Editor’s Note: W tej cotygodniowej serii, LiveScience patrzy na naukowe aspekty sezonu letniego.

Najlepszym letnim przysmakiem są, zapewne, lody. Każdego roku w Stanach Zjednoczonych produkuje się około 1,5 miliarda galonów lodów i innych powiązanych z nimi mrożonych deserów, a szczyt produkcji przypada (jak można się spodziewać) na parne letnie miesiące, według International Dairy Foods Association.

Jakie sztuczki kryją się za tworzeniem lodów? Z punktu widzenia chemii, ta pyszna substancja jest właściwie czymś zupełnie nienaturalnym. Technicznie rzecz biorąc, kremowy przysmak jest koloidem, co oznacza, że składa się z drobnych cząstek rozproszonych w ciągłym medium.

„Lody są w zasadzie zbudowane z małych kryształków lodu, pęcherzyków powietrza i kropel tłuszczu, wszystko jakby sklejone razem przez lepki roztwór cukru”, powiedział Chris Clarke, autor książki „The Science of Ice Cream” (Royal Society of Chemistry, 2005).

Na własną rękę, te składniki nie pozostaną odizolowane i zorientowane w gładkiej, ciągłej strukturze. Tak więc, aby ściągnąć ten układ, lody zasadniczo muszą być zamrożone i ubite w tym samym czasie, a następnie utrzymywane w niskiej temperaturze, aby ich oddzielne składniki nie zaczęły się ze sobą łączyć, rujnując teksturę.

W przypadku lodów, „pracujesz przeciwko termodynamice”, powiedział Clarke, co oznacza naukę o cieple i energii w systemach. „Masz wiele małych rzeczy, które mogą zaoszczędzić energię, stając się jedną dużą i chcą się połączyć”, powiedział Clarke.

Powietrze i lód

Kluczem do produkcji lodów, powiedział Clarke, jest sprawienie, aby pęcherzyki i kryształy lodu były małe, a im mniejsze są na pierwszym miejscu, tym lepsze będą lody.

Lody są dziś wytwarzane w taki sam sposób, w jaki były wytwarzane, gdy Filadelfijka Nancy Johnson wynalazła ręczną zamrażarkę do lodów w latach czterdziestych XIX wieku.

Składniki lodów: mleko, śmietana, cukier i aromaty są ubijane (a więc napowietrzane) przez ostrze w rurze, która jest schładzana z zewnątrz. W czasach Johnsona, lód i sól (która obniża temperaturę zamarzania wody) zrobiły sztuczkę, a obecnie płynny amoniak jest częściej używany poza rurą, Clarke wyjaśnił.

Gdy mieszanka lodów dotyka ściany rury, zamarza. Aby kryształy nie stały się zbyt duże, ostrze wewnątrz tuby zgarnia kryształy zaraz po ich utworzeniu. „To oczyszcza ścianki i tworzy się więcej kryształów lodu,” powiedział Clarke w wywiadzie dla LiveScience. „Im zimniejsze i lepsze skrobanie, tym mniejsze kryształy lodu.”

Z ich zamrażarki do twojej

Lody są wytłaczane z maszyny do robienia lodów, a chipsy, kawałki cukierków, owoce i tak dalej są dodawane; świeżo stworzone lody trafiają do pojemników.

Z tego miejsca lody są następnie szybko super zamrażane, aby zablokować ich strukturę w procesie znanym jako hartowanie. „Musisz umieścić je w naprawdę zimnym środowisku,” powiedział Clarke, zwykle poniżej zera stopni Fahrenheita.

Lody są utrzymywane poniżej zera przez całą drogę przez dostawę i przechowywanie w supermarketach i u sprzedawców lodów. „W momencie, gdy lody wychodzą z zamrażarki, zaczynają tracić swoją strukturę.”

Gdy ta struktura zostanie utracona, „nigdy nie możesz jej odzyskać”, powiedział Clarke, jak każdy, kto może poświadczyć, że jego lody roztopiły się w drodze do domu ze sklepu lub pozostawiły je na blacie zbyt długo.