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本文摘要

眾所周知，巧克力在味覺中占有特殊的地位，很大程度上它的魅力在于其獨特的口感。而綿密的口感取決于巧克力中脂肪相的成分以及懸浮在脂肪中的可可、牛奶和糖顆粒的大小。本文中我們將通過激光衍射測量不同巧克力的粒度分布，來討論粒度對巧克力口感的影響，及其對優化生產工藝的幫助。

巧克力中顆粒大小的重要性

巧克力生產商對消費者進行的廣泛研究表明，一旦大量顆粒超過 30 微米，口感就會開始變差，消費者會認為巧克力質量較差。

粒度是影響最終產品質地的主要因素，可通過研磨和凝固這兩個研磨步驟來控制[1]。這兩個步驟都需要耗費大量的時間和精力，因此如果能更好地控制粒度，除了能保證產品質量外，還能通過優化工藝節省大量成本。激光粒度儀（如 Mastersizer 3000）既可用于實驗室環境，也可用于生產線旁，以測量生產過程中不同階段的材料粒度。

早期巧克力生產中，添加牛奶是個問題，因為牛奶是一種季節性產品，當制造商想制作巧克力在圣誕節銷售時，牛奶已經過季了。解決這個問題的辦法有兩個：使用奶粉或奶屑。奶屑是將牛奶、糖和可可固體一起烘干，形成的奶基復合顆粒[1]。干燥后的奶屑可以儲存起來，供全年使用。雖然，現在鮮奶可以全年供應，奶屑工藝成本較高，但由于奶屑巧克力與奶粉巧克力的風味不同，所以，奶屑工藝仍用于保持某些品牌的特色風味而存在。

在本文中對比了黑巧克力、牛奶巧克力和白巧克力的粒度分布差異，并對其口感影響進行解析。在第二個實驗中，比較奶屑巧克力和奶粉巧克力的粒度分布，解釋了奶屑巧克力工藝成本高的原因。

材料與方法

為了盡量減少巧克力生產過程中的變化和成分變化，我們選擇了同一系列和品牌的黑巧克力、牛奶巧克力和白巧克力進行測量。黑巧克力、牛奶巧克力和白巧克力的微粒成分見表 1。

表 1：不同類型巧克力中的微粒成分

使用超聲波對巧克力樣品進行預分散，并使用配備 Hydro MV 分散裝置的 Mastersizer 3000 進行測量。

測試結果

三種巧克力的粒度分布形狀存在明顯差異（圖 1）。

圖 1：一家制造商生產的不同類型巧克力的粒度分布圖

它們有一些共同的特征：大顆粒峰約為 30 微米，小顆粒峰約為 5 微米。需注意，30 微米峰在黑巧克力中表現為輕微的肩狀。這些粒徑的比例會因巧克力的種類而異，并且可能與不同成分的存在及其比例有關。例如，大顆粒似乎與從黑巧克力到牛奶巧克力再到白巧克力中糖含量的逐漸增加相對應。由于在黑巧克力中這些大顆粒的比例要小得多，因此消費者會認為其具有更順滑、更奢華的口感，而其他巧克力則不然。

從黑巧克力到牛奶巧克力再到白巧克力，Dv50 和 Dv90 的粒度都在增加，而 Dv10 沒有明顯變化（表 2）。由于巧克力制造商的主要興趣在于檢測是否存在大顆粒，因此關鍵參數通常是 Dv95 或甚至 Dv98，在這些參數中我們可以檢測到巧克力類型之間的顯著差異。另外，也可以直接從分析中獲得 30 微米以上的比例。

表 2：不同類型巧克力中 30 微米以上顆粒的百分位數和比例

奶粉和奶屑巧克力中的顆粒大小

同一制造商生產的奶粉巧克力和奶屑巧克力的粒度分布見圖 2，粒度統計見表 3。

圖 2  一家制造商生產的奶粉和奶屑牛奶巧克力的粒度分布

在這幅粒徑分布圖中，巧克力的混合材料性質再次顯現出來，其粒度分布同樣呈多峰分布。與奶屑巧克力相比，奶粉巧克力中的兩個主要峰更為接近。而奶屑巧克力中有一種奶粉巧克力中沒有的細粒峰。這些特點使奶屑巧克力和奶粉巧克力在粒度分布和質地上各具特色。

這些差異的根源在于不同的配方和加工工藝。奶酥巧克力的 Dv90 值低于奶粉巧克力，因此消費者會認為奶屑巧克力口感更細膩。這可能是巧克力質量的真實反映，也可能與每個品牌的口味和質地有關。因為奶屑巧克力中的奶基復合顆粒進入加工過程時的粒度比奶粉顆粒更大，奶屑巧克力的研磨工序要比奶粉巧克力更長，成本也更高。

表3  奶粉和奶酥巧克力中上述顆粒的百分位數和比例

結論

粒徑超過 30 微米的顆粒是巧克力質量的關鍵參數。激光衍射儀是巧克力質量控制測量的理想儀器，因為它可以檢測到與加工和產品類型有關的粗顆粒的變化。粒度大于 30μm 的顆粒所占的比例可以很容易地測量出來。

參考文獻：

[1] Beckett, S. T. (2008). The Science of Chocolate (2nd ed.). York: Royal Society of Chemistry.