Il termine materia soffice in fisica si riferisce a quel genere di materiale solido facilmente deformabile e che presenta alcune caratteristiche dei liquidi. Il gelato è tra questi. Una delle caratteristiche di maggior spicco, è che le proprietà meccaniche di questi materiali sono determinate dalla loro particolare e complessa microstruttura, e per questo spesso il comportamento risulta di difficile prevedibilità.

In ambito accademico questi si chiamano anche fluidi strutturati, e la cosa curiosa è che l’approccio con il quale si può studiare una materia come il gelato è il medesimo che si applica nelle scienze geologiche, in biologia e persino in astrofisica! Quindi dai dischi di accrescimento di un buco nero al dentifricio, nonostante la grande diversità permangono degli aspetti comuni: la complessità che si cela dietro il loro comportamento.

Tutti questi materiali sono caratterizzati da elementi strutturanti che si combinano, nel caso del gelato, in modo da conferire la giusta consistenza e stabilità nel tempo. Parliamo naturalmente di globuli di grasso parzialmente cristallizzati, polimeri (proteine, carboidrati complessi, etc.), cristalli di ghiaccio, bolle d’aria, e una matrice viscoleastica che oscilla da uno stato di gel allo stato vetroso soffice.

Ora il problema di studiare il comportamento del gelato, risiede non solo nella difficoltà di simulare alcune sollecitazioni che si possano in qualche modo relazionare alla spatolabilità e alla masticazione, ma bisogna tener conto anche delle temperature alle quali devono essere effettuati i test e le misurazioni.

Negli studi scientifici più approfonditi e completi, laddove si intraprendono questo genere di indagini, si lascia da parte il classico penetrometro, strumento utile ma in questi casi troppo limitato. Vengono invece costruiti strumenti appositi che sollecitano in un certo modo il gelato, osservandone poi gli effetti in termini di deformazioni.
Si cerca quindi di porre queste deformazioni in relazione al tipo di ri-organizzazione della microstruttura. Come si vede la questione non è affatto facile. Quanto detto non è per impressionare il lettore, ma serve per fornirgli la corretta dimensione di una problematica che affligge chi prende molto sul serio questi argomenti.

La quadratura del cerchio sarebbe poter connettere processi e ingredienti alla particolare struttura di un gelato, quindi al suo comportamento reologico, e quest’ultimo agli attributi sensoriali.

Ma ben poco sembra sia stato fatto sotto questo aspetto. Uno dei modelli più interessanti è l’SGR, Soft Glassy Rheology con le sue varie formulazioni. Molto brevemente il modello prende in esame il comportamento coordinato di elementi del sistema (ad esempio bolle d’aria), ed è capace di prevedere diversi aspetti reologici complessi, compreso il loro andamento nel tempo.

Ci sono vari documenti in rete per chi fosse interessato, ma per un primo generale approccio si può partire da questo libretto messo a disposizione dalla School of Engineering and Applied Science dell’Università di Harvad.
Per quanto ne sappia non c’è in letteratura scientifica alcuna applicazione di questo modello nell’ambito del gelato, sebbene vi siano da decenni molti studi relativi alla termodinamica e alla reologia del suddetto. Ma chissà che qualcosa non stia bollendo in pentola…

Quest’opera è distribuita con licenza: Attribuzione – Non Commerciale – Non Opere Derivate (CC BY-NC-ND)

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