Mededeling: In deze wekelijkse serie bekijkt LiveScience de wetenschappelijke aspecten van het zomerseizoen.

De ultieme zomerlekkernij is, ontegenzeggelijk, ijs. Ongeveer 1,5 miljard gallons ijs en andere verwante bevroren desserts worden elk jaar gemaakt in de Verenigde Staten, met productiepieken (zoals men zou verwachten) in de zwoele zomermaanden, volgens de International Dairy Foods Association.

Wat zijn de trucs achter het maken van ijs? Vanuit een scheikundig perspectief is deze verrukkelijke substantie eigenlijk een heel onnatuurlijk iets. Technisch gezien is de romige traktatie een colloïde, wat betekent dat het bestaat uit fijne deeltjes verspreid in een continu medium.

“IJs bestaat in feite uit kleine ijskristallen en luchtbellen en vetdruppels, allemaal aan elkaar geplakt door een viskeuze suikeroplossing”, zegt Chris Clarke, auteur van “The Science of Ice Cream” (Royal Society of Chemistry, 2005).

Zelf zouden deze ingrediënten niet geïsoleerd en georiënteerd blijven in een gladde, continue structuur. Om dit voor elkaar te krijgen, moet ijs worden bevroren en tegelijkertijd worden opgeklopt, en vervolgens koud worden gehouden om te voorkomen dat de afzonderlijke ingrediënten aan elkaar gaan kleven en de textuur verpesten.

Bij ijs “werk je tegen de thermodynamica in,” zei Clarke, de wetenschap van warmte en energie in systemen. “Je hebt veel kleine dingen die energie kunnen besparen door één grote te worden en bij elkaar willen komen,” zei Clarke.

Lucht en ijs

De sleutel tot het produceren van ijs, zei Clarke, is om de bubbels en ijskristallen klein te maken, en hoe kleiner ze in de eerste plaats zijn, hoe beter het ijs zal zijn.

IJs wordt tegenwoordig ongeveer zo gemaakt als toen Nancy Johnson uit Philadelphia in de jaren 1840 een met de hand aangedreven ijsvriezer uitvond.

De ijsingrediënten melk, room, suiker en smaakstoffen worden rondgeklopt (en dus belucht) door een mes in een buis die van buitenaf wordt gekoeld. In Johnsons tijd deden ijs en zout (dat het vriespunt van water verlaagt) de truc, en tegenwoordig wordt vaker vloeibare ammoniak buiten de buis gebruikt, legde Clarke uit.

Wanneer het ijsmengsel de wand van de buis raakt, bevriest het. Om te voorkomen dat de kristallen te groot worden, schraapt het mes in de buis de kristallen er ook af direct nadat ze zich hebben gevormd. “Dat maakt de wanden schoon en er vormen zich meer ijskristallen,” vertelde Clarke aan LiveScience. “Hoe kouder en beter het schrapen, hoe kleiner de ijskristallen.”

Van hun vriezer naar de jouwe

Het ijs wordt uit de ijsmachine geëxtrudeerd, en chips, stukjes snoep, fruit en dergelijke worden toegevoegd; het vers gemaakte ijs gaat in containers.

Van daaruit wordt het ijs dan snel superbevroren om de structuur vast te zetten in een proces dat bekend staat als hardening. “Je moet het in een echt koude omgeving plaatsen,” zei Clarke, meestal onder nul graden Fahrenheit.

Het ijs wordt onder het vriespunt gehouden tot aan de levering en opslag bij supermarkten en ijsverkopers. “Op het moment dat het uit de vriezer komt, begint het die structuur te verliezen.”

Als die structuur eenmaal verloren is gegaan, “krijg je het nooit meer terug,” zei Clarke, zoals iedereen kan beamen die zijn ijsaankoop heeft laten smelten op weg van de winkel naar huis of het te lang op het aanrecht heeft laten liggen.