Abbiamo visto come il gelato sia un sistema multifasico con un’area interfacciale molto ampia tra le fasi, ​​ che va quindi stabilizzato il più possibile.

In effetti esso cercherà spontaneamente di ridurre tale superficie attraverso vari meccanismi (ad esempio i cristalli di ghiaccio più piccoli si sciolgono e si diffondono nella matrice liquida andando ad alimentare i cristalli più grandi, cristalli vicini si fonderanno insieme in un’unità più grande, così le bolle, etc.).

 

Il compito del gelatiere non è solo quello di favorire la migliore struttura possibile ma anche quello di rallentare questi processi naturali. In seguito vedremo come.

 

Tornando alla miscela del gelato e più nello specifico ai globuli di grasso dispersi in essa, questa attitudine viene frenata grazie all’intervento soprattutto delle proteine e degli eventuali emulsionanti aggiunti, che vanno ad interagire appunto all’interfaccia di queste due fasi rendendole a vari gradi più compatibili.

 

E ora veniamo al motivo per cui queste fasi sono incompatibili. La ragione risiede nella natura elettrostatica delle rispettive molecole delle due fasi che interagiscono tra loro.

Le diverse molecole sono caratterizzate infatti da una specifica disposizione degli atomi all’interno della loro struttura.

 

A seconda della geometria della molecola e della distribuzione degli elettroni in essa, ci possono essere zone con una carica parziale positiva e negativa che danno origine a una polarità. Un classico esempio è l’acqua, in cui sussiste una carica parziale negativa in prossimità dell’atomo di ossigeno, che ha appunto una maggiore affinità elettronica, lasciando “scoperta” la zona dei due atomi di idrogeno che assumono una carica parziale positiva:

 

 

Il grasso invece è formato da molecole per lo più apolari e quindi da un punto di vista elettrostatico non c’è affinità con l’acqua, ecco perché le due fasi tendono ad essere separate.

La tensione superficiale γ, nell’equazione dell’energia libera vista la volta scorsa e che riporto di nuovo qui sotto, esprime appunto il grado di questa tendenza.

 

dG=γdAdG=γ*dA

 

Da un punto di vista non termodinamico, l’energia interfacciale viene vista anche come il lavoro richiesto per incrementare di una unità l’area della superficie di separazione fra due liquidi immiscibili, oppure fra un liquido e un solido, oppure fra un solido e un gas.

 

Si può parlare di emulsionanti quando invece le molecole hanno sufficienti gruppi idrofobici (apolari) e idrofilici (polari) da essere attivi tra due fasi. Essi fanno da ponti di congiunzione e quindi diminuiscono la tensione superficiale interponendosi tra le superfici di separazione.

 

Questo accade perché si muovono spontaneamente sempre in modo che le interazioni molecolari siano migliori.

Si tenga presente che oltre ai ben noti fosfolipidi (ad esempio le lecitine) in natura esistono molte molecole che hanno contemporaneamente gruppi polari e apolari tali da avere una qualche attività interfacciale, tra cui proteine e persino alcuni carboidrati (gomma arabica, certe pectine, etc). Ma non tutte nel gelato hanno un’apprezzabile funzionalità e in genere si parla di emulsionanti quando si tratta di piccole molecole particolarmente attive sull’interfaccia.

 

Infatti in generale minore è il peso molecolare e maggiore è la cinetica di adsorbimento dell’emulsionante all’interfaccia. In pratica può accadere, come in effetti accade quando aggiungiamo emulsionanti alla miscela di gelato, che si adoperano a scalzare parzialmente le proteine presenti sui globuli di grasso. Ma questa è un’altra storia.

 

 

Quest’opera è distribuita con Licenza Creative Commons Attribuzione – Non commerciale 3.0 Italia

 

Share This