De lekkerste chocolade komt uit een 3D-printer op de UvA
Niet alleen de smaak van chocolade maar ook de structuur en het geluid wanneer we erin bijten, bepaalt of we de chocolade lekker vinden of niet. Hoe brosser, hoe beter, concludeerden UvA-natuurkundigen Corentin Coulais en Jackson Wilt, in samenwerking met de TU Delft en Unilever. De resultaten publiceerden ze in het vaktijdschrift Soft Matter.
In een lab op het Science Park, warmt onderzoeker Jackson Wilt chocoladedruppels op en runt hij een script in de 3D-printer. Op een gekoelde plaat print het apparaat S-vormige chocolaatjes van een centimeter hoog. Even later volgen er ook figuren met dubbel zoveel windingen, en ten slotte een spiraalstructuur.
Thrrr
Hoe meer windingen in de chocolade, hoe vaker het breekt wanneer je erop bijt. En knapperig voedsel vinden mensen lekker. Een panel van tien proefpersonen bevestigde dat hoe vaker de chocolade brak, hoe beter de ervaring was. Ook het geluid van het breken droeg bij aan die ervaring. Corentin Coulais: ‘En als je oplet voel en hoor je de “thrrr”, van het bijten. Dat maakt ook deel uit van de eetervaring.’
In het Verenigd Koninkrijk is er al chocolade met lucht erin en ook het merk Bros verkoopt al decennialang chocoladerepen met luchtgaatjes. Maar niet eerder is wetenschappelijk onderzocht welk geometrisch ontwerp van chocolade het lekkerste maakt.
Hoe brosser, hoe beter
Als laatste wilde de onderzoekers weten of ze het mondgevoel van de chocolade ook konden voorspellen. Daarvoor kozen ze een wiskundig model, dat de vorm van de chocolade optimaliseerde. Wat het ideale aantal breuken is, hebben de onderzoekers nog niet onderzocht. Vooralsnog denken ze, hoe brosser, hoe beter.
Ook viel het de onderzoekers op dat wanneer de chocolade zacht was, je iets meer moest bijten voordat het breekt. Dat is niet wat je verwacht bij dunne chocolade, die breekt vaak gelijk. Coulais: ‘Mijn hypothese is, dat ook een onverwachte ervaring bij het proeven interessant is. Niet alleen de knapperigheid, maar ook het onverwachte maakt het lekker.’
(Lees verder onder de afbeelding)
Geometrisch ontwerp
Knapperige chocolade is een metamateriaal. Metamaterialen zijn materialen met bijzondere eigenschappen die niet in de natuur voorkomen. Die eigenschappen ontstaan niet door hun chemische samenstelling te veranderen, maar door het geometrisch ontwerp. Voor vliegtuigen en prothesen worden metamaterialen al actief onderzocht, maar nog niet in de voedselindustrie.
Ook voor vleesvervangers zouden metamaterialen kunnen helpen om de smaak te verbeteren. Daar is ook samenwerkingspartner Unilever in geïnteresseerd, evenals in andere mogelijke toepassingen. Coulais: ‘Ook economisch gezien is het voordelig, je verkoopt een groot stuk chocolade, dat voor de helft gevuld is met lucht.’
Metamaterialen kunnen ook ingezet worden bij eetstoornissen, of voor ouderen die niet goed kunnen bijten. Ook in het leger is de vraag naar gepersonaliseerde snacks groot. Dat zou de moraal ten goede kunnen komen, denken de onderzoekers. Coulais: ‘Ook in ruimtestations zou het nuttig kunnen zijn.’ ‘Naast dat wij lol hebben in het lab, en dik worden,’ voegt Wilt daar lachend aan toe.
De onderzoekers willen nu graag samenwerken met TNO Food, die in Eindhoven 3D-printers ontwikkelen voor gepersonaliseerd voedsel.
