Waarom voegen we emulgatoren toe aan ambachtelijk ijs?

Grondstof NB

Emulgatoren zijn stoffen die in staat zijn om stoffen die zich normaal gesproken niet laten mengen, tóch met elkaar te verbinden. Denk bijvoorbeeld aan water en vet of aan water en lucht. Bij de bereiding van ambachtelijk ijs komen beide situaties voor. Bij roomijs is het vooral belangrijk om het vet zo goed mogelijk te verdelen in de ijsmix. Bij sorbetijs kunnen emulgatoren een belangrijke rol spelen bij de luchtopname tijdens het ijsdraaien en de kristalgroei.

Door Jacques Vos

Om de functie van een emulgator te begrijpen, moeten we weten waarom sommige stoffen niet zomaar met elkaar mengen. Dit komt enerzijds omdat ze verschillen van soortelijk gewicht; anderzijds omdat ze scheikundig anders in elkaar zitten.

Grondstof-belicht-1-300x109 Elke stof bestaat uit moleculen. Sommige moleculen hebben positieve en negatieve kanten; net als een magneet. Watermoleculen hebben dat ook. En net als bij een magneet trekt de positieve kant van het ene molecuul de negatieve kant van het andere molecuul aan. Die aantrekkingskracht van moleculen noemen we de Vanderwaalskrachten. Deze aantrekkingskracht van watermoleculen is de reden dat een waterdruppel altijd bol staat, of dat een glas water een beetje bol staat wanneer je het tot de rand vult. De spanning aan de buitenkant van het water noemen we oppervlaktespanning. Door die aantrekkingskracht naar elkaar is het moeilijk voor andere moleculen van niet mengbare stoffen om ertussen te komen.

Hoe werkt een emulgator?

Afbeelding-2-300x151 Emulgatoren zijn eigenlijk vetmoleculen die door een chemisch proces worden aangepast, waardoor ze hun specifieke eigenschap krijgen. Hierdoor zijn ze in staat om de oppervlaktespanning van andere stoffen te verminderen of te neutraliseren, waardoor ze mengbaar worden. Er zijn veel verschillende emulgatoren met ieder hun eigen specifieke kenmerken.

Vet is opgebouwd uit glycerol en vetzuurketens. Glycerol heeft drie plaatsen waaraan een vetzuur gebonden kan worden. Er zijn veel verschillende vetzuren en daardoor ook veel verschillende combinaties mogelijk, waardoor er ook heel veel verschillende vetten zijn. Bij een emulgator zijn één of twee vetzuren chemisch verwijderd. Hierdoor komt er een plaats op het glycerolmolecuul vrij, die dan kan reageren met een andere stof. Als er één vetzuur aan het glycerol is verbonden, is het een monoglyceride. Wanneer er twee vetzuren zijn verbonden, is het de diglyceride. Dat zijn namen die je op de verpakking van heel veel ijsmixpoeders en ijsverbetermiddelen tegenkomt.

Grondstof belicht 2

De kant waar het glycerolmolecuul zit, houdt van water (hydrofiel of polair). De kant waar de vetzuren zitten, houdt niet van water (hydrofoob of apolair). Wanneer we nu water en vet gaan mengen en we voegen wat emulgator toe, houdt het deel dat van water houdt zich vast aan de watermoleculen, terwijl het deel dat niet van water houdt zich aan de vetbolletjes bindt. Zo ontstaat een water-vetmengsel oftewel een emulsie.

Functie van emulgator in roomijs

Een ijsmix voor roomijs is hoofdzakelijk een mengsel van water, vet, eiwitten, suikers en wat bindmiddel. Een aantal van deze ingrediënten zit verstopt in de grondstoffen die we gebruiken, zoals verse melk, melkpoeder, slagroom enzovoorts. Iedere ijsbereider weet dat een goede vetverdeling belangrijk is voor de kwaliteit van het ijs. Stabiliteit, smeltgedrag en romig mondgevoel zijn factoren die vooral door het vet en de vetverdeling worden bewerkstelligd. Je zou dus zeggen dat een goede menger en wat emulgatoren je hierbij een handje helpen. Niets is minder waar, zij het niet dat een koe van nature zelf al een soort emulgator in haar melk heeft gestopt. Melkeiwitten hebben een soortgelijke functie. Om elk vetbolletje zit van nature een laagje melkeiwit dat ervoor zorgt dat de vetbolletjes van elkaar gescheiden blijven.

De koe is alleen niet zo’n goede menger, waardoor de vetbolletjes in de rauwe melk wat groot en onregelmatig van grootte zijn. Door het verschil in soortelijk gewicht roomt de melk daardoor na verloop van tijd op. De melkfabrikant heeft daarop wat gevonden. In de fabriek wordt de melk gehomogeniseerd: dat wil zeggen dat de vetbolletjes in de melk heel erg worden verkleind. Door het verkleinen wordt het totale oppervlak van de vetbolletjes enorm vergroot. Er is in melk voldoende melkeiwit aanwezig om zich te verdelen over ieder vetbolletje. Doordat het eiwit werkt als een natuurlijke emulgator, pakt hij behalve het vet ook de watermoleculen beet. Door het verkleinen van de vetbolletjes en de werking van het eiwit, wordt de opwaartse kracht opgeheven en blijven de vetbolletjes op hun plaats.

Wanneer je als ambachtelijke ijsbereider gehomogeniseerde zuivelproducten gebruikt, is het toevoegen van extra emulgator dus helemaal niet nodig als het gaat om de vetverdeling. Als je boter of ander vet gebruikt, zou een emulgator wel kunnen helpen. Vooral een goede menger is dan echter belangrijk.

Tijdens het rijpingsproces heeft een emulgator een heel andere rol. Tijdens het rijpen verdringt de emulgator het eiwit dat om het vetbolletje zit. De vrijgekomen eiwitten komen in de waterfase van de mix terecht, waar ze water aan zich binden. Hierdoor wordt de mix viskeuzer en krijgt daardoor een betere opslag.

Voor de ambachtelijke ijsbereider is dit niet echt belangrijk, als zijn recept tenminste goed in elkaar zit. Een opslag van dertig tot veertig procent is ook goed haalbaar zonder emulgator. Voor industriële bereiding is het een ander verhaal. Daar zit vaak meer dan honderd procent lucht in het ijs.

Grondstof belicht 3

Functie van emulgator in sorbet

Sorbetijs bevat normaal gesproken geen melkbestanddelen, dus geen vet en eiwit. Je zou zeggen dat een emulgator dan geheel overbodig is. Niets is minder waar. Door het gebrek aan eiwit is de luchtopname zeer beperkt en door het gebrek aan vet is de stabiliteit van de ingeslagen luchtbelletjes minimaal. Dat is dan ook de reden dat sorbetijs snel afsmelt in de mond en koud aanvoelt. Natuurlijk zijn dat de kenmerken van sorbetijs en dat klopt ook, als je het ijs vers eet. Heb je het enige tijd in de vitrine staan, dan kristalliseert het ijs door en wordt het steeds vaster, harder en kouder.

  • Luchtopslag en stabiliteit van sorbet

Watermoleculen hebben positieve en negatieve kanten, waardoor deze elkaar als magneetjes aantrekken. Een emulgator heeft dezelfde eigenschappen, maar dan sterker. Het deel van de emulgator dat hydrofiel is (dus: van water houdt), trekt de watermoleculen naar zich toe. Door de aantrekkingskracht van de emulgator blijven watermoleculen nu aan elkaar vastzitten en sluiten ze bij het kloppen de lucht in. Er ontstaan watervliezen. Je kunt dit zelf zien als je aan water een beetje emulgator toevoegt en daar met een garde lucht in klopt. Door het kloppen komen er luchtbellen in het water, die er normaal gesproken zo weer uit zouden ontsnappen. Door de toegevoegde emulgator gaat het nu schuimen. Eigenlijk gebeurt hetzelfde wanneer je eiwit opklopt. De kracht van eiwitten is alleen minder sterk dan van een emulgator, waardoor eiwitschuim snel weer inzakt. Met behulp van een emulgator ontstaat een stabieler schuim. Wanneer we een emulgator aan sorbetmix toevoegen, gebeurt hetzelfde.

Kristalgroei

Hiervoor heb ik uitgelegd dat watermoleculen onderlinge aantrekkingskracht hebben. In sorbetmix is dat precies zo. Wanneer de mix vloeibaar is, merk je daar niets van. Zodra we de mix bevriezen, wordt het anders. Door afkoelen wordt de bewegelijkheid van de watermoleculen verminderd, totdat het vriespunt is bereikt. Op dat punt staan de watermoleculen stil. Ze vormen een kristalrooster en er ontstaan ijskristallen. Door heel snel af te koelen en tegelijkertijd snel te roeren ontstaan kleine kristallen. De watermoleculen kunnen moeilijk bij elkaar komen door de kracht van het roerwerk en de snelle afkoeling beperkt de bewegelijkheid. Dit gebeurt allemaal tegelijkertijd in een professionele ijsmachine. Wanneer er minder snel wordt gekoeld en geroerd, ontstaan er grote ijskristallen. Watermoleculen hebben meer tijd om naar elkaar te bewegen voordat ze door afkoeling tot stilstand komen en een kristal vormen. Denk maar aan een Granité of Slushijs.

In ijs is niet al het water bevroren. Er is altijd een deel vloeibaar, omdat daarin de suiker is opgelost. De watermoleculen in dat vloeibare deel kunnen nog steeds bewegen en hebben de neiging om naar hun stilstaande broertjes te trekken, die inmiddels bevroren zijn en stilstaan. Zo groeien ijskristallen aan. Na verloop van tijd wordt het ijs harder en grover van structuur.

De aantrekkingskracht van de emulgator op de watermoleculen is sterker dan de aantrekkingskracht van de watermoleculen onderling. De emulgator zorgt er dus voor dat de watermoleculen minder makkelijk naar elkaar komen. Hierdoor ontstaan bij het vriespunt kleine ijskristallen en wordt het aangroeien van kristallen als het ijs is gedraaid tegengegaan.

Tot slot

Iedere grondstoffenleverancier van ijsgrondstoffen heeft emulgatoren in het assortiment. Ze zitten vaak verstopt in samengestelde bindmiddelen, ijspoeders, pasta’s en compleetmixen. Bekijk de ingrediëntendeclaratie maar eens goed. Emulgatoren zijn zogenaamde technologische hulpgrondstoffen en hebben allemaal een E-nummer. Emulgatoren bevinden zich in de groep E-nummers tussen de 400 en de 500. E-471 is wel een heel bekende. Het imago van E-nummers is heel verschillend. De een wil er niets van weten en de ander zweert erbij. Wat je kiest, is aan jezelf. Als je maar weet waarom je het kiest.

Lees ook
Oppo Ice Cream introduceert twee nieuwe smaken

Oppo Ice Cream introduceert twee nieuwe smaken

Oppo Ice cream ligt sinds een jaar in de schappen van Albert Heijn. Het caloriearme roomijs wordt niet met room en suiker bereid, maar met verse weidemelk, virgine kokosolie en steviablad. Dit betekent dat een bolletje zo’n 40 calorieën bevat, ongeveer een kwart van traditioneel roomijs. Momenteel is Oppo in Nederland verkrijgbaar in drie...

Koffietijd - Variëren met de smaak van koffie in ijs

Koffietijd - Variëren met de smaak van koffie in ijs

Koffie is hip, veelzijdig en een van de meest populair dranken in wereld, maar nergens wordt zo veel koffiegedronken als in Nederland: 2,4 koppen per dag per hoofd van de bevolking. Nederlanders zijn dus echte koffieleuten. Koffie-ijs daarentegen doet het minder goed. In de ijssalon is koffie-ijs meestal wel te vinden, maar het is geen hardloper. Waarom...

Slechts vier elementen nodig

Slechts vier elementen nodig

“Of je nu een beginneling bent of al tientallen jaren ervaring hebt, je leert nieuwe smaakdimensies ontwikkelen bij alles wat je kookt.” Aldus Michael Pollen in het voorwoord van Zout, vet, zuur, hitte van Samin Nosrat. Haar boek draait om de vier elementen waarmee je kunt koken en variëren als een professional. Zout, vet, zuur, hitte “Er zijn maar...