甜度满分：情人节解锁巧克力的百变魔法，这才是科学级浪漫

各位家长和小朋友们，你们有没有过这样的时刻：孩子举着一块巧克力，好奇地问“为什么它硬邦邦的，一到嘴里就化了呀？”要是给食物颁个“变形奥斯卡奖”，巧克力绝对能稳获提名，它是最迷人的“食物变形大师”之一，完美诠释了软物质的“多重性格”。同一块物质，为何既能以固体的姿态抵抗外力，又能在口中悄然化身流体？其实，这正是软物质的神奇之处——每一口巧克力，都是食物在口腔里上演的一场精密“流动艺术秀”。今天，我们就带着孩子一起，用科学的眼光拆解这颗美味的“魔法豆”，让孩子在吃零食的同时，轻松get物理知识，还能培养对科学的好奇心～

“丝滑”“醇厚”竟能被精准测量？

咬一口巧克力，我们说的“丝滑”“醇厚”到底是什么？口感，这个看似主观的感官感受，其实能用量流变学这门科学来解码。简单说，流变学就是测量物质在剪切力下怎么变形、怎么流动的学问。有了它，我们终于能为“顺滑”“浓稠”“弹性”等形容词赋予精确的参数，让美食体验从凭感觉变成讲科学。

舌尖偏爱的丝滑黄金参数

科学家是这样描述咀嚼过程的：当你嚼巧克力时，舌头与上颚之间会被“拽着”发生一种流动，这就是剪切流动。而这里面藏着一个关键公式：舌头施加的剪切应力（τ）= 巧克力的本体剪切粘度（η）× 剪切速率（γ̇）。而剪切速率大致等于舌头移动速度与熔融巧克力层厚度的比值。我们最喜欢的顺滑口感，也有明确的数值标准：在口腔常见的剪切速率（20s⁻¹）和人体正常体温（37摄氏度）下，对应1.5～3.5Pa·s（帕斯卡·秒）的粘度范围。

给口感装上数值标尺

为什么巧克力常温下是硬的，进嘴就化了？答案藏在它的内部结构里。

丝滑口感 = “形态V”

熔融的巧克力，其实是由糖、可可粉、乳粉颗粒分散在一种牛顿型脂肪熔体（通常是可可脂）中构成的。在室温下，它的内部会结成均匀可控的可脂晶体，让它给巧克力搭了个骨架，让它能保持精美的造型，甚至掰断时会发出清脆的“咔嚓”声——这是固体特有的特征。

不过，可脂分子不同的排列方式会形成不同类型的晶体，从而影响巧克力的口感。其中，我们最喜欢的那种表面光亮、掰开时发出清脆“咔嚓”声的巧克力，被称为“形态V”，它并非完整的晶体，熔点为32摄氏度，略低于人体口腔温度，所以巧克力在入口后能快速融化，带来“入口即化”的丝滑感。

颗粒口感 = “形态VI”

而另一种“形态VI”的晶体，虽然从热力学角度来看是最稳定的结晶形态，但它的晶体结构粗大，吃起来会有明显的颗粒感，完全丧失了形态V的丝滑口感。所以，无论是工业量产还是家庭自制，都得靠调温工艺来“指挥”晶体：通过“加热→冷却→回温”的温度循环，让可可脂尽可能形成形态V结晶。可见，做好一块巧克力也是一门“晶体指挥”艺术。

口腔是“魔法实验室 ”

一旦把巧克力放入口中，体温便会瞬间瓦解其晶体结构，原本硬邦邦的固体，会悄然“变身”为油脂包裹着微小颗粒的浓浆，呈现出非牛顿流体的特性——在压力下能柔软变形。这一刻，它从坚硬的固体无缝切换到丝滑流体，让你在一声脆响与一抹顺滑之间，体验到物质状态在舌尖上的奇妙相变。

当熔融的巧克力在嘴里被咀嚼（即受到剪切应力）时，它的内部正在上演一场“结构大改造”，多种机制会同时发力：形变、取向、解团聚，这些变化会让巧克力的内部结构更均匀，这一现象因此被称为“结构化效应”。

不过，这场改造不是随便启动的，得满足一个条件：剪切应力要超过一个特征值（τ₀，屈服应力），通常在5～12Pa之间。一旦超过这个值，熔融巧克力就不再表现得像固体，开始展现流体的特性。

随着剪切应力继续增大，结构化效应进一步发展，巧克力的粘度下降，口感就会越咀嚼越顺滑。

最平凡的美味里，往往藏着最不平凡的科学密码。下一次品尝巧克力时，不妨细细感受——那1.5～3.5Pa·s的丝滑里，藏着物质世界的奇妙。

责任编辑｜赵青云 李雅欣

运营编辑｜李雅欣 王紫墨（实习）

质量审核 | 王维嘉

图文来源 | 《知识就是力量》杂志《科学“炼金术”，如何做一块合格的巧克力》，撰文/严大东（浙江大学物理学院）张兴华（北京航空航天大学物理学院），原文有删改，原创作品转载请注明来源。

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