สามารถทำช็อกโกแลตที่ไม่ละลายในฤดูร้อนได้หรือไม่? - วิทยาศาสตร์ที่รวม "การละลายในปาก" และความทนทานต่อความร้อน

หากคุณเคยลืมช็อกโกแลตไว้ในรถในช่วงฤดูร้อน คุณอาจจะจินตนาการถึงผลลัพธ์ได้ตั้งแต่ก่อนเปิดบรรจุภัณฑ์

ช็อกโกแลตที่เคยเป็นแผ่นจะสูญเสียรูปทรงและติดอยู่ที่ด้านในของกระดาษห่อ แม้ว่าจะนำไปแช่เย็นอีกครั้งก็อาจจะไม่สามารถคืนความเงางามและสัมผัสที่นุ่มนวลได้

อย่างไรก็ตาม ในโลกของวิทยาศาสตร์อาหาร ปัจจุบันมีการวิจัยเกี่ยวกับ "ช็อกโกแลตทนความร้อน" ที่สามารถรักษารูปทรงได้แม้ในอุณหภูมิสูง

นักวิจัยมีเป้าหมายที่จะสร้างช็อกโกแลตที่ไม่เพียงแค่แข็งและไม่ละลาย แต่ยังสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิประมาณ 38-45 องศาในระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษา และละลายอย่างนุ่มนวลในปากเหมือนช็อกโกแลตทั่วไป

แม้ว่าจะดูเหมือนเป็นการปรับปรุงที่ง่าย แต่ความอร่อยของช็อกโกแลตนั้นเกิดจากคุณสมบัติที่ละลายที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิร่างกาย

หากทำให้ทนความร้อนมากเกินไป ช็อกโกแลตจะละลายยากในปาก แต่ถ้าให้ความสำคัญกับการละลายในปาก ช็อกโกแลตจะไม่ทนทานต่อการขนส่งในฤดูร้อนหรือการขายกลางแจ้ง

การวิจัยช็อกโกแลตทนความร้อนจึงเป็นการท้าทายทั้งในด้านเทคนิคการทำให้ไม่ละลายและการรักษาความอร่อยที่ละลายในปาก

ทำไมช็อกโกแลตถึงละลายในมือ

ส่วนประกอบหลักที่กำหนดการละลายในปากของช็อกโกแลตคือเนยโกโก้ที่ได้จากเมล็ดโกโก้

เมล็ดโกโก้ที่เก็บเกี่ยวจะถูกหมักในสภาพที่ถูกห่อหุ้มด้วยเนื้อผลไม้ ในกระบวนการนี้ จุลินทรีย์จะย่อยสลายน้ำตาลในเนื้อผลไม้และสร้างสารที่นำไปสู่กลิ่นเฉพาะของช็อกโกแลต

หลังจากนั้น เมล็ดจะถูกทำให้แห้งและคั่ว จากนั้นบดละเอียดจนกลายเป็นวัตถุดิบที่เรียกว่ามวลโกโก้ เมื่อบีบอัดมวลโกโก้ จะได้เนยโกโก้ซึ่งเป็นไขมัน และผงโกโก้ซึ่งเป็นของแข็ง

ในกรณีของดาร์กช็อกโกแลต มวลโกโก้ เนยโกโก้ และน้ำตาลจะถูกผสมและบดละเอียด จากนั้นเข้าสู่กระบวนการที่เรียกว่าคอนชิ่ง ซึ่งจะลดความชื้นและสารระเหยที่ไม่พึงประสงค์ และทำให้เนยโกโก้ห่อหุ้มอนุภาคน้ำตาลและโกโก้ สร้างสัมผัสที่นุ่มนวล

ขั้นตอนสำคัญสุดท้ายคือการเทมเปอร์

การละลายช็อกโกแลตที่อุณหภูมิที่กำหนด การทำให้เย็น และการเพิ่มอุณหภูมิอีกครั้ง จะทำให้ผลึกของเนยโกโก้เรียงตัวในรูปแบบที่ต้องการ ช็อกโกแลตที่เทมเปอร์อย่างเหมาะสมจะมีผิวเงางามและมีเสียงกรอบเมื่อหัก

ผลึกเหล่านี้จะละลายที่ประมาณ 34 องศา

เนื่องจากอุณหภูมินี้ต่ำกว่าอุณหภูมิร่างกายเล็กน้อย ช็อกโกแลตจึงคงสภาพเป็นของแข็งในอุณหภูมิห้อง แต่จะละลายอย่างรวดเร็วเมื่ออยู่ในปาก ความแตกต่างของอุณหภูมินี้คือสิ่งที่สร้างการละลายเฉพาะของช็อกโกแลต

ในทางกลับกัน ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิเกิน 30 องศา ช็อกโกแลตจะนิ่มลงอย่างรวดเร็ว และในที่ที่โดนแสงแดดโดยตรงหรือบนรถขนส่ง อาจจะต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่สูงขึ้น

จุดหลอมเหลวที่ต่ำซึ่งสร้างความอร่อยกลายเป็นจุดอ่อนในการเก็บรักษาและการขนส่ง

สามวิธีที่นักวิทยาศาสตร์ลองใช้

ในการวิจัยช็อกโกแลตทนความร้อน มีสามวิธีหลักที่ถูกทดลอง

สร้าง "โครงสร้างภายใน" ด้วยอนุภาคน้ำตาล

วิธีแรกคือการเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคของน้ำตาลที่มีอยู่ในช็อกโกแลต

การเติมน้ำในปริมาณน้อยมากหรือสารที่เข้ากับน้ำได้ง่าย เช่น กลีเซอรอลหรือซอร์บิทอล จะทำให้ผิวของอนุภาคน้ำตาลละลายเล็กน้อย

เมื่ออนุภาคน้ำตาลที่ละลายแล้วเชื่อมต่อกัน จะเกิดเครือข่ายสามมิติภายในช็อกโกแลต เครือข่ายนี้ทำหน้าที่เหมือนโครงสร้างของอาคาร ป้องกันไม่ให้ของแข็งพังลงเมื่อเนยโกโก้เริ่มละลาย

เนื่องจากไขมันที่ละลายถูกกักเก็บในช่องว่างของเครือข่าย รูปทรงทั้งหมดจึงถูกเก็บรักษาได้ง่ายขึ้น

อย่างไรก็ตาม น้ำเป็นสิ่งที่จัดการได้ยากในการทำช็อกโกแลต

หากเติมน้ำน้อยเกินไป เครือข่ายจะไม่เพียงพอ แต่ถ้ามากเกินไป ความหนืดในระหว่างการผลิตจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และอาจเกิด "ชูการ์บลูม" ที่ทำให้ผิวช็อกโกแลตดูขาว

การเติมน้ำอย่างหยาบๆ ไม่ใช่คำตอบ ต้องควบคุมปริมาณที่น้อยมากอย่างแม่นยำ

เปลี่ยนส่วนผสมของไขมันเพื่อเพิ่มจุดหลอมเหลว

วิธีที่สองคือการเปลี่ยนองค์ประกอบของส่วนไขมันที่มีเนยโกโก้

มีวิธีการแทนที่บางส่วนของเนยโกโก้ด้วยไขมันพืช เช่น ไขมันเชีย น้ำมันปาล์ม หรือไขมันเมล็ดมะม่วง ซึ่งมีคุณสมบัติคล้ายกับเนยโกโก้และรักษารูปทรงได้ดีในอุณหภูมิที่สูงกว่า

การวิจัยเกี่ยวกับ "โอเลโอเจล" ที่กักเก็บน้ำมันในโครงสร้างเจล หรือ "บิเจล" ที่รวมโครงสร้างเจลของน้ำและน้ำมันเข้าด้วยกันก็มีการพัฒนาอยู่ การทำให้ของเหลวในน้ำมันไหลได้ยากขึ้นจะช่วยรักษารูปทรงแม้อุณหภูมิจะสูงขึ้น

อย่างไรก็ตาม ยิ่งเพิ่มจุดหลอมเหลวมากเท่าไร ช็อกโกแลตก็จะละลายยากขึ้นในปาก

ชนิดและปริมาณของไขมันที่เติมอาจทำให้รู้สึกเหมือนมีขี้ผึ้งหรือเทียนบนลิ้นได้ เนื่องจากสารกลิ่นจะปล่อยออกมาเมื่อไขมันละลาย หากการละลายช้าลง กลิ่นก็อาจเปลี่ยนไปด้วย

แม้จะปรับปรุงเพียงตัวเลขความทนทานต่อความร้อน แต่หากผู้บริโภครู้สึกว่า "แข็ง" "กลิ่นอ่อน" หรือ "มีไขมันเหลือในปาก" ก็อาจไม่ถือว่าประสบความสำเร็จในฐานะสินค้า

ไม่เปลี่ยนวัตถุดิบ แต่เปลี่ยนวิธีการผลิต

วิธีที่สามคือการเปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิตหรือโครงสร้างภายในแทนการเปลี่ยนแปลงส่วนผสมของวัตถุดิบ

การทำให้อณูของน้ำตาลและโกโก้มีขนาดเท่ากันและปรับเงื่อนไขของการคอนชิ่งหรือการกลั่น จะทำให้อณูเรียงตัวกันแน่นขึ้น การสร้างโครงสร้างที่อณูของแข็งสนับสนุนกันจะช่วยให้แม้บางส่วนของไขมันจะกลายเป็นของเหลว แต่โครงสร้างทั้งหมดจะไม่พังง่าย

มีวิธีการทำให้ช็อกโกแลตเป็นชั้นบางๆ และซ้อนกัน หรือสร้างช่องว่างอากาศเล็กๆ ภายใน

ตัวอย่างเช่น ช็อกโกแลตที่มีโครงสร้างพิเศษที่มีชั้นบางๆ ซ้อนกัน จะทำให้ความร้อนส่งผ่านภายในช้าลง และนิ่มช้ากว่าช็อกโกแลตแผ่นทั่วไป

ความทนทานต่อความร้อนไม่ได้ขึ้นอยู่กับ "ใส่อะไร" เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับ "ประกอบภายในอย่างไร"

แม้จะเป็นอาหาร แต่แนวคิดนี้ใกล้เคียงกับการออกแบบวัสดุก่อสร้างหรือวัสดุผสม

ความแตกต่างกับขนมที่มีอยู่แล้วที่ "ละลายยาก"

สำหรับผู้บริโภค ขนมช็อกโกแลตที่ละลายยากไม่ใช่สิ่งใหม่

ช็อกโกแลตที่หุ้มด้วยเปลือกน้ำตาล ช็อกโกแลตที่อบให้แข็ง หรือสินค้าที่รวมกับบิสกิตหรือเวเฟอร์จะทำให้มือไม่เลอะง่ายกว่าช็อกโกแลตแผ่นทั่วไป

เหล่านี้ไม่ได้ทำให้ช็อกโกแลตทนความร้อนอย่างสมบูรณ์ แต่ทำให้ง่ายต่อการจัดการโดยการปกป้องภายนอกหรือสนับสนุนโครงสร้างด้วยวัสดุอื่น

หากเป้าหมายคือการหยิบกินด้วยมือในฤดูร้อน วิธีที่มีอยู่ก็ให้คำตอบบางส่วนแล้ว

ปัญหาที่ยากที่นักวิทยาศาสตร์กำลังเผชิญคือการเพิ่มอุณหภูมิที่ทนได้โดยไม่เปลี่ยนแปลงลักษณะภายนอก การแตก กลิ่น รสชาติ และการละลายในปากให้ใกล้เคียงกับช็อกโกแลตแผ่นทั่วไป

ต้องปรับเปลี่ยนคุณสมบัติที่ทำให้ช็อกโกแลตเป็นช็อกโกแลตโดยไม่สูญเสียเสน่ห์

ทำไมช็อกโกแลตทนความร้อนจึงจำเป็น

ช็อกโกแลตทนความร้อนถูกวิจัยมาเพื่อการกระจายในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน อาหารทหาร และอาหารฉุกเฉิน

ในช่วงหลังๆ ความจำเป็นนี้กลายเป็นสิ่งที่ใกล้ตัวมากขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิในฤดูร้อนที่สูงขึ้นและการขยายตัวของเครือข่ายการขนส่ง

แม้จะสามารถรักษาคุณภาพในร้านค้าที่มีเครื่องปรับอากาศ แต่ระหว่างการผลิตจากโรงงานไปยังคลังสินค้า ศูนย์กระจายสินค้า รถส่งของ และหน้าร้าน อาจมีจุดที่การควบคุมอุณหภูมิขาดตอน

การเพิ่มอุปกรณ์ทำความเย็นอาจดูเหมือนเป็นทางออก แต่การขนส่งในอุณหภูมิต่ำต้องการการลงทุนในอุปกรณ์สำหรับยานพาหนะและคลังสินค้า รวมถึงค่าไฟฟ้า เชื้อเพลิง และค่าบำรุงรักษา ในพื้นที่ที่การจ่ายไฟฟ้าไม่เสถียร การรักษาอุณหภูมิต่ำอย่างต่อเนื่องอาจเป็นเรื่องยาก

หากช็อกโกแลตมีความทนทานต่อความร้อนสูงขึ้น อาจลดการทิ้งสินค้าและลดพลังงานที่ใช้ในการทำความเย็นได้ ร้านค้าที่ไม่สามารถขายในฤดูร้อนหรือร้านขนาดเล็กที่ไม่มีอุปกรณ์ทำความเย็นจะสามารถจัดการได้ง่ายขึ้น

การใช้งานจะขยายไปยังการใช้งานกลางแจ้ง การเก็บสำรองในกรณีฉุกเฉิน อาหารกลางวันในโรงเรียน อาหารทหาร และการขนส่งระยะไกล ซึ่งช็อกโกแลตแผ่นทั่วไปใช้งานได้ยาก

วัตถุดิบโกโก้ก็ได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศ

ปัญหาความร้อนที่อุตสาหกรรมช็อกโกแลตเผชิญไม่ใช่แค่การละลายของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

การปลูกโกโก้ซึ่งเป็นวัตถุดิบก็ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิสูง การเปลี่ยนแปลงของปริมาณฝน ภัยแล้ง และโรคพืช

การประชุมสหประชาชาติว่าด้วยการค้าและการพัฒนาได้ชี้ให้เห็นถึงสภาพอากาศที่ผิดปกติในแอฟริกาตะวันตก โรคพืช และการขาดแคลนการจัดหาว่าเป็นสาเหตุที่ทำให้ราคาคาโก้เพิ่มขึ้นอย่างมากระหว่างเดือนกรกฎาคม 2022 ถึงกุมภาพันธ์ 2024

การประมาณการขององค์การโกโก้นานาชาติในเดือนพฤษภาคม 2026 ระบุว่าในปี 2023-24 จะมีการขาดแคลนคาโก้ทั่วโลกประมาณ 492,000 ตัน แม้ว่าในปีถัดไปคาดว่าจะกลับมามีส่วนเกินเล็กน้อย แต่สถิติอาจมีการปร