La scorsa volta abbiamo accennato alla problematicità di definire un parametro come la “cremosità”, essendo da una parte le tecniche reologiche classiche limitate per una sua individuazione esatta, mentre dall’altra l’esperienza psicofisiologica complessa e soggettiva rende l’impresa estremamente improba.

Per fronteggiare situazioni del genere ci si avvale di un mix di valutazioni sensoriali, tecniche analitiche avanzate (microscopia a fluorescenza e laser a scansione confocale, spettroscopia NMR, etc.), unitamente a modelli matematici. Legare tra loro questo insieme di approcci per trarne dei modelli previsionali efficaci, ad esempio se vogliamo sapere quanto è cremoso un gelato dati i suoi ingredienti, è una sfida per niente banale. In generale descrivere certe proprietà collettive di un sistema complesso come è il gelato, a partire dalle interazioni delle sue componenti, è obiettivo di una scienza relativamente nuova che si chiama fisica della materia soffice condensata. E chi pensa che i fisici non si occupino di cose futili come il gelato, si sbaglia di grosso.
D’altro canto come abbiamo fatto notare, sarebbe più opportuno al momento considerare lo studio e la previsione della morbidezza di un gelato piuttosto che la sua “cremosità”.
Lo studio in questione di cui appunto parlavamo è
"Ice Cream Structural Elements that Affect Melting Rate and Hardness" di M. R. Muse e Hartel del Department of Food Science, University of Wisconsin, pubblicato sul Journal of Dairy Science. In particolare sono state elaborate due equazioni molto semplici da leggere e con un buon grado di affidabilità (cosa abbastanza rara nel nostro campo).

Lo studio fa riferimento a un gelato eseguito con un classico mantecatore discontinuo (per un continuo queste equazioni vanno modificate).

(1) Media del Rateo di Scioglimento (mL/min) = 2.006 − 0.046F− 0.004K + 0.039I

(2) Morbidezza = 66.016 − 0.420V − 27.073N − 0.0237K− 0.045I + 0.035R − 0.033F

I valori da conoscere per risolvere le equazioni sono:

F → destabilizzazione dei grassi (%)
K → fattore di consistenza (Pa-s), vedi la legge di potenza in meccanica dei fluidi
I → grandezza media dei cristalli di ghiaccio (μm)
V → quantità di ghiaccio (%)
N → indice di comportamento, vedi la legge di potenza in meccanica dei fluidi
R → overrun (%)

Innanzitutto si vede matematicamente come l’indice di comportamento, un aspetto della reologia della miscela, giochi un ruolo fondamentale riguardo la morbidezza (o durezza) di un gelato, addirittura più del ghiaccio e l’overrun. Non che questi ultimi siano meno importanti, intendiamoci, solo che hanno meno peso nell’equazione. Con questo si vuole intendere che la variazione della quantità di ghiaccio e dell’overrun ha una portata limitata rispetto alla portata che avrebbe la variazione del comportamento reologico della miscela.
Questo risultato è confermato anche da un altro studio, “Contribution of thermal, rheological and physical measurements to the determination of sensorially perceived quality of ice cream containing bulk sweeteners” di Christos Soukoulis, Evagellia Rontogianni, Constantina Tzia, in cui si legge in particolare:

It is interesting that no correlation was observed between hardness or melting rate with overrun and air cells mean size, probably due to the narrow range of overrun and air cells values of ice cream samples”.

"È interessante notare che non è stata osservata alcuna correlazione tra durezza
e rateo di scioglimento del gelato con overrun e dimensioni medie delle bolle d’aria, probabilmente a causa della ristretta gamma di valori di overrun e dimensioni medie delle bolle d’aria dei campioni di gelato".

Ossia la ragione di questo comportamento risiede nel fatto che la variazione di overrun in un gelato artigianale è relativamente bassa, e quindi il suo controllo ha in realtà un’influenza meno rilevante di altri parametri. Nel primo studio l’oscillazione dei campioni varia tra il 40 e il 70%.
Al contrario sempre l’equazione (2) ci mostra come un piccolo cambiamento dell’indice di comportamento si ripercuote in un’ampia variazione della morbidezza. L’indice di comportamento è legato alla natura della miscela, nel caso della miscela gelato al suo grado di pseudoplasticità, ovvero alla lontananza dalla condizione di fluido newtoniano (vedi
fluido non newtoniano).

È curioso notare come due parametri, da cui dipendono diversi aspetti fondamentali del comportamento di un gelato, esprimano la deviazione da una idealità: l’Aw, fondamentale per il calcolo della curva di congelamento, e l’indice di comportamento, fondamentale ai fini della reologia del prodotto.

In altre parole esiste una fisica classica dei fluidi ideali, in cui si descrive un fluido con una matematica più semplice, e quella dei fluidi non ideali i cui modelli sono più aderenti alla realtà. Ebbene l’A
w e l’indice di comportamento sono due variabili che esprimono quanto il nostro gelato si discosta da questa idealità, permettendoci di avvicinarci al caso reale.
Un altro aspetto da considerare è
che queste proprietà non vengono desunte senza operare delle misurazioni, parliamo in special modo dell’indice di comportamento. Pensare di modellizzare la reologia di una miscela, tenendo conto della variabilità degli ingredienti e dei processi, è allo stato attuale ancora una chimera.
Da questo si deduce come la morbidezza (o durezza) di un gelato non può essere prevedibile solo sulla base di un modello, ma per un'analisi fondata vanno integrati dei dati strumentali reali. Anche un gelatiere di poca esperienza sa che è sufficiente cambiare un processo termico o sostituire un addensante con un altro per avere un gelato più duro.

È sempre fondamentale nell’approccio scientifico alla materia del gelato artigianale, che la teoria sia verificabile da un punto di vista fisico-matematico (
dovete avere necessariamente accesso alle equazioni che determinano i parametri che usate, altrimenti non è scienza), e che sia corroborata da una serie di test sul gelato che comprovino ragionevolmente la bontà del modello.

 

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