Физика мороженого

Идеальное мороженое — это наука!

Главными ингредиентами мороженого являются вода, протеин, содержащийся в молоке и сливках, жир, сахар, наполниетль (к примеру, ягоды, ваниль, шоколад и т.п.), и определенное количество воздуха. Но если всё это просто взять, смешать и заморозить в морозильной камере, получится ли у нас вкусное мороженое? Вряд ли. Очень важным является то, как именно мы смешиваем и замораживаем эти ингредиенты. Почему это так важно можно понять, посмотрев на мороженое под микроскопом (1 µm – 1 mm):

Мороженое под микроскопом

На этой фотографии видна сложная микроструктура мороженого: кристалы льда (стрелки слева) — около 30% объема — соединяются с пузырьками воздуха (стрелки посередине) — до 50% объема — с помощью вязкого сахарного раствора (стрелки справа) в количестве примерно 15% от массы. Снаружи пузырьки воздуха покрыты эмульсией из жира, которую, увы, на этом фото увидеть нельзя.

Когда Вы едите мороженое, то его текстура, которую Вы ощущаете, как раз зависит от величины кристалов льда и пузырьков воздуха. Если кристаллы льда в мороженом большие, то на языке его текстура может показаться песчаной, ледяной. Поэтому, чтобы сделать отличное мороженое, нужно поработать над его микроструктурой, особенно над размерами кристаллов льда. Тут нам и понадобится физика.

Закон охлаждения Ньютона

В конце 17 века британский ученый Исаак Ньютон изучал охлаждение тел. Эксперименты показали, что скорость охлаждения примерно пропорциональна разнице температур между нагретым телом и окружающей средой. Этот факт можно записать в виде дифференциального уравнения:

Закон охлаждения Ньютона

Исходя из этого, чем холоднее охлаждающее вещество, тем быстрее охладится мороженое. Обычное мороженое охлаждается при температуре -25° — -30°C в течение нескольких часов. Но на что здесь следует обратить внимание: чем дольше процесс заморозки и выше температура, в которой оно замерзает, тем больше в нем кристаллы льда. И соответственно наоборот, чем быстрее и при более низкой температуре охлаждается мороженое, тем меньше получаются кристаллы льда. Тем самым, закон Ньютона объясняет почему замораживание мороженого жидким азотом при температуре -196°C происходит в разы быстрее и делает кристаллы льда в нем значительно меньше, чем при замораживании обычными способами, что делает текстуру такого мороженого более превосходной.

О коммерческом замораживании

Чуть выше мы написали о том, что обычный процесс заморозки мороженого достаточно длительный, т.к. он происходит при гораздо более высокой температуре. Но стоит учесть еще несколько факторов производства, перевозки и хранения обычного мороженого.

Во-первых, морозильные агрегаты, в которых производится и хранится мороженое, циклически включаются и отключатся, из-за чего температура внутри них колеблется.

Во-вторых, во время перевозки мороженого от производителя в места продаж (магазины, кафе), температура окружающей среды также колеблется.

Колебания температуры среды, в которой находится мороженое, приводит к тому, что до момента употребления мороженое много раз проходит цикл разморозки и замораживания, в результате чего его микроструктура меняется, в частности увеличивается размер кристаллов льда. А выше мы уже писали о том, что чем больше кристалы льда, тем менее приятная у него текстура.

Превосходство мороженого Red Queen

Мороженое, которое мы предлагаем Вам в Red Queen, делается из самых свежих ингредиентов с помощью жидкого азота, которым они замораживаются при температуре -196°C в течение 2-3 минут. Благодаря этому размер кристалов льда в нашем мороженом самый минимальный, а его текстура — самая нежная. Поскольку наше мороженое не нужно хранить и перевозить, мы не кладем в него никаких дополнительных добавок (эмульгаторов, стабилизаторов и т.п.), без которых его хранение не возможно. Об обычном мороженом Украины можно почитать тут: Тест: мороженое пломбир.

Хватит теории, хотим попробовать!

Готовое мороженое в миксере

Хотите попробовать? — Приходите в наше первое кафе по адресу:

Кафе 1А
г. Боярка, ул. Магистральная, 1