Настоящата публикация е базирана на проучването: ‘Edible mechanical metamaterials with designed fracture for mouthfeel control’, в което има и българско участие и е публикувано в Soft Matter DOI: https://doi.org/10.1039/D1SM01761F с автори: André Souto, Jian Zhang, Alejandro M. Aragón, Krassimir P. Velikov, и Corentin Coulais.
Може ли да се проектира шоколад, който да доставя оптимално удоволствие?
Екип от физици и изследователи в областта на храните се заемат с този въпрос и установяват, че е възможно да се създадат ядливи материали, които да “оптимизират удоволствието”, като се използват “метаматериали”, конструирани в лаборатория. В проучването, изследователи от Университета в Амстердам, Университета в Делфт и компанията за бързооборотни стоки Unilever доказват, че усещането за вкус в устата на ядливи вещества може да се проектира, както могат да се проектират свойствата на много други материали. За целта, те създават метаматериали – това материали, които не се срещат в природата, а са конструирани в лаборатория.
Особености на шоколада като материал за експерименти
Избраният от тях материал за експериментиране е шоколада, който е така любим на хора по целия свят. Освен, че е любим на хора от целия свят, обаче шоколадът е материал, който предоставя редица предизвикателства. Загряването и охлаждането му може да превърне мекия шоколад в много по-крехък темпериран шоколад или обратното. Освен вкуса, за удоволствието от храненето допринасят и сетивните характеристики като усещане в устата и дори звукът, който издаваме, когато отхапваме нещо. Ролята на екипа зад проекта е да открият дали е възможно да се създадат ядливи материали, които да оптимизират това удоволствие.
Предизвикателствата пред екипа
Първото предизвикателство пред изследователите е да осигурят постоянство на използвания шоколад. Това е постигнато чрез “много внимателно” нагряване, добавяне на разтопен шоколад и повторно охлаждане. След това тази смес е поставена в 3D принтер.
Това позволява на изследователите да отпечатат всякаква форма на шоколадовия материал, като същевременно гарантира, че основният материал винаги има същите свойства. Първата форма на ядивния материал, с която учените експериментират, е S-образен шоколад с “много извивки“. Целта е била да се провери как този материал ще се счупи и как ще се почувства това счупване в устата.
Лекотата на отхапване
Тестовете показали, че свойствата на чупене зависят силно от посоката на “отхапване“. При натискане на шоколада отгоре се появяват много различни пукнатини една след друга, но при натискане в перпендикулярна посока обикновено се появява само една пукнатина. В крайна сметка както механични тестове, така и чрез тестова група се потвърждава, че лекотата на отхапване е толкова по-добра, колкото повече пукнатини се получават.
Ефектът на пукането
Повечето хора се наслаждават на преживяването храната да се пука в устата им и колкото повече се появява ефекта на пукането, толкова по-добре, се подчертава в проучването. След като показват, че подобно изживяване може да бъде “проектирано”, изследователите изпробват няколко различни структури, търсейки форма, при която броят на пукнатините може да бъде “програмиран” в материала.
Ролята на математическия модел
След това в изследването се задава въпросът дали проектирането на приятно преживяване при хранене е въпрос на проба и грешка, или ядивните материали могат да бъдат оптимизирани и нагласени чрез дизайн. Изследователите установяват, че с помощта на “добре подбран математически модел” те наистина могат да оптимизират определени форми на шоколадови бонбони, например по отношение на устойчивостта им на счупване при захапване от определени посоки.
Перспективите при проектиране на метаматериали
Проектирането на ядливи метаматериали не е било проучвано в детайли досега. Новото изследване отваря вратата към начини за проектиране както на храни, така и на материали, което несъмнено може да доведе до множество хранителни иновации в идните години.
P.S. Не сме стигнали до шоколада, но от сладките изкушения се постарахме да създадем перфектния полезен и балансиран бонбон, който можеш да опиташ от онлайн магазина с доставка за цялата страна.
Снимки: Unsplash; Pixabay
Автор: Йонко Чуклев, съ-основател и CFO в Кардинал Байтс
Юрист и финансов анализатор с дългогодишен опит в планирането на пазара и предпродажбени дейности между Лондон, София и Ню Йорк. Магистър по право от Софийския университет и специализирани Алтернативни инвестиции в Лондонското училище по икономика и политически науки. Анализатор в някои от водещите български бизнес медии. Председател на Професионална асоциация по роботика и автоматизация.
