Warum dunkler Schokolade schmilzt im Mund, nicht in der Hand

Wir alle wissen, was passiert, wenn eine Tafel Schokolade in einen Rucksack an einem sehr heißen Tag sitzt: es schmilzt, und selbst wenn es resolidifies, es wird nie ganz gleich aussehen. Aber was ist, wenn Sie Ihre Schokolade einen höheren Schmelzpunkt haben anpassen könnte?

Sie können wahrscheinlich nur durch ein paar Grundlagen der Materialwissenschaft, laut Jennifer Dailey, ein Student in der Materialwissenschaft und Technik an der Johns Hopkins University. Vor kurzem unterrichtete sie ein Kurzplatz mit Schokolade zu 20 Einführung in die Konzepte hinter wie atomare (oder molekulare) Struktur bestimmt die Eigenschaften einer bestimmten Substanz – in diesem Fall, Valrhona-Schokolade.

Schauen Sie sich verschiedene Schokoladen Proben unter einem Rasterelektronenmikroskop (REM), wie Dailey Studenten (bei Vergrößerungen von 400 bis zu 5.000-Mal), und Sie sehen werden, dass jeder eine etwas andere Kristallstruktur hat. Es ist alles Schokolade, aber jeder ist eine verschiedene so genannte "allotropen." Wie Ethan Siegel über bei Forbesschreibt:

Während Kohlenstoff bilden kann, Diamant, Graphit, Nanoröhren, Buckminsterfullerenes oder sogar Bleistiftmine je nachdem, wie es zusammen bindet, kann Schokolade nehmen, auf sechs verschiedene unterschiedliche Kristallstrukturen, je nachdem, wie die Schokolade Moleküle nebeneinander montieren. Möchten Sie ausgefallene klingen, bedeutet dies, dass Schokolade ein sechs-Phasen polymorphe Kristall.

Durcheinander mit der Kristallstruktur und Sie durcheinander mit grundlegenden Eigenschaften der Schokolade. "So viel der Materialwissenschaft ist nur herauszufinden, wie wir die Struktur, die wir wollen [zu] machen können bestimmte Eigenschaften für einen bestimmten Verwendungszweck" sagte Dailey — wie Optimierungen der Schmelzpunkt der Schokolade. Der Schlüssel dort wird immer nur das richtige Verhältnis zwischen Milchfett und Kakao in Ihre Schokolade. Dunkle Schokolade hat einen höheren Anteil an Kakao im Verhältnis zu Milchfett, so es einen höheren Schmelzpunkt hat. Dunkler Schokolade schmilzt im Mund; Milchschokolade ist viel eher in der Hand schmelzen.

Dies war die Grundlage für die Schokolade temperieren Experiment Dailey hatten ihre Schüler im Rahmen des Kurses auftreten. "Wir gingen durch diese Phasendiagramme zeigen, was bei welchen Temperaturen Kristalle erscheinen würde," sagte sie. In der ersten Phase erhitzt sie die Schokolade, bis es eine Flüssigkeit mit keine mehr Kristalle war dann es gerade genug, abgekühlt so dass ein paar Kristalle zu bilden begann. Aber nicht alle Kristalle sind gleich; in diesem Fall wollte die Schüler nur die Kristalle, die einen höheren Schmelzpunkt hatte.

Der Trick ist, die Schokolade, ein zweites Mal, um nur ein paar Grad zu erhitzen. Das zerstört die unerwünschten Kristalle (wie solche mit einem niedrigeren Schmelzpunkt). Dann die Flüssigkeit in Formen gegossen und aushärten lassen. Wenn alles well—i.e., wenn die Schüler die Temperatur perfekt während der Härtungsverfahren kontrolliert – das Endergebnis war ein Stück Schokolade glatt, seidig.

Vielleicht fühlte Sie die Bestürzung der weiße Flecken in einer ansonsten unberührten Stück Schokolade zu finden. Dailey sagt, dass die Zuckerkristalle oder flache Kügelchen sind. Bei ersteren dieser Kristalle bilden sich, wenn Schokolade nass oder feuchter Umgebung ausgesetzt ist. Zucker ist sehr gut löslich in Wasser, so dass es sich auflöst, dann das Wasser verdunstet, und du bist mit Zuckerkristalle auf der Oberfläche der Schokolade links.

Und was ist mit diesen alten Block des Bäckers Schokolade, die ein Jahr lang in Ihrer Speisekammer geeitert hat? In diesem Fall würde die weißen Flecken Fettkügelchen, und während es nicht hübsch aussehen – und eine seltsame düstere Mundgefühl haben würde, weil diese Kügelchen sind nicht gleichmäßig, die Schokolade verteilt – Dailey schwört, es ist absolut sicher zu essen. Durch das Härtungsverfahren legen und Ihre fragwürdigen aussehende Choco-Block werden gut wie neu.

Experimente mit Schokolade zu tun, ist Spaß und alle, aber habe die Schüler wirklich irgendetwas Greifbares lernen? Um dies herauszufinden, lief Dailey eine separate Experiment auf der Seite. Gab sie Tests vor und nach dem Kurs ihre Schokoholic-Schüler und Junioren unter einer traditionellen Thermodynamik Klasse – wo der Schwerpunkt liegt auf Metalle wie Stahl, Gold oder Kupfer anstatt Schokolade – nur um zu sehen, welche Gruppe das Material am besten gelernt. "Meine Schokolade Schüler begann auf einem niedrigeren Niveau, nur weil die Hälfte von ihnen aus den Geisteswissenschaften kommen," sagte sie. "Aber sie hatten identische endende Partituren." Es machte mich so glücklich. Sie lernten."

Ach, bekommen nicht ihre Schüler, tatsächlich ihre experimentellen Schokolade zu essen, da all dies in der Abteilung Materialwissenschaften Labor, um eine Reihe von Substanzen, die es nicht wirklich klug fand zu Essen ist. Auch für die SEM-Bildgebung, musste sie sputter-eine dünne Beschichtung von Platin über die Oberfläche, da Schokolade ist ein Isolator, kein Dirigent. (SEM nutzt Elektronen für bildgebende Verfahren, also ohne diese Beschichtung, es keine Bilder von der Schokolade gäbe). Dailey machte es Ihnen durch die Anführung von einem ortsansässigen chocolatier traf sie auf einem Bauernmarkt, lassen Sie die Schüler seine waren zu probieren.