Redaktörens anmärkning: I denna veckovisa serie tittar LiveScience på vetenskapliga aspekter av sommarsäsongen.
Den ultimata sommarbehandlingen är utan tvekan glass. Cirka 1,5 miljarder liter glass och andra relaterade frysta desserter tillverkas varje år i USA, och produktionen når sin kulmen (som man kan förvänta sig) under de varma sommarmånaderna, enligt International Dairy Foods Association.
Vad är knepen bakom skapandet av glass? Ur ett kemiskt perspektiv är denna läckra substans faktiskt en ganska onaturlig sak. Tekniskt sett är den krämiga godiset en kolloid, vilket innebär att den består av fina partiklar som är spridda i ett kontinuerligt medium.
”Glass består i princip av små iskristaller, luftbubblor och fettdroppar, som alla är limmade av en trögflytande sockerlösning”, säger Chris Clarke, författare till boken ”The Science of Ice Cream” (Royal Society of Chemistry, 2005).
Egentligen skulle dessa ingredienser inte förbli isolerade och orienterade i en jämn, kontinuerlig struktur. För att lyckas med detta arrangemang måste glassen frysas och vispas samtidigt och sedan hållas kall, så att de separata ingredienserna inte börjar klumpa ihop sig och förstöra konsistensen.
Med glass ”arbetar man mot termodynamiken”, säger Clarke, som menar vetenskapen om värme och energi i system. ”Du har många små saker som kan spara energi genom att bli en stor sak och som vill komma samman”, sa Clarke.
Luft och is
Nyckeln till att tillverka glass, sa Clarke, är att göra bubblorna och iskristallerna små, och ju mindre de är från början, desto bättre blir glassen.
Ice cream today is made much the way it was when Philadelphian Nancy Johnson invented a hand-cranked ice cream freezer back in the 1840s.
The ice cream ingredients of milk, cream, sugar and flavoring get whipped around (and thus aerated) by a blade in a tube that is chilled from the outside. På Johnsons tid var det is och salt (som sänker vattnets fryspunkt) som gjorde susen, men numera används oftare flytande ammoniak utanför röret, förklarade Clarke.
När glassblandningen vidrör rörets vägg fryser den. För att förhindra att kristallerna blir för stora skrapar bladet inuti röret också bort kristallerna direkt efter att de bildats. ”Det rensar väggarna och fler iskristaller bildas”, säger Clarke till LiveScience. ”Ju kallare och bättre skrapningen är, desto mindre blir iskristallerna.”
Från deras frys till din
Isken extruderas från glassmaskinen och chips, godisbitar, frukt och så vidare läggs till; den nyskapade glassen hamnar i behållare.
Därifrån superfryses glassen snabbt för att låsa fast sin struktur i en process som kallas härdning. ”Man måste placera den i en riktigt kall miljö”, säger Clarke, vanligtvis under noll grader Fahrenheit.
Glassen hålls under fryspunkten hela vägen genom leverans och förvaring hos stormarknader och glassförsäljare. ”I samma ögonblick som den kommer ut ur frysen börjar den förlora sin struktur.”
När den strukturen har gått förlorad ”kan man aldrig få tillbaka den”, sade Clarke, vilket alla kan intyga som har fått sin köpta glass att smälta på vägen hem från affären eller som har låtit den stå på bänkskivan för länge.