Nota Tecnica n. 013: Stabilizzanti ed emulsionanti - la struttura dei gelati

Introduzione — La formulazione va oltre il bilanciamento della miscela

La formulazione di un gelato non consiste soltanto nel bilanciare zuccheri, grassi, proteine ed estratto secco. Anche quando questi parametri sono perfettamente controllati, la consistenza e la stabilità del prodotto finale dipendono anche da fenomeni fisici e fisico-chimici che intervengono durante la produzione, il congelamento e la conservazione.

L'acqua, i grassi e l'aria incorporata non costituiscono semplicemente una somma di ingredienti. Partecipano alla formazione di una struttura complessa, la cui organizzazione determina in larga misura le caratteristiche del gelato: cremosità, consistenza, resistenza alla fusione e stabilità nel tempo.

In questo contesto, gli stabilizzanti e gli emulsionanti svolgono un ruolo importante. Quando vengono selezionati e dosati correttamente, contribuiscono a controllare il comportamento della miscela e a ottenere la struttura desiderata.

Le loro funzioni sono tuttavia differenti e il loro utilizzo richiede la comprensione dei meccanismi sui quali agiscono.

1. Gli stabilizzanti: controllare il comportamento dell'acqua

Gli stabilizzanti utilizzati in gelateria appartengono principalmente alla famiglia degli idrocolloidi. Si tratta di sostanze in grado di interagire con l'acqua e modificare le proprietà reologiche della fase acquosa.

La loro funzione principale consiste generalmente nell'aumentare e controllare la viscosità della miscela. Questa modifica influisce sulla mobilità dell'acqua e sul comportamento della preparazione durante le diverse fasi della produzione.

Il loro ruolo nella struttura del gelato

Gli stabilizzanti contribuiscono, tra le altre cose, a:

• Aumentare e controllare la viscosità della miscela.

• Limitare la mobilità dell'acqua nella fase acquosa.

• Ridurre i fenomeni di crescita e ricristallizzazione dei cristalli di ghiaccio durante la conservazione.

• Migliorare la stabilità della consistenza in presenza di variazioni di temperatura.

• Contribuire alla sensazione al palato e alla cremosità del prodotto finale.

  
  

È importante sottolineare che gli stabilizzanti non sono agenti antigelo. Non sostituiscono gli zuccheri e non determinano direttamente la temperatura di congelamento della miscela. La loro azione è legata principalmente alle proprietà della fase acquosa e alla struttura del prodotto.

Il controllo dell'acqua in un gelato si basa quindi su diversi meccanismi complementari: la sua proporzione nella formulazione, la sua frazione congelata a una determinata temperatura, le proprietà dei soluti e l'azione degli stabilizzanti.

I principali stabilizzanti utilizzati in gelateria

Esistono numerosi idrocolloidi le cui proprietà variano in funzione della loro origine, della loro struttura molecolare e delle condizioni di utilizzo.

Tra i più comuni troviamo:

Gomma di guar

Estratta dai semi di guar, possiede un'elevata capacità addensante e contribuisce ad aumentare la viscosità della fase acquosa. Viene spesso utilizzata per migliorare la consistenza e limitare la mobilità dell'acqua.

Gomma di carruba

Chiamata anche farina di semi di carrube, viene estratta dall'endosperma dei semi del carrubo. Presenta proprietà addensanti e può sviluppare interessanti effetti sinergici quando viene combinata con altri idrocolloidi.

Gomma xantana

Prodotta mediante fermentazione batterica, possiede un notevole potere addensante, anche a basse concentrazioni. Il suo particolare comportamento reologico può contribuire alla stabilità della miscela.

Carragenine

Estratte dalle alghe rosse, comprendono diversi tipi di polisaccaridi le cui proprietà dipendono dalla loro struttura. Possono interagire, in particolare, con determinate proteine del latte e contribuire alla stabilità delle preparazioni.

Pectine

Naturalmente presenti in numerosi frutti, possiedono proprietà addensanti o gelificanti che variano in funzione del loro grado di metilazione e delle condizioni del mezzo. Vengono utilizzate soprattutto in alcune formulazioni a base di frutta.

Questi ingredienti non sono intercambiabili. La loro efficacia dipende dalla natura, dalla concentrazione, dall'idratazione, dalla temperatura, dal pH e dalla composizione complessiva della miscela.

2. Gli emulsionanti: organizzare le interfacce tra acqua e grassi

In un gelato a base di latte, i grassi sono dispersi in una fase acquosa sotto forma di globuli. Questa organizzazione costituisce un'emulsione: due fasi che non si mescolano naturalmente vengono mantenute in uno stato disperso.

Le proteine del latte, in particolare le caseine, partecipano alla stabilizzazione dell'interfaccia tra i grassi e l'acqua.

Gli emulsionanti sono molecole che possiedono una parte idrofila, con affinità per l'acqua, e una parte lipofila, con affinità per i grassi. Possono posizionarsi all'interfaccia tra queste due fasi e modificarne le proprietà.

Un ruolo specifico durante il congelamento

In gelateria, l'obiettivo non è necessariamente mantenere l'emulsione in uno stato di massima stabilità.

Durante la mantecazione e il congelamento, nei gelati che contengono grassi si ricerca una destabilizzazione parziale e controllata dei globuli di grasso. Questo fenomeno ne favorisce l'aggregazione e contribuisce alla formazione di una rete parziale di grasso intorno alle cellule d'aria.

Questa struttura contribuisce alla consistenza del gelato, al suo comportamento durante la fusione e alla sua texture al palato.

Gli emulsionanti possono quindi contribuire a modificare il comportamento della fase grassa e favorire la formazione di questa struttura.

È tuttavia necessario distinguere tra emulsificazione e destabilizzazione parziale: questi due fenomeni non sono in contraddizione, ma intervengono a livelli differenti del processo produttivo.

3. Stabilizzanti ed emulsionanti: due funzioni complementari

Sebbene vengano spesso combinati in miscele funzionali destinate alla gelateria, gli stabilizzanti e gli emulsionanti non agiscono nello stesso modo.

Gli stabilizzanti intervengono principalmente sulla fase acquosa, sulla viscosità e sulla mobilità dell'acqua.

Gli emulsionanti agiscono principalmente sulle interfacce tra la fase acquosa e quella grassa, modificandone il comportamento.

La loro azione combinata contribuisce all'organizzazione di una struttura complessa composta da diversi elementi:

• I cristalli di ghiaccio.

• Le cellule d'aria incorporate durante la mantecazione.

• I globuli di grasso e i loro aggregati.

• La fase acquosa concentrata che contiene gli zuccheri, le proteine e altri componenti solubili.

La consistenza finale è il risultato dell'interazione tra questi diversi elementi. Nessuno stabilizzante o emulsionante può garantire da solo una consistenza ideale, indipendentemente dalla formulazione e dal processo produttivo.

4. La scelta e il dosaggio: perché una quantità maggiore non è sempre migliore

L'utilizzo di stabilizzanti ed emulsionanti richiede un approccio ragionato. La loro efficacia dipende dalla formulazione completa e dalle condizioni di produzione.

Un dosaggio insufficiente può non garantire le proprietà desiderate: viscosità inadeguata, maggiore sensibilità alle variazioni di temperatura o una struttura meno stabile durante la conservazione.

Al contrario, un dosaggio eccessivo può produrre effetti indesiderati:

• Consistenza troppo densa o gommosa.

• Sensazione appiccicosa al palato.

• Viscosità eccessiva della miscela.

• Maggiore difficoltà di idratazione e dispersione.

• Modifica del comportamento durante la mantecazione e della consistenza finale.

  
  

Non esiste quindi un dosaggio universale applicabile a tutte le formulazioni.

Uno stabilizzante deve essere selezionato in funzione delle sue proprietà, ma anche della natura degli ingredienti presenti nella miscela e del risultato desiderato.

Anche la combinazione di diversi stabilizzanti può essere interessante. Alcuni idrocolloidi presentano effetti sinergici: le loro proprietà combinate possono essere diverse da quelle ottenute quando vengono utilizzati singolarmente.

Queste combinazioni devono tuttavia essere controllate, poiché moltiplicare gli ingredienti funzionali non significa necessariamente migliorare il risultato.

5. Un approccio specifico per gelati e sorbetti

Le esigenze non sono le stesse per un gelato a base di latte e per un sorbetto alla frutta.

In un gelato, la presenza di grassi, proteine del latte e di una fase acquosa complessa richiede di tenere conto delle interazioni tra questi diversi componenti.

In un sorbetto, la struttura è costituita principalmente da acqua, zuccheri, componenti solubili provenienti dalla frutta e, a seconda della formulazione, fibre e pectine naturalmente presenti.

La scelta dello stabilizzante deve quindi tenere conto della natura della frutta, del suo contenuto d'acqua, della sua acidità, della sua composizione e della consistenza desiderata.

Anche l'utilizzo di un emulsionante deve essere valutato in funzione della composizione effettiva della ricetta. In un sorbetto tradizionale che non contiene grassi, i meccanismi di emulsificazione propri dei gelati a base di latte non si applicano nello stesso modo.

È quindi fondamentale non trasferire automaticamente una soluzione funzionale da una famiglia di prodotti a un'altra.

6. Gelato Pro Software: un'ampia gamma di stabilizzanti ed emulsionanti

La padronanza della formulazione richiede anche la possibilità di selezionare gli ingredienti funzionali più adatti a ogni ricetta.

Gelato Pro Software integra una gamma di 19 stabilizzanti e 3 emulsionanti, che consente ai professionisti di lavorare con diverse soluzioni funzionali per le proprie formulazioni di gelati e sorbetti.

Il software permette inoltre di selezionare e combinare fino a un massimo di due stabilizzanti nella stessa formulazione.

Questa possibilità consente di studiare diverse associazioni di idrocolloidi e sviluppare formulazioni adatte alle caratteristiche desiderate, senza moltiplicare inutilmente il numero di ingredienti.

L'obiettivo non è proporre una combinazione sistematicamente migliore delle altre, ma offrire al formulatore la possibilità di scegliere gli ingredienti funzionali in base alla composizione della miscela e al prodotto finale desiderato.

Questo approccio rispecchia la filosofia di Gelato Pro: mettere a disposizione dei professionisti strumenti di formulazione e analisi che consentano loro di comprendere, controllare e ottimizzare le proprie ricette.

7. Dalla formulazione alla produzione: l'importanza del processo

Anche una formulazione accuratamente bilanciata non può garantire da sola il risultato finale.

Le proprietà degli stabilizzanti e degli emulsionanti dipendono anche dalle condizioni di produzione.

Alcune fasi sono particolarmente importanti:

Incorporazione e dispersione

Gli ingredienti devono essere dispersi correttamente per evitare la formazione di aggregati e consentire un'idratazione omogenea degli stabilizzanti.

Trattamento termico

A seconda della loro natura, gli idrocolloidi richiedono condizioni specifiche di idratazione. Il trattamento termico può inoltre modificare le interazioni tra le proteine, gli stabilizzanti e gli altri componenti della miscela.

Maturazione

Questa fase consente, in particolare, l'idratazione degli stabilizzanti e, nei gelati che contengono grassi, la cristallizzazione parziale della fase grassa. Contribuisce così a preparare la miscela per il congelamento e la mantecazione.

Mantecazione e congelamento

L'incorporazione dell'aria, la formazione dei cristalli di ghiaccio e la destabilizzazione parziale dei grassi partecipano alla costruzione della struttura finale.

Indurimento e conservazione

La velocità di indurimento e la stabilità della temperatura durante la conservazione svolgono un ruolo determinante nel mantenimento della struttura e nella limitazione della ricristallizzazione.

Queste diverse fasi dimostrano che la qualità di un gelato dipende tanto dalla formulazione quanto dal controllo del processo produttivo.

Conclusione: Il controllo della consistenza si basa su diversi meccanismi

Un gelato chimicamente ben bilanciato non è necessariamente un gelato con una struttura fisica perfettamente sviluppata.

Il bilanciamento degli zuccheri, dei grassi, delle proteine e dell'acqua costituisce una base indispensabile per la formulazione. Tuttavia, il controllo della consistenza richiede anche la comprensione del ruolo degli stabilizzanti e degli emulsionanti, nonché delle loro interazioni con i diversi componenti della miscela.

La scelta degli ingredienti funzionali, il loro dosaggio e la loro combinazione devono essere adattati a ogni formulazione e alle condizioni di produzione.

Gli stabilizzanti e gli emulsionanti non sostituiscono quindi una formulazione equilibrata. Sono strumenti complementari che permettono al professionista di controllare meglio la struttura, la consistenza e la stabilità dei propri gelati e sorbetti.

La formulazione definisce il potenziale del prodotto. Il controllo della sua struttura e del processo produttivo permette di esprimerlo pienamente.