Dure o gommose? :: ProDiGus

Da cosa dipende la consistenza delle caramelle (e come verificarlo con un esperimento in cucina)

Le transizioni di fase rappresentano di certo alcuni tra i fenomeni più affascinanti della natura. Sarebbe davvero inimmaginabile e “piatto” un mondo senza trasformazioni, se non esistessero le diverse fasi della materia. Molto spesso queste trasformazioni si manifestano solo al variare della temperatura, dunque non è poco frequente osservarle nell’ambito delle operazioni di cucina.

Anche se potrà suonare strano, accade così, ad esempio, che i lecca-lecca siano simili al vetro. Il vetro è lo stato della materia che si ottiene facendo raffreddare velocemente una sostanza allo stato fuso. La vetrificazione consiste nella trasformazione di un liquido viscoso in solido vetroso. Ebbene, il fruttosio fonde a basse temperature e perciò possiamo manipolarlo come i vetrai.

La manipolazione del fruttosio consiste nello stiramento della pasta di fruttosio prima che questa solidifichi. Se aggiungiamo poi acido citrico all’impasto, la creazione di micro-solchi nella pasta e il riflesso della luce attraverso di essi renderà satinato questo dolce colorato e “vetroso”!

Il termine “caramella” viene utilizzato per indicare in generale una molteplicità di prodotti dolciari. Ma oltre al loro sapore e all’aspetto colorato, anche la texture e la consistenza delle caramelle hanno una grande importanza. Queste proprietà dipendono soprattutto dalle loro caratteristiche strutturali. Conoscendo in dettaglio il comportamento di alcune caratteristiche delle caramelle, come appunto la transizione vetrosa, ma anche il comportamento alla fusione e alla cristallizzazione, si sfruttano informazioni importanti anche per il controllo di qualità in produzione e nella fase di conservazione.

Quale tipo di caramelle preferite, dure o gommose? Esistono scienziati e cuochi che lavorano sulla ricerca e sviluppo del settore alimentare anche studiando proprio il modo in cui le sostanze . dissolvendosi o sciogliendosi - creano una sensazione piacevole al palato e ottimizzano il rilascio dei sapori. In generale, quando mangiamo la saliva ci aiuta a masticare e ingoiare; essa contiene una piccola quantità di enzimi e sostanze chimiche che contribuiscono a iniziare a metabolizzare il cibo.

Anche il modo in cui un cibo interagisce con la saliva influenzerà il suo sapore e il modo in cui esso si percepirà in bocca: ovvero, in questo caso, la caramella si dissolverà, si scioglierà o sarà semplicemente frantumata dai nostri denti.

Se un solido si dissolve quando è circondato da acqua, ciò dipende da quanto sono forti i suoi legami interni e dalla misura in cui esso si lega chimicamente all'acqua. Ad esempio, per dissolvere lo zucchero in acqua, i legami tra le molecole di zucchero e quelle di acqua devono essere spezzati: ciò richiede energia. Fortunatamente, la creazione di nuovi legami tra zucchero e acqua rilascia abbastanza energia per rompere quei legami in modo che lo zucchero si possa dissolvere nell'acqua. Se l'energia rilasciata è inferiore all'energia richiesta, il solido non si dissolverà.

Anche la temperatura ha un ruolo. Aggiungere calore significa aggiungere energia e, per la maggior parte dei solidi, più l'acqua è calda, più è facile e veloce dissolvere il solido. Le molecole riscaldate si muovono maggiormente, e in tal modo la sostanza disciolta si disperde più rapidamente in acqua calda che in acqua fredda.

Caramelle dure vs caramelle gommose

La maggior parte delle caramelle contiene essenzialmente zucchero e/o sciroppo di mais, con aggiunta di pochi altri ingredienti per incentivare sapore e consistenza. Le caramelle dure, come le classiche gocce di frutta, sono costituite principalmente da zuccheri cristallizzati, che si dissolvono circondati dalla saliva. Per le caramelle morbide, come gli orsetti gommosi, viene spesso utilizzata della gelatina per garantire la loro particolare consistenza.

Le proteine della gelatina si “ingarbugliano” una volta cotte, creando una sorta di rete che intrappola l'acqua e gli altri ingredienti. Quando la gelatina si raffredda, le proteine rimangono aggrovigliate e generano una struttura che tiene insieme molti dessert e caramelle. Per la maggior parte dei tipi di gelatina, il punto di fusione è inferiore alla temperatura corporea, è per questo che si sciolgono in bocca e forniscono sensazioni uniche.

Ma proviamo ad immergere in un bicchiere d’acqua fredda una caramella dura, e in un altro bicchiere identico una gelatina gommosa - come uno degli orsetti colorati che in inglese si chiamano gummies. Ebbene, lasciando riposare il tutto, si noterà presto che le caramelle dure si sciolgono nell'acqua fredda, mentre i gummies si gonfiano.

Le caramelle dure sono spesso costituite principalmente da zucchero, sciroppo di mais e altre sostanze che appunto si dissolvono facilmente in acqua. Come la saliva in bocca, l'acqua nel bicchiere permette loro di dissolversi. Se l’acqua nei bicchieri è calda, il processo è più veloce, e la caramella si scioglie strato dopo strato diventando sempre più piccola, e sempre più zucchero, sciroppo e sostanze chimiche aromatiche si disperdono nell'acqua.

Gli orsetti gommosi, invece, contengono gelatina: dal momento che come già detto questa crea una rete di molecole proteiche lunghe e aggrovigliate, questa struttura fa sì che la gelatina assorba l'acqua, tramite il fenomeno chiamato osmosi. Ecco perché le caramelle gommose si gonfiano quando sono immerse in acqua fredda e l'acqua rimane relativamente insipida, a differenza dell’acqua nell’altro bicchiere

Quando invece l’acqua nel bicchiere è calda, poiché la temperatura dell'acqua calda è superiore alla temperatura di fusione della gelatina, lo strato esterno delle caramelle gommose si scioglie. Gli orsetti gommosi diventano sempre più piccoli e si vedono comparire frammenti di orsetti che galleggiano nell'acqua, ed anche il loro colore si disperde maggiormente trascinato dalle molecole d’acqua calda che si muovono copiose velocemente.

Papaya fresca, ananas e kiwi contengono enzimi che “abbattono” la gelatina. L'aggiunta di questi e di alcuni altri frutti contenenti enzimi può accelerare il dissolversi delle caramelle gommose al palato.

Note bibliografiche e sitografiche

D.Cassi – E.Bocchia, Il gelato estemporaneo e altre invenzioni gastronomiche, Ed. Sperling & Kupfer 2005
https://www.scientificamerican.com/article/make-mouthwatering-candy-melt

Scritto da Elena Stante

Laureata in Matematica nel 1981 presso l’Università degli Studi di Bari, dal 1987 insegna Matematica e Fisica presso il Liceo Ginnasio Aristosseno di Taranto .

Ha partecipato ai progetti ESPB, LabTec, IMoFi con il CIRD di Udine e a vari concorsi nazionali e collabora, con la nomina di Vice Direttore, alla rivista online Euclide, giornale di matematica per i giovani.