Il gelato è un alimento apprezzato in tutto il mondo per la sua struttura dolce e cremosa che amplifica il gusto degli ingredienti di cui è composto, ma uno dei principali problemi da affrontare nella sua formulazione è il fenomeno del “melting”, ossia lo scioglimento che ne può fortemente limitare la fruibilità, soprattutto nella versione “artigianale”.
Questo fenomeno può anche compromettere la qualità del prodotto (ad esempio formazione di cristalli di grandi dimensioni durante la conservazione), riducendone l’appetibilità e la shelf life nelle condizioni ottimali.
Negli ultimi anni, la ricerca si è concentrata sull’uso di ingredienti naturali per migliorare la stabilità del gelato in affiancamento o sostituzione degli ormai noti e studiati idro colloidi (naturali o meno); primi tra tutti alcuni ingredienti derivati dal latte come le proteine del siero e i fosfolipidi, ma anche prodotti di origine vegetale come le fibre citriche solubili. In tutti questi casi il principio di funzionamento è abbastanza simile a quello degli idro colloidi, ossia il legame di più o meno grandi quantità di acqua libera trasformata nella cosiddetta acqua legata o non disponibile.
I polifenoli della fragola sono emersi nell’ultima decade come potenziali agenti anti-melting e tornano periodicamente alla ribalta sulla stampa estiva quando utilizzati da qualche produttore industriale. E’ di questo periodo la notizia della produzione di gelati a lento scioglimento da parte della Kanazawa Ice giapponese e quindi in questo articolo, esploreremo il ruolo dei polifenoli della fragola come stabilizzanti naturali nel gelato, analizzando le loro proprietà chimiche e i meccanismi attraverso i quali possono influenzare la struttura e la resistenza al melting del gelato.
Polifenoli della Fragola: Proprietà Chimiche
I polifenoli sono una classe di composti chimici naturali ampiamente presenti nel regno vegetale, noti per le loro proprietà antiossidanti. Nelle fragole, i polifenoli più abbondanti includono le antocianine, i flavonoli, gli acidi fenolici e i tannini. Questi composti sono responsabili non solo del colore rosso vivo delle fragole, ma anche di numerosi benefici riconosciuti dalla medicina grazie alla presenza di più gruppi fenolici noti per le loro potenti proprietà antiossidanti, che derivano dalla capacità di donare elettroni e neutralizzare i radicali liberi portando, ad esempio, alla riduzione delle infiammazioni e la protezione contro malattie cardiovascolari. Tuttavia, i polifenoli hanno anche proprietà che li rendono interessanti per l’industria alimentare, in particolare per la loro capacità di interagire con le proteine e gli zuccheri, ingredienti di grande importanza nel gelato.
Meccanismo d’azione nella matrice gelato
I polifenoli della fragola possono influenzare la struttura del gelato attraverso vari meccanismi. Fondamentale è la loro capacità di legarsi alle proteine del latte, formando complessi stabili che possono contribuire a mantenere l’integrità della matrice del gelato anche a temperature elevate. Questo legame proteina-polifenolo riduce la velocità di scioglimento alle temperature positive senza influire sul mouthfeel del prodotto finito come spesso avviene nel caso degli idrocolloidi e delle fibre, migliorando la stabilità del prodotto durante il consumo.
Dati in letteratura dimostrano anche come i polifenoli interagiscano con gli zuccheri e i grassi presenti nel gelato, contribuendo a stabilizzare le emulsioni. Questa stabilizzazione è fondamentale per mantenere una struttura omogenea, riducendo la formazione di cristalli di ghiaccio durante il processo di congelamento. I polifenoli, quindi, non solo migliorano la consistenza del gelato permettendo la produzione di un prodotto finito più apprezzabile per via della riduzione delle dimensioni dei cristalli di ghiaccio normalmente ottenibili a parità di processo, ma ne aumentano anche la resistenza al melting, rendendolo più stabile durante la conservazione, il trasporto e la distribuzione.
I principali processi in considerazione sono quindi:
- Interazione con le Proteine del Latte: I polifenoli della fragola possono formare complessi stabili con le proteine del latte, come la caseina. Questo legame tra polifenoli e caseina aumenta la coesione della matrice proteica nel gelato, che diventa più resistente alla rottura quando sottoposta a temperature elevate. Questo effetto contribuisce a mantenere la struttura del gelato intatta anche quando esposto a condizioni che normalmente causerebbero il melting.
- Stabilizzazione delle Emulsioni: La presenza di polifenoli aiuta a prevenire la separazione delle fasi lipidiche e acquose nel gelato, riducendo la dimensione dei globuli di grasso e migliorandone la distribuzione. Questo porta a una microstruttura più uniforme, che contribuisce a una maggiore resistenza al melting.
- Riduzione della Formazione di Cristalli di Ghiaccio: Un’altra caratteristica importante dei polifenoli è la loro capacità di interferire con la nucleazione e la crescita dei cristalli di ghiaccio. Durante il congelamento, la presenza di polifenoli riduce la dimensione dei cristalli di ghiaccio, che sono direttamente correlati alla velocità di melting del gelato. Cristalli più piccoli tendono a fondere più lentamente, contribuendo a una maggiore stabilità termica del prodotto.
Sono quindi diverse le ricerche che hanno esplorato l’uso dei polifenoli della fragola nel gelato, come sotto riportato in bibliografia ed uno studio giapponese pubblicato nel 2017 ed approfondito di recente ha esaminato l’effetto dell’aggiunta di estratto di fragola ricco di polifenoli nella formulazione di alcuni tipi di gelato. I risultati hanno mostrato una significativa riduzione della velocità di melting rispetto ai campioni di controllo, senza compromettere il sapore o la texture del prodotto finale.
Altri studi hanno indagato l’effetto delle diverse concentrazioni di polifenoli della fragola sulla microstruttura dei gelati al latte. I risultati hanno indicato che concentrazioni più elevate di polifenoli portano a una rete proteica più densa e a una ridotta dimensione dei cristalli di ghiaccio. Ciò si traduce in una minore tendenza allo scioglimento e in una migliore esperienza sensoriale per il consumatore.
Le applicazioni Industriali
L’impiego dei polifenoli della fragola come stabilizzanti naturali offre quindi diversi vantaggi sia per l’industria del gelato che per il gelato artigianale e diverse applicazioni sono state fatte o sono in corso in entrambe i segmenti.
In primo luogo, essendo ingredienti naturali e sicuri, rispondendo alla crescente domanda dei consumatori per prodotti “clean label”, ossia senza additivi artificiali. Una buona formulazione può infatti portare a gelati completamente privi di additivi con performance migliorative di prodotti stabilizzati ed emulsionati con additivi.
In secondo luogo, l’aggiunta di polifenoli non altera in modo significativo il gusto del gelato e la struttura, consentendo di mantenere il profilo aromatico desiderato senza necessità di lavorare sulla formulazione ad esempio con agenti masking.
Dal punto di vista produttivo, l’uso di polifenoli della fragola può non solo ridurre o eliminare la necessità di aggiungere stabilizzanti normalmente invisi al consumatore, ma anche permettere la formulazione di prodotti con ridotta percentuale di solidi totali rispetto agli standard oggi comunemente accettati pur ottenendo prodotti finiti di qualità equiparabile. Questo potrebbe tradursi non solo in un prodotto più naturale ma anche in una riduzione dei costi di distinta base, elementi di solito in forte contrapposizione tra loro.
Tuttavia, l’introduzione dei polifenoli nella produzione di gelato su scala industriale e, a cascata, in quella artigianale, non è una via particolarmente semplice da percorrere e presenta alcune sfide, tra cui la variabilità del contenuto di polifenoli nelle fragole a seconda della varietà e delle condizioni di coltivazione. È quindi essenziale sviluppare protocolli standardizzati per l’estrazione e processi di normalizzazione e standardizzazione che solo poche industrie sono oggi in grado di fare con la necessaria qualità.
Il caso Kanazawa Ice
Il “Kanazawa Ice”, un particolare tipo di gelato sviluppato a Kanazawa, in Giappone, ha guadagnato alcuni articoli su riviste (per lo più generaliste) internazionali per la sua resistenza al melting anche a temperature elevate. Non sono stati al momento forniti dati di confronto con contro campioni non additivati di polifenoli ma è balzato all’attenzione della cronaca che l’aggiunta di polifenoli della fragola, quasi per errore, nelle ricette standard, ha ottenuto un prodotto innovativo che non subisce lo scioglimento rapido che caratterizza i gelati tradizionali anche di fronte a temperature rilevanti per diversi minuti.
La tecnologia dietro il Kanazawa Ice è stata sviluppata dal Biotherapy Development Research Center di Kanazawa, con l’obiettivo iniziale di utilizzare i polifenoli della fragola per preservare i cibi freschi. Durante la ricerca, gli scienziati hanno scoperto che l’aggiunta di polifenoli alla miscela di gelato non solo migliorava la resistenza allo scioglimento, ma aveva anche effetti positivi sulla texture e sulla conservabilità del prodotto.
Uno studio specifico riportato in bibliografia ha dimostrato che il gelato con l’aggiunta di estratto di polifenoli di fragola rimaneva solido anche a temperature superiori a 28°C. Questo effetto è stato attribuito a quanto sopra approfondito, ossia alla formazione di una rete proteica più stabile e a una distribuzione più fine e uniforme deli grassi e del ghiaccio all’interno del gelato.
Conclusioni
Il Kanazawa Ice rappresenta solo un esempio di come i polifenoli della fragola possano essere utilizzati per migliorare la stabilità del gelato sebbene tale innovazione fosse già disponibile a livello di dati scientifici ed in fase di approfondimento da parte di centri di ricerca industriale e, non ultima, in fase di applicazione in casi di gelato “artigianale”. Chi scrive ritiene che già nel corso del 2025 la loro applicazione, in combinazione con sieroproteine gelificanti ed emulsionanti, comincerà a diventare più consistente proprio nel segmento artigianale, dove le temperature di esercizio sono sempre molto prossime alla temperatura di melting del prodotto ed il consumo è, soprattutto nel sud Europa, limitato alle stagioni più calde. L’applicazione in campo industriale potrebbe essere meno “sentita” dai produttori, che vivono un ciclo del freddo ben più marcato e quindi un prodotto finito relativamente più stabile.
Sebbene siano necessari ulteriori studi per ottimizzare l’applicazione industriale, i polifenoli della fragola offrono un’interessante opportunità per il gelato, rispondendo alla crescente domanda di prodotti naturali e di alta qualità.
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