在2月14日情人节这一天，很多人会给恋人或家人朋友赠送巧克力。因此，在很多国家，2月份都是巧克力消费的旺季。
有些人会在情人节来临时挑战自己，亲手制作巧克力，但结果往往不是太硬就是味道不够好。实际上，要做出好吃的巧克力需要一定的科学知识，只是简单地熔化后再凝固并不能做出好吃的巧克力。
入口即化的秘密在于“结晶”
巧克力独特口感的来源是使巧克力成型的可可脂。在不同的温度下，可可脂的硬度会有何种变化是非常重要的。
构成可可脂的分子在固体状态下呈结晶结构。结晶是分子或原子有规律地呈周期状排列的结构。但当温度上升，结晶结构便会消失，变成液体。
我们对比了一下黄油和可可脂在不同温度下的结晶比例（上图）。结晶比例是指构成油脂的分子中呈结晶状态的比例。比例越高，固体程度越高。在这里为了表述简单，认为结晶比例越高，物体就越硬。
黄油在接近冰箱冷藏室的温度10℃时，结晶比例只有40%左右。我们一般认为黄油是固体，但实际上它的分子中大多数不能结晶，而是呈现出像液体一样的状态。分子中的一部分产生了结晶，支撑了剩余呈液体状态的分子，因此，黄油整体看上去是固体。正因为具有这种性质，黄油不会一掰就断，而是用手指碰一下就会有熔化的感觉。
而可可脂在10～25℃时结晶比例高达80%以上，比黄油硬得多。这就是巧克力一掰即断的秘密。但当温度超过30℃时，可可脂的结晶比例会急剧下降；当温度升至35℃时，结晶比例几乎为零。这种性质使巧克力拥有入口即化的特征。30℃以上是比体温稍低的温度，当把巧克力放入口中时，巧克力会随着体温而温度升高，在口中很快熔化。
决定熔化方式的是3种油脂
为什么可可脂会有这样的熔化方式呢？这是由构成可可脂的分子的特性所决定的。可可脂和黄油都是无数油脂分子聚集在一起形成的。油脂是由甘油和脂肪酸结合在一起形成的链状分子。
脂肪酸的种类很多，因此，和哪种脂肪酸结合就决定了油脂的性质。甘油有3个部位（羟基）能和脂肪酸结合，甘油和3个脂肪酸结合的油脂被称为“甘油三酯”（TAG）。
黄油或色拉油都是由100种以上各种各样的TAG混合在一起形成的。因此，不是某一个TAG的性质决定了黄油整体的性质，而是各种油脂分子的性质合在一起形成了黄油的性质。因此，黄油不会在某个特定的温度下突然变为液体。
而可可脂主要只含有3种TAG——POS、SOS和POP。这3种油脂的性质极大程度影响着可可脂整体的性质。首先，这3种TAG的熔点很接近。因此，可可脂不像黄油那样一点点熔化，而是到达熔点后再一起熔化。
此外，和一般油脂相比，可可脂中油脂的熔点较高。熔点在10～20℃的油脂很常见。但POS和POP的熔点达到了36℃，SOS的熔点更是达到了42℃。可可脂的结晶主要由这3种油脂形成，因此具有30℃以上的较高熔点。
可可脂的结晶可达6种
然而，并不是只要使用了可可脂就能制造出入口即化的巧克力。除了所含TAG的性质，油脂的结晶结构也在很大程度上影响着熔点。油脂的结晶结构取决于分子的排列方式。油脂的结晶结构大致可分为α型、β’型和β型3种。当然，同种物质可能具有多种结晶结构，称为“多晶型现象”。
可可脂可根据油脂分子的排列方式分为6种晶型。分别为I型～VI型（上表）。其中，I型和II型按大分类来说属于α型，III型和IV型属于β’型，V型和VI型属于β型。
根据结晶结构的不同，可可脂的熔点也各不相同。其中V型结晶的特性最为理想，它的熔点比体温稍低。实际上，此前介绍的可可脂特性（入口即化等）都是以V型结晶的可可脂为对象的。
由于I～IV型的熔点过低，如果使用这些结晶类型的可可脂制作巧克力，就会出现即便是拿在手上也会化得黏糊糊的现象。而VI型的熔点比36℃还要再高一点，故不易熔化，且由于易形成针状的较大结晶，手感和口感都会比较粗糙。此外，VI型还容易产生“反霜”现象，从而进一步影响外观和口感。因此，要制造出美味的巧克力，如何制造V型结晶便是关键所在。
耐心调温制造出“美味的结晶”
那么，该如何制造V型结晶呢？其中一种非常重要的方法被称为“调温法”（tempering）。这种方法是将熔化的巧克力再次凝固时，通过细微地温度调节来控制结晶形状。
调温法并非是通过科学研究得到的方法，而是巧克力匠人凭借自身的感觉和经验总结出的方法。这种方法只要有温度计和耐心就能实现，如果想在情人节里挑战一下手工巧克力，那么请一定要试试调温法。笔者自己尝试后发现，和单纯地只是冷却后再凝固的巧克力相比，这种方法做出的巧克力风味更胜一筹。
下面将详细介绍一下调温法。首先，用50℃左右的高温将巧克力的结晶全部熔化。然后，一边搅拌一边冷却至26～27℃。这时，可可脂中的结晶主要是IV型结晶。由于熔点低的I～III型结晶在这个温度下会熔化，所以不会存在。而形成V型和VI型结晶会比IV型结晶所需的时间长，所以在这个阶段还不会产生。
冷却至26～27℃后，重新加热至31～32℃。这时，由于超过了IV型结晶的熔点，因此，IV型结晶熔化，迅速形成熔点更高的V型结晶。不过，这种操作的机制目前还未完全弄清楚。有一种说法是，在IV型结晶熔化后的液体中存在着成为V型结晶基础的结构，但这一点并没有经过科学证实。
操作时很重要的一点是，要一边搅拌巧克力一边把这个温度（31～32℃）保持30秒左右。如果在这时可可脂中能顺利形成小的V型结晶，那么接下来再慢慢降低温度，就可以把小的V型结晶作为“种子”制作出全部以V型结晶形成的巧克力。如果制作出的巧克力外观有光泽，那么成功的可能性就很高。
可能有人会觉得这样太麻烦，直接把巧克力熔化后将温度降至30℃后保持一段时间不就可以直接形成V型的种子结晶了吗？但实际上，使用这种方法制造种子结晶比调温法所需的时间长得多。调温法只需要几分钟就可以完成，这个方法可能需要几周的时间才能得到种子结晶。因此，先做出IV型结晶，以此为基础再制造V型结晶的调温法其实是非常高效的。
本文节选自《科学世界》2021年第1期
