El rincón de la Ciencia nº 21 (Abril-2003)
Físico química de la heladera tradicional  (RC-56)

J. A. Martínez Pons  (IES Las Lagunas, Rivas-Vaciamadrid)


La heladera tradicional Cómo se hace el helado Mezcla frigorífica: el papel de la sal Observaciones semicuantitativas Los helados al nitrógeno líquido Bibliografía

Cómo se hace el helado

En la preparación del helado intervienen dos sistemas físicos: la mezcla frigorífica y la mezcla que se va a helar.

Los libros de cocina suelen distinguir entre el helado, mejor dicho, la crema helada, el sorbete y el granizado. Para la primera se hiela un preparado a base, normalmente, de leche más o menos enriquecida con crema de leche, a la que se le suele agregar huevo en mayor o menor proporción, azúcar y algún aroma. Da un helado muy cremoso y bastante consistente

El sorbete sin embargo no contiene materia grasa ni proteínica, se trata de un zumo de frutas, incluso algún derivado del vino. El resultado no es tan untuoso como en el caso anterior y tampoco tan firme. La última variante es el granizado, en el cual los cristales son inintencionadamente mayores y se hacen con zumos de frutas.

Resumiendo pues, el preparado para helar contiene una base acuosa en la que se disuelven una serie de materias solubles, esta es la que se congelará y además un conjunto de otros ingredientes no solubles pero que se emulsionan en el agua. Además puede contener alguno de estos ingredientes pueden formar un reticulado proteínico si se agregan huevos o de carbohidratos: almidón, amilopectinas, etc.

En los helados industriales se utilizan los más diversos productos, como la harina de garrofín, proteínas y grasas de las más diversas procedencias. En los helados caseros, por supuesto se utiliza lo que el cocinero quiere, normalmente productos sencillos. En el recuadro se dan algunas recetas, todas han sido objeto de rigurosa experimentación.

Tanto los huevos como la leche contienen lecitina que favorece la formación de emulsiones de las partículas de grasa. Cuando el helado se va haciendo empiezan a formarse cristales. La solidificación tiene lugar a una temperatura inferior a cero grados ya que la materia que se hiela es una disolución fundamentalmente de azúcar.

Como es sabido la temperatura de congelación de una disolución sufre un descenso, el descenso crioscópico, Dt = Kc m , donde Kc es la llamada constante crioscópica que depende únicamente del disolvente, para el agua vale 1,86 ºC kg mol-1, y m es la molalidad de la disolución. Como consecuencia del descenso crioscópico el helado solidifica a temperatura inferior a la normal, a una atmósfera, 0º C.

Puesto que en general el soluto más abundante es la sacarosa, de elevada masa molecular, el punto de congelación no desciende demasiado, por esta razón muchos fabricantes incorporan glucosa de masa molecular casi la mitad y casi del mismo poder edulcorante. En los sorbetes a base de alcohol, éste es el soluto de mayor molalidad, dado su baja masa molecular y el punto de congelación de la mezcla baja bastante.

Esta propiedad se utiliza en la preparación de líquidos anticongelantes, de ahí la dificultad de preparar helados caseros con bebidas alcohólicas, aunque algún antiguo combatiente[1] de la campaña de Rusia en la II Guerra Mundial, contaba que “hacía tanto frío que el vino se lo llevaban en sacos”,

Como ya se ha dicho, no interesa que los cristales crezcan demasiado, por ello, por una parte con el batido, por otro por las partículas de grasa emulsionadas que, en combinación con la lecitina[2], bloquean posibles puntos de enlace, se evita el crecimiento de los cristales Además se introduce aire que queda atrapado en la malla de cristales e incluso la malla preexistente del preparado, lo que contribuye a la cremosidad del helado.

Si se prepara el helado en el congelador de la nevera se observará como el helado sale una “piedra”. Puede conseguirse un helado medianamente aceptable si se tiene la precaución de periódicamente batir intensamente el preparado, ya sea manualmente, ya con una batidora eléctrica, sin embargo no se consigue la cremosidad de la heladera[3]. En síntesis, para preparar el helado es preciso que la disolución a helar baje unos cuantos grados por debajo de cero y se hiele, como el calor latente de solidificación es bastante alto, unas 80 cal/g, debe haber pues una cesión de calor importante y entramos en el otro sistema, la mezcla frigorífica.

Cuando se va formando el helado la viscosidad del medio aumenta, cuando esta alcanza un determinado valor en las heladeras eléctricas salta una excéntrica y se produce una especie de “taconeo”, el aparato avisa de que el helado está listo. En las antiguas era el tacto del heladero el que daba el aviso de que el helado estaba en su punto.

Para una calidad óptima es bueno que con el motor parado el sistema repose unos minutos, unos diez o doce, dependiendo de la crema helada. Ello produce un afianzamiento del helado, pero no la formación de gruesos cristales que estropearían el resultado.

NOTAS: 

[1] Alférez Rufito Sanmartín. In memoriam

[2] La lecitina o mejor dicho, las lecitinas son triésteres de propanotriol, glicerina, uno de cuyos restos ácidos es el ácido fosfórico, y los otros dos ácidos grasos normales. Esto les confiere doble carácter, hidrófilo, lipófilo y de este modo facilitan la formación de emulsiones grasa –agua (Leuthart, 1962) (Finar, 1980)

[3] Insistiendo sobre el tema tal vez convenga hablar del “efecto Menpha”. Según se dice, si se introduce en el congelador de una nevera sendos recipientes iguales conteniendo, por ejemplo, agua, uno a temperatura ambiente y el otro a alta temperatura, éste congela antes. Debemos decir que nosotros hemos repetido el experimento bastantes veces y no hemos observado tal efecto. Eso sí, siempre hemos procurado trabajar con el congelador sin escarcha y se ha tratado de un dispositivo de tres o cuatro estrellas, es decir, con temperatura de unos –18ºC. Tal vez si el congelador tiene una capa de escarcha pueda producirse, porque entonces el receptáculo caliente fundiría la capa de escarcha que esta debajo, lo que se traduciría en un enfriamiento suplementario, además de mejorar el contacto térmico con la plancha del congelador, no se olvide que el hielo es bastante mal conductor del calor. Pero se insiste, no hemos observado el efecto ¿Será un mito profesoral más como el del físico secuestrado que descubre, valiente pista, que le han cambiado de hemisferio por el remolino del sumidero o tal vez el farol roto con un lápiz?.(Vaya lo dicho en cariñoso recuerdo de D. Luis Brú Villaseca)

 

RECETAS:

Se proponen algunas de cada tipo, originales delos autores, para que el experimentador pueda apreciar la influencia de las distintas materias que intervienen en la preparación del helado.

La sensación de dulzor es menor en el helado que la de la mezcla sin helar. Es posible que se deba a que el descenso de temperatura provoque un debilitamiento de la sensibilidad de las papilas gustativas, una especie de “anestesia parcial”.

Helado 1.- Leche merengada.

1 litro de leche
250 a 300 g de azúcar según gusto(puede sustituirse por 750 cm3 de agua y un bote de leche condensada)
250 cm3 de nata líquida
Un palito de canela.
Un poco de piel de limón.

Preparación . Se pone a cocer a fuego muy lento la leche con el azúcar, la canela y el limón. Se deja cocer como unos 15 m, se deja enfriar, se retira la canela y el limón y se incorpora la nata líquida . Aquí la mezcla es rica en grasa, la nata, lo que le da un carácter untuoso. A continuación se hiela.

Helado 2. Avellana

1 L de leche.
300 g de azúcar
100 g de avellana tostada, pelada y molida finamente
9 yemas de huevo.

Preparación Bátase los huevos con el azúcar hasta formar una masa esponjosa, incorpórese la avellana y la leche caliente. Cuézase al baño maría sin dejar de remover. Déjese enfriar el preparado y hiélese. Puede añadirse también 250cm3 de crema de leche. Obsérvese como este preparado se construye primero un reticulado a base de la proteína del huevo coagulado y además el preparado es rico en lecitina del huevo, ello facilita la emulsión de la materia grasa.  

Helado 3.- Crema de frutas.

Leche 1 L
Fécula de maíz o patata 100 g
Azúcar 300 g
250 cm 3 crema de leche.
250 g de fruta madura, pelada y triturada.  

Preparación Se pone a hervir la leche con el azúcar de la que se reserva una pequeña cantidad con la que se prepara una suspensión con la fécula. Cuando la leche rompe a hervir se incorpora la fécula y se sigue cociendo a fuego muy lento. Cuando ha alcanzado un cierto grado de espesor se separa del fuego se deja entibiar y se incorpora la nata y la fruta. Obsérvese como aquí el reticulado base se debe al almidón de la fécula.  

Helado 4.- Sorbete de fruta. Naranja.

6 Naranjas hermosas ( + 1 limón)
350 g de azúcar  
350 cm3 de agua.

Se prepara un almíbar con el agua y el azúcar. Puede incorporarse algo de rayadura de la piel de las naranjas o del limón. Una vez fría se incorpora el zumo de las naranjas y el eventual limón y se hiela. Obsérvese como en esta preparación no intervienen grasas ni lecitina de ninguna clase. Es fácil predecir pues que la consistencia del producto final es diferente  

Quedan para el lector nuevos ensayos y sus correspondientes explicaciones científicas

 

La heladera tradicional Cómo se hace el helado Mezcla frigorífica: el papel de la sal Observaciones semicuantitativas Los helados al nitrógeno líquido Bibliografía