Uno dei limiti dei software attualmente in commercio è la scarsa o nulla capacità di tener conto dei processi operativi e della loro influenza sulla struttura fisica del gelato. Si pensi ad esempio alla diversità di comportamento di una miscela trattata a caldo e la stessa impiegata a freddo, o ancora alla differente struttura di un gelato preparato con una macchina orizzontale moderna rispetto a uno prodotto in un mantecatore verticale, e così via. Occorre, ed è importante, tenere a mente che le variazioni dei processi lavorativi possono valere quanto e più di un cambio di ingrediente ai fini delle caratteristiche fisiche del gelato finale. La struttura risultante è più della somma di questi due aspetti.

Pur nella enorme difficoltà di destreggiarsi con un tema tanto complesso quale è il gelato in rapporto ai processi produttivi, si possono implementare alcuni metodi di indagine. Uno di questi riguarda lo studio della diffusione del calore, ossia dell’energia in transito, che si ha durante la mantecazione (la “freddezza” non esiste in fisica, disabituiamoci da questa errata e inutile terminologia). Per studiare l'andamento della temperatura nella miscela durante la mantecazione, ci serviamo di una curva di congelamento validata da dati sperimentali DSC, implementata in un modello di fluido che tiene conto dei cambiamenti di fase, della non omogeneità della miscela e della presenza variabile di aria.

La sequela di parole significa semplicemente che attraverso la risoluzione di questo modello, riusciamo a capire la temperatura della miscela che si sta trasformando in gelato, quindi nel mantecatore e in qualsiasi fase del processo. Il calcolo che ne deriva ci porta a poter formulare tutta una serie di valutazioni sulla ricetta, o meglio sul gelato che ne verrà fuori rispetto al processo di mantecazione. Le proprietà in gioco riguardano sia la percezione sensoriale, che aspetti strutturali in particolar modo legati alla shelf-life del prodotto.

Le proprietà termiche del gelato vengono sovente calcolate dai software in commercio, rifacendosi alla letteratura scientifico-divulgativa di libri specializzati nel settore e/o tabelle di studi sorpassati. Si veda l’esempio del calore specifico degli ingredienti, trattato come se fosse costante con lo scendere della temperatura. Oppure l’equazione del calore applicata erroneamente al caso del gelato nella sua formulazione ottocentesca di Fourier, che è relativa ad un mezzo omogeneo ed isotropo mentre, è noto, il gelato costituisce un sistema multifasico complesso. Insomma questo andrebbe bene per uno studente che frequenti un corso di fisica tecnica al secondo anno di Università, oppure per soddisfare la curiosità di un gelatiere col pallino della fisica classica, ma ha ben pochi riscontri nella pratica. Da un lato son valori che presi tout court non hanno significato per il gelatiere, dall’altro anche se saputi contestualizzare, fornirebbero comunque risultati divergenti dal caso reale.

Per la Free-zing APP! ​​ si è voluto invece elaborare un approccio moderno e di facile lettura per il gelatiere professionista.
Per questo si è introdotto il tempo ideale di mantecazione, volendo con questo definire un tempo riferito ad una macchina ideale, ovvero frutto di un modello matematico, che simula il nostro mantecatore.
Cosa significa? Significa che è stato modellizzato un mantecatore mediante equazioni matematiche, quindi è come se inserissi la tua miscela in una macchina ideale, nel nostro caso ci si riferisce a 4Kg, e vedessi quanto tempo intercorre nelle varie fasi della mantecazione. Si usa un mantecatore idealizzato perché quelli in commercio sono tutti diversi tra di loro e per avere un dato più aderente alla realtà di ogni caso, bisognerebbe conoscere la geometria di cilindro e albero, i materiali, i rendimenti, la quantità di miscela, le condizioni di uso, e così via. Questo è un lavoro impegnativo ma che è possibile intraprendere su uno specifico mantecatore, tenendo conto anche dell’aspetto fluidodinamico.

Ma allora perché calcoliamo questo tempo ideale?
Perchè questo è proporzionale al tempo effettivo. Ad esempio un maggior tempo di raffreddamento della miscela fino alla temperatura crioscopica, a parità di altre condizioni, ci fornirà alcune informazioni sull’overrun. Mentre il tempo che intercorre tra il punto crioscopico e la temperatura di estrazione, ci darà indicazioni qualitative sulla grandezza dei cristalli di ghiaccio, uno dei fattori legati alla durezza di un gelato, e il rateo di scioglimento dello stesso. Una interessante tesi, “Kinetics of gelato freezing: technological and rheological implications”, di Paola Chiari Phd dell’Università di Modena e Reggio Emilia, segnalatami dall’amico e collega Arturo Frisina, descrive con numerose prove questi due aspetti della mantecazione validando in modo più che soddisfacente il modello elaborato.

Avendo la Free-zing APP! anche una prospettiva didattica, viene corredata di un videocorso in cui, tra i vari argomenti trattati, saranno spiegati anche questi concetti in modo chiaro e naturalmente più approfondito. A quanto ci risulta è la prima, e al momento unica, applicazione che implementa un algoritmo avanzato di simulazione, fornendo al tempo stesso gli strumenti didattici non solo per capirne i risultati, ma anche per utilizzarli in modo proficuo.

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

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