GLI ZUCCHERI

Con il termine zucchero si intende lo zucchero normale usato in cucina ovvero il “saccarosio” che è uno dei tanti prodotti fornitoci dal regno vegetale che fanno parte degli idrati di carbonio fondamentale per la nutrizione dell’uomo.

Già nel 375 d.C. in alcune pergamene arabe c’è cenno di un processo di raffinazione del saccarosio ricavato dalla canna da zucchero. Lo zucchero da canna fu portato in Europa con le spezie, i profumi e le sete dai mercanti provenienti dall’Oriente. Venezia ne fu la piazza principale di smercio. La produzione industriale dello zucchero nacque però in Europa 200 anni addietro ad opera del chimico tedesco Markgraf che nel 1747 scoperse l’alto contenuto di zucchero nelle barbabietole e del suo allievo Achard che riuscì a lavorare industrialmente il prodotto. Dopo Francia, Germania, Austria nel 1870 anche in Italia il Ministero dell’Agricoltura intraprese esperimenti di coltivazione di bietole da zucchero.

In natura gli zuccheri sono largamente diffusi nei succhi vegetali (canna da zucchero, barbabietola, sorgo zuccherino, acero zuccherino), nei liquidi cellulari della frutta sotto forma di fruttosio, nel latte sotto forma di lattosio, nel sangue degli animali sotto forma di glucosio, nella pasta, pane, patate, riso, legumi sotto forma di amidi che, grazie ai processi digestivi, sono trasformati dall’organismo in zuccheri assimilabili. Gli zuccheri chiamati anche carboidrati, idrati di carbonio, glicidi o glucidi risultano dalla combinazione di tre elementi, ossigeno, carbonio e idrogeno e si dividono in tre categorie:

- Mono-saccaridi: fruttosio, glucosio o destrosio, galattosio

- Di-saccaridi: saccarosio, maltosio, lattosio

- Poli-saccaridi: amidi, cellulosa

Dei Mono-saccaridi fanno parte il glucosio (o destrosio o zucchero d’uva), che rappresenta la forma nella quale tutti gli altri zuccheri vengono trasformati nell’organismo per il trasporto nel sangue e per l’utilizzazione da parte dei tessuti; il fruttosio presente insieme al glucosio in molti frutti, nei vegetali e nel miele; il galattosio, non libero in natura ma presente nel latte.

I Di-saccaridi risultano dalla condensazione di due monosaccaridi; i più importanti sono il saccarosio (o zucchero di canna o bietola), il maltosio presente nei cereali germogliati, il lattosio.

I Poli-saccaridi più importanti per l’alimentazione sono i polimeri superiori che costituiscono le forme nelle quali i glucidi vengono accumulati come riserve negli organismi animali e vegetali, l’amido presente nelle cellule vegetali, le cellulose (dette polisaccaridi di sostegno) presenti nelle membrane cellulari vegetali e infine le pectine presenti nelle polpe dei frutti.

Gli zuccheri sono basilari, assieme all’acqua, nella produzione del gelato. Se infatti è possibile produrre un gelato escludendo il latte ed i grassi (gelati di frutta), non è possibile un gelato senza lo zucchero.

La formazione del prodotto gelato è dovuta proprio alle caratteristiche contrastati dei due componenti nei confronti del freddo:

L’acqua è congelabile

Lo zucchero non è congelabile

Durante il processo di gelatura gli zuccheri agiscono di conseguenza in maniera frenante, per cui più alto è il contenuto zuccherino di una miscela più freddo occorre per ottenere una determinata consistenza del prodotto.

Gli zuccheri non sono solo necessari per dolcificare il gelato e renderlo così gradevole ma fondamentalmente per conferirgli morbidezza e palatabilità. Alla temperatura alla quale un liquido senza zucchero indurisce e diventa ghiaccio, con lo zucchero è ancora più o meno pastoso. D’altra parte, se una certa percentuale di zucchero esalta il sapore del gelato e ne ammorbidisce la consistenza, una quantità eccessiva non solo rende il gelato sgradevolmente dolce ma ne abbassa il punto di congelamento sino a limiti inaccettabili per un artigiano gelatiere.

In linea di massima si considera che la percentuale degli zuccheri nella miscela artigianale non dovrebbe essere inferiore al 16-18% né superiore al 20-22%. Il bilanciamento della percentuale degli zuccheri dipende dal tipo di gelato, dalla destinazione del prodotto finito e dalle esigenze della clientela.

• Un gelato mantecato per avere una buona spatolabilità deve avere un tenore di zuccheri del 20-22%
• Un gelato prodotto per confezionare pezzi duri e torte gelato deve avere un valore di zuccheri del 18-20%
• Un gelato per stecco dovrà avere una percentuale di zuccheri del 15-17%

Non è solo attraverso l’aumento o la riduzione degli zuccheri che si può regolare a piacimento la consistenza o dolcezza del gelato. Sono vari i tipi di zuccheri di cui il gelatiere può disporre e le loro combinazioni, sia qualitative che quantitative, sono un fattore di grande importanza di cui il gelatiere deve tener conto. In linea di massima gli zuccheri monomolecolari per le loro caratteristiche strutturali conferiscono al gelato una consistenza morbida, mentre i disaccaridi conferiscono una consistenza più dura, più compatta.

IL SACCAROSIO

E’ lo zucchero per eccellenza. E un alimento che risale a non più di due secoli fa; viene ricavato principalmente dalla canna da zucchero (nei paesi tropicali) e dalla barbabietola da zucchero (nelle regioni temperate). Il saccarosio nelle miscele per gelati è allo stato di soluzione; durante il processo di gelatura avviene un’azione equivalente a quella dell’evaporazione nel caso di bollitura cioè una concentrazione della parte zuccherina. La cristallizzazione del saccarosio nel processo di gelatura deve essere pilotata a determinate condizioni di quantità e di qualità. La consistenza del gelato è data, oltre dal cambiamento di stato dell’acqua in ghiaccio, anche dalla cristallizzazione parziale del saccarosio. Tuttavia è necessario che il saccarosio cristallizzato rimanga entro certi valori e, soprattutto, che i cristalli siano finissimi. E’ noto che il massimo grado di solubilità del saccarosio in acqua a 20 °C è del 65% e che se tale percentuale viene superata l’eccedenza di saccarosio precipita e cristallizza. Ora poiché nel processo di gelatura, congelandosi e solidificandosi l’acqua, la concentrazione zuccherina aumenta, è assolutamente necessario che la quantità di saccarosio non superi nella sua massima concentrazione la percentuale del 65%. Da questa regola nasce la necessità di bilanciare opportunamente il saccarosio in rapporto all’acqua e di sostituirlo parzialmente con altri tipi di zuccheri ”anticristallizzanti” (glucosio, zucchero invertito).

GLUCOSIO (DESTROSIO O ZUCCHERO D’UVA)

Gli zuccheri derivati industrialmente dall’amido sono diventati oggi una componente indispensabile nella produzione del gelato artigianale. Essi sono sostanzialmente due: il glucosio cristallino (destrosio) e gli sciroppi di glucosio. La loro materia prima, l’amido di mais, è costituito da gruppi di migliaia di molecole di glucosio. Queste macro-molecole vengono scisse in molecole più piccole mediante azione acida o enzimatica assorbendo contemporaneamente molecole di acqua (idrolisi). A seconda del grado del processo idrolitico si hanno, come prodotto finale, vari tipi di sciroppo di glucosio oppure il glucosio puro o destrosio.

Il destrosio si trova in natura un pò ovunque insieme al fruttosio. Nei frutti particolarmente dolci (fichi, prugne, uva sultanina) cristallizza sotto forma di polvere fine, quando questi vengono essiccati. Il destrosio che viene fornito al gelatiere dall’industria di trasformazione dell’amido, si presenta come una polvere bianca e con un grado di purezza superiore al 95%, cristallina, inodore, solubile in acqua fredda. E’ facilmente assimilabile dal corpo umano. Lo si prescrive come “supercarburante” agli sportivi durante i periodi di allenamento. E’ meno dolce del saccarosio pur avendo uguale valore energetico. Una delle caratteristiche interessanti di questo zucchero è che, pur con minore capacità dolcificante (rispetto al saccarosio) possiede maggiori qualità conservanti. L’uso del solo saccarosio nel gelato porta alla ricristallizzazione che si nota sulla superficie del gelato. Onde evitare tale inconveniente ed al fine di migliorare le qualità di struttura e di corpo del gelato si usa sostituire parte del saccarosio con altri tipi di zuccheri quali il destrosio, lo sciroppo di glucosio o lo zucchero invertito.Bisogna tuttavia ricordare che i non saccaridi (glucosio e fruttosio) abbassano in misura maggiore il punto di congelamento dei disaccaridi (saccarosio e maltosio).

Il destrosio abbassa talmente il punto di congelamento che non sarebbe possibile usarlo da solo: si impiega attorno al 15-20% in sostituzione di altrettanto saccarosio. Nel contempo bisogna ricordare che la capacità dolcificante del destrosio è del 70% rispetto al saccarosio. Entro tali limiti il punto di congelamento si abbasserà di 1° a 3°C. Per contro si avranno notevoli vantaggi quali:

• una tessitura più morbida del gelato
• Una struttura corta e di conseguenza un gelato meno filante
• Un aroma più pronunciato
• Un’ottima capacità di fusione

SCIROPPI DI GLUCOSIO

Contrariamente al destrosio, composto da sole molecole di glucosio, tutte uguali, gli sciroppi di glucosio sono una miscela di vari zuccheri: glucosio, maltosio, maltodestrine, polisaccaridi in genere ed acqua. Gli sciroppi di glucosio si presentano in forma liquida più o meno densa, trasparente, di gusto leggermente dolce. La materia secca degli sciroppi di glucosio, comunemente commercializzati, oscilla fra 80% e l’85% ed il grado di conversione tra i 38 ed i 60 DE.

La sigla DE (destrosio equivalente) indica la percentuale di zuccheri riducenti (espressi in destrosio) calcolata sulla sostanza secca del prodotto. Il destrosio puro ha quindi un DE 100. Il DE è dunque un indice importante del grado di idrolisi dell’amido e rappresenta il valore in zuccheri riducenti dell’idrolizzato di amidi. Il DE può essere considerato molto semplicemente come il grado di saccarificazione dell’amido. Più il prodotto contiene piccole molecole (destrosio) più il suo DE è elevato. Al contrario, più il prodotto contiene delle grandi molecole (polisaccaridi) più il suo DE è basso. Più il DE è basso più il prodotto è vicino all’amido e ne assume le caratteristiche, quindi contiene più molecole grosse, è meno dolce, è poco solubile, possiede maggiore potere legante, è in grado di assorbire molto acqua, Viceversa, più il DE è alto, più si avvicina al destrosio acquistandone le caratteristiche, quindi contiene molecole più piccole, si avvicina al grado di dolcezza del destrosio, è più solubile e forma soluzioni limpide e chiare, non forma soluzioni viscose e abbassa il punto di congelamento.

Esempi di abbassamento del punto di congelamento:

Concentrazione di zuccheri al 20%

- Se usiamo il saccarosio l’abbassamento del punto di congelamento è 1,47 °C

- Se usiamo il destrosio l’abbassamento del punto di congelamento è 2,70 °C

- Se usiamo lo sciroppo di glucosio con 42 DE l’abbassamento del punto di congelamento è   1,20 °C

• Se usiamo lo sciroppo di glucosio con 60 DE l’abbassamento del punto di congelamento è 1,30 °C.

Ne consegue che, più alto è il DE in uno sciroppo di glucosio, maggiore sarà l’abbassamento del punto di congelamento.

Gli sciroppi comunemente commercializzati corrispondono a 30-38-42-60 DE.

Uno sciroppo a basso DE (a basso contenuto di destrosio) darà un gelato meno dolce e più duro mentre uno sciroppo ad alto contenuto di DE darà un gelato meno duro e più dolce oltre che con la tessitura più fine.

Sarà opportuna scegliere, a seconda del tipo di gelato che si vuole ottenere, il DE più adatto: un basso DE è più adatto per ghiaccioli e gelati che devono essere più compatti, un DE più alto è adatto a gelati che si desidera restino più morbidi e spatolabili.

Altro argomento a favore dell’utilizzazione degli sciroppi di glucosio nel gelato è il loro contributo anticristallizzante. Nella miscela del gelato lo sciroppo di glucosio evita difetti di granitura o di sabbiosità. Esso può sostituire sino ad un quarto il saccarosio.

SCIROPPI DI ZUCCHERI

La combinazione di diversi tipi di zuccheri nelle miscele di gelato produce importanti vantaggi nel prodotto finito migliorandone la consistenza e le qualità organolettiche. Il gelatiere artigiano che opera con diversi tipi di zuccheri dovrà valutare anche gli aspetti negativi che producono le miscele di zucchero quali l’eccessivo abbassamento del punto di congelamento, l’eventuale alto grado di dolcezza, il grado di scongelamento del prodotto finito in relazione alla temperatura di conservazione. Non sempre sarà facile per tutti i tipi di gelato portare tutti questi vari elementi ad un comune denominatore ottimale soprattutto perché gli ingredienti aromatizzati (paste, liofilizzati, aromi, ecc.) sono a loro volta supportati da zuccheri del cui apporto bisogna tenerne conto.

Al fine di evitare che parte degli zuccheri rimangano insoluti nella miscela, e questo in modo particolare nei gelati di frutta, nel quale un trattamento a caldo disturberebbe il gusto, si procede comunemente alla preparazione di sciroppi di zuccheri. Questa pratica offre i seguenti vantaggi:

• l’assoluta certezza della totale solubilità degli zuccheri
• La completa idratazione degli stabilizzanti nel caso si volessero inserire già in questa fase

Questi sciroppi di zuccheri devono essere conservabili a temperatura ambiente per un certo periodo di tempo per cui è indispensabile che raggiungano il 60-68 % di solidi totale zuccherini. E’ risaputo che a questi livelli lo zucchero è già di per sé un buon conservante per cui gli sciroppo potranno benissimo conservarsi a temperatura ambiente.

Ecco alcuni esempi di sciroppo di zuccheri:

Sciroppi a due zuccheri

• saccarosio                 56 %
• Sciroppo di glucosio 10 %
• Acqua                       34 %

Questa combinazione contiene un residuo secco zuccherino intorno al 64 % ca.

• Saccarosio               56 %
• Destrosio                   10 %
• Acqua                       34 %

Questa combinazione contiene un residuo secco zuccherino intorno al 65 % ca.

• saccarosio                 53 %
• Zucchero invertito     13 %
• Acqua                       34 %

Questa combinazione contiene un residuo secco zuccherino intorno al 62 % ca. E’ più dolce dei due sciroppi precedenti malgrado una minore percentuale di solidi zuccherini

Sciroppi a tre zuccheri

• saccarosio                 42 %
• Destrosio                   14 %
• Sciroppo di glucosio 10 %
• Acqua                       34 %

Questa combinazione contiene un residuo secco zuccherino intorno al 63 % ca.

• saccarosio 43 %
• Zucchero invertito 10 %
• Sciroppo di glucosio 13,3 %
• Stabilizzanti 0,7 %
• Acqua 33 %

Questa combinazione contiene un residuo secco zuccherino intorno al 61 % ca.

• saccarosio 43 %
• Zucchero invertito 10 %
• Destrosio 11 %
• Stabilizzanti 0,7 %
• Acqua 35,3 %

Questa combinazione contiene un residuo secco zuccherino intorno al 60,32 % ca.Nei confronti della combinazione precedente è più dolce ed ha una struttura più corta.

Sottoponendo gli sciroppi ad un normale periodo di cottura bisogna considerare che, evaporando parte dell’acqua, il residuo totale subirà un certo aumento.

ZUCCHERO INVERTITO

In soluzione il saccarosio, che è un disaccaride, per prolungata ebollizione in presenza di acido, si divide nei suoi due zuccheri monosaccaridi che lo compongono ossia avviene la seguente reazione

Saccarosio + Acqua       = Destrosio + Fruttosio

C12H22O11  + H2O         = C6H12O6   + C6H12O6

Il potere rotatorio specifico del saccarosio è positivo, mentre la somma del potere rotatorio specifico dei due singoli zuccheri ottenuti dal saccarosio è negativo. Da questo cambiamento di caratteristica fisica deriva il termine “inversione”.

In natura troviamo lo zucchero invertito in proporzioni più o meno grandi nella polpa della frutta acida e soprattutto in notevole quantità nel miele.

Industrialmente lo zucchero invertito si prepara scindendo con idrolisi acida o con attacco enzimatico la molecola del saccarosio nei due componenti glucosio e fruttosio.

Si ottiene in tal modo una miscela di glucosio e fruttosio in parti eguali. Questa trasformazione irreversibile conferisce allo zucchero invertito proprietà diverse dal saccarosio, suo materiale di partenza. Alcune di queste proprietà rivestono per il gelatiere aspetti assai interessanti.

In gelateria si conosce l’uso dello zucchero invertito solo da alcuni decenni. Tende a dare morbidezza al gelato per la sua proprietà di abbassare il punto di congelamento. E’ uno zucchero dalle molteplici qualità positive anche se qualche rovescio della medaglia ne fa limitare l’uso. In base alla sua composizione chimica lo zucchero invertito ha le seguenti proprietà:

• Solubilità superiore a quella del saccarosio.
• Elevato potere dolcificante superiore a quello del saccarosio (25-30% superiore). Questa peculiarità consente di usarne in minore quantità per ottenere lo stesso grado di dolcezza a vantaggio del profilo dietetico.
• Azione anticristallizzante. Contrariamente al saccarosio che tende a respingere l’acqua lo zucchero invertito tramite il fruttosio (contenuto in esso) conserva e trattiene facilmente la sua fase liquida impedendo, entro certi limiti, la ricristallizzazione del saccarosio.
• Azione stabilizzante. La presenza del glucosio e soprattutto del fruttosio nello zucchero invertito conferisce una forte tendenza ad assorbire acqua ed a trattenerla da qui deriva la sua azione stabilizzante (prodotto più stabile nel tempo, più plastico, emolliente e più soffice.
• Azione riducente. Ha azione riducente nel prodotto in cui viene utilizzato ovvero ne ritarda l’ossidazione e quindi l’alterazione. In pratica ne riduce l’invecchiamento.
• Qualità igroscopiche. Trattenendo l’acqua i prodotti in cui viene inserito rimangono più umidi asciugandosi ed indurendo più lentamente.
• Potere crioscopico. Il diverso peso molecolare rispetto al saccarosio (180 contro i 342) fa abbassare il punto di congelamento della miscela e quindi di potere conservare il gelato anche a basse temperature con buona sofficità. Il suo uso, tuttavia, va bilanciato con attenzione al fine di evitare che una lenta fusione del gelato diventi un difetto fastidioso.

IL FRUTTOSIO

Il fruttosio è un costituente normale degli alimenti ed è presente nella frutta (da qui il nome) a cui impartisce i sul dolce sapore. E un monosaccaride, componente, insieme al glucosio, del saccarosio. In commercio lo si ritrova in forma solida o in forma liquida con una concentrazione del 70 % di sostanza secca. E’ fortemente igroscopico ed ha un potere dolcificante più alto degli altri zuccheri.

IL LATTOSIO

E’ lo zucchero naturalmente contenuto nel latte ed è l’unico presente nel regno animale. E’ un disaccaride che per idrolisi prodotta dagli acidi diluiti o dall’enzima lattasi si scinde nelle sue componenti glucosio e galattosio.Trova applicazioni interessanti in molti settori alimentari ma in gelateria è considerato la “bestia nera”. Il suo principale difetto è quello di avere un basso grado di solubilità, ragione per cui cristallizza con facilità e maggiormente quando si trova in presenza di saccarosio. Una sua eccessiva presenza nella miscela di gelato (causata da un eccesso di latte in polvere) provoca facilmente quella fastidiosa sensazione di sabbiosità che deprezza il prodotto.

Tutte le notizie sopra riportate sono tratte dal volume di Luca Caviezel “Scienza e Tecnologia del Gelato Artigianale” edito da Chiriotti Editori 1986 al quale si rimanda per maggiori approfondimenti.