Czekolada o idealnej strukturze. Podjęto próbę jej stworzenia z pomocą drukarki 3D 22.04.2022

Niderlandzkim inżynierom szczególnie zależało na tym, żeby słodycz podczas gryzienia „trzeszczała” i rozpadała się w przyjemny dla podniebienia sposób. 

Richard Tango-Lowy, fizyk i właściciel sklepu ze słodyczami, przed kilkoma laty przyznał w rozmowie z portalem „Chemistry World”, że praca mistrzów czekolady przypomina to, czym na co dzień zajmują się kowale. Ich zadaniem jest precyzyjne ustalanie temperatury słodkiej emulsji i uformowanie z niej kształtu o konkretnej strukturze. Według eksperta masło kakaowe, czyli jeden z głównych komponentów produktu, stanowi sześciofazowy, polimorficzny kryształ. Dzięki wyodrębnieniu jego właściwości czekolada ma określoną budowę, łamiąc się w ustach zjadającego w przyjemny sposób. 

Specjaliści od metamateriałów z Uniwersytetu w Amsterdamie postanowili doprowadzić opisywany proces do perfekcji, biorąc pod uwagę różne parametry fizyczne. Sposobem na to, żeby stworzyć „idealny” kawałek czekolady, okazało się wykorzystanie drukarki 3D. Założeniem było zaprojektowanie takiej struktury, która zapewni wcześniej badanym testerom jak najlepsze wrażenia dotyczące „trzeszczenia” i rozpadania się słodyczy na podniebieniu. W toku badań odkryli, że wiele możliwości dało im wykorzystanie spiralnych kształtów (np. na wzór litery S), w których można dostosować różne punkty pękania w zależności m.in. od siły nacisku zębów. Eksperymentowali także ze strukturami anizotropowymi, czyli takimi, których modyfikacje zmieniały się wraz z innym kierunkiem ugryzienia. 

Dużym wyzwaniem dla badaczy okazało się przystosowanie czekolady do druku. Prace nad jadalnymi materiałami nadal należą do rzadkości, a czekolada ma to do siebie, że szybko ulega topnieniu albo stwardnieniu. Materiał został najpierw bardzo ostrożnie podgrzany, następnie dodano do niego zimniejsze elementy, a później ponownie go schłodzono. Kolejnym etapem było jego umieszczenie w strzykawkach kompatybilnych z urządzeniami. Utrzymywano je tak w temperaturze 32 stopni Celsjusza, aby nie doszło do przedwczesnej krystalizacji. 

Ze szczegółowym omówieniem projektu Holendrów można zapoznać się na łamach specjalistycznego periodyku „Soft Matter”. Jego podstawowe założenia zawarto również w filmie zamieszczonym na kanale Innovation Exchange Amsterdam, który prezentujemy poniżej. Choć całe przedsięwzięcie najprościej umieścić w kategorii materiałoznawczych ciekawostek, niewykluczone, że optymalizowanie kształtów jedzenia w przyszłości będzie kolejną atrakcją dla smakoszy.