Conosci la chimica del gelato! Debunking con Stefano Guizzetti di Ciacco Lab

Il gelato è un complesso, sofisticato insieme di processi chimici molto affascinanti. Questi processi lo rendono incredibilmente buono: e soprattutto, al di là delle velleità degustive, scomporre chimicamente un gelato e ricomporlo secondo le reazioni che vi accadono rientra nel campo delle “verità verificabili” che tanto amiamo su Gastronomica-Mente. 

Perché un gelato si scioglie più velocemente di un altro? Perché ci fa venire sete, oppure no? Perché si formano i cristalli di ghiaccio e come evitarli? Tanto per dirne qualcuna. 

A tutte queste domande – e anche qualcuna in più – ci aiuta a rispondere un autentico “scienziato del gelato”: parliamo di Stefano Guizzetti, patron e gelatiere di Ciacco Lab, format che ha diversi punti vendita a Parma e Milano e che si è affermato nel panorama gastronomico italiano come un professionista della scienza fredda. E quando si parla di Ciacco, non ci si riferisce soltanto alle buonissime creme classiche della gelateria italiana, ma anche a tanto altro: radici, erbe, infusi. Tutto può diventare gelato. E a chi potevamo chiedere, se non a lui, di aiutarci a scardinare tutti i segreti del freddo?

Ma ci sono quelle domande, proprio quelle, che non abbiamo mai chiesto. E a dar loro una risposta ci aiuta Stefano Guizzetti, altrimenti detto “il chimico gelatiere”, fondatore e mente di Ciacco, gelateria con doppia anima a Parma e Milano.

Cos’è, chimicamente, un gelato? Perché la sua struttura non è mai del tutto congelata? Insomma… perché il gelato non “gela”?

Il gelato è una schiuma parzialmente congelata costituita da una fase discreta ( in cui sono contenute bolle d’aria, globuli di grasso, cristalli di ghiaccio ed eventuali proteine) ed una fase continua costituita da una soluzione concentrata e non congelata, in cui sono dissolti e/o sospesi zuccheri, sali e polisaccaridi.

Grazie alla presenza degli zuccheri (più in generale, dei polisaccaridi) la struttura del gelato è non congelabile in maniera completa.

Gli zuccheri hanno la capacità di abbassare il punto crioscopico della miscela, il loro quantitativo e tipologia di utilizzo, insieme alla temperatura di servizio ed alla presenza degli altri solidi, determina la reologia (cioè la scienza che studia le reazioni e le deformazioni del prodotto) del prodotto finito.

Permane sempre la coesistenza tra una fase di “acqua cristallizzata”  ed una fase di “acqua liquida”, ricca in soluti, che va progressivamente concentrandosi.

Quali sono gli stabilizzanti “concessi” nel gelato artigianale? Cosa fanno, di preciso?

Gli stabilizzanti sono un gruppo di composti  (di solito, gomme polisaccaridi) responsabili dell’aumento di viscosità della miscela e della fase non congelata all’interno della matrice gelato. La funzione di questi prodotti è influenzare le condizioni reologiche della fase acquosa. Gli idrocolloidi, idratandosi,  assorbono e legano molta acqua libera. Avendo una struttura a catena polisaccaridica, permettono la formazione di un reticolo tridimensionale a legami intra ed intermolecolari fra molecole singole di addensanti e/o tra diverse molecole di addensanti in combinazione con proteine, cosicchè sarà limitata la mobilità della residua fase acquosa.

Gli stabilizzanti hanno diverse funzioni, dipende dall’impiego nella materia principale:

1. Nel mix: per stabilizzare l’emulsione  e per impedire l’affioramento dei grassi.
2. Nel gelato: per stabilizzare le bolle d’aria, conferire struttura liscia e corpo e per tenere in sospensione gli aromi.
3. Nel gelato durante la conservazione: per evitare la crescita dei cristalli lattosio e per ritardare o ridurre la crescita dei cristallo di ghiaccio durante la conservazione.
4. Per prevenire il collasso delle bolle d’aria e per impedire la migrazione di umidità nella confezione (nel caso di cartone) e sublimazione dalla superficie.

Alcuni idrocolloidi hanno specifica funzione addensante e conferiscono maggiore viscosità alla miscela gelato (farina di semi di carruba, farina di semi di guar, farina di semi di tara) altri tendono a formare strutture gelificate (generalmente parliamo di pectine o carragenine), mentre altri ancora hanno comportamenti intermedi tra i precedenti (agar agar o gomme di xantano).

La scelta della tipologia di stabilizzanti utilizzati sarà quindi determinante nel conferire al prodotto finito le corrette caratteristiche in termini di:

1. reologia;
2. resistenza alla fusione;
3. percezione aromatica del prodotto;
4. digeribilità..

Quali sono gli “emulsionanti naturali”? Qual è il loro compito nella composizione chimica del gelato?

Gli emulsionanti sono sostanze che rendono stabile la sospensione della fase oleosa in acqua.

Le funzioni principali degli emulsionanti sono molteplici:

1. Promuovono la nucleazione del grasso (cioè la formazione di di aggregati di molecole al punto tale da produrre particelle di dimensioni più grandi) durante la fase di maturazione della miscela; aumentare le capacità montanti del mix riducendo le dimensioni delle celle d’aria ed omogeneizzandone la distribuzione nel gelato.
2. Conferiscono una struttura asciutta e consistente per promozione della destabilizzazione del grasso e facilitazione delle operazioni di estrusione e stampaggio.
3. Aumentano il tempo di meltdown, cioè il tempo che occorre al gelato per fondersi.
4. Incrementano la resistenza allo sviluppo di una texture ruvida e grossolana per l’effetto sinergico che l’agglomerazione dei globuli di grasso, la maggiore numerosità di bolle d’aria e la sottile lamella che si crea tra bolle d’aria adiacenti, hanno sulla dimensione e sulla crescita dei cristalli di ghiaccio.
5. Conferiscono una texture liscia nel prodotto finito per l’organizzazione dei globuli di grasso e l’interazione che questi aggregati hanno in bocca durante il consumo del gelato.

Nel tradizionale mix gelato c’è, normalmente, un’adeguata presenza di proteine che concorrono ad emulsionare la fase oleosa presente (6-12%), pertanto gli emulsionanti presenti non sono utilizzati per l’emulsificazione del grasso in senso stretto.

Il loro meccanismo di azione consiste nel promuovere il processo di destabilizzazione del grasso abbassando la tensione superficiale all’interfaccia tra la fase acquosa e quella lipidica. In tal modo favoriscono il dislocamento delle proteine dalla superficie del globulo di grasso, che così diventa meno stabile e più soggetto al fenomeno della parziale coalescenza durante il processo di agitazione e freezing.

Questo porta alla formazione di una struttura lipidica all’interno del gelato, che contribuisce in maniera sostanziale alle caratteristiche di texture e meltdown.

Il grado di dislocamento delle proteine dalla superficie del grasso è in funzione della tipologia e della concentrazione dell’emulsionante utilizzato

Un loro uso eccessivo può portare a gelati a fusione troppo lenta e a difetti di struttura, oltre che, a livello aromatico, di percezione degli aromi e pulizia del palato.

La loro performance varia in funzione del rapporto H/L (Hydrophilic/Lypophilic). Un gelato con più grasso richiederà un rapporto H/L piu’ basso.

Sicuramente, è possibile ricorrere ad emulsionanti di origine vegetale, che chiameremo naturali. Tra gli emulsionanti naturali ci sono le lecitine ed i fosfolipidi naturalmente presenti nei tuorli d’uovo.

A livello industriale, cioè quelli estratti da vegetali e lavorati dalle industrie, per il gelato sono particolarmente utilizzate le lecitine di origine vegetale: soia e girasole.

Gli emulsionanti ad origine mista, vegetale ed animale (spesso ricavati da ossa e scarti di lavorazione animale) sono i mono e digliceridi degli acidi grassi. Questi, in virtù della facilità di impiego, del basso costo e della loro capacità di aumentare la shelf life dei prodotti, sono particolarmente utilizzati nei prodotti industriali.

Va ricordato che anche alcune frazioni proteiche hanno un interessante funzione emulsionante all’interno della matrice gelato.

Sempre in ottica di chimica del gelato, quali sono gli zuccheri maggiormente adoperati? C’è qualche “zucchero alternativo” da tenere d’occhio?

Gli zuccheri vengono aggiunti alla miscela gelato ad una percentuale compresa tra il 16% ed il 22% del peso per quanto riguarda le creme. Saliamo a percentuali che vanno dal 24% al 29% per quanto riguarda i sorbetti. 

I dolcificanti migliorano la consistenza e palatabilità del gelato, esaltano i sapori e, di solito, sono la fonte più economica di solidi totali. 

Inoltre, gli zuccheri hanno altre notevoli proprietà che contribuiscono alla buona riuscita di un gelato:

1. rendono più soffice e palatabile la struttura del gelato;
2. abbassano il punto crioscopico della miscela (come detto all’inizio);
3. diminuiscono la capacità areante ed aumentano il tempo di congelamento.

Le varie tipologie di zuccheri di cui si può disporre e le loro combinazioni, sono un fattore di gande importanza per la gestione del potere edulcorante e del punto di congelamento della miscela.
La tabella di seguito illustra le potenzialità degli zuccheri più diffusi. Il loro potere edulcorante è differente: tenendo come riferimento il saccarosio che ha Potere Edulcorante 1, è possibile vedere come gli altri zuccheri sono più o meno potenti di questo. Stessa cosa per quanto riguarda la capacità di diminuire il punto di congelamento del gelato.

In gergo, queste due proprietà vengono chiamate anche POD (Potere Edulcorante) e PAC (Potere Anti Congelamento).

CARBOIDRATO	Peso Molecolare	DIMINUZIONE P. CONGELAMENTO	POTERE EDULCORANTE
Saccarosio	342	1.0	1.0
Scir. glucosio (42 D.E.)	–	0.8	0.3
Hfcs (42% FRUTTOSIO)	190	1.8	1.0
Destrosio	180	1.9	0.8
Fruttosio	180	1.9	1.7
Zucchero invertito	180	1.9	1.3
Lattosio	342	1.0	0.3

I monosaccaridi (zuccheri mono-molecolari) per le loro caratteristiche strutturali, conferiscono generalmente al gelato una consistenza morbida, mentre i disaccaridi conferiscono una consistenza più dura e compatta.

Con un dato peso ed un dato volume del solvente, l’effetto sul freezing point sarà inversamente proporzionale al peso molecolare dei dolcificanti aggiunti.

In questo contesto in cui è sempre maggiore l’attenzione circa la tipologia e quantità di zuccheri utilizzati all’interno degli alimenti, interessante è il ruolo dei polialcoli.

I polialcoli sono carboidrati utilizzati come dolcificanti in sostituzione degli zuccheri convenzionali: spesso vengono scelti perché acariogeni, cioè non comportano rischi per i denti, oltre ad essere a basso indice glicemico ed energetico.

Tra questi, anche l’eritritolo sta avendo un grande riscontro: questo sta accadendo perché, rispetto ad altri polialcoli, ha una tolleranza digestiva decisamente più elevata, con una ridotta insorgenza di effetti collaterali a livello gastrointestinale.

Mettendo insieme tutte le scienze fino ad ora toccate, qual è la temperatura di servizio ideale per un buon gelato artigianale?

La temperatura media di servizio del gelato varia in un range abitualmente compreso tra i -10§C ed i -14°C.

Gli organi di senso della nostra bocca hanno una più spiccata sensibilità tra i 15°C ed i 37°C, mentre sono quasi totalmente insensibili al di sotto degli 0°C;  è per tale ragione che risulta fondamentale procedere con la degustazione del gelato in modo tale da “riscaldare” progressivamente il prodotto a contatto con il palato procedendo con più assaggi, piccoli ma ravvicinati.

Le temperature negative non deprimono solamente la percezione del gusto dolce, ma anche lo sviluppo aromatico complessivo e la fase volatile – comunemente detto, il profumo- dell’alimento stesso.

I recettori deputati alla degustazione sono adibiti alla percezione dei cinque gusti fondamentali, ma ve ne sono innumerevoli coinvolti anche nelle percezioni tattili (temperatura, umidità, ruvidità), meccaniche (durezza, elasticità..) e chemestetiche (piccantezza, pungenza, mentolato).

Le informazioni provenienti da tutti questi recettori concorreranno a definire il flavour dell’alimento e determineranno la piacevolezza nel consumo del prodotto stesso.