La scienza del gelato: lo zucchero (introduzione parte 1)
Lo zucchero nel gelato è uno degli argomenti più grossi e delicati della scienza e della tecnica del gelato. In realtà è più corretto parlare degli zuccheri dato che nel gelato industriale e artigianale non si usa un solo tipo di zucchero come facciamo normalmente in casa per semplicità.
Partiamo con questa introduzione sugli zuccheri nel gelato per parlare poi in seguito dei vari tipi di zuccheri, delle alternative agli zuccheri e gelati “senza zucchero”.
Se non l’avete ancora fatto leggete il primo articolo sulla scienza del gelato prima di proseguire.
Cosa sono gli zuccheri?
Gli zuccheri sono una famiglia di composti chimici che sono alla base di molti processi naturali, sono chiamati anche glucidi, saccaridi o carboidrati. Per una spiegazione chimica di base vi consiglio di partire leggendo le voci di wikipedia. Noi ci concentreremo non tanto sulla loro struttura chimica ma sulle loro funzioni nel gelato.
Ci basti sapere che gli zuccheri si possono dividere in diverse categorie a seconda della complessità della loro molecola. Così gli zuccheri più semplici sono chiamati monosaccaridi (come glucosio, fruttosio, galattosio…), questi possono combinarsi insieme e formare molecole più complesse come i disaccaridi (saccarosio, lattosio, trealosio…) fino ad arrivare alle molecole più complesse dei polisaccaridi (amidi, pectine, inuline…).
Non tutti i tipi di zucchero si trovano in natura, mentre alcuni sono molto comuni, come glucosio e saccarosio, e sono fonte di energia e “accumulatori” di energia per gli organismi viventi.
Gli zuccheri al contatto con l’acqua reagiscono con questa formando legami chimici, in parole semplici possiamo dire che gli zuccheri si sciolgono in acqua, questa è una caratteristica importante perché legandosi con le molecole di acqua ne modificano alcuni comportamenti chimico-fisici come la temperatura di ebollizione e la temperatura di congelamento.
Ogni zucchero ha proprietà diverse ma quelle che ci interessando di più sono il peso molecolare e il potere edulcorante. Il primo è un valore misurabile ed è quello che ci quantifica l’abbassamento della temperatura di congelamento di una soluzione di acqua e zuccheri. Il secondo si può misurare solo con la lingua ed è un parametro a volte difficilmente prevedibile soprattutto quando si mescolano diversi tipi di zucchero insieme.
Il ruolo degli zuccheri nel gelato
Le funzioni che svolgono gli zuccheri nel gelato sono principalmente due: la prima a cui tutti pensano è dare dolcezza, tuttavia è anche la meno importante perché nessuno vieta di fare un gelato che non sia dolce ma salato ad esempio, la seconda invece molto più importante è regolare la consistenza del gelato.
Una delle domande più ricorrenti è se sia possibile fare il gelato senza zucchero, dal punto di vista organolettico è possibile, poiché è possibile ingannare i sensi e far percepire come dolce qualcosa che non contiene zucchero, ma dal punto di vista della consistenza e della struttura del gelato non è possibile, cerchiamo di analizzare meglio queste due funzioni degli zuccheri nel gelato.
Il potere dolcificante nel gelato (o potere edulcorante)
Il potere dolcificante degli zuccheri, abbreviato con POD da molti gelatieri, è una caratteristica degli zuccheri e di altre sostanze che non è ancora completamente compresa dal punto di vista chimico. In ogni caso certe molecole (come gli zuccheri) a contatto con le papille gustative stimolano una senzazione che identifichiamo come “dolcezza”.
L’unico strumento di valutazione della dolcezza è la lingua, inoltre le senzazioni organolettiche che percepiamo sono frutto anche delle componenti aromatiche presenti in quello che mangiamo, quindi stabilire quanto è dolce un gelato è sempre molto difficile e spesso ci sono sensibili differenze da individuo a individuo.
Rimane comunque importante conoscere la dolcezza relativa degli zuccheri (la cui misurazione è molto difficile), relativa perché si prende come punto di riferimento il saccarosio (lo zucchero da tavola) a cui si assegna il valore 1, di conseguenza uno zucchero con potere dolcificante 2 sarà dolce il doppio del saccarosio.
Ecco una piccola tabella con la dolcezza relativa di alcuni zuccheri:
(Attenzione! Potete trovare in rete o sui libri valori diversi per gli stessi zuccheri, perché essendo una scala empirica i valori possono cambiare a seconda delle metodologie usate per compilarla)
| Zucchero | Dolcezza relativa |
| Saccarosio | 1 |
| Glucosio | 0.76 |
| Fruttosio | 1.52 |
| Lattosio | 0.33 |
| Maltodestrine 18 DE | 0.22 |
| Sciroppo di glucosio 20 DE | 0.23 |
| Sciroppo di glucosio 42 DE | 0.48 |
| Miele | 0.75-1.3 |
La senzazione di dolcezza dipende dalla concentrazione degli zuccheri, questo significa che mangiando un gelato la sua dolcezza dipende dalla concentrazione di zuccheri presenti nell’acqua del gelato. In poche parole mettendo la stessa percentuale di zucchero in un gelato se questo contiene più solidi (diversi dagli zuccheri) allora sarà più dolce rispetto ad uno che contiene meno solidi, poiché la quantità di acqua sarà maggiore e la concentrazione dello zucchero minore.
Quando mescoliamo insieme più zuccheri potremmo fare un calcolo aritmetico per determinare un valore di dolcezza tuttavia come già detto quest’ultima è influenzata da diversi fattori tra cui anche la temperatura. Infatti assaggiando una miscela di gelato prima che venga trasformata in gelato (a circa 4°C), questa sarà sempre più dolce del gelato pronto (ad una temperatura tra -8°C e -18°C).
Infine un’altra cosa da considerare nel gelato è l’aria. L’aria che è una componente fondamentale del gelato attenua i sapori, compresa la dolcezza, per questo più il gelato incorpora aria, meno dolce sarà.
In conclusione è fondamentale conoscere i valori di dolcezza relativa per poter modificare la dolcezza del gelato a proprio piacimento, ma per capire la reale dolcezza risultante di un gelato l’unico modo è l’assaggio.
Il peso molecolare degli zuccheri (ossia gli effetti sulla consistenza del gelato) e il PAC
A parte portare dolcezza gli zuccheri modificano la consistenza del gelato. Un gelato senza zucchero è sostanzialmente un agglomerato di pezzi di ghiaccio, mentre la giusta quantità di zuccheri dona al gelato la sua caratteristica consistenza, cremosità, spatolabilità e riduce la senzazione di freddo in bocca. Ma come avviene tutto questo?
Gli zuccheri si disciolgono nell’acqua presente nel gelato e questo ha principalmente due effetti, quello di abbassare il punto di congelamento dell’acqua e quello di modifacarne la viscosità.
L’abbassamento del punto di congelamento regola la quantità di ghiaccio presente nel gelato (più giacchio c’è più il gelato sarà duro) ma influisce anche sulla formazione dei cristalli di ghiaccio rendendoli più piccoli (cosa che rende il gelato più cremoso e meno freddo. Un effetto collaterale dell’abbassamento del punto di congelamento è anche che il gelato si scioglie più velocemente (di questa cosa parleremo in un altro articolo).
La presenza di zuccheri in acqua ne modifica anche la sua viscosità, una maggiore viscosità della soluzione di acqua e zucchero presente nel gelato rende il gelato più cremoso e “caldo”.
Queste due proprietà degli zuccheri sono misurabili con precisione (a differenza della dolcezza) e dipendono dal peso molecolare dello zucchero.
- Più è basso il peso molecolare dello zucchero maggiore sarà l’abbassamento del punto di congelamento.
- Più è alto il peso molecolare dello zucchero più alta sarà la viscosità della soluzione zuccherina presente nel gelato (spesso chiamata “matrice”).
Per comodità spesso al posto del peso molecolare degli zuccheri si usa un valore chiamato “depressione del punto di congelamento relativa” o PAC, che non è altro che una misura del peso molecolare riferita al saccarosio al quale viene assegnato il valore 1.
Di seguito una tabella con peso molecolare e PAC di alcuni zuccheri:
| Zucchero | Peso molecolare | PAC |
| Saccarosio | 342 | 1 |
| Glucosio | 180 | 1.9 |
| Fruttosio | 180 | 1.9 |
| Lattosio | 342 | 1 |
| Maltodestrine 18 DE | 1006 | 0.34 |
| Sciroppo di glucosio 20 DE | 900 | 0.38 |
| Sciroppo di glucosio 42 DE | 428 | 0.8 |
| Miele | ~270 | 1.46 |
In definitiva inserendo zuccheri con un PAC più alto si avrà un abbassamento del punto di congelamento maggiore e questo porterà maggiore morbidezza nel gelato ma anche una velocità di scioglimento maggiore. Inserendo invece zuccheri con un PAC molto basso non si modificherà molto il punto di congelamento ma si aumenterà la viscosità della soluzione e quindi anche la cremosità del gelato.
Che zuccheri si usano nel gelato?
Nelle ricette di gelato fatto in casa normalmente usiamo un solo tipo di zucchero, il saccarosio, o in aggiunta il miele, questo per rendere le ricette accessibili a tutti. In realtà generalmente le moderne formulazioni di gelato artigianale e industriale comprendono un mix di zuccheri normalmente composto da saccarosio e sciroppi di glucosio (e talvolta glucosio) miscelati per trovare il giusto equilibrio tra dolcezza e consistenza del gelato.
Nel prossimo articolo parleremo della provenienza degli zuccheri e analizzeremo in dettaglio gli zuccheri più comuni usati per il gelato.
(Immagine di copertina fonte: wikipedia)
Fantastico articolo, proprio quello che cercavo!
Per caso potreste suggerirmi qualche libro in linea con questo argomento ovvero il gelato da un punto di vista scientifico?
Grazie mille e complimenti per il sito e l’articolo, vi terrò sotto controllo aspettando con gioia il prossimo 🙂
Certo i libri che consiglio li trovi in questo articolo! Ti consiglio quello di Caviezel come introduzione e poi i due in inglese sono scientifici e molto interessanti!
super grazie! sei davvero gentile 🙂
tutto molto interessante,scusa l’ignoranza,vorrei capire qual’è il calcolo matematico da fare per arrivare al pod e pac di una miscela
Il POD, cioè il potere edulcurante non ha un calcolo matematico esplicito purtroppo, come ho scritto l’unico strumento per misurarlo sono le papille gustative per ora quindi questi numeri sono determinati da statistiche effettuate su esperimenti di assaggio.
Per quanto riguarda il PAC invece si calcola a partire dal peso molecolare degli zuccheri rapportati al peso molecolare del saccarosio, ossia si divide il peso molecolare del saccarosio per il peso molecolare dello zucchero di cui vuoi sapere il PAC, ad esempio per il PAC del glucosio 342/180=1.9.
Era questa la tua domanda o ti riferisci ad una miscela composta da più zuccheri?
Mi riferisco ad una miscela gelato, ad esempio fiordi latte in cui oltre al lattosio sono presenti saccarosio destrosio e glucosio 39de, vorrei sapere se si pu
ò avere pod e pac di una miscela
Sì scusa, ho capito la domanda dopo che avevo già scritto la risposta!
Certamente puoi calcolare il pac e pod di una miscela, prendendo 1000 g di miscela se hai 100 g di zucchero (PAC 1, POD 1) e 40 g di destrosio (PAC 1.9, POD 0.7) il PAC sarà 100×1+40×1.9=176, e il POD 100×1+40×0.7=128, naturalmente dovresti contare anche il lattosio.
Se poi la miscela non è 1000 g ma 563 per esempio dovrai dividere il risultato per il totale per poterla confrontare con altre miscele.
Se non è chiaro chiedi pure!
ok grazie,tutto chiaro,molto gentile,
Ciao,
Si può utilizzare dello zucchero integrale di canna? So che è sempre saccarosio, ma in percentuale minore forse. Potrebbero esserci effetti sulla consistenza del gelato o bisogna cambiare le dosi rispetto a quello raffinato bianco secondo te?
Grazie
Puoi sempre sostituire lo zucchero bianco con lo zucchero di canna anche integrale, nelle stesse quantità e non ci sarà nessuna modifica della consistenza, cambierà solamente leggermente il gusto essendo presente la melassa nello zucchero di canna. Un discorso diverso invece vale per il moscovado che è lo zucchero di canna tradizionale delle filippine ottenuto solo per bollitura, questo è difficile da usare in completa sostituzione dello zucchero normale per la sua forte aromaticità.
Grazie mille 🙂
Come si colcola temperatura del gelato in vetrina
Questa è una domanda alla quale non si può certo rispondere in un commento, puoi tovare un approccio empirico nel libro di Corvitto, per andare più nello specifico invece bisognerebbe parlare al lungo di molte cose tecniche e che escono dallo scopo del blog, tu sei un gelatiere?
Io so fare sorbetto ,base bianca ,giallo ,base ciocolato . Altri tanti gusti .solo che non so calcolare temperature del vetrina , mi anno detto che calcolare zucchero come destrosio anticongela190 . Faccio esempio Fragola 500g saccarosio 225g destrosio 50g neutro 5g Acqua 225g totale1000g anticongenla di zucchero destrosio=95 pac saccarosio=225 pac totale pac 320 e dopo come si modifica per sapere temperatura del vetrina grazie
ad un corso mi hanno detto per la frutta di calcolare così la temperatura in vetrina, zuccheri totali ad esempio 30percento dividere a metà, -15. per le creme non so.
allora se sorbetto 27%zuccheri e 13,5?
Marco ci sono molti modi empirici, ti consiglio di leggere il libro di Corvitto che ne propone uno suo e ti aiuterà anche nel calcolo del PAC e POD. In ogni caso decidere la temperatura della vetrina dipende anche dalla vetrina stessa e da quale consistenza si vuole che il gelato abbia, se ad esempio devi servirlo in palline o con la spatola cambierà molto la temperatura. Si possono anche fare calcoli molto precisi ma data la variabilità delle vetrine il giudice ultimo è sempre la prova diretta.
ovviamente è un metodo un po empirico, io mi sono sempre trovato bene, in teoria si, dovresti mettere a 13,5 poi dovrai osservare in pratica come va.
Grazie . Hai qualche libro da prendere mi tipo di gelati e semifreddi
Certo, ci sono 2-3 libri che secondo me sono un “must”, ti lascio i link:
– Il classico Caviezel: Scienza e tecnologia del semifreddo artigianale
– Gelati e semifreddi dai consulenti di Artigeniale
– SEMIFREDDI di Alice Vignoli, docente in Carpigiani
Bellissimo blog e interessante articolo. Ho appena comprato una piccola gelatiera per fare il gelato in casa, e ho necessità di sostituire il saccarosio con il fruttosio per motivi di salute. Per quanto riguarda il maggiore potere dolcificante, riesco a calcolare le proporzioni (in genere uso un 30% in meno in peso di fruttosio rispetto alla quantità di saccarosio indicata nella ricetta). Tuttavia, come compensare la minore presenza di zuccheri, per non avere un gelato troppo morbido? devo aggiungere un addensante, tipo la farina di semi di carruba? grazie mille
Ciao, in realtà la cosa migliore per compensare la mancanza di solidi sarebbe usare una fibra, come ad esempio l’inulina che puoi trovare facilmente in internet e usarne tra l’1 e il 4%.
Buongiorno, volevo gentilmente chiedere a che temperatura il normale saccarosio comincia a “sciogliersi” nell’acqua.
Caro, sei un fiore de gentilezza. Io sono soltanto una sfacciata ghiottona e ho capito ben poco. Dopo aver letto tutte queste importanti domande di zuccheri e temperature mi dovrei vergognare… Solitamente la gente chiede l’inverso ma io (povera me) ho una domanda semplice: Se metto più zucchero cosa succede? Fino a quanto in più posso mettere?
Si, a me piace dolce 🙁
Penso di aver capito che diventa più cremoso, si ha la sensazione di più caldo e si scioglie prima.
O forse ho capito tutto sbagliato?
Ciao Tatiana, hai capito bene, diventa più cremoso e più caldo (ma non all’infinito) e se metti più zucchero puoi mettere meno grassi quando fai il gelato in casa. Nelle nostre ricette le percentuali di zucchero sono molto contenute quindi puoi metterne in più fino al 30% senza problemi se ti piacciono dolci. (Quindi se la ricetta ne prevede 100 g ne puoi mettere fino a 130 g).
Ciao!
Grazie mille per le meravigliose spiegazioni!
E se invece mettessi meno zucchero? A me non piace il gelato troppo dolce…come posso fare?
Premetto che giá provando alcune delle tue ricette, per quanto vengano buone, mi si sciolgono quasi subito!!
Ciao, queste ricette hanno già una percentuale di zucchero piuttosto bassa, ne puoi mettere ancora meno e aggiungere un po’ più di panna, ma se esageri ti ritroverai con una granita più che un gelato. Il gelato si scioglie velocemente se non ha stabilizzanti, per stabilizzarlo puoi lasciarlo 30-50 minuti in congelatore prima di consumarlo.
Ciao! Bellissimo articolo! Mi sapresti dire anche pac e pod del sale?
Il sale non ha potere dolcificante, e il PAC è circa 5.85
Buongiorno!
Ho provato a fare una mia base bianca e ho deciso di utilizzare questi 3 tipi di zucchero: Saccarosio, Destrosio e Sciroppo di glucosio titolato al 62DE.
Volevo capire in che combinazione percentuale posso utilizzare i 3 zuccheri, nel senso posso muovermi a piacimento combinando ad esempio un 65% di saccarosio, un 25% di destrosio ed un 10% di glucosio poi assaggiando il prodotto finale apportero’ se necessario le modifiche del caso alla mia ricetta base oppure ci sono dei parametri di fondo da rispettare e da non superare.
Esempio: il saccarosio nella miscela sarà lo zucchero prevalente, pero’ al massimo un 20-30% è sostituibile dal glucosio. Un discorso analogo è possibile farlo con il destrosio? Vorrei capire meglio come fare giocare gli zuccheri in una miscela e se il giudice finale è sempre il palato oppure, come immagino, ci sono delle regole di fondo da tenere in considerazione quando si decide di impiegare zuccheri diversi nella stessa miscela.
Te ne sarei grato se tu potessi anche solo darmi un consiglio su questo aspetto.
Interessante mi scusi che prima un grand chapeau a lei. La mia domanda sarebbe usando un friser 1500 certe volte ansi 80% delle volte la portata non sta mai ferma , balla l’aria e non arrivò mai ad avere la dosata sempre giusta parlo del gusto panna. Mi faccia per cortesia le possibilità che causano questo problema. La ringrazio moltissimo.
Posso evitare di usare il destrosio a favore del fruttosio come sostituto poiché il peso molecolare è equivalente e quindi hanno stesso effetto in termini di temperatura di congelamento?
Pur considerando di metterne di meno poiché il potere dolcificante è maggiore del glucosio.