Ερευνητές από το Max Planck Institute for Polymer Research and Technische Universität Berlin μελέτησαν τις κινητικές και θερμοδυναμικές διαδικασίες της κρυστάλλωσης της ζάχαρης κατά την παρασκευή του γλάσου φοντάν.
Τι το τόσο μοναδικό θα μπορούσε να έχει το γλάσο φοντάν, ούτως ώστε να κερδίσει το ενδιαφέρον των φυσικών;
Το γλάσο φοντάν, που συνήθως αναφέρεται και απλώς ως ζαχαρόπαστα, χρησιμοποιείται από τους ζαχαροπλάστες για τη διακόσμηση ή τη γλυπτική κέικ και αρτοσκευάσματα. Παρασκευάζεται από ζάχαρη, νερό, ζελατίνη, φυτικό λίπος ή λίπος και γλυκερίνη.
Για τους ζαχαροπλάστες, λοιπόν, είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για να πάνε την τέχνη τους σε άλλο επίπεδο, καθώς το φοντάν δεν έχει την υφή των περισσότερων γλάσων, αλλά αποτελεί πια κάτι συνηθισμένο. Για τους φυσικούς, όμως, είναι ένα “νόστιμο αίνιγμα”, καθώς εντυπωσιάζονται από τον συνδυασμό ζάχαρης, νερού και θερμότητας που, με το σωστό χειρισμό, αποδίδει ένα απολαυστικά κρεμώδες, αλλά και ταυτόχρονα ελαστικό προϊόν, σαν μια γλυκιά πλαστελίνη.
Ερευνητές από το Max Planck Institute for Polymer Research and Technische Universität Berlin μελέτησαν τις κινητικές και θερμοδυναμικές διαδικασίες της κρυστάλλωσης της ζάχαρης κατά την παρασκευή της ζαχαρόπαστας φοντάν σε μια μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Physics of Fluids.
Συνδύασαν μια ελεγχόμενη μηχανή ζύμωσης με μικροσκόπιο φωτός για να παρατηρήσουν με ακρίβεια τη διαδικασία δημιουργίας του φοντάν και να τη συνδέσουν με μοντέλα θεωρητικής φυσικής. Αυτό επέτρεψε στην ομάδα να παρακολουθήσει πώς οι διαφορετικές μέθοδοι προετοιμασίας επηρεάζουν την τελική δομή και την υφή του φοντάν.
«Τα έργα μας δείχνουν την αλληλεπίδραση μεταξύ των ταχυτήτων κρυστάλλωσης και των παραμέτρων της διαδικασίας. Έτσι, μπορούμε να προβλέψουμε τη δομή και τη λειτουργία», δήλωσε η συγγραφέας Hannah Hartge. «Μέχρι στιγμής, συστήματα τροφίμων όπως τα ζαχαρωτά σπάνια είχαν διερευνηθεί στην επιστημονική έρευνα, ειδικά στη φυσική».
Ιστορικά, ήταν δύσκολο να ερευνηθούν αναπαραγώγιμα παχύτερα διαλύματα ζάχαρης επειδή κρυσταλλώνονται υπό ψύξη και ανάδευση. Για να αντιμετωπίσει αυτή την πρόκληση, η ομάδα χρειάστηκε μια μέθοδο με περισσότερο έλεγχο από μια τυπική κουζίνα.
Για να μελετήσουν τη δημιουργίαζαχαρόπαστας, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα εργαστηριακό ζυμωτήριο, το οποίο τους επέτρεψε να παρατηρήσουν πώς παράγονται τα φοντάν και πώς κρυσταλλώνονται υπό ανάδευση υψηλής δύναμης.
Καθώς το ζύμωμα προχωρούσε και έβγαινε περισσότερη ζάχαρη από το διάλυμα σε κρυστάλλους, η ροπή του ζυμωτηρίου έπεσε, πράγμα που δείχνει μια πιο λεία υφή. Με περαιτέρω ζύμωμα, ωστόσο, οι μεγάλοι κρύσταλλοι ζάχαρης άρχισαν να διασπώνται, οδηγώντας σε κορύφωση της ροπής και καταλήγοντας σε ένα πιο παχύρρευστο διάλυμα πιο χαρακτηριστικό ενός φοντάν.
«Ήταν εκπληκτικό να βλέπουμε τους κρυστάλλους ζάχαρης στο διάλυμα να αναπτύσσονται πρώτα κατά τα πρώτα στάδια της ανάδευσης και μετά οι μεγαλύτεροι να μικραίνουν και πάλι λόγω της ανάδευσης», είπε ο συγγραφέας Thomas Vilgis. «Τα μεγέθη τους προσαρμόζονται μόνα τους, γεγονός που οδηγεί σε αυτή τη λεπτή κρεμώδη υφή των ζαχαρωτών, με την προϋπόθεση ότι η συγκέντρωση, οι θερμοκρασίες και η ταχύτητα ανάδευσης έχουν επιλεγεί σωστά».
Αυτή η αιχμή σε πάχος εξαρτιόταν σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία και την ταχύτητα ανάδευσης, μιμούμενη ένα καθιερωμένο μοντέλο – που ονομάζεται κλασική θεωρία πυρήνων – για το πώς τα διαλυμένα σωματίδια κολλούν το ένα πάνω στο άλλο.
Σε μελλοντικές εργασίες, οι Hartge και Vilgis ελπίζουν να διερευνήσουν τη συμπεριφορά των ζαχαρωτών που δημιουργούνται με εναλλακτικές λύσεις ζάχαρης, όπως η ερυθριτόλη και η ισομαλτ, ανοίγοντας το δρόμο για πιο υγιεινές επιλογές φοντάν με χαμηλές θερμίδες.
