力。

还不快拉上心仪对象一起细细品味你准备的巧克力，看看能不能感受得到硬度和融化的差异？

巧克力融化会流动

我们之间会不会情愫涌动？

一起品尝过巧克力之后，相信你已经打开了心仪对象的心门，然而征程并未结束，本攻略会教你持续发力，比优秀更进一步。

相信和Norma一样，很多小伙伴都喜欢巧克力在口中融化时的细腻口感，那么这时候，继续输出巧克力流动特性的知识，一定能让你们之间的气氛持续升温！

融化的巧克力是蔗糖、可可和\或乳等的固体粒子在连续脂肪相中的一种悬浮液。

这些分散在悬浮液中的粒子具有多种面孔：它们可能看起来像立方体、甜甜圈、纤维或线圈。

在悬浮液中，表面活性剂覆盖了悬浮颗粒和连续液相之间的界面。当融化的巧克力被舌头剪切时，多种因素综合作用改变着悬浮液中的结构。

下面这幅图说明了多种因素对巧克力流变的影响过程，主要包括：变形、取向、脱团聚和团聚这四个因素。一般来说，前三种机制会导致结构更加均匀，被称为结构效应。

巧克力流变过程中的微观结构示意图 | 图片来源[3]

巧克力在口中融化时，连续的脂肪相转化为连续的水相，与唾液混合，溶解糖颗粒，而脂质和可可固体覆盖在口腔上皮表面。

我们的舌头会在舌头和上颚之间融化的巧克力层中产生剪切流。

根据牛顿定律，舌头施加的剪切应力𝛕是巧克力体积剪切粘度和剪切速率D的乘积，剪切速率本身近似于舌头速度与融化巧克力层厚度的比值。

简而言之，剪切速率和剪切应力之间呈现过零点的直线关系。

不同类型的流变图，横轴代表剪切应力，纵轴代表剪切速率：1.牛顿流体 2.宾汉流体 3.假塑体（如巧克力） | 图片来源[4]

而对于宾汉（Bingham）流体，该直线不过零点，比起牛顿流体向右平移了一段距离，也就是有了一个初始的剪切应力𝛕0。

然而，巧克力的流变学显示出非牛顿的的特征，即粘度η取决于剪切速率、时间和温度。

通常，让我们感到口感很好的巧克力对应于1.5–3.5 Pa·s的粘度，代表性剪切速率为20/s。

从上图中可以看出，巧克力的流变图是一个曲线，其大致的粘度特性可以用公式

来表示，其中K0和K1为参数。

随着剪切应力的增加，口中巧克力的粘度会有阶段性的变化：第一阶段，结构效应占据主导地位，巧克力就会脱离固体的特征，随着剪切应力的增加，粘度会持续降低；

第二阶段，当剪切应力到达另一个阈值𝛕1时，粘度会降低到最小值（0.5-2.0 Pa·s）；

第三阶段，巧克力会发生“结构塌陷”，变为凝聚的絮凝颗粒，粘度随剪切应力或剪切速率以及时间而增加；

第四阶段，凝聚的絮凝颗粒遭到破坏，粘度会随着应力、剪切速率和时间的增加而再次下降。

想不到巧克力在口中融化的过程竟然怎么复杂，是不是更像恋爱中的情绪变化了？

掌握好本攻略第三章，心仪对象绝对会get到你的万千“情”丝，心动指数++++++30！

新型巧克力

共同展望我们未来的幸福生活

最后一步，也是最关键的一步，一定要暗示心仪对象关于我们未来幸福生活的规划。

可是这怎么通过巧克力来实现呢，别急，还真有办法。我们把未来巧克力的发展方向讲一讲，不就合理暗示到了吗！

畅想一下未来的巧克力，如果能让它在加工过程中更容易被制作成各式各样的形状，肯定更有利于未来的小伙伴在520的真情表露呀！

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20世纪20年代初，首次出现了半固态加工巧克力的工艺，巧克力可以通过模具在高压下挤压获得一定的短期柔韧性（short-term flexibility）。

最近的研究发现，在巧克力的主熔化峰以下进行等温冷挤压加工，可使巧克力的液体可可脂含量增加，从而使材料具有暂时的柔韧性。

挤压过程中所做的工作主要是使可可脂发生相变，而不是简单地加热材料。

在这种短暂柔韧的特性下，也许未来将会有和如今很不同的商品巧克力呢？说不定还会有面心立方结构的巧克力？

除了柔韧性之外，巧克力遇热融化的特性总是会给生活带来诸多不便，如果有耐热的巧克力，那我们夏天就不怕巧克力会融化啦！

理想的耐热巧克力应该在高温下不会失去形状和结构，但在口腔中应具有所需的可熔化性，保证我们可以品尝到巧克力的正常口感。

目前，制造耐高温巧克力主要有三种方式，分别为：脂肪改性、糖的微观结构改性和加工工艺的改进。

耐热巧克力的不同生产方法及相关特征 | 图片来源[6]

相信按照本攻略最后一部分内容的暗示，你的心仪对象一定明白了你在为你们的共同未来而思考，我不信TA能不感动！好感度++++++30！！！

综上所述，只要你认真按照中二所的魅力炸弹养成-速成版攻略行动，你的心仪对象一定会在这个浪漫的2022.05.20被你攻略。

还看什么看？还不快去准备巧克力？别忘记路上一定要认真复习本攻略啊！

中二所在评论区等待你成功的故事！

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最后，下面的活动确定不来看看？

参考文献

[1]安梁.巧克力小史[J].同舟共进,2022(03):90-91.

[2]Ol A ,  Am B ,  Ag A , et al. A comparative study of thermal and textural properties of milk, white and dark chocolates - ScienceDirect[J]. Thermochimica Acta, 2019, 671:60-69.

[3]Windhab,  Erich J . What makes for smooth, creamy chocolate?[J]. Physics Today, 2006, 59(6):82-83.

[4]唐梁.巧克力的流动性质[J].食品工业,1993(03):7-10.

[5]Chen Y W ,  Mackley M R . Flexible chocolate[J]. Soft Matter, 2006.

[6]Suri T ,  Basu S . Heat resistant chocolate development for subtropical and tropical climates: a review[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2021(2):1-20.