E63 Congelamento - Sorvete

Tópico

Este sorvete é um sistema multifásico, com cristais de gelo dispersos em uma fase líquida concentrada de açúcar, proteínas e gordura, e com bolhas de ar incorporadas nessa mesma mistura. A qualidade deste sorvete — sua textura lisa ou granulada — depende principalmente do tamanho desses cristais de gelo dispersos. Cristais de gelo menores resultam em uma textura mais lisa. O abaixamento do ponto de congelamento explica por que este sorvete não congela completamente na temperatura típica de um freezer doméstico: os açúcares dissolvidos neste sorvete — sejam eles sacarose, glicose ou frutose — diminuem o ponto de congelamento dessa fase líquida proporcionalmente à sua concentração molal. Consequentemente, a porção congelada deste sorvete aumenta gradualmente à medida que a temperatura cai, sem nunca congelar completamente nas temperaturas normais de consumo. O fato de esses açúcares dissolvidos neste sorvete estarem presentes em uma concentração molal mais alta resulta em um maior abaixamento do ponto de congelamento e, consequentemente, em uma menor fração do sorvete que congela na mesma temperatura.

Pequenos cristais de gelo neste sorvete conferem-lhe uma textura suave e cremosa, enquanto cristais de gelo maiores produzem uma sensação granulada e áspera. A obtenção desses pequenos cristais de gelo requer tanto um resfriamento rápido, com uma grande diferença de temperatura entre o sorvete e o fluido refrigerante, quanto uma agitação intensa durante o congelamento, que quebra os cristais de gelo enquanto ainda estão se formando. O ar incorporado ao sorvete também contribui para sua textura suave. A agitação intensa durante o congelamento resulta em cristais de gelo menores e, consequentemente, uma textura mais suave.

A equação de Plank calcula o tempo de congelamento deste sorvete com base em seu tamanho, no fluido refrigerante e nas propriedades térmicas do sorvete: uma forma mais fina para este sorvete e uma maior diferença de temperatura entre o sorvete e o fluido refrigerante reduzem, consequentemente, o tempo de congelamento necessário. Além disso, a condutividade térmica desse sorvete congelado, conforme estabelecido por outro modelo, é maior que a da água líquida, precisamente por causa do gelo que ele contém. A forma mais fina desse sorvete, portanto, resulta em um tempo de congelamento mais curto, de acordo com a equação de Planck.

Assim, esse modelo, com seus pequenos cristais de gelo e tempo de congelamento, estabelece a temperatura de transição vítrea desse sorvete como o limite abaixo do qual ele se torna amorfo e vítreo. Acima dessa temperatura de transição vítrea, mas ainda abaixo do ponto de congelamento do sorvete, esses cristais de gelo podem amadurecer pelo mesmo processo de maturação de Ostwald descrito por outro modelo neste conjunto. Nesse processo, os pequenos cristais de gelo se dissolvem e cristais de gelo maiores crescem à sua custa, deteriorando, consequentemente, a textura do sorvete durante o armazenamento. Armazenar esse sorvete a uma temperatura mais próxima do seu ponto de congelamento, em vez de mais próxima da sua temperatura de transição vítrea, faz com que essa maturação de Ostwald progrida mais rapidamente, resultando em uma maior deterioração da textura do sorvete durante o armazenamento.

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