Înghețata este un pilon de vară - pentru mulți, o excursie la plajă ar fi incompletă fără una. În ciuda simplității sale aparente, înghețata este un prim exemplu de chimie destul de complexă. Această grafică aruncă o privire asupra unora dintre ingredientele care intră în înghețată și rolul important pe care îl joacă în crearea produsului finit. Există un lot despre care să vorbiți - în timp ce graficul oferă o imagine de ansamblu, citiți mai departe pentru o știință aprofundată a înghețatei!

componente

Inițial, ar putea fi greu de crezut că înghețata ar putea fi atât de complicată. La urma urmei, este compus în esență din trei ingrediente de bază: lapte, smântână și zahăr. Cât de complexă poate fi într-adevăr amestecarea a trei ingrediente? După cum se dovedește, răspunsul este: foarte! Nu este suficient să amestecați ingredientele împreună, apoi să le congelați, pentru a face o înghețată bună. Pentru a înțelege de ce este acest lucru, va trebui să vorbim la rândul lor despre fiecare dintre componentele componente și despre ceea ce aduc la masă.

Înghețata este un tip de emulsie, o combinație de grăsime și apă care, de obicei, nu s-ar amesteca fără a se separa. Cu toate acestea, într-o emulsie, picăturile foarte mici de grăsime sunt dispersate prin apă, evitând această separare. Modul în care se realizează acest lucru este rezultatul proprietăților chimice ale moleculelor din emulsie.

Picăturile de grăsime din înghețată provin din crema folosită pentru a o face. Grăsimile sunt compuse în mare parte dintr-o clasă de molecule numite trigliceride, cu cantități foarte mici (mai puțin de 2%) din alte molecule, cum ar fi fosfolipide și digliceride. Trigliceridele sunt formate dintr-o moleculă de glicerol combinată cu trei molecule de acid gras, așa cum se arată în grafic. Temperatura de topire a grăsimilor utilizate în înghețată este destul de importantă, deoarece grăsimile care se topesc la temperaturi prea ridicate dau o senzație de ceară în gură, în timp ce este dificil să faci înghețată stabilă cu cele care se topesc la o temperatură prea scăzută. Din fericire, grăsimea lactată se încadrează exact în intervalul potrivit! După cum se întâmplă, puteți face și înghețată cu ulei de palmier și ulei de cocos, deoarece temperaturile lor de topire sunt similare.

După cum am spus deja, ne-am aștepta ca grăsimea din înghețată să se separe de apă. Motivul pentru care nu există poate fi redus la unele dintre celelalte ingrediente. Proteinele din lapte sau smântână joacă un rol. În timpul procesului de fabricație a înghețatei, grăsimea este forțată printr-o supapă mică sub presiune ridicată pentru a o sparge în picături mici. Proteinele din lapte se lipesc de suprafața acestor picături de grăsime, creând o membrană subțire. Această membrană de molecule proteice ajută la prevenirea stropirii picăturilor de grăsime în picături mai mari, deoarece proteinele care acoperă picăturile individuale de grăsime se resping reciproc atunci când intră în contact strâns.

Nu am menționat încă emulgatori, dar sunt, de asemenea, o parte importantă a amestecului de înghețată. De obicei, acestea sunt molecule care facilitează crearea emulsiilor - un capăt al acestora este solubil în apă, în timp ce celălalt este solubil în grăsimi și uleiuri. Emulgatorii înconjoară picături de grăsime și ulei și le permit să se amestece cu apă, mai degrabă decât să formeze straturi separate.

În înghețată, rolul emulgatorilor pare ușor în opoziție cu numele lor - sunt de fapt prezenți pentru a ajuta la dezemulsionarea unora dintre grăsimi. Acestea fac acest lucru prin înlocuirea unora dintre proteinele din lapte de pe suprafața picăturilor de grăsime. Acest lucru duce la o membrană mai subțire care înconjoară picăturile, ceea ce înseamnă, la rândul lor, că este mai probabil să se unească și să se aglomereze în timpul biciuirii. Avem nevoie de o parte din grăsimea din înghețată pentru a fi dezemulsionată, deoarece joacă un rol important în captarea aerului.

Când se face înghețată, este aerată și congelată simultan. Majoritatea înghețatelor vor avea un volum semnificativ de aer conținut în ele, iar pentru aceasta este vitală combinația de grăsimi, proteine ​​și emulgatori. De fapt, este foarte greu să încorporezi cât mai mult aer în produsele în care grăsimea și proteinele nu sunt prezente - de exemplu, sorbeturile. Înghețatele de calitate mai bună tind să aibă un conținut mai scăzut de aer și, prin urmare, o densitate mai mare. O înghețată cu conținut mai mare de aer se topește și mai repede.

Congelarea adaugă un alt element important înghețatei: gheața însăși. Fabricile moderne folosesc în mod obișnuit amoniac lichid pentru a produce temperaturile scăzute necesare, deși înainte ca acesta să fie disponibil, ar fi fost utilizate amestecuri de apă și sare. Adăugarea de sare în apă îi poate reduce punctul de topire până la -21,1˚C, în timp ce amoniacul lichid este utilizat la aproximativ -30˚C. Cu cât este mai rece agentul frigorific utilizat, cu atât mai rapidă se poate face înghețata.

Inghetata se face intr-un butoi cu lame rotative de racleta. Când înghețata atinge părțile laterale ale butoiului, aceasta îngheață, dar apoi este îndepărtată imediat de lamele răzuitoare. Cristalele de gheață foarte mici produse sunt dispersate în amestec. Vrem ca cristalele de gheață să fie cât mai mici, deoarece cu cât sunt mai mici, cu atât înghețata va fi mai fină.

Zaharul este un ingredient pe care nu l-am menționat încă, dar este și unul cheie. Pe lângă îndulcirea înghețatei, ajută la scăderea punctului de îngheț al apei, reducând cantitatea de gheață produsă în procesul de îngheț. Modificând cantitățile și tipurile de zaharuri utilizate, putem afecta duritatea înghețatei, deoarece înghețata mai moale conține mai puțină gheață. Zaharurile afectează, de asemenea, vâscozitatea siropului lichid în care sunt suspendate picăturile de grăsime și bulele de aer.

Și stabilizatorii afectează vâscozitatea lichidului. Sunt molecule solubile în apă, care sunt derivate în mod obișnuit din plante și joacă un număr de roluri. Un exemplu utilizat în mod obișnuit este alginatul de sodiu, care este derivat din alge brune, la fel ca un alt stabilizator, caragenanul (utilizat mai puțin frecvent datorită costului său). Stabilizatorii ajută, de asemenea, la reducerea ratei de topire a înghețatei și îi conferă o textură mai fină.

Poate că cel mai important ingredient este aroma înghețatei. Aceasta poate fi, în funcție de aroma dorită, adăugată natural, de exemplu prin adăugarea de vanilie. Poate fi realizat și prin utilizarea aromelor artificiale. Lipindu-ne de vanilie ca exemplu, se poate adăuga vanilină sintetică pentru a reproduce aroma. Alte arome pot fi reproduse într-un mod similar, deși tind să necesite un amestec mai complex de molecule pentru a obține o aromă autentică. Vopsele naturale, cum ar fi antocianine, pot fi adăugate pentru a asigura înghețată culoarea corectă.

Unele alte ingrediente sunt puțin mai surprinzătoare. Skatolul este o moleculă care se găsește în fecale - și, de asemenea, în înghețată în cantități foarte mici. Este o moleculă ciudată, care, la concentrații mari, miroase exact așa cum te-ai aștepta, considerând că se găsește în fecale, dar miroase floral la concentrații foarte scăzute. În unele înghețate, este adăugat ca un potențiator de aromă.

În cele din urmă, merită să luați un minut pentru a aborda un loc de dezinformare a înghețatei. Este posibil să fi dat peste afirmațiile potrivit cărora înghețatele conțin uneori „fundul de castor”. Pentru a-i oferi termenul său mai corect, non-senzaționalizant, vorbim despre castoreum, o secreție din sacii de ricin ai unui castor (nu glandele sale anale, așa cum susțin unii, deși sunt în imediata apropiere). Castoreum este, în general, recunoscut ca fiind sigur de către FDA, iar concentrațiile aparent scăzute au gust de vanilie, deci până în acest moment pare o afirmație legitimă.

Cu toate acestea, castoreumul este destul de scump. Aparent, suficient castoreum pentru a înlocui vanilia într-o jumătate de galon de înghețată ar costa 120 USD, deci este puțin probabil să fie un mod deosebit de rentabil de a face înghețată. În plus, un număr de producători, deși în mod evident nu doresc să-și divulge rețetele exacte, au afirmat cu insistență că nu folosesc castoreum în produsele lor - este de fapt mai frecvent utilizat în parfumuri. Așadar, deși parfumul tău ar putea conține secreții de castor, înghețata ta aproape că nu!

Dacă apetitul pentru știința înghețate rămâne încă nesatisfăcut, consultați acest videoclip despre subiect din ACS Reactions.

Referințe și lecturi suplimentare

  • Înghețată și chimie - ACS ChemMatters Online
  • Skatole - Universitatea din Bristol Molecula lunii
  • Aspecte coloidale ale înghețatei - o recenzie - H Douglas Goff
  • Știința înghețatei (£) - C Clarke