Fisica dei marshmallow

Come sono fatti gli zuccherini marshmallow? E quali leggi della fisica si celano dentro il loro morbido e dolcissimo piacere?

Fisica dei marshmallow

Nel 1984, il film di grande successo "Ghostbusters" inondò di marshmallow il grande schermoNel film tre professori di parapsicologia disoccupati decidono di avviare un'attività per liberare New York dalle entità soprannaturali con la tecnologia che hanno progettato. Quando affrontano il principale spirito nemico Gozer, cercano di mantenere le loro menti vuote per non evocarlo in alcuna forma materiale. 

Ma uno degli “acchiappafantasmi” pensa ai marshmallow cha ha amato fin da bambino e si materializza Mr. Stay Puft, un uomo alto e robusto con un sorriso da gigante con un buffo ghigno e un minuscolo cappello blu da marinaio, che procede a rovesciare lampioni e cassette delle lettere con passi sismici e pesanti. È una manifestazione memorabile del dolce e soffice piacere.

E in USA oggi sono sempre in voga queste “nuvole zuccherine” che galleggiano nel cacao, che in primavera assumono la forma di pulcini e coniglietti, e in estate vengono tostati al fuoco del barbecue. Senza trascurare che tutto l'anno, i panini con crema di burro d'arachidi e marshmallow sono tra le più gustose (e caloriche) tradizioni locali.

Secondo la National Confectioners Association, gli americani spendono più di 125 milioni di dollari all'anno per acquistare oltre 90 milioni di libbre di marshmallow. L'associazione assimila questo peso a quello di 1.286 balene grigie!

I marshmallow originariamente si ottenevano dalle radici di Althaea officinalis, una pianta di malva a fiore rosa che cresce spontaneamente nelle paludi, da cui il nome. Nel Medioevo, la linfa mucillaginosa alleviava il raffreddore e il mal di gola. Gli antichi Egizi godevano della linfa della malva abbinata con le noci in un dolce appiccicoso riservato a dei e reali.

Nel 1800, i produttori di dolci in Francia pensarono di addolcire e modellare la linfa gommosa, e col passare degli anni svilupparono nuovi metodi di produzione e nuove ricette. Così all'inizio del XX secolo, l'estratto di radice di malva fu sostituito da albume o gelatina - proteine ​​più facilmente reperibili – dalle naturali proprietà schiumogene. I marshmallow di oggi contengono generalmente sciroppo di mais, amido di mais modificato, zucchero, gelatina e molta aria. Sebbene la maggior parte dei marshmallow oggi non contengano albumi, questo ingrediente è ancora usato per dare all’impasto la sua consistenza appiccicosa. Alcuni produttori hanno aggiunto colori e aromi, tra i quali i classici  vaniglia, fragola e lampone.

Il modo più consigliato per consumarli resta quello del tradizionale passaggio alla fiamma dei marshmallow. Con le alte temperature, lo zucchero diventa caramellato, attraverso una reazione chimica che determina la comparsa di una colorazione marroncina e il sapore tostato. Lo zucchero molto caldo si scinde in molecole più piccole, e queste reagendo chimicamente fra loro producono nuovi intriganti sapori. Alcuni zuccheri reagiscono con gli aminoacidi nella gelatina nella cosiddetta reazione di Maillard; questa avviene a temperature più basse della caramellizzazione ed è responsabile del colore bruno anche ad esempio delle bistecche e del caffè tostato.

Ma quale principio si cela dietro la loro morbida struttura? I marshmallow in realtà non sono altro che “bolle di gas zuccherate”! Infatti, sono principalmente fatti di zucchero, ma l'aria costituisce più della metà del loro volume. Si ottengono battendo insieme la gelatina o un altro ingrediente gelificante con uno sciroppo zuccherino caldo: scuotere con vigore la miscela crea infatti le bolle d'aria, che rimangono intrappolate mentre la miscela liquida si raffredda in un gel, creando la tipica struttura spugnosa.

Le bolle d’aria sono la causa dell’esplosione dei marshmallow se riposti nel microonde, così come dell’effetto di rigonfiamento degli stessi quando infilzati e fiammeggiati sulla punta di una forchetta. Le alte temperature fanno sì che l'aria intrappolata all'interno dei marshmallow si espanda, tendendo ad occupare più spazio e costringendo la miscela zuccherina flessibile ad allungarsi. Se però la pressione interna è elevata, i marshmallow esplodono; se li allontaniamo dalla fiamma si sgonfieranno e la gelatina avrà comunque perso elasticità.

Esperimenti con la legge di Boyle…

La relazione tra la pressione e il volume di un gas può essere qualitativamente verificata con un semplice esperimento. In un barattolo di vetro munito di coperchio e di un sistema che consenta di estrarre l’aria dal barattolo, mettiamo dei marshmallow. Come affermato poc’anzi, i marshmallow sono fatti essenzialmente di schiuma filata di zucchero, acqua, aria e gelatina. La maggior parte del loro volume è fatta di aria. Estraendo l’aria dal barattolo, l’aria interna ai marshmallow si espande facendoli gonfiare; aprendo il barattolo le loro dimensioni torneranno quelle originali.

La legge di Boyle afferma che quando la temperatura rimane costante, la relazione fra la pressione che viene ridotta pompando l’aria fuori dal barattolo e il volume di un gas qualunque (in questo caso l’aria) è una relazione di proporzionalità inversa e cioè al diminuire dell’una l’altro aumenta.

…e la legge di Charles

Afferma che, a pressione costante, un aumento della temperatura comporta anche un aumento di volume. Per verificarlo, mettiamo un ​​marshmallow su uno dei suoi lati piatti al centro di un piatto. Quindi, inseriamo il tutto in un forno a microonde, impostando un tempo di 45 secondi dall’alto. Questa volta, invece di cambiare la pressione che circonda il marshmallow, cambia la temperatura. Mentre il microonde lo cuoce, l'acqua nel marshmallow si scalda e riscalda l'aria. Quando l'aria diventa calda, si espande, costringendo il marshmallow a gonfiarsi. 


Note sitografiche

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Scritto da Elena Stante

Laureata in Matematica nel 1981 presso l’Università degli Studi di Bari, dal 1987 al 2023 ha insegnato 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 ed ha collaborato con la nomina di Vice Direttore per la regione Puglia alla rivista online Euclide, giornale di matematica per i giovani. Le piace correlare la scienza al cibo, nonché indagare su storie e leggende, e con Prodigus inizia il suo percorso di redazione di contenuti golosi per gli utenti del web.

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