一种结构色巧克力及其制备方法

1.本发明属于食品制造技术领域，具体涉及一种结构色巧克力及其制备方法。


背景技术：

2.巧克力因其纯正、幼滑、易融的口感，以及给人们带来超出食品价值的精神愉悦，深受广大群众的喜爱，在世界上拥有广泛的市场。目前全球市面上巧克力种类繁多，新品层出不穷，巧克力厂商仅在口味以及包装上做出改良已很难满足消费者的需求。商家为了吸引更多的消费者来购买他们的产品，在巧克力的颜色上也进行了改进，除了常见的黑褐色及白色外，彩色巧克力应运而生。彩色巧克力鲜艳的外形吸引了很多消费者，将引领巧克力行业产生新的变局，给现今的巧克力市场注入新的活力。
3.但是，现有的彩色巧克力往往采用食用色素的方式染色，过量食用这种食品添加剂将会对人体产生危害，影响消费者的身体健康。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明第一方面提供一种结构色巧克力，至少部分巧克力的表面形成有周期纳米结构。
5.进一步地，周期纳米结构为孔洞阵列或正弦型光栅。
6.进一步地，孔洞阵列的周期p为450-600nm，直径d为150-250nm，深度t为200-700nm。
7.进一步地，孔洞阵列的周期p为1200-1500nm，直径d为800-1000nm，深度t为400-800nm。
8.进一步地，孔洞为六边形，孔洞阵列的周期p为550-650nm，直径d的范围为200-340nm，深度t为200-600nm。
9.进一步地，正弦型光栅周期p为500-700nm，光栅高度d为100-200nm，光栅层厚度t为100-200nm。
10.本发明第二方面提供一种结构色巧克力的制造方法，利用转印模板在巧克力表面形成周期纳米结构。
11.进一步地，具体包括步骤：在50-55oc下制取熔融巧克力；将熔融巧克力迅速降温至26-28oc后，再升温至30-32oc，获得v型晶体巧克力；将具有周期纳米结构表面的转印模板覆盖于v型晶体巧克力的表面，随后降温使v型晶体巧克力凝固；将转印模板揭下，获得表面形成有周期纳米结构的巧克力。
12.进一步地，转印模板为全息贴纸、介质薄片或聚二甲基硅氧烷薄层中的一种。
13.进一步地，全息贴纸表面的周期纳米结构设计有特定图案。表面设计有图案的全息贴纸作为转印模板，可使巧克力表面呈现出特定设计的图案，增加产品的吸引力。
14.本发明旨在对于不添加任何色素的情况下，通过在纳米尺度上将巧克力表面加工为周期性结构使其具备结构色，从而达到流光溢彩的彩虹色彩效果。相较于现有技术中为增加巧克力的色彩而添加的色素，色素色是直观呈现出的颜色，而结构色是一种无需色素的基于物理光学原理的色彩表达方式，更有利于消费者的身体健康。
附图说明
15.为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
16.图1为本发明一实施例中具有结构色的巧克力的制作步骤示意图；图2为本发明一实施例中巧克力的制作过程对应的温度变化图；图3为本发明另一实施例中纳米压印技术制成的介质薄片的周期纳米结构表面形态示意图；图4为本发明另一实施例中光盘转印上光栅结构的聚二甲基硅氧烷薄层表面形态示意图。
实施方式
17.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
18.在具体实施例中，利用水浴加热技术改变巧克力温度，使得巧克力结晶态得到控制；并利用巧克力结晶技术进行纳米结构的转印。巧克力具有典型的同质多晶现象，在不同的温度环境下，会生成六种不同的晶体，分别是i、ii、iii、iv、v、vi型晶体，其中i、ii、iii、iv型晶体都具有白霜，而v型晶体表面光泽质地细腻。本实施例采用了巧克力调温技术，首先在50到55oc下融化巧克力，并迅速让其降温至25oc左右，产生许多细小的结晶，然后重新升温至30到32oc，使得i、ii、iii、iv型的晶体融化，留下v型晶体；最后，采用纳米结构制备技术，制备纳米结构模板，使其能够转印至巧克力表面并重复利用，纳米结构模板包括周期性纳米孔洞阵列、周期性纳米六边形孔洞阵列、周期性正弦型光栅、经处理后的全息贴纸、聚二甲基硅氧烷薄层等；采用纳米结构转印技术，将周期性纳米结构转印至巧克力表面。
19.在具体实施例中，所使用的巧克力可以是黑巧克力、牛奶巧克力，巧克力上层表面为光栅结构，下层为普通巧克力结构。黑巧克力由可可脂（含量≥20%）、糖等成分制成，牛奶巧克力由可可固体物、可可脂（含量≥18%）、糖等成分制成。
20.图1为本发明一实施例中具有结构色的巧克力的制作步骤示意图，图2为本实施例的巧克力的制作过程对应的温度变化图。本实施例中巧克力的制作步骤包括：s1：巧克力烘焙片水浴加热融化。将巧克力烘焙片放在烧杯中，并通过水浴加热的方式，将巧克力加热至50-55oc，过程中用搅拌棒搅拌使其溶解成粘稠的液状。
21.s2：巧克力降温。在温度为25oc左右的水中，通过不断搅拌使巧克力逐渐降温直至26-28℃。
22.s3：巧克力升温。将s2所得的巧克力升温至30-32oc。
23.s4：将巧克力铺于周期性超表面上。将s3中获得的巧克力迅速取出，铺在周期性超表面上，进行转印。
24.s5：巧克力凝固。在s5获得的巧克力上覆盖冷水袋或在室温（国际标准，即20oc）下逐渐让其凝固。
25.s6：揭下巧克力。覆盖于周期性超表面的巧克力揭下，可获得具有结构色的巧克力，可明显观察到巧克力的彩虹效果。
26.在另一具体实施例中，具体包括步骤：在50-55oc下制取熔融巧克力；将熔融巧克力迅速降温至26-28oc后，再升温至30-32oc，获得v型晶体巧克力；将具有周期纳米结构表面的转印模板覆盖于v型晶体巧克力的表面，随后降温使v型晶体巧克力凝固；将转印模板揭下，获得表面形成有周期纳米结构的巧克力。
27.在具体的实施例中，具有周期纳米结构表面的转印模板的材质为金、银、铂、铜、氮化钛、硅或二氧化硅中的任一种或多种复合。
28.在优选实施例中，具有周期纳米结构表面的转印模板为全息贴纸，可在全息贴纸印制不同的定制化的图案，如三角形、爱心形、圆形、矩形、卡通动植物等，从而获得呈现不同形状的定制化彩虹巧克力。
29.在另一优选实施例中，具有周期纳米结构表面的转印模板为介质薄片，该介质薄片由纳米压印技术得到，具体地，在基底表面滴上压印胶，后用匀胶机将压印胶铺满基底表面，再通过压印机压印后获得具有周期纳米结构表面的介质薄片。介质薄片上的周期纳米结构可以是多种形态，图3为本实施例中的转印模板示意图，其中图3（a）中的周期纳米结构为纳米圆柱孔洞阵列，图3（b）中的周期纳米结构为纳米六边形孔洞阵列。
30.在另一优选实施例中，具有周期纳米结构表面的转印模板为光盘转印上光栅结构的聚二甲基硅氧烷薄层，该方案获得的巧克力色彩光泽度的更好，并且更便捷、成本更低。图4为本实施例中的转印模板示意图。聚二甲基硅氧烷薄层的制备过程具体包括：（1）裁剪出一片适宜大小的光盘，使用机械力将其从中间一分为二，剥离出两个光栅薄片，取其中不带金属层的pc薄片作为转印模板，经过处理待用。
31.（2）将步骤（1）取得的pc薄片光栅结构转印至聚二甲基硅氧烷。先将聚二甲基硅氧烷溶液和固化剂按照10：1的比例配置，静置后将其缓慢倒入放置有步骤（1）所得的pc薄片模板，放置大约1天等待其自然固化；固化后缓慢剥离聚二甲基硅氧烷和pc薄片，得到带有光栅结构的聚二甲基硅氧烷。
32.本发明实例提供了天然的彩虹巧克力及其制备方法，该方法是基于周期纳米级孔洞阵列及正弦型衍射光栅对巧克力表面进行设计，摒弃了对人体有一定危害的食用性色素，使得巧克力具有各式各样的彩虹色图案。
33.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本技术的内容，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本技术的精神和范围内，没有做出创造性劳动的情况下，在形式上和细节上对本技术做出的各种变化，均为本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种结构色巧克力，其特征在于，至少部分所述巧克力的表面形成有周期纳米结构。2.根据权利要求1所述的结构色巧克力，其特征在于，所述周期纳米结构为孔洞阵列或正弦型光栅。3.根据权利要求2所述的结构色巧克力，其特征在于，所述孔洞阵列的周期p为450-600nm，直径d为150-250nm，深度t为200-700nm。4.根据权利要求2所述的结构色巧克力，其特征在于，所述孔洞阵列的周期p为1200-1500nm，直径d为800-1000nm，深度t为400-800nm。5.根据权利要求2所述的结构色巧克力，其特征在于，所述孔洞为六边形，所述孔洞阵列的周期p为550-650nm，直径d的范围为200-340nm，深度t为200-600nm。6.根据权利要求2所述的结构色巧克力，其特征在于，所述正弦型光栅周期p为500-700nm，光栅高度d为100-200nm，光栅层厚度t为100-200nm。7.一种结构色巧克力的制造方法，其特征在于，利用转印模板在巧克力表面形成周期纳米结构。8.根据权利要求7所述的结构色巧克力的制造方法，其特征在于，具体包括步骤：在 50-55
o
c下制取熔融巧克力；将所述熔融巧克力迅速降温至26-28
o
c后，再升温至30-32
o
c，获得v型晶体巧克力；将具有周期纳米结构表面的转印模板覆盖于所述v型晶体巧克力的表面，随后降温使v型晶体巧克力凝固；将所述转印模板揭下，获得表面形成有周期纳米结构的巧克力。9.根据权利要求8所述的结构色巧克力的制造方法，其特征在于，所述转印模板为全息贴纸、介质薄片或聚二甲基硅氧烷薄层中的一种。10.根据权利要求9所述的结构色巧克力的制造方法，其特征在于，所述全息贴纸的表面的周期纳米结构设计有特定图案。

技术总结
本发明提供一种结构色巧克力及其制备方法，该巧克力的至少部分表面形成有周期纳米结构，周期纳米结构为孔洞阵列或正弦型光栅。该巧克力利用转印模板在巧克力表面形成周期纳米结构。具体包括步骤：在50-55


技术研发人员：朱锦锋 朱悦悦 陈凯彬 李法君 吴治霖
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/22