Candy Science: Cosa c’è di meglio di un’interessante lezione di scienze, con un sacco di apprendimento pratico? Poi, alla fine di tutti i tuoi studi, non solo sei più intelligente, ma ottieni anche una deliziosa e dolce caramella? La scienza che sta dietro alla produzione di caramelle è sorprendentemente complessa e coinvolge concetti chimici impegnativi. Questi esperimenti di laboratorio hanno un profumo meraviglioso, ma possono portare a una grande frustrazione. Tuttavia, con questi deliziosi dolcetti come premio per una scienza di successo, i vostri bambini vi chiederanno di continuare! 
I bambini di tutto il mondo amano le caramelle dolci. Questo li rende un modo eccezionale per introdurre argomenti scientifici relativamente complessi in un modo in cui i bambini sono entusiasti di scavare. Perché? Perché il successo nel laboratorio scientifico qui è così dolce!
Ma prima di saltare in questo mondo zuccheroso con entrambi i piedi, una parola di cautela… Candy Science comporta liquidi pericolosamente caldi. La supervisione di un adulto è necessaria in ogni momento e queste attività sono più adatte ai tuoi adolescenti.
Play safe, learn safe, be safe!
The Chemistry Behind Candy Science
Cosa scoprirai in questo articolo!
La scienza dietro la fabbricazione dei dolci è tutta una questione di chimica e di reazioni chimiche.
Questa è la molecola dello zucchero:
La molecola di saccarosio è un disaccaride, il che significa che è composto da due molecole attaccate insieme. Questi due monosaccaridi sono il glucosio e il fruttosio. A causa della struttura della molecola di saccarosio possiamo fare tutti i tipi di caramelle usando solo zucchero e un liquido, e a volte un po’ di grasso.
Quando si riscalda la molecola di saccarosio alla giusta temperatura si rompe e forma il caramello. Questo processo è chiamato caramellizzazione. Poiché la molecola di saccarosio odia essere divisa, cerca di riformarsi in cristalli di zucchero. Quando e come permetti ai cristalli di zucchero di formarsi determina il tipo di caramella che fai.
Dissolvere lo zucchero in un liquido è relativamente facile. Basta mescolare. Semplice, vero?
Beh, non quando si tratta di fare caramelle. Non si potrebbe mai sciogliere abbastanza zucchero nel liquido semplicemente mescolando per creare una caramella. Invece dobbiamo usare il calore. Aumentando la temperatura del liquido si può forzare più zucchero a sciogliersi. Questo principio è molto importante nella produzione di caramelle. È la creazione di un liquido supersaturo.
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Quando un liquido supersaturo di saccarosio si raffredda le molecole di zucchero cercheranno di cristallizzare di nuovo in molecole solide. Questo è il punto in cui possiamo interferire e far diventare la nostra soluzione una qualsiasi delle tante meravigliose caramelle.
Non è fantastica la scienza dei dolci?
Ci sono due categorie di caramelle ottenute dal processo di cristallizzazione:
Cristalline – caramelle che contengono cristalli nella loro forma finita.
Non-Cristalline – caramelle che non contengono cristalli nella loro forma finita.
La cristallizzazione e il suo ruolo nella scienza dei dolci
I liquidi sovrasaturi sono molto instabili e le molecole inizieranno a cristallizzare molto rapidamente e facilmente.
Alcune caramelle che possiamo fare usando la cristallizzazione includono:
Rock candy
Geode Candy
Fudge
Kendal Mint Cake
Alcune caramelle richiedono che non avvenga la cristallizzazione. Ci sono alcuni metodi che usiamo per prevenire la cristallizzazione. Ogni ricetta fornirà i dettagli su come facciamo questo per il tipo specifico di caramella, ma gli agenti che interferiscono con la cristallizzazione possono includere l’aggiunta di più glucosio, l’uso di zucchero di canna invece di quello bianco (il marrone è più acido), aggiungere grasso, o aggiungere acidi come aceto o bicarbonato o crema di tartaro.
Alcune caramelle che richiedono di prevenire la formazione di cristalli includono:
Lollipops
Caramelle
Touché
Marshmallows
L’enigma del caramello
Il caramello era originariamente una caramella di vetro fatta con zucchero e acqua bolliti fino a caramellizzazione. Avevano un profumo meraviglioso, un sapore incredibile, ma erano molto duri per i denti!
La temperatura dello sciroppo in questo vecchio processo era di circa 320-350F al punto di caramellizzazione. A questa temperatura le molecole di saccarosio si dividono e gli atomi si riformano in nuove e diverse molecole che danno alla caramellizzazione i meravigliosi sapori e aromi apprezzati da cuochi e chef di tutto il mondo. Questo articolo ha un grande sguardo alla chimica del caramello.
I caramelli morbidi e gommosi che conosciamo e amiamo oggi sono creati a una temperatura molto più bassa, circa 240F, e hanno aggiunto latte o panna e burro. La colorazione risultante deriva da un processo noto come reazione di Maillard. Questo è il sapore che spesso associamo alla caramellizzazione, ma in realtà è un processo completamente diverso.
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Capire gli stadi dello zucchero nella scienza dei dolci
Gli stadi dello zucchero si riferiscono alla temperatura della soluzione. La temperatura è un indicatore della concentrazione di zucchero del liquido e questa concentrazione è una parte importante di come risulterà la caramella finale. È abbastanza logico che all’aumentare della temperatura, la saturazione della soluzione aumenta. Questo perché l’acqua evapora man mano che la soluzione si riscalda.
Nella produzione di caramelle ci sono alcuni termini divertenti per le varie fasi dello zucchero. Ecco una rapida ripartizione:
Filo
Temp: 223-234 F / 106-112 C
Concentrazione di zucchero: 80%
Utilizzato per fare: Rock Candy
Soft Ball
Temp: 234 – 240F / 112-115 C
Concentrazione zucchero 85%
Usato per fare: Kendal Mint, Fudge
Palla dura
Temp: 242-248 F / 116- 120 C
Concentrazione zucchero 87%
Usato per fare: Caramelle, Marshmallows
Palla dura
Temp: 250-266 F / 122-130C
Concentrazione di zucchero 92%
Usato per fare: Toffee Apples and Nut Toffee
Soft Crack
Temp: 270 – 290 F / 132-143 C
Concentrazione zucchero 95%
Usato per fare: Butterscotch
Hard Crack
Temp: 295 – 310 F / 146 – 155 C
Concentrazione di zucchero 99%
Usato per fare: Lollipops and Nut Brittle
Caramel
Temp: 320-350 F / 160-182 C
Concentrazione di zucchero 100%
Usato come rivestimento per noci e decorazioni per torte
Sopra i 350 F lo zucchero comincia a bruciare e sviluppa un sapore amaro.
Individuare le temperature – La chiave del successo della scienza dei dolci
Ora che conosciamo le fasi dello zucchero, come possiamo testare i nostri dolci intrugli per assicurarci di avere le giuste fasi di zucchero? Non vogliamo fare il fudge e finire con un lecca-lecca!
Un metodo che è popolare tra i produttori di caramelle molto esperti è il metodo dell’acqua fredda. Una spiegazione è qui. Questo metodo può essere molto impegnativo e difficile, quindi per coloro che hanno appena iniziato con la scienza dei dolci, consiglio di usare un termometro per dolci.
Ma non tutti i termometri per dolci sono creati uguali… e chi sapeva che il luogo in cui vivi avrebbe influenzato la tua capacità di fare dolci?
Questa scienza dei dolci ti porta davvero in un viaggio di apprendimento!
Primo, prova il tuo termometro per dolci mettendo l’estremità in acqua bollente e vedere se raggiunge i 212f o 100c. Se non è così e vuoi continuare a usare il termometro, dovrai regolare la differenza di temperatura.
Tieni presente che i termometri elettronici registrano i cambiamenti di calore istantaneamente, mentre i termometri meccanici impiegano tempo per raggiungere la temperatura che stanno leggendo.
Ora è il momento della pazza scienza dei dolci… l’effetto del luogo in cui viviamo sulla produzione dei dolci.
L’altitudine e come influisce sulla produzione dei dolci
La produzione dei dolci si basa su temperature estremamente accurate, quindi è importante prendere in considerazione l’altitudine in cui si vive, perché con l’aumentare dell’altitudine, la pressione atmosferica diminuisce. E sì, questo influisce sulla nostra scienza dei dolci!
Se hai mai viaggiato in montagna, o hai volato in aereo, hai sperimentato questo cambiamento di pressione atmosferica. Quello schiocco delle orecchie è il vostro corpo che si adatta al cambiamento di pressione.
Ma cosa ha a che fare questo con la produzione di caramelle?
In primo luogo, il cambiamento di pressione atmosferica è dovuto al fatto che l’aria è meno densa ad altitudini più elevate. Quando riscaldiamo il nostro liquido supersaturo e lo portiamo all’ebollizione, entra in gioco la pressione del vapore. La pressione di vapore è un’indicazione del tasso di evaporazione di un liquido.
Come abbiamo discusso nella sezione Sugar Stages di questo articolo, il tasso di evaporazione è un fattore critico nella produzione di caramelle.
Quindi quando la pressione atmosferica è più bassa, la pressione di vapore necessaria per raggiungere il punto di ebollizione è inferiore. Pertanto, è necessario meno calore per rendere la pressione del vapore uguale alla pressione atmosferica.
Più alta è l’altitudine in cui ci si trova mentre si conduce la scienza dei dolci, meno calore si richiede.
Come è questo per un po’ di scienza dei dolci fresca?
Per riferimento siamo circa 650 piedi sul livello del mare. Quindi le nostre temperature raccomandate sono le stesse del livello del mare.
Facciamo un po’ di deliziosa scienza dei dolci!
All’interno di ciascuno di questi articoli mi immergo in maggiori dettagli sulla scienza di quella particolare caramella. Combinate le lezioni in questo articolo con l’apprendimento pratico in cucina per fare uno studio unitario ben arrotondato. Uno che si conclude con una deliziosa delizia!
Ricetta di caramelle rocciose
Ricetta Geode Candy
Ricetta Kendal Mint Cake
Fare i lecca-lecca fatti in casa
Ricetta Lava Toffee
Ricetta Caramello Vaniglia e Cioccolato
Caramelle fatte in casa
Ricetta del croccante di noci
Mele caramellate
HOMEMADE MARSHMALLOWS
