Why is ice cream resistant to melting?

Fremtidens Is: Den Utrolige Is Der Ikke Smelter

15/07/2022

Rating: 4.47 (5638 votes)

Is er mere end blot en dessert; det er et symbol på sommerglæde, barndomsminder og den simple fornøjelse ved en kold, sød godbid på en varm dag. Uanset om den nydes fra en sprød vaffel eller en skål, er forventningen om den uundgåelige smeltning dog en velkendt udfordring. Den klistrede katastrofe, der altid følger, når varmen rammer isen, er en universel oplevelse. Forestil dig nu en verden, hvor isen simpelthen ikke smelter – en drøm, der lyder som taget direkte ud af en fantasi, måske inspireret af Willy Wonkas magiske kreationer. Men hvad nu hvis denne fremtid er langt tættere på, end vi aner? Gode nyheder for alle is-elskere: En fremtid med ikke-smeltende is er måske ikke så fjern, som du tror, især ikke for lande som Danmark, da den faktisk allerede er blevet opdaget – og det skete ved et tilfælde i Japan.

Could ice cream be a future that doesn't melt?
A future with ice cream that doesn't melt might not be that far off for the U.S., because it was already accidentally discovered in Japan. Flashback to 2011, when the Tōhoku earthquake, the strongest one the country had ever seen, demolished eastern Japan and triggered a tsunami that caused a full-blown nuclear reactor meltdown.
Indholdsfortegnelse

Et Utilsigtet Gennembrud i Japan

Historien om den ikke-smeltende is tager os tilbage til 2011, et år præget af tragedie i Japan. Det voldsomme Tōhoku jordskælv, det stærkeste landet nogensinde havde oplevet, ødelagde store dele af det østlige Japan og udløste en tsunami, der forårsagede en omfattende atomreaktornedsmeltning. Katastrofen ramte også lokale jordbærbedrifter hårdt. Tusindvis af jordbær blev misformede og uegnede til salg, hvilket skabte store økonomiske problemer for landmændene. I et forsøg på at finde en løsning trådte Biotherapy Development Research Centre of Japan til for at finde måder at udnytte de usælgelige jordbær på.

En konditor blev hyret til at forsøge at lave fløde ved hjælp af de friske jordbær. Men eksperimentet tog en uventet drejning: I stedet for luftig fløde blev resultatet en fast, nærmest geléagtig masse. Forvirret over denne mærkværdighed blev Kanazawa Universitet involveret for at undersøge fænomenet nærmere. Og her kom det 'eureka-øjeblik', der førte til opdagelsen af is, der forbliver frossen. Det viste sig, at et helt naturligt kemisk stof, fundet i jordbær og andre plantebaserede fødevarer, var synderen – eller rettere, frelseren. Dette stof er kendt som polyphenoler.

Videnskaben Bag Den Ikke-Smeltende Is: Polyphenoler

Hvilken besynderlig kulinarisk magi ligger der bag is, der ikke smelter, spørger du måske? Svaret ligger i de førnævnte polyphenoler. Disse naturlige kemiske forbindelser findes i et væld af planter, herunder jordbær, te og forskellige bær. Deres primære funktion i denne sammenhæng er at forhindre vand og olie i at adskilles. Når is smelter, er det netop denne adskillelse af vand og fedtstoffer, der får den til at miste sin form og konsistens, og omdannes til en flydende, mælkeagtig suppe.

Professor Tomihisa Ota fra Kanazawa Universitet, en af opfinderne, forklarede, at polyphenolvæske har egenskaber, der gør det vanskeligt for vand og olie at adskilles. Dette betyder, at en ispind eller is, der indeholder det, vil kunne bevare sin oprindelige form i længere tid end normalt og være svær at smelte. Når polyphenoler blandes med isens ingredienser, især fedt og protein, danner de en stabiliserende struktur. Denne struktur binder vandmolekylerne og fedtdråberne sammen på en måde, der modstår varmens nedbrydende effekt, og dermed bevarer isen sin faste form, selv ved forhøjede temperaturer. Det er denne unikke stabilitet, der er nøglen til den ikke-smeltende is, og det er fascinerende, at en så simpel og naturlig forbindelse kan have en så revolutionerende effekt på en af vores mest elskede desserter.

Does melting ice cream make it 'unnatural'?
Just because you’re melting in the summer heat doesn’t mean your ice cream should be. When news of an Australian ice cream sandwich that remained intact after being left out in the sun for over 4 days circled the internet, people responded shocked by its “unnaturalness.”

Forskning i USA: Flere Veje Til Stabilitet

Mens Japan var pionerer inden for opdagelsen af polyphenoler som en smeltemodstander, har forskere andre steder i verden også taget fat på udfordringen med smeltende is. Ved University of Wisconsin-Madison i USA har et team af forskere, ledet af doktoranden i fødevarevidenskab Cameron Wicks, også udviklet en ny innovation, der kan forhindre is i at smelte eller ændre form, selvom den placeres ved stuetemperatur i timevis. Også her har fokus været på plantebaserede forbindelser – nemlig polyphenoler.

Wicks har forklaret, at tilføjelse af polyphenoler til is kan producere et produkt, der kan opretholde sin form i mere end fire timer ved stuetemperatur. Dette er ret tæt på konceptet om is, der ikke smelter overhovedet. Han understreger, at polyphenolerne fungerer mest effektivt, når de kombineres med andre stoffer som fedt og protein, hvilket sikrer, at isens tekstur og form forbliver tyk og let at forme.

Selvom polyphenoler findes naturligt i ingredienser som te og bær, og dermed kan give sundhedsmæssige fordele (f.eks. forbedret hjertekar-sundhed), indrømmer Wicks, at kunstige polyphenoler i øjeblikket er mere effektive til at gøre isen smeltesikker. Holdet fortsætter derfor med at søge efter naturlige alternativer med lignende egenskaber, med håb om at den ikke-smeltende is kan blive bredt tilgængelig for offentligheden. Forskningen er stadig i gang, og der er behov for yderligere undersøgelser for at finde den rette mængde polyphenoler for at opretholde isens tekstur og stabilitet uden at påvirke smagen. Målet er en is, der kan nydes afslappet, uden bekymring for smeltning eller smagsændring.

Hvorfor Smelter Is Normalt?

Før vi dykker dybere ned i, hvorfor is ikke altid smelter, er det vigtigt at forstå, hvorfor is overhovedet smelter. I bund og grund smelter is, fordi den absorberer energi fra omgivelserne i form af varme. Denne ekstra energi får isens atomer til at vibrere hurtigere og mere voldsomt, hvilket bryder bindingerne mellem dem og omdanner den faste form til en væske. Det er den samme proces, der får vand til at smelte til flydende form, men is er mere kompleks på grund af dens sammensætning.

Can ice cream melt at room temperature?
This research was led by Cameron Wicks, a doctoral student (PhD) in food science. In a university press release, Wicks explained that he utilized plant-based compounds called polyphenols to prevent the ice cream from melting at room temperature. That way, frozen foods like ice cream will not change shape.

Isens præcise smeltepunkt afhænger af, hvad der er tilsat isbasen. Mens ren mælk har et stabilt smeltepunkt, ændrer ekstra ingredienser som sukker, farvestoffer, stabilisatorer og cookie-stykker, hvordan atomerne interagerer med hinanden. Disse tilsætninger sænker typisk smeltepunktet og påvirker, hvordan isen smelter. Yderligere faktorer som typen af beholder, mængden af is og luftfugtigheden påvirker også isens smeltepunkt. Dette gør idéen om en 'normal' måde for is at smelte på ret irrelevant, da det er en dynamisk proces påvirket af mange variabler.

Når isen opvarmes, selv en smule, på dens lange rejse fra fabrikken til din fryser, og derefter genfryses, dannes der ofte store, ubehagelige iskrystaller. Dette fænomen er baggrunden for den let kantede tekstur af nogle istyper, når du tager dem hjem fra supermarkedet. Den ideelle is holder sin krystallinske struktur intakt, og det er netop det, de nye teknologier forsøger at opnå.

Debatten Om 'U Naturlighed' og Tilsætningsstoffer

Historien om den ikke-smeltende is har ikke kun vakt begejstring, men også en debat om 'unaturlighed'. Da nyheden om en australsk is-sandwich, der forblev intakt efter at have ligget i solen i over fire dage, cirkulerede på internettet, reagerede folk chokeret over dens 'unaturlighed'. Dage efter annoncerede et japansk firma, at de kunne lave smeltesikker is ved at tilføre mælk polyphenoler udvundet fra jordbær. Hvis vi tager barndommens erindringer om astronautis (som vi alle ved, astronauter ikke rigtigt spiser) med i betragtning, begynder man at undre sig: Måske er ikke-smeltende is slet ikke så mærkelig?

Den bemærkelsesværdigt stabile is-sandwich, der fangede Australiens opmærksomhed, var en klassisk cookies and cream-nyhed fra supermarkedskæden Coles. Ifølge det oprindelige Facebook-opslag, der startede stormen, smed et barn sandwichen i græsset, hvor den lå i fire dage i 26 graders varme. Den forblev urørt af dyr og fugle og lignede en blød 'sludge' med to misformede cookie-fliser, der gled af den. Coles reagerede på det oprindelige indlæg og forsikrede kunderne om, at produktets stabilitet var resultatet af fødevaresikre fortykningsmidler og stabilisatorer. Dette giver god mening, hvis vi går tilbage til den oprindelige forklaring på, hvorfor is smelter (miljøfaktorer kombineret med interne isfaktorer). Ved at bruge specifikke tilsætningsstoffer kan Coles reorganisere isens kemiske form fra et bevægeligt net af atomer til en stabil 'bikube'-struktur (deres beskrivelse) med nok energistabile bindinger til at modstå smeltning i høj varme.

Så hvis kemikalier kan forhindre is i at smelte, kunne der så være en helt naturlig is, der også modstår varme? Ja, det viser sig. Professor Tomihisa Ota fra Japans Kanazawa Universitet annoncerede for nylig, at han kan producere ispinde, der bevarer deres form takket være polyphenoler udvundet fra jordbær. Han kaldte sine ispinde Kanazawa Ice, en helt naturlig, ikke-smeltende is. Fascinationen af ikke-smeltende is er ikke ny; tænk bare på astronautis. Astronautis er almindelig is, der er blevet frosset og derefter dehydreret. For at dehydrere den reduceres trykket omkring isen. Dette resulterer i en ændring i den kemiske struktur, der gør det sværere for varme at give energi til bindingerne og få produktet til at bevæge sig fra fast til flydende form.

Could ice cream be a future that doesn't melt?
A future with ice cream that doesn't melt might not be that far off for the U.S., because it was already accidentally discovered in Japan. Flashback to 2011, when the Tōhoku earthquake, the strongest one the country had ever seen, demolished eastern Japan and triggered a tsunami that caused a full-blown nuclear reactor meltdown.

Fremtiden for Is: Muligheder og Udfordringer

Den ikke-smeltende is repræsenterer et spændende skridt fremad inden for fødevareteknologi. For forbrugere betyder det potentielt en meget mere behagelig oplevelse – slut med klistrede fingre, smeltede vafler og kapløbet mod tiden for at spise isen, før den forsvinder. Denne innovation kunne også åbne døren for nye måder at servere og nyde is på, måske endda i miljøer, hvor traditionel is hidtil har været upraktisk.

Men der er også udfordringer. Selvom Kanazawa Ice allerede er tilgængelig i Japan, er der ingen umiddelbare planer om eksport til andre lande. Forskningen i USA med Cameron Wicks' team indikerer også, at der stadig er behov for mere arbejde for at optimere brugen af polyphenoler, især de naturlige varianter, for at sikre, at smagen forbliver uændret og produktet er egnet til massekonsum. Det er afgørende, at disse nye produkter ikke kun er funktionelle, men også smager fantastisk og er helt sikre at spise for alle.

Som Wicks udtaler: "Is er et meget komplekst system. Ved at forstå al videnskaben bag det, kan du lave mad, der er sundere, mere bæredygtig og kan skabe et bedre system til at servere mad til mennesker over hele verden." Den ikke-smeltende is er et vidnesbyrd om, hvordan videnskabelige gennembrud kan forbedre vores dagligdag og måske endda bidrage til mindre madspild, da mindre is vil smelte, før den når at blive nydt fuldt ud.

Sammenligning af Is-Typer og Smelte-Modstand

Is-TypeNøglefunktionSmelte-ModstandStatus
Traditionel IsStandard opskriftLav (smelter hurtigt)Almindelig
Kanazawa IceIndeholder naturlige polyphenolerHøj (bevarer form i lang tid)Tilgængelig i Japan
Wisconsin ForskningAnvender polyphenoler (under udvikling)Høj (4+ timer ved stuetemperatur)Forskning/Ikke kommercielt tilgængelig
Coles Is-SandwichAnvender fortykningsmidler og stabilisatorerModerat til høj (langsomt smeltende)Tilgængelig i Australien

Ofte Stillede Spørgsmål (FAQ)

Hvad er polyphenoler, og hvordan virker de?

Polyphenoler er naturlige kemiske forbindelser, der findes i mange planter, frugter (som jordbær), grøntsager og te. I is fungerer de ved at forhindre adskillelsen af vand- og fedtmolekylerne, som normalt sker, når is smelter. De skaber en mere stabil struktur, der holder isens form intakt, selv ved højere temperaturer.

Does soft serve ice cream melt?
Japanese scientists have developed a soft serve ice cream that won't melt even under extreme heat conditions. Loic Venance/Getty Images Admit it: We all have preconceived notions about ice cream. By virtue of the fact that it's basically flavored, sweetened milk that's frozen, certain properties are necessarily associated with it.

Er ikke-smeltende is sikker at spise?

Ja, den ikke-smeltende is, der er udviklet i Japan (Kanazawa Ice), bruger naturligt udvundne polyphenoler fra jordbær og er godkendt til konsum. Forskningen i USA fokuserer også på sikkerhed og smag, før produkterne eventuelt frigives bredt til offentligheden. Generelt er de anvendte stoffer testet og fundet sikre.

Hvornår kommer ikke-smeltende is til Danmark/udlandet?

På nuværende tidspunkt er Kanazawa Ice primært tilgængelig i Japan, og der er ingen umiddelbare planer om eksport. Forskningen i USA er stadig i en udviklingsfase. Det er svært at sige præcist, hvornår denne type is vil være tilgængelig globalt, da det afhænger af yderligere forskning, produktionsteknikker og godkendelsesprocesser.

Påvirker polyphenoler smagen af isen?

Formålet med forskningen er at sikre, at polyphenolerne ikke påvirker isens smag. Ifølge opfinderne af Kanazawa Ice bevarer deres produkt den originale smag. Dog er dette et af de områder, hvor forskningen fortsat fokuserer, især for at finde den optimale mængde og type polyphenoler for at opnå stabilitet uden at gå på kompromis med den velkendte og elskede smag af is.

Er der andre måder at forhindre is i at smelte på?

Udover polyphenoler anvendes der allerede forskellige tilsætningsstoffer og stabilisatorer i kommerciel is for at forbedre dens tekstur og smelte-modstand, som det ses med Coles is-sandwichen. Disse kan omfatte gummier (f.eks. guargummi, johannesbrødgummi) og emulgatorer. Astronautis bruger en frysetørringsproces, der ændrer isens struktur og gør den yderst modstandsdygtig over for smeltning, men dens tekstur er meget anderledes end traditionel is.

Hvis du vil læse andre artikler, der ligner Fremtidens Is: Den Utrolige Is Der Ikke Smelter, kan du besøge kategorien Is.

Go up