La scienza del gelato: Che cos’è il gelato?

Finalmente è venuto il momento di iniziare a parlare della scienza del gelato, ma molti di voi si chiederanno perché annoiarsi con la chimica e la fisica a volte tanto odiate al liceo? La risposta è semplicemente perché vi aiuterà ad ottenere un gelato migliore. Fare il gelato non è affatto come fare un semplice dolce della nonna, e per fare un buon gelato è necessario prima di tutto sapere che cos’è il gelato!

Quanti di voi sanno cosa mettono in bocca quando mangiano un gelato?

Il gelato è un composto piuttosto misterioso a prima vista e in effetti è tutt’altro che semplice e per capire meglio cosa sia il gelato bisogna esplorare il mondo microscopico. Ma facciamo un passo indietro e torniamo un attimo alla fase precedente alla formazione del gelato cioè i suoi ingredienti. I componenti principali sono generalmente acqua, proteine del latte, grassi, zuccheri e altri solidi (cioccolato, frutta…).  Tuttavia per avere quello che chiamiamo “gelato” non basterà unire questi ingredienti e metterli in freezer. Questo produrrebbe solamente un blocco solido difficilmente apprezzabile come alimento.

Cosa rende così speciale il gelato allora?! Chiaramente il modo in cui questi ingredienti di partenza vengono uniti e trasformati. Su questo punto scriverò più avanti articoli dettagliati ma per il momento accontentiamoci del risultato di questa trasformazione e cerchiamo di capire cosa rende il gelato tale. Per capire cosa sia questo spettacolare composto partiamo da un’immagine:

Gelato al miscroscopio

Micrografia con microscopio elettronico a scansione del gelato (da C. Clarke, "The physics of ice cream", Physics Education)

Questa è un immagine ottenuta con un microscopio elettronico a scansione che per mette di tuffarsi nel magnifico mondo microscopico. La prima cosa da notare è la scala della foto, la linea nella parte bassa dell’immagine è lunga 100 micron, cioè 0.0001 metri, cioè un decimo di millimetro, con questa possiamo avere un’idea delle dimensioni degli oggetti nell’immagine.  Le frecce gialle ci indicano i punti fondamentali di questa immagine che sono anche gli elementi che costituiscono il composto e sono i cristalli di ghiaccio, le bolle d’aria e una soluzione di zucchero, inoltre non visibili in questa immagine perché troppo piccoli ci sono anche i grassi che a loro volta “galleggiano” nella soluzione di zucchero.  Le bolle d’aria hanno dimensione di alcune decine di micron mentre i cristalli di ghiaccio variano tra circa 1 e 20 micron (o poco più). A questo punto possiamo trarre qualche conclusione su questo misterioso composto.

Che cose’è il gelato?

Il termine più corretto è “sospensione eterogenea”, il gelato infatti è una sospensione di cristalli di ghiaccio, grassi e bolle d’aria in una soluzione di acqua e zucchero. Naturalmente aumentando gli ingredienti di partenza il composto si complica a piacere ma rimane sempre una sospensione.

Adesso che abbiamo visto come è formato il gelato a livello microscopico possiamo capire cosa lo distingue da un semplice blocco di ghiaccio.

In primo luogo cristalli di ghiaccio, la cui dimensione determina le proprietà del gelato quali la cremosità, sono la parte caratterizzante del composto, e in linea di massima più sono piccoli migliore sarà il gelato. Altro punto fondamentale è la presenza dell’aria che rende il gelato molto più morbido e gradevole al contatto con la lingua. Infine un fatto importantissimo è che nel gelato rimane sempre una parte di soluzione liquida nella quale “galleggiano” cristalli di ghiaccio e aria (su come e perché rimanga una parte liquida ne discuterò in un altro articolo).

Questa è solo un’introduzione alla scienza del gelato e serve per avere un’idea generale su quali sono gli argomenti di cui parlerò in seguito. Per qualsiasi domanda commentate questo articolo e cercherò di dare una risposta a tutte le curiosità!