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El helado parece un concepto simple. Tome un poco de lácteos, agregue un poco de azúcar y sabores y congele.

Pero para obtener una delicia congelada perfectamente cremosa y de textura suave, necesitamos algo más que una temperatura baja: se necesita una interacción cuidadosa de la química y tres estados de la materia: sólido, líquido y gas.

¿Qué hay en la caja?

El helado comercial incluye muchos ingredientes: aire, agua, grasa de leche, los llamados sólidos lácteos (principalmente proteínas de leche y lactosa), edulcorantes, estabilizantes, emulsionantes y sabores. Los ingredientes se mezclan y pasteurizan para la seguridad alimentaria.

Los helados caseros tienden a usar leche, crema espesa, azúcar y saborizantes, como frutas, bayas o chocolate. Las cantidades exactas varían según la receta, pero los pasos de procesamiento son similares.

La leche está compuesta de todo lo que una vaca joven necesita para crecer y desarrollarse: agua, grasas, carbohidratos, proteínas, minerales y vitaminas. Estos componentes responden de diferentes maneras cuando se congelan.

Primero, los cristales.

A medida que la mezcla de ingredientes del helado se enfría, pequeños grupos de moléculas de agua se ensamblan para formar diminutos cristales de hielo. El tamaño de los cristales de hielo es responsable de la sensación en la boca del helado: cuanto más pequeños son los cristales, más suave es la sensación.

Si no se controla bien la cristalización, estos cristales pueden llegar a ser muy grandes. Las heladeras (comerciales o para uso doméstico) aseguran pequeños cristales de hielo al agitar o batir el líquido mientras se congela. Esto mantiene las moléculas de agua en movimiento y evita que los cristales crezcan.

El proceso de mezcla también incorpora aire, que es el ingrediente secreto para darle al helado una textura más ligera.

A continuación, la grasa

La grasa en la leche existe como glóbulos rodeados de proteínas. Estas proteínas unen la grasa y el agua, ayudando a mantener las grasas suspendidas. (La leche se ve blanca porque la luz se dispersa de estos glóbulos de grasa).

Estas moléculas de grasa láctea tienen diferentes propiedades a diferentes temperaturas. A temperatura ambiente, son semisólidos (como la mantequilla) y aproximadamente dos tercios son sólidos cuando están a 0 ℃.

Los glóbulos de grasa pueden pegarse, por eso se obtiene una capa de crema encima de la leche sin procesar. Un proceso llamado homogeneización fuerza la leche a través de una pequeña abertura bajo una presión muy alta, rompiendo los glóbulos grandes de grasa en otros más pequeños. Este proceso produce muchos pequeños glóbulos de grasa, hasta un billón por litro. La leche homogeneizada garantiza que la mezcla se congele uniformemente y que las grasas separadas no se adhieran a la maquinaria mezcladora.

La congelación de los glóbulos de grasa hace que se aglutinen y las proteínas circundantes actúen como puentes hacia otras moléculas de grasa y hacia los cristales de hielo. Estas grasas se derriten en la boca, dando una sensación y un sabor cremosos.

Entonces, el azúcar

El azúcar y otros ingredientes disueltos en la leche también son esenciales para la textura final del helado. La presencia de azúcares en el agua reduce la temperatura de congelación de la mezcla por debajo de 0 ℃.

He aquí por qué eso es importante. A medida que se empiezan a formar cristales de hielo, aumenta la concentración de azúcares y otros materiales disueltos en el líquido descongelado, lo que reduce aún más su punto de congelación. Cuando se han formado la mayoría de los cristales de hielo, el líquido resultante está muy concentrado en azúcares.

Este líquido concentrado, conocido como “suero”, une entre los cristales de hielo, los glóbulos de grasa sólida y las burbujas de aire. El suero sigue siendo un líquido muy por debajo de 0 ℃ y agrega suficiente flexibilidad a la mezcla para que el helado aún se pueda sacar o moldear.

De esta manera, las propiedades químicas únicas del agua, las grasas, las proteínas y los azúcares se unen con el aire para dar la mezcla sólida, líquida y gaseosa que conocemos y amamos.

No todo es ‘helado’

Lo que se llama “helado” en realidad se rige por un código de normas alimentarias. Es por eso que no todos los postres congelados pueden llamarse legalmente helados, porque no contienen suficiente grasa láctea.

Hay muchas variaciones en la receta estándar de helado. El helado usa más azúcar, incorpora menos aire y normalmente tiene menos grasas y otros sólidos. Los sorbetes eliminan los lácteos y generalmente contienen más azúcar, pero históricamente han usado huevo o gelatina como fuente de proteínas.

Independientemente de la receta exacta, los pasos fundamentales de formación de cristales de hielo, solidificación de grasas y separación de fases séricas son los mismos.

Los nombres de productos como “servicio suave”, “postre lácteo” o “confección helada” son a menudo una indicación de que la lista de ingredientes incluye grasas vegetales en lugar de grasas lácteas más caras.

Los productos de servicio suave también se forman por agitación a medida que la mezcla se congela, pero tienden a contener menos aire que el helado que compraría en una tina, debido a la agitación constante dentro de la máquina dispensadora.

Los polos helados, los bloques de hielo, los helados o las paletas congeladas (según la fraseología local) y otros “helados de agua” se congelan dentro de un molde o tubo de plástico. La forma del molde limita la capacidad de remover la mezcla, por lo que el proceso de congelación generalmente se realiza “en reposo”, es decir, en reposo. La cristalización del hielo no está bien controlada y es posible que haya experimentado cristales grandes que han crecido (técnicamente “sembrados”) del palito de helado.

La humanidad ha disfrutado del helado durante siglos. Es un alimento maravillosamente versátil con infinitas variaciones de sabores, aditivos y aderezos junto con recuerdos de felicidad, comodidad, indulgencia y nostalgia. Y mucha química, también.

Nathan Kilah, profesor titular de química, Universidad de Tasmania

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.