一块好巧克力，卡在发酵、结晶和一层白霜上

出处

这篇在讲什么

超市货架上随便一块巧克力，背后都站着三代食品科学家，故事从 1847 年第一块固体巧克力讲起。它带你看两件事：可可豆怎么在木箱里发一周的酵，可可脂又怎么在调温中被逼成唯一那种会亮、会断的晶体。白霜那一节最值得看，那种让巧克力发白的怪东西怎么冒出来，眼下还是个谜。

原文

以下为原文全文的中译。为便于对照，关键处附英文原句（引用块）。术语第一次出现时用括号补一句白话解释。

科学家是怎么把巧克力越做越好的

副题：研究人员正在钻研可可制品，想更清楚地弄懂风味、晶体和白霜是怎么来的。

1847 年，英国公司 J.S. Fry & Sons（弗莱父子，英国老牌可可商）推出了一款新产品：一块由可可粉、糖和可可脂压成的固体。人类喝巧克力饮品已有几千年，但巧克力从没被做成块状、量产过。

自 Fry & Sons 那次创新之后，食品科学家一直在改良巧克力的配料和工艺。比如 19 世纪末，糖果商开始往巧克力里加奶粉，让口感更绵密。

今天的巧克力是大生意。有估算认为，2026 年这个行业会进账约 1470 亿美元。无论是便宜货还是高档货，研究都在把产品推向更稳定、更好吃。想更好地控制那些赋予巧克力独特风味和结构的化学与物理变化，科学家正在钻研微生物的作用、结晶（分子由乱到有序排成固体），以及白霜之谜。

巧克力「复杂得离谱」，科罗拉多州立大学的食品科学家凯特琳·克拉克（Caitlin Clark）说。做巧克力做了一百五十年，还有得可发现。

Chocolate is "incredibly complex," says Caitlin Clark, a food scientist at Colorado State University.

以下是研究揭示的、这块可可点心里的一些最新科学。

发酵出风味

科学家早就知道，种可可的地方像产葡萄酒的地方一样，各有风土（terroir，产地环境赋予的独特风味）。巧克力里果香、花香或坚果香，跟可可豆种在哪里有关。（一般来说，cacao 指可可这种植物和加工前的材料，cocoa 指加工过的配料和产品。）

这种风土主要被归因于可可的品种，加上当地土壤、气候等环境条件。但 2017 年，在特立尼达的国际可可种质库工作时，植物遗传学家戴维·戈保罗昌（David Gopaulchan）开始怀疑，可可豆的发酵对各地风味差异的影响，比科学家以为的更大。

橄榄球形的可可果采摘下来后，里面的东西会发酵。30 到 50 颗豆子裹在白瓤里，在木箱里发上大约一周。这期间，酵母把白瓤液化，吃掉它的糖分，产出乙醇。接着更多微生物涌进来，把酒精转成酸。这些活动会生成名为代谢产物（metabolites，微生物活动留下的化学副产物）的东西，撒遍豆子各处，带来独特的风味。到发酵结束时，最初那股强烈的醋味淡了。豆子闻起来「非常接近湿袜子」，这个味道在干燥之后会消失，戈保罗昌说。

在巧克力工厂里，常做一种「切口检测」，看豆子发酵得够不够。

不过，可可的发酵跟葡萄酒、啤酒不一样。农民除了偶尔翻拌，基本不控制它。各种微生物来去自由。「结果非常不可预测，」戈保罗昌说。他现在是英格兰诺丁汉大学的研究员。发酵过程大体上「像个黑箱」。

戈保罗昌和团队分析了哥伦比亚三座巧克力农场里、发酵各环节最关键微生物的基因组。然后他们训练了一个计算机模型，去找出对应不同巧克力风味的各类微生物。比如某些产醋酸的细菌跟一些果香有关。托鲁拉酵母（Torulaspora）和酵母属（Saccharomyces）则跟经典的可可味挂钩。

接下来，研究人员在实验室里用受控发酵复现出了这些风味。戈保罗昌说，这项工作可能催生一套发酵「工具箱」，让结果更稳定。

发酵是巧克力味道的核心，戈保罗昌说。他知道，因为他做过没发酵的巧克力。「像在吃树叶，」他说，「非常青。」

更脆、更亮、更滑

跟味道几乎同等重要的是口感，这就轮到可可脂了。「巧克力比你想象的绝大多数东西都更稠，」威斯康星大学麦迪逊分校的食品科学家理查德·哈特尔（Richard Hartel）说。他和同事在 2025 年的《材料研究年评》上探讨了巧克力的微观结构。

可可脂通常是在精磨后的巧克力料（可可、糖和奶粉）送入调温（tempering，一套精心设计的升温降温流程）之前加进去。调温是做巧克力最后、也常常最难伺候的一步。

不同的巧克力产品需要或多或少的可可脂。可可脂能帮料里的颗粒分散开，降低黏度（viscosity，颗粒之间的内部摩擦），让它更容易流动。如果要的是稠，那就少放可可脂、多加糖和奶粉颗粒。它们之间作用力强，能拦住流动。这样，好时之吻（Hershey's Kisses）和巧克力豆从液体变固体、倾倒又冷却的过程中，就能保持竖立的滴形。但要是一块印着花体标志的高级方片，就得用更多可可脂帮它流动，「填满每一道缝和坑」，哈特尔说。

可可脂也是巧克力那声脆响、那层光泽和入口即化的来源。但它的固体结晶结构必须长得刚刚好。调温过程中，可可脂里的液态脂肪排列成一张网，形成一个固体晶体网络。「脂肪一起结晶的时候，就像在挽着手，连成一条链，」克拉克说。这张网把风味颗粒困在里面。

调温能让可可脂凝成一种非常特定的晶体形状。脂肪分子可能长成六种形态，其中只有一种合用。克拉克的原话是，只有它「能给我们那块一掰就脆、入口正好化开的光亮巧克力」。

"only one of them gives us the shiny chocolate that snaps when you break it, and melts right at your mouth temperature"

结晶一旦走偏，巧克力的熔点就不对，吃起来就「不对味」。调温风险高，又复杂费时，于是科学家开始琢磨走捷径。

比如让超声波穿过可可脂，会产生局部的温度和压力波动，能重新排布分子。近期研究提示，这可以把液态脂肪分子推成所需的晶体结构，省掉调温那几轮升降温。

也有科学家试过往里掺别的脂类分子，比如磷脂（phospholipids，可可脂里本来就有少量的这类脂肪）。往可可脂里多加一些，似乎能给晶体生长提供更多起点，从而加快结晶。研究人员往可可脂和重新融化的商用巧克力里各掺入少量这类分子。再快速冷却到 20 摄氏度，得到的巧克力就有了想要的脆、亮和口感。而且这样不必走传统调温那么多道工序。

跟白霜较劲

可可脂那套特定晶体结构很关键，但它也有个可能的坏处：脂肪白霜（fat bloom）。就是巧克力表面可能冒出的白色斑块。

它不是霉，而是以另一种形状重新结晶的可可脂。可「长霉」这个误会，长久以来一直困扰着巧克力行业。除了难看，白霜还会拖慢巧克力在嘴里融化的速度，吃起来有点发粉。

这层浑浊的亮皮常在储存或运输时冒出来，气温偏暖或者忽高忽低时更容易。科学家对它的成因还没完全搞懂。「关于它还有很多争论，」哈特尔说。

哈特尔认为，问题出在可可脂的分子结构。在构成固体巧克力的脂肪网里，有些可可脂分子还是液态的。有一个流传已久的假说：外界温度一波动，这些脂肪颗粒就跑到表面，结晶成更稳定的形态，那是一种光泽和口感都更差的变体。

为了更深入地研究这些晶体，哈特尔的实验室做「加速货架期测试」。他们把巧克力样品放进培养皿，再送进一个舱室，让它反复经历温度循环。波动区间通常是 20 到 30 摄氏度。白霜自然出现要很久，「但我们能让它一个月就出来」，他说。这样可以更细致地研究它为何、如何出现。

哈特尔以前的学生金嘉阳（Jiayang Jin），现在在上海华东理工大学，研究巧克力成分如何影响脂肪白霜。在近期一项研究里，她和团队抛光了蔗糖（sucrose，就是白砂糖）晶体的尖角表面。他们用了一招做巧克力时一般要避开的手段：往料里加水。研究人员做了一份白巧克力料，再加进水，帮糖分子的棱角变圆滑。然后加热巧克力，让水分蒸发掉。

金嘉阳的团队发现，用这些圆滑糖分子做出的巧克力，脂肪白霜来得更慢。这提示，圆形的蔗糖分子能更紧密地挤在一起，挡住液态脂肪分子向表面迁移。

「消费者一般不想看到自己的牛奶巧克力和黑巧克力上有白点，」吉塔德巧克力公司（Guittard Chocolate Company）研发总监丽贝卡·库恩（Rebecca Kuehn）说。拖慢白霜能延长巧克力的货架期，带来更稳定的消费体验，也让供应链少些浪费，她说。

脂肪白霜可以靠好习惯推迟：工厂里温度稳定，调温做到位。研究少得多的糖霜，也就是湿度让糖颗粒渗出来形成的白霜，则可以靠受控的操作环境和防潮包装来对付。但白霜到底为何、如何发生，仍然是「有点像谜」，哈特尔说。

至于怎么「享受」巧克力背后的科学，那更接近一门手艺。食品科学家克拉克做品鉴时，主张一种「极繁」吃法。让它在舌头上、顺着喉咙，有的化开、有的没化开。她说，同一时间它在嘴里能有的状态和相态越多越好。

"Really, the more states and phases you can have it be in your mouth at the same time, the better"

编者按：本文于 2026 年 8 月 4 日更新，更正了丽贝卡·库恩所在公司的拼写：是吉塔德巧克力公司。

我的评价

它把「巧克力为什么好吃」拆成三个能被验证的环节：发酵、调温、白霜。发酵那段最扎实，戈保罗昌团队给不同微生物标上风味标签，还在实验室用受控发酵把味道复现了出来。

我不太同意它把白霜写得那么确定。文章一边说白霜不是霉，一边又承认成因「有点像谜」，两处的把握程度不匹配。它给的结晶解释主要来自哈特尔一个人的假说，还算不上定论。还有一个它没答的问题：把糖晶体加水磨圆这招，会不会拖慢口感或影响货架期，成本又是多少。

读的时候别把 1470 亿美元当真。那是亿滋国际在投资者材料里给的口径，属于行业自报。文中不少结论出自实验台和样品舱，离你手里那块还有距离。想核实，可以去找戈保罗昌团队 2025 年发在《自然·微生物学》的那篇论文。

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