كيف يعمل الآيس كريم؟ يشرح الكيميائي سبب عدم قدرتك على تجميد الكريم وتوقع النتائج

يبدو الآيس كريم وكأنه مفهوم بسيط. خذ بعض منتجات الألبان وأضف بعض السكر والنكهات وقم بتجميدها.

ولكن للحصول على علاج مجمد كريمي تمامًا وسلاسة القوام ، نحتاج إلى أكثر من مجرد درجة حرارة منخفضة – يتطلب الأمر تفاعلًا دقيقًا بين الكيمياء وثلاث حالات للمادة: الصلبة والسائلة والغازية.

ماذا في الصندوق؟

يشتمل الآيس كريم التجاري على العديد من المكونات: الهواء والماء ودهن الحليب وما يسمى بمواد الحليب الصلبة (بشكل أساسي بروتينات الحليب واللاكتوز) والمحليات والمثبتات والمستحلبات والنكهات. يتم خلط المكونات ومبسترها من أجل سلامة الغذاء.

تميل الآيس كريم محلية الصنع إلى استخدام الحليب والقشدة الثقيلة والسكر والمنكهات ، مثل الفاكهة أو التوت أو الشوكولاتة. تختلف الكميات الدقيقة باختلاف الوصفة ، لكن خطوات المعالجة متشابهة.

يتكون الحليب من كل ما تحتاجه البقرة الصغيرة للنمو والتطور – الماء والدهون والكربوهيدرات والبروتينات والمعادن والفيتامينات. تستجيب هذه المكونات بطرق مختلفة عندما يتم تجميدها.

اقرأ المزيد: البكاء على الحليب النباتي: لا العلم ولا التاريخ يحبذ احتكار منتجات الألبان

أولا ، البلورات

عندما يتم تبريد خليط مكونات الآيس كريم ، تتجمع مجموعات صغيرة من جزيئات الماء لتكوين بلورات ثلجية صغيرة. حجم بلورات الثلج هو المسؤول عن ملمس الفم بالآيس كريم – فكلما كانت البلورات أصغر ، كان الإحساس أكثر سلاسة.

إذا لم يتم التحكم في التبلور جيدًا ، يمكن أن تصبح هذه البلورات كبيرة جدًا. تضمن صانعات الآيس كريم (للاستخدام التجاري أو المنزلي) بلورات ثلجية صغيرة عن طريق تحريك السائل أو خفقه أثناء تجميده. هذا يحافظ على حركة جزيئات الماء ويمنع البلورات من النمو بشكل أكبر.

تتضمن عملية الخلط أيضًا الهواء ، وهو المكون السري لإعطاء الآيس كريم قوامًا أخف.

بعد ذلك ، الدهون

توجد الدهون في الحليب على شكل كريات محاطة بالبروتينات. تعمل هذه البروتينات على سد الدهون والماء ، مما يساعد على إبقاء الدهون معلقة. (يبدو الحليب أبيض اللون لأن الضوء ينثر هذه الكريات الدهنية).

تتمتع جزيئات دهون الألبان بخصائص مختلفة عند درجات حرارة مختلفة. في درجة حرارة الغرفة تكون مواد شبه صلبة (مثل الزبدة) ، وتكون صلبة حوالي ثلثيها عندما تكون عند 0.

يمكن أن تلتصق كريات الدهون ببعضها البعض – ولهذا تحصل على طبقة من الكريم فوق الحليب غير المعالج. تقوم عملية تسمى التجانس بدفع الحليب من خلال فتحة صغيرة تحت ضغط مرتفع للغاية ، مما يؤدي إلى تكسير كريات الدهون الكبيرة إلى كريات أصغر. تنتج هذه العملية العديد من كريات الدهون الصغيرة – ما يصل إلى تريليون لكل لتر. يضمن الحليب المتجانس أن يتجمد الخليط بشكل متساوٍ ، ولن تتعطل الدهون المنفصلة بآلة الخلط.

يؤدي تجميد الكريات الدهنية إلى تكتلها معًا ، حيث تعمل البروتينات المحيطة كجسور لجزيئات الدهون الأخرى وبلورات الجليد. تذوب هذه الدهون في فمك لتعطي ملمسًا وطعمًا كريميًا.

اقرأ المزيد: الانزلاق ، القذف ، الإسراف! العلم المدهش للوقاية من الشمس والرمل والآيس كريم

ثم السكر

السكر والمكونات الأخرى الذائبة في الحليب ضرورية أيضًا للقوام النهائي للآيس كريم. يؤدي وجود السكريات في الماء إلى خفض درجة حرارة الخليط المجمدة إلى أقل من 0 درجة مئوية.

إليكم سبب أهمية ذلك. عندما تبدأ بلورات الثلج في التكون ، يزداد تركيز السكريات والمواد المذابة الأخرى في السائل غير المجمد ، مما يقلل من درجة التجمد. بحلول الوقت الذي تتشكل فيه غالبية بلورات الجليد ، يتركز السائل الناتج جدًا في السكريات.

هذا السائل المركز ، المعروف باسم “المصل” ، الجسور بين بلورات الجليد وكريات الدهون الصلبة وفقاعات الهواء. يظل المصل سائلاً بدرجة أقل من 0 ويضيف مرونة كافية للخليط بحيث يظل الآيس كريم ممكنًا.

وبهذه الطريقة ، تتحد الخصائص الكيميائية الفريدة للماء والدهون والبروتينات والسكريات مع الهواء لإعطاء الخليط الصلب والسائل والغازي الذي نعرفه ونحبه.

ليس كل شيء “آيس كريم”

ما يسمى “الآيس كريم” يخضع في الواقع لقانون معايير الغذاء. هذا هو السبب في أنه لا يمكن تسمية جميع الحلويات المجمدة قانونًا بالآيس كريم ، لأنها لا تحتوي على ما يكفي من دهون الحليب.

هناك الكثير من الاختلافات في وصفة الآيس كريم القياسية. يستخدم الجيلاتو المزيد من السكر ، ويحتوي على كمية أقل من الهواء ، وعادة ما يحتوي على دهون ومواد صلبة أقل. تتخلص المشروبات الغازية من منتجات الألبان وعادة ما تحتوي على المزيد من السكر ، ولكنها استخدمت في الماضي البيض أو الجيلاتين كمصدر للبروتين.

بغض النظر عن الوصفة الدقيقة ، فإن تشكيل بلورات الثلج الأساسية ، وتصلب الدهون ، وخطوات فصل طور المصل هي نفسها.

غالبًا ما تكون أسماء المنتجات مثل “خدمة لينة” أو “حلوى ألبان” أو “حلوى مثلجة” مؤشرًا على أن قائمة المكونات تتضمن دهون نباتية بدلاً من دهون الحليب الأكثر تكلفة.

تتشكل منتجات الخدمة اللينة أيضًا عن طريق التقليب عندما يتجمد الخليط ، ولكنها تميل إلى احتواء هواء أقل من الآيس كريم الذي تشتريه في الحوض ، بسبب التحريك المستمر داخل آلة التوزيع.

يتم تجميد الأعمدة الجليدية أو كتل الجليد أو التجميد أو الملوثات العضوية الثابتة (اعتمادًا على العبارات المحلية) وغيرها من “الجليد المائي” داخل قالب أو أنبوب بلاستيكي. يحد شكل القالب من القدرة على تحريك الخليط ، لذا فإن عملية التجميد تتم عادةً “بهدوء” ، أي في حالة الراحة. لا يتم التحكم في تبلور الجليد بشكل جيد ، وربما تكون قد عانيت من بلورات كبيرة نمت (“بذرًا” تقنيًا) من عصا المصاصة.

تمتعت البشرية بالآيس كريم لعدة قرون. إنه طعام رائع متعدد الاستخدامات مع تنوع لا حصر له من النكهات والإضافات والإضافات إلى جانب ذكريات السعادة والراحة والرفاهية والحنين إلى الماضي. والكثير من الكيمياء أيضًا.