ملخص: قام الباحثون بفك تشفير آليات المعالجة الحسية التي تجعل الإحساس بتناول الشوكولاتة أمرًا لا يقاوم بالنسبة لمعظم الناس.

مصدر: جامعة ليدز

قام العلماء بفك شفرة العملية الفيزيائية التي تحدث في الفم عند تناول قطعة من الشوكولاتة ، حيث تتحول من مادة صلبة إلى سائلة ناعمة ، والتي يجدها كثير من الناس أمرًا لا مفر منه تمامًا.

من خلال تحليل كل خطوة ، يأمل فريق بحث متعدد التخصصات في جامعة ليدز أن يؤدي إلى تطوير جيل جديد من الشوكولاتة الفاخرة التي سيكون لها نفس الملمس والملمس ، ولكنها أكثر صحة لتناول الطعام.

في اللحظة التي تكون فيها في الفم ، ينشأ إحساس الشوكولاتة من الطريقة التي يتم بها تزييت الشوكولاتة ، إما من المكونات الموجودة في الشوكولاتة أو من اللعاب أو مزيج من الاثنين معًا.

تؤدي الدهون على الفور وظيفة مهمة عندما تتلامس قطعة من الشوكولاتة مع اللسان. بعد ذلك ، يتم إطلاق جزيئات الكاكاو الصلبة وتصبح بارزة من حيث الإحساس باللمس ، وبالتالي فإن الدهون العميقة للشوكولاتة تلعب دورًا محدودًا ويمكن تقليلها دون التأثير على ملمس أو ملمس الشوكولاتة.

قالت أنفيشا ساركار ، أستاذة الغرويات والأسطح في كلية علوم الأغذية والتغذية في ليدز: “يوفر علم التزييت نظرة ثاقبة آلية عن شعور الطعام في الفم فعليًا. يمكننا استخدام هذه المعرفة لتصميم طعام بمذاق أفضل ، أو ملمس ، أو الفوائد الصحية.

“إذا كانت الشوكولاتة تحتوي على 5٪ دهون أو 50٪ دهون ، فإنها تخلق قطرات ماء في الفم ، مما يمنحك إحساسًا بالشوكولاتة. ومع ذلك ، نادرًا ما تم البحث عن موضع الدهون في مكياج الشوكولاتة ، وهو أمر بالغ الأهمية في كل مرحلة من مراحل التزليق.

“نظهر أن طبقة الدهون يجب أن تكون في الطبقة الخارجية من الشوكولاتة ، وهو أمر مهم للغاية ، ثم نقوم بتغطية جزيئات الكاكاو بشكل فعال بالدهون ، مما يساعد الشوكولاتة على الشعور بالراحة حقًا”.

نُشرت الدراسة في مجلة Science المواد التطبيقية وواجهات ACS – عدم التحقيق في مذاق الشوكولاتة. وبدلاً من ذلك ، ركز التحقيق على معناه وهيكله.

أجريت التجارب باستخدام شوكولاتة داكنة ذات علامة تجارية فاخرة على سطح اصطناعي يشبه اللسان ثلاثي الأبعاد مصمم في جامعة ليدز. استخدم الباحثون تقنيات تحليلية من مجال الهندسة تسمى ترايبولوجي لإجراء الدراسة ، والتي تضمنت التصوير الموقعي.

علم الترايبولوجي هو كيفية تفاعل الأسطح والسوائل ، ومستويات الاحتكاك بينهما ، ودور التزليق: في هذه الحالة ، اللعاب أو السوائل من الشوكولاتة. كل هذه العمليات تحدث في الفم عند تناول الشوكولاتة.

عندما تتلامس الشوكولاتة مع اللسان ، فإنها تطلق طبقة دهنية تغطي اللسان والأسطح الأخرى في الفم. هذا الفيلم الدهني هو الذي يجعل الشوكولاتة ناعمة طوال فترة وجودها في الفم.

قال الدكتور سيافاش سلطان أحماتي ، من كلية علوم الأغذية والتغذية في ليدز: “من خلال فهم الآليات الفسيولوجية التي يأكل الناس من خلالها الشوكولاتة ، نأمل في تطوير الجيل التالي من الشوكولاتة. فهي تقدم إحساس وملمس الشوكولاتة الغنية بالدهون ، لكنه خيار صحي.

“يفتح بحثنا طرقًا يمكن للمصنعين من خلالها تصميم الشوكولاتة الداكنة بذكاء لتقليل إجمالي الدهون.

“نعتقد أنه يمكن صنع الشوكولاتة الداكنة في هيكل طبقة متدرجة مع الدهون التي تغطي سطح الشوكولاتة والحبيبات ، مما يوفر تجربة ذاتية دون إضافة الكثير من الدهون إلى جسم الشوكولاتة.”

وفقًا لبحث أجرته شركة استخبارات الأعمال MINTEL ، من المتوقع أن تزيد الإيرادات من مبيعات الشوكولاتة في المملكة المتحدة خلال السنوات الخمس المقبلة. من المتوقع أن تنمو المبيعات بنسبة 13٪ بين عامي 2022 و 2027 لتصل إلى 6.6 مليار جنيه إسترليني.

يعتقد الباحثون أن التقنيات الفيزيائية المستخدمة في الدراسة يمكن تطبيقها على التحقيق في المنتجات الغذائية الأخرى التي تخضع لتغير طوري من الصلبة إلى السائلة ، مثل الآيس كريم أو الزبدة أو الجبن.

تمويل: تلقى المشروع تمويلًا من مجلس البحوث الأوروبي في إطار برنامج البحث والابتكار التابع للاتحاد الأوروبي Horizon 2020.

هذا عن أخبار أبحاث علم الأعصاب الحسي

مؤلف: ديفيد لويس
مصدر: جامعة ليدز
اتصال: ديفيد لويس – جامعة ليدز
صورة: الصورة في المجال العام

البحث الأصلي: الوصول المفتوح.
“نظرة ثاقبة آلية التشحيم متعدد النطاقات لمواد تغيير طور الطعامأنفيشا ساركار وآخرون. المواد التطبيقية وواجهات ACS

شاهد المزيد

ملخص

نظرة ثاقبة آلية التشحيم متعدد النطاقات لمواد تغيير طور الطعام

يمكن أن تكون دراسة سلوك التشحيم لمواد تغيير الطور (PCMs) صعبة في التطبيقات التي تنطوي على حركة نسبية ، على سبيل المثالالرياضة (التزحلق على الجليد) ، الطعام (الشوكولاتة) ، الطاقة (التخزين الحراري) ، الملابس (المنسوجات مع PCM) إلخ.

في ترايبولوجي الفم ، غالبًا ما يحدث انتقال الطور في سلسلة من التفاعلات الديناميكية بين PCM المبتلع والأسطح الفموية. لعق منصب اللعاب تمتد مستويات التفاعل بين الميكروسيل (الخلوي) والميزو (الحليمة) والمقاييس العيانية.

نظرًا لعدم وجود أنظمة تجريبية تحاكي الأنسجة البشرية الحقيقية ، غالبًا ما يكون أداء التشحيم والتفاعلات عبر مقاييس الطول والظروف المختلفة غير مفهومة جيدًا.

هنا ، نقدم رؤى جديدة في آليات تزييت PCM باستخدام الشوكولاتة الداكنة على مقياس الحليمة المفردة (meso) وعلى مقياس لسان كامل (الماكرو) ، بالإضافة إلى أحدث أسطح المحاكاة الحيوية عن طريق الفم التي تنطوي على مادة صلبة والمراحل المنصهرة واللعابية. في الموقع ثلاثي المجهري لأول مرة.

تكشف النتائج غير المسبوقة لهذه الدراسة كيف تغيرت الآلية الترايبولوجية في اللعق من التزليق الغني بالدهون الصلبة (نظام اللعاب الفقير) إلى التزييت المائي (النظام الذي يسيطر عليه اللعاب) عن طريق انتهاك مبادئ التزييت ، وهذا الأخير يزيد من معامل الاحتكاك بثلاثة أضعاف على الأقل.

على المستوى المتوسط ​​، تم ربط زبدة الكاكاو بين جزيئات الكاكاو المرتبطة وتراكم الدهون لقطرات المستحلب إلى المرحلتين المنصهرة والمائية ، على التوالي.

على المستوى الكلي ، تمثل الصورة اللزجة الهيدروديناميكية الفريدة التي تم تطويرها في الواجهة التي تحكم سلوك التزييت المعتمد على السرعة الأهمية الكبيرة للتحليلات متعددة النطاقات.

ستلهم الرؤى الجديدة المكتسبة من هذه الدراسة عبر مراحل ودرجات مختلفة من انتقال المرحلة التصميم العقلاني للجيل التالي من PCM والمواد الجسيمية الصلبة.