相信很多人都喜歡巧克力這種甜食，吃完巧克力，甜蜜的感覺流入心底，一下子心情愉悅起來。然而，如果將巧克力同核與輻射聯系起來，可能很多人都想不明白他們之間有什么關系。事實上，假如某一天你收到一盒巧克力，除了要感謝送你的人，還要感謝粒子加速器，是它給了巧克力美味。

巧克力的美味歷程

說起巧克力的故事，最早可追溯到3000年甚至4000年前，美洲土著人發現熱帶雨林生長的一種樹的果實（可可豆莢）里面的可可豆干燥后會發出一種獨特的香味。這種豆子發酵、曬干、烘烤、碾碎，再加上些胡椒、香草、樹汁和水，就成了一種能使人迅速恢復體力和精力的神奇飲料。

15世紀，這種“可可飲料”被引入西班牙后，人們用糖、肉桂和蜂蜜等替換了原先的胡椒和樹汁，改良后的可可飲料不再那么苦澀且保留了原來的香味。

后來，一位西班牙商人又摸索到一種能將可可粒研磨加熱后濃縮成液態的“可可漿”的方法，“可可漿”冷卻后會結成硬塊“巧克力特爾（Chocolatl）”。一小塊巧克力特爾既可以用水沖泡調制后即可成為可可飲料，也可直接放入嘴里吃，大概就是最早的巧克力。后來經過不斷發展，巧克力口感不斷得到改進。

1879年，瑞士的魯道夫·林特（Rudolphe Lindt）發明了“精煉”技術：用能更精細研磨的機器根據所需品種的要求在不同溫度下，例如：牛奶巧克力約49℃，而黑巧克力約82℃，將加入可可脂的巧克力漿持續研磨幾小時甚至幾天，精煉后再冷卻成型的巧克力品質有了新的飛躍，口感柔滑細膩，入口即化。

然而，巧克力精煉后的冷卻成型過程并不像一般人想象的那樣簡單，儲存過程中經常出現令人頭疼的巧克力反霜，嚴重影響巧克力的口感。

這是由于巧克力中主要成分為可可脂，它是由多種脂肪酸構成，其中98%為甘三酯，其它成分包括游離脂肪酸、甘二酯、單甘酯、生育酚和磷脂等。可可脂具有多形態結晶的神奇特性，隨著溫度的不同它竟有六種不同的結晶狀態（編號I至VI），每種結晶狀態對應不同的熔點：結晶I的熔點17℃，而結晶VI的熔點為36℃。編號越低的結晶狀態越不穩定，因結晶V的熔點正好為34℃，室溫時是固態，所以巧克力制造過程中要使盡可能多的可可脂處于結晶V的完美狀態（結晶V入口即化，味蕾上更美妙）。但是結晶V不是可可脂最穩定的狀態，儲存過程中一不小心它就會向最穩定的結晶VI狀態轉化，巧克力表面被蒙上一層白霜。表面結霜的巧克力對人體并沒有危害，仍然可以吃，但卻失去原來的醇厚香味和口感。

如何從根本上避免巧克力的反霜呢？

粒子加速器登場除“霜”，荷蘭阿姆斯特丹大學的一個研究團隊無意中發現這個問題，立即產生了濃厚的研究興趣，從分子結構的層次對巧克力形成反霜的現象進行深入研究。他們利用歐洲同步輻射光源ESRF（European Synchrotron Radiation Facility）提供的實驗條件，在ESRF實驗站上用“X射線粉末衍射技術”首次確定了可可脂三種主要單不飽和型甘油三酯中的一種——SOS的晶體結構（約占可可脂的25%，在可可脂的結晶過程中起著重要作用），成功構建了可可脂結晶V的結構模型，在分子水平上更好地理解巧克力反霜現象的機理，有利于控制可可脂的融化行為和生產過程。

一般實驗室無法進行這種技術操作，但ESRF是由歐洲12個國家共同投資建造的世界上首座第三代高能同步輻射光源。這種基于粒子加速器的大型科研設施，可以幫助物理學、化學、地質科學、材料科學等多個學科的科學家探索原來人類無法想象的物質細微結構，何況世界上90%的生物大分子：蛋白質、ADN、ARN、核糖體、核小體或者病毒都是借助同步輻射光了解的。

該團隊在《物理化學雜志》（Journal of Physical Chemistry B）發布的文章指出，ESRF產生的X射線強度比常規X射線源要高上千倍到百萬倍，而所需樣品的體積卻可小幾個數量級。在ESRF上進行X射線粉末衍射實驗極大地提高了晶體衍射分辨率，并能在短至數秒甚至微秒時間內進行三維結構的研究。

各種美味的巧克力

利用該研究成果，荷蘭機械制造公司改進巧克力制造方法，通過進行了20→400→1000公斤/小時規模的巧克力生產測試，最終取得了穩定的成效。該技術可使制造的巧克力不發生反霜，還能不斷提高巧克力的質感、口感和外觀。