Física de la vida cotidiana. Tarea 8.1. Un tema de ciencia de la cocina

 

El helado: una emulsión muy compleja

Una de las comidas que más me llama la atención es el helado. Compuesto básicamente por tres ingredientes que son leche, crema y azúcar, forman una emulsión muy compleja. Las emulsiones son dispersiones en general de un líquido en otro líquido que forma la fase continua. En el caso de las espumas la fase dispersa es un gas, y la fase continua está formada por un líquido. Las emulsiones se forman al agitar dos líquidos inmiscibles. Normalmente suele haber un ingrediente que estabiliza la emulsión, es decir un emulsionante o emulgente. Este agente se coloca en la interfase evitando que las gotas pequeñas se unan entre sí para dar gotas más grandes y disminuye la tensión superficial, de esta manera se estabiliza la emulsión.

El helado es un tipo de emulsión muy complejo en el que se encuentran cristales de hielo, burbujas de aire y en un porcentaje menor gotas de grasa y sirope líquido. A la hora de fabricar el helado las gotas de grasa que provienen de la crema son rodeadas por proteínas de leche y emulsificantes. Esto evita que las gotas de grasa se unan entre ellas para formar gotas de grasa más grandes. En este caso los emulsificantes sustituyen algunas proteínas de la leche en la superficie de las gotas de grasa. Esto hace que la membrana que rodea las gotas de grasa sea más fina lo que facilita que las gotas de grasa coalescen. Sin embargo, es necesario que haya algo de grasa sin emulsionar por qué es importante para atrapar el aire.

Al hacer el helado al mismo tiempo se introduce el aire y se congela. En el proceso de atrapar aire es muy importante la combinación de grasa, proteína y emulsificante. La cantidad de aire que contiene un helado afecta la calidad y la velocidad a la que se funde.

Para formar el hielo se suele enfriar a temperaturas bajas (-30 - -20ºC)  y se suele agitar. El objetivo es que se formen cristales muy pequeños al congelarse el agua de la mezcla y que estos se dispersen bien en la mezcla. El tamaño de los cristales de hielo afecta también la calidad y la textura del helado.

El azúcar por un lado endulza el helado pero también ayuda a reducir la temperatura de congelación del agua, esto hace que se reduzca la cantidad de hielo que se forma. Cambiando la cantidad de azúcar es posible variar la cantidad de hielo y con eso la textura del helado, siendo más blando o más duro. También se suelen añadir estabilizantes como el alginato de sodio que reducen  la fusión del helado y mejoran la textura.

A día de hoy los consumidores tienen interés en consumir helados con baja cantidad de grasa. Actualmente los helados tienen alrededor de un 10% de grasa y esta juega un papel importante en el tamaño de los cristales además de afectar la cantidad de aire atrapada. Uno de los problemas con reducir la cantidad de grasa es que aumenta la cantidad de agua y el tamaño de los cristales de hielo son mayores, reduciendo la textura cremosa de los helados. La textura cremosa está relacionada sobre todo con la alta cantidad de grasa y con el tamaño de los cristales de hielo. Los cristales grandes con tamaños mayores que 50 micrómetros dan una textura granular mientras que tamaños más pequeños, entre 10 y 20 micrómetros, aportan la textura cremosa tan valorada por los consumidores. Actualmente se emplean distintos compuestos para reemplazar la grasa como lípidos, proteínas o carbohidratos. Sin embargo, estos compuestos por sí solos no son capaces de conseguir la misma textura y apariencia que los helados convencionales con grasa.