• Wednesday July 17,2019

Kami Semua Menjerit ... Ice Cream!

Anonim

Sebagai kemuncak musim panas, kami di sini di Science & Food suka menjangkau salah satu hidangan sejuk yang kami sukai: sandwic es krim. Menjadi Sains & Foodies sejati, kami mula tertanya-tanya tentang bahan komposit yang hebat ini - bagaimana anda mendapatkan kuki manis yang masih hidup bersama es krim yang kukuh? Kami mula mencari jawapan dengan beralih kepada Natasha Case, pengasas "Coolhaus" kegemaran Los Angeles yang menyajikan gourmet ais krim dan sandwic es krim. Dilatih sebagai arkitek di UC Berkeley dan UCLA, Natasha menggabungkan pengalamannya sebagai seorang arkitek dengan hasratnya untuk makanan dalam ideologi Coolhaus. Bermula dengan trak makanan dan stor di LA, Coolhaus kini dijual di kedai runcit di seluruh negara seperti Whole Foods.

Kami bertanya Natasha apa faktor utama yang menyumbang kepada sains ais krim. Jawapannya? Anehnya, udara! Jumlah udara yang dimasukkan ke dalam ais krim disebut sebagai overrun [1] dan dikira oleh persamaan ini [2]:

% Overrun = [(Volum ais krim dihasilkan-Volum campuran yang digunakan) / Volum campuran yang digunakan] x 100%

Sebagai contoh, jika kita memulakan dengan 10 gelen campuran ais krim dan mempunyai 15 gelen siap ais krim pada akhir, pengiraan yang berlakunya adalah: 15-10 = 5 dan 5/10 = 0.5. 0.5 x 100% = 50%, bermakna terdapat 50% jumlah, atau jumlahnya meningkat sebanyak 50% akibat penambahan udara [2]. Udara adalah penting dalam ais krim: gelembung udara menyumbang kepada mulut ais krim sebagai tambahan kepada penggunaan butterfat. Tekstur pencuci mulut beku seperti gelato dan ais krim bergantung kepada hubungan antara lemak dan udara. Gelato biasanya mempunyai kira-kira 10% butterfat dan 20-30% ditimpa [3] manakala ais krim boleh mempunyai sehingga 16% lemak dan 30-50% ditenggelami [4]. Dengan butterfat 12-14% dan overrun yang rendah, Coolhaus secara teknikal menghasilkan krim ais "gaya gelato" [5]; ini adalah salah satu komponen utama kejayaan sandwich ais krim Coolhaus.

Walaupun kandungan udara menyumbang kepada tekstur ais krim, ia juga memberi kesan bagaimana cepat ais krim cair. Biasanya, lebih banyak udara menghasilkan ais krim yang mencair dengan lebih cepat [5]. Pernah perhatikan bagaimana apabila anda membeli ais krim bajet itu mula mencair hampir dengan serta-merta? Ini kerana jenama belanjawan ais krim biasanya meningkatkan daya mereka untuk mengurangkan kos ramuan - ia lebih murah untuk mengisi bak setengah galon dengan lebih banyak udara daripada krim! Jadi, bagaimanakah kadar kandungan udara meningkat dalam kadar penurunan lebih cepat? Untuk menjawab soalan ini, kita perlu mempertimbangkan struktur kecil ais krim. Ais krim adalah koloid, atau penyelesaian yang terdiri daripada dua bahan yang tidak larut dengan satu yang tersebar di seluruh yang lain. Apabila ais krim dipendam, ia memecahkan kristal ais yang dibentuk oleh air untuk memberikan ais krim yang licin. Churning juga menyebabkan globules lemak dalam campuran susu dan krim dan membolehkan penyebaran dan penstabilan udara sepanjang ais krim. Kerana lemak adalah hidrofobik, ia lebih suka menyelaraskan dirinya lebih dekat dengan gelembung udara dan bukannya kristal ais. Oleh itu, tekstur ais krim adalah hasil daripada interaksi antara gelembung udara, kristal ais, dan globul lemak [4]. Sekarang, mari kita pertimbangkan apa yang berlaku apabila aiskrim cair.

Peleburan melibatkan faktor-faktor seperti sel udara, kristal ais, dan globules lemak dan kestabilan sel-sel udara adalah salah satu faktor terbesar yang mempengaruhi kadar meleleh [6]. Sel udara terbentuk dalam ais krim disebabkan oleh tekanan ricih semasa penggambaran. Globules lemak sebahagiannya bersatu dan membentuk rangkaian di sekeliling sel-sel udara (Rajah 1) yang menghalang aglomerasi dan menyebarkan fasa serum di sekitar kristal ais, dengan itu menghalang perlanggaran ais kristal yang akan mengakibatkan peleburan dipercepat [1]. Oleh itu, nisbah lemak: udara mestilah mencukupi untuk mengelakkan aglomerasi, dan jumlah udara yang lebih rendah akan membolehkannya. Oleh itu, dengan mengurangkan serangan, anda dapat mencapai ais krim yang lebih lambat yang tinggal di roti sandwic anda lebih lama.

Oleh itu, kita telah menyelesaikan misteri pengisian, tetapi bagaimana pula dengan cookie yang sangat kaya ini yang memberikan oomph tambahan kepada 'sammies' Coolhaus? Natasha memberi kami sudu - Coolhaus menggunakan pektin. Walaupun kombinasi ramuan yang tepat adalah proprietari, kami berpendapat bahawa pektin berfungsi sebagai agen penebalan dan penstabilan yang membolehkan cookie tetap kenyal walaupun suhu sub-sifar. Pektin adalah polisakarida yang terkandung dalam tisu tumbuhan [7]. Oleh kerana pektin mengikat air, ia menyebabkan kemurungan titik beku, suatu fenomena yang berlaku apabila larut dibubarkan dalam pelarut. Sebagai larut dibubarkan, ia berinteraksi dengan molekul air, dengan itu mengganggu daya tarikan antara molekul air yang menyebabkan mereka berinteraksi dan menjadi pepejal (Rajah 2). Oleh itu, untuk mencapai keadaan yang diperintahkan, titik pembekukan mesti diturunkan lebih jauh untuk mengurangkan tenaga kinetik 'zat yang cukup sehingga mereka tidak dapat lagi mengatasi kekuatan tarikan antara partikel dan menjadi beku [8]. Dengan cara ini, pektin merendahkan titik beku air dalam kuki, menghalang pembentukan struktur kristal ais yang membawa kepada kekerasan.

Untuk lebih lanjut mengenai pektin, lihat artikel S & F sebelumnya mengenai Citrus Suprême.

Dalam pencariannya untuk kesempurnaan kesempurnaan, Natasha mempunyai satu matlamat untuk berfikir dengan sains di sebalik sandwic es krimnya: untuk membangkitkan tindak balas emosi yang berkaitan dengan kenangan dan nostalgia.

"Rasa secara umumnya diandaikan sebagai aspek naluri atau emosi rasa, tetapi apabila anda juga dapat memahami pemahaman saintifik itu, anda sebenarnya dapat mencapai tahap yang lebih jauh, meningkatkan sisi emosional atau naluri dengan mengetahui apa yang sebenarnya mencipta sensasi pada langit-langit, fikiran, dan dalam jiwa anda. "-Natasha Case

Rujukan Dipetik:

  1. Sofjan, RP, & Hartel, RW (2004). Kesan melampaui ciri-ciri struktur dan fizikal ais krim. Jurnal Tenusu Antarabangsa, 14 (3), 255-262. doi: 10.1016 / j.idairyj.2003.08.005
  2. Goff, HD & Hartel, RW (2003). Ais krim. New York, New York: Springer US.
  3. Poon, L. (2014). Mengapa jeritan untuk gelato bukannya ais krim? Ini sudu. NPR. Diperolehi daripada //www.npr.org/sections/thesalt/2015/06/16/413223571/why-scream-for-gelato-instead-of-ice-cream-heres-the-scoop
  4. Compound Chem, (2015). Kimia ais krim . Infographic. Diperoleh dari //www.compoundchem.com/2015/07/14/ice-cream/
  5. Kes, N. (2017, 11 Julai). Wawancara peribadi.
  6. Pelan, BM C, Watt, KM, Campbell, IJ, & Bibir, A. (1997). Kestabilan emulsi protein susu berudara dalam kehadiran surfaktan molekul kecil. Jurnal Sains Tenusu, 80, 2631-2638.
  7. Pedrolli, DB, Monteiro, AC, Gomes, E., & Carmona, EC (2009). Pektin dan pektinase: Pengeluaran, pencirian dan penggunaan industri enzim pektinolitik mikroba. Jurnal Bioteknologi Terbuka, 3 (1), 9-18. doi: 10.2174 / 1874070700903010009
  8. Universiti North Carolina di Chapel Hill. Undang-undang Raoult . Diperolehi daripada //cssac.unc.edu/programs/learning-center/Resources/Study/Guides/Chemistry%20102/Solutions


Artikel Yang Menarik

Adakah Sains Perubatan Benar 86% Benar?

Adakah Sains Perubatan Benar 86% Benar?

Idea bahawa Penemuan Penyelidikan Yang Paling Diterbitkan Sebenarnya Palsu menggegarkan dunia sains apabila ia dicadangkan pada tahun 2005. Sejak itu, bagaimanapun, ia telah diterima secara meluas - sekurang-kurangnya berkenaan dengan pelbagai jenis kajian dalam bidang biologi, genetik, perubatan dan psikologi

Teleskop pesawat terbang yang raksasa melihat cahaya pertama!

Teleskop pesawat terbang yang raksasa melihat cahaya pertama!

Berita yang sangat keren: pengamatan inframerah terbang, SOFIA (Observatorium Stratosferik untuk Astronomi Inframerah) - yang telah lama bekerja - telah menyaksikan cahaya pertama. Apa yang luar biasa mengenai pemerhatian ini ialah ia dipasang di lubang di sisi 747! Jangan percaya saya? Semak. Ini. Keluar: [Klik mana-mana imej di sini untuk dimulakan

Islam Hits Stesen Angkasa Antarabangsa

Islam Hits Stesen Angkasa Antarabangsa

Mekah dari atas. Program ruang angkasa Malaysia bersiap untuk menghantar angkasawan pertama negara ke stesen angkasa tahun depan, sedang menghadapi beberapa persoalan standard angkasawan yang pertama: apa penyelidikan saintifik untuk diteruskan, makanan istimewa tempatan untuk dibawa ke kapal, dan yang antara calon-calon yang berkeinginan hendak pergi

Para saintis sedang membuat mumi hari moden di dalam makmal

Para saintis sedang membuat mumi hari moden di dalam makmal

Amalan Mesir kuno untuk melestarikan badan melalui mumifikasi tidak lagi menjadi kaedah pilihan untuk memberi penghormatan kepada orang mati, tetapi masih hidup dan baik dalam makmal penyelidikan. Kami telah belajar banyak tentang mumia daripada teks sejarah dan mumia sebenar, tetapi untuk benar-benar memahami rahsia-rahsia yang asalnya, saintis mengikuti resipi berusia ribuan tahun untuk membuat mumi zaman moden

Adakah Anda Akan Mengubah Vegetarian Untuk Perlahan Pemanasan Global?

Adakah Anda Akan Mengubah Vegetarian Untuk Perlahan Pemanasan Global?

Lord Nicholas Stern, ahli ekonomi Britain yang menghasilkan laporan berpengaruh mengenai potensi kos pemanasan global, sangat menggalakkan orang awam British untuk pergi vegetarian untuk memperlambat pengumpulan gas-perangkap panas di atmosfer kita. Said Stern: "Daging adalah penggunaan air yang boros dan mencipta banyak gas rumah hijau

Apa maksud dari Hymen Manusia?

Apa maksud dari Hymen Manusia?

ra2studio / Shutterstock S: Saya memohon maaf sekiranya soalan ini sedikit terdengar: Apakah tujuan evolusi selaput dara manusia, dan apakah mamalia betina lain mempunyai membran seperti itu? - Joel Gottlieb, Toronto, Kanada A: Soalan yang sukar - selaput dara menimbulkan biologi evolusi sehingga hari ini