Chiunque abbia mai dimenticato una tavoletta di cioccolato in macchina, nello zaino o in tasca per qualche secondo di troppo durante una giornata calda conosce la delusione di ritrovare un composto informe e appiccicoso. Per evitare questa fastidiosa esperienza, la chimica dei materiali e l’ingegneria alimentare sono al lavoro per conservare intatto il piacere del gusto anche sotto il sole.
La piacevolezza del cioccolato deriva dalla vicinanza del suo punto di fusione alla temperatura corporea umana, una caratteristica fisica che ne garantisce la trasformazione al contatto con la lingua. Tuttavia, questa stessa proprietà costituisce un limite durante i mesi caldi e lungo le catene di trasporto nei Paesi a clima tropicale, dove il prodotto tende a rammollirsi e a perdere la propria forma originale. Come illustra un articolo pubblicato su The Conversation, la ricerca scientifica nel campo dei materiali alimentari sta sviluppando soluzioni avanzate per creare varianti capaci di resistere a temperature comprese tra i 38 e i 45 gradi centigradi senza alterarne le qualità organolettiche.
Il comportamento del cioccolato è legato alla natura chimica del burro di cacao, il grasso estratto dai semi della pianta Theobroma cacao dopo le fasi di fermentazione, tostatura e spremitura calda. Attraverso il processo di tempera (il trattamento termico controllato di riscaldamento e raffreddamento gestito per guidare la cristallizzazione dei grassi), il burro di cacao viene stabilizzato nella cosiddetta Forma V, la struttura cristallina idonea a dare al cioccolato lucentezza, durezza al tatto e una temperatura di fusione attorno ai 34 gradi centigradi. Se la cristallizzazione avviene in forme polimorfiche differenti o meno stabili, il prodotto perde compattezza e manifesta il fenomeno dell’affioramento del grasso, la migrazione di lipidi verso la superficie del cioccolato che genera una patina biancastra e altera la percezione tattile durante il consumo.
Una delle principali vie d’indagine per aumentare la resistenza termica riguarda la modifica della microstruttura dei carboidrati. Aggiungendo dosi precise di acqua o di sostanze idrofile come il glicerolo o il sorbitolo, le particelle di zucchero disciolte parzialmente si legano tra loro formando una rete di zucchero tridimensionale, un’impalcatura rigida interna capace di trattenere i grassi liquefatti al salire delle temperature. Questa struttura impedisce al cioccolato di collassare anche quando la componente lipidica inizia a sciogliersi, ma richiede un grande controllo per evitare l’aumento eccessivo della viscosità o l’affioramento dello zucchero, che crea un’antiestetica ruvidità superficiale.
Un secondo approccio punta alla trasformazione della componente lipidica per innalzare il punto di fusione complessivo della miscela. Gli scienziati lavorano sulla sostituzione parziale del burro di cacao con equivalenti vegetali (frazioni di grassi estratti da piante come il karité, la palma da olio o i noccioli di mango caratterizzati da una composizione chimica affine a quella originale) o con l’impiego di oleogel (strutture polimeriche capaci di intrappolare e immobilizzare gli oli vegetali all’interno di una rete gelificata). In parallelo, processi chimici come l’interesterificazione (il riposizionamento degli acidi grassi all’interno delle molecole di trigliceridi) permettono di ottenere molecole maggiormente stabili dal punto di vista termico, evitando che il grasso si separi; un uso eccessivo di questi additivi rischia tuttavia di dare al prodotto una consistenza cerosa e meno gradevole.
La terza linea di ricerca interviene sulle tecniche di lavorazione industriale senza alterare la composizione degli ingredienti. Ottimizzando le fasi di raffinazione e concaggio (il processo prolungato di impasto e riscaldamento che riduce l’umidità ed elimina le sostanze volatili sgradevoli), è possibile ottenere particelle solide di dimensioni omogenee ricoperte uniformemente dal burro di cacao, creando una microstruttura compatta (una disposizione cellulare uniforme dei componenti solidi che garantisce stabilità meccanica anche in presenza di fusione parziale dei lipidi). Alcuni trattamenti meccanici, come il piegamento e la stratificazione dell’impasto con micro-tasche d’aria, consentono inoltre di rallentare la conduzione del calore all’interno della barretta, ritardandone il rammollimento senza compromettere la piacevolezza del consumo finale.
(Immafine di jacqueline macou da Pixabay)
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