Il saccarosio, o normale zucchero da tavola semolato, è un ingrediente universale nei dolci di tutto il mondo e generalmente si consiglia alle persone di consumare tali prodotti con moderazione. Ma questo tipo di zucchero è una sostanza estremamente versatile dal punto di vista della chimica culinaria (alimentare), e la produzione di caramelle è probabilmente una scienza in sé.
La maggior parte delle persone nel mondo occidentale di una certa età ha probabilmente visto un esempio di un'antica pasticceria preferita chiamata caramella rock. Può essere realizzato in qualsiasi colore tu voglia, e tutto ciò di cui hai bisogno è zucchero semplice, un becco Bunsen o un'altra fonte di calore, un paio di bicchieri resistenti al calore e dell'acqua naturale.
Il rock candy è prodotto da un processo di separazione chiamato cristallizzazione. Ciò comporta la rottura di un solido, il nasconderlo in piccoli pezzi tra le molecole d'acqua e quindi il riavvicinamento del solido in una forma reticolare a livello molecolare, producendo allettanti arrangiamenti a livello visivo umano e talvolta un commestibile trattare!
I reagenti della chimica delle caramelle rocciose
Saccarosio è un tipo di zucchero noto come disaccaride, il che significa che è un dimero (un'unità molecolare ripetitiva con due subunità distinte). I due zuccheri monosaccaridi costituenti sono glucosio e fruttosio. Il glucosio è la molecola estratta in ultima analisi da tutti gli alimenti per essere utilizzata nelle cellule del corpo, dove avvengono i processi metabolici.
Avrai bisogno forse di un litro di acqua naturale e di un modo per riscaldarla fino al punto di ebollizione. Se vuoi provarlo tu stesso, mescola circa 100 ml di acqua e zucchero a sufficienza per formare un "impasto liquido" (una sospensione simile a un liquido, come una bevanda estiva ghiacciata). Versare questo in un becher più grande, mescolare riscaldando fino al punto di ebollizione, rimuovere il contenitore dalla fonte di calore e poi travasare con cura parte della miscela di raffreddamento in diversi becher. Se lo desideri, puoi aggiungere un po' di colorante alimentare a questi.
La dissoluzione del saccarosio
Quando certe sostanze solide vengono poste in un liquido, il più delle volte acqua pura, si vedono affondare sul fondo e rimanervi; la sabbia è un esempio. (Il liquido è una forma di materia a volume costante che prende la forma del suo contenitore.) Altri, invece, sembrano scomparire, almeno fino a un certo punto. Un esempio è il sale da cucina (NaCl). Questo comportamento è chiamato dissolvenza.
Quando non è più possibile sciogliere un soluto in un dato volume di solvente, si dice che la soluzione è saturato, e l'aggiunta di più soluto dà quindi lo stesso risultato della sabbia inizialmente, un accumulo di soluto sul fondo del contenitore. La formazione di particelle solide pure di una sostanza da una soluzione è chiamata precipitazione, e la sostanza risultante è chiamata precipitato.
Cristallizzazione dello zucchero filato
Quando un solvente come l'acqua si raffredda, le sue molecole si muovono meno rapidamente e tutte le molecole di soluto nell'immagine sono in effetti forzate di nuovo insieme per formare cristalli. Questi tendono a "seminare" su aree ruvide di contenitori o supporti posizionati intenzionalmente come una lunghezza di spago. Se stai creando i tuoi cristalli di caramelle, non refrigerare il/i contenitore/i.
Mentre il raffreddamento induce alcune molecole di zucchero in forma cristallina, ciò che completa la crescita dei cristalli è il evaporazione graduale dell'acqua per un periodo di forse da tre a cinque giorni (a seconda di quanto secco l'ambiente è). Quando l'acqua lascia la miscela sotto forma di vapore, il volume dell'acqua diminuisce mentre la massa di zucchero rimane la stessa, abbassando ulteriormente la solubilità e inducendo più zucchero candito fuori dalla soluzione.
