Molekyyligastronomia
Blogin pitäjä Anu Hopia on elintarvikekehityksen tutkimusprofessori Turun yliopistossa. Kirjoittanut ja luennoinut kokkauksen kemiasta 1990-luvun puolesta välistä.
JÄÄTELÖ – KYLMYYDEN KEMIAA
Henkilökohtainen suosikkini kesän ensimmäiseksi jäätelöksi tiikeritötterö. Lapsena se oli erikoisuus, jota ei useinkaan saanut korttelin jäätelökiskalta, joka silloin vielä oli Valion. Vieläkin se on yleisin valintani, kun pohdin jäätelövalintaa aina vain ihmeellisempien makuvariaatioiden äärellä.
Minkälaisia olivat kevään viimeisen tieteellisgastronomisen ruokaklubin osallistujien jäätelömieltymykset – niistä puhuimme toukokuun klubi-illassa 5.5.2025. Aloitimme kuitenkin kahden mehujään sekä yhden jäätelön aistinvaraisella arvioinnilla. Yhteensä kuutisenkymmentä klubilaista Turussa, Seinäjoella ja Helsingissä saivat ensin arvioitavakseen kaksi puolukkaista mehujäätä, joista heidän piti arvioida muun muassa kylmyyden aistimuksen voimakkuus. Myös puolukkaisuuden aistimuksia kyseltiin, mutta niistä vähän tuonnempana.
Veden jäätyminen ja sulaminen on äärimmäisen tärkeää paitsi elämälle itselleen myös jäätelön olemassaololle. Jäätelön esi-isät ilmaantuivat osaksi ihmisen elämää ja ainakin 4000 vuotta sitten, ja viileät ja jäädytetyt ruoat ja juomat ovat olleet ikiaikaisesti himoittuja herkkuja.
Näin ainakin kertoo yhdysvaltalainen ruokakirjailijahistorioitsija Jeri Quinzio kirjassaan On Sugar and Snow – A History of Ice Cream Making. Hänen mukaansa jo noin 4000 vuotta sitten Mesopotamiassa, Persiassa ja Kiinassa rakennettiin varhaisia jäävarastoja, jotka tunnetaan nimellä jäähuoneet, jääkellarit tai jääkuopat. Ne olivat usein maan alle kaivettuja tai paksuilla seinillä eristettyjä tiloja, jotka säilyttivät luonnonjään ja lumen mahdollisimman pitkään. Tällaiset jäähuoneet hyödynsivät maaperän viileyttä ja eristäviä materiaaleja, kuten olkia ja kaisloja. Erityisesti persialaiset yakhchalit olivat kehittyneitä: ne olivat kartionmuotoisia savirakenteita, joiden paksut seinät ja höyrynpoistojärjestelmä auttoivat säilyttämään jäämassaa pitkälle kesään.
Säilöttyä jäätä ja lunta käytettiin viilentämään juomia, valmistamaan jäähdytettyjä ja jäädytettyjä jälkiruokia, mutta jää oli käyttökelpoista myös lääkinnällisiin tarkoituksiin. Tämä oli ylellisyyttä, joka yleensä oli varattu varakkaille ja vaikutusvaltaisille ihmisille, kuten kuninkaallisille ja ylimystölle. Quinzio huomauttaa, että jää ja lumi eivät olleet vain käytännöllisiä viilennysmenetelmiä, vaan ne ilmaisivat myös sosiaalista statusta. Jään tarjoaminen juhlapöydässä oli tapa tehdä vaikutus. Jäähuoneet loivat perustan myös jäätelöiden ja sorbettien synnylle, joskin aikaa kului jokunen tuhat vuotta ennen kuin ensimmäiset sorbetit dokumentoitiin.
Quinzio kyseenalaistaa joitakin yleisiä jäätelöanekdootteja ja -tarinoita. Hänen mukaansa esimerkiksi Marco Polo varmaankin nautti jäädytettyjä herkkuja Kiinan keisarillisissa pöydissä, mutta ei tuonut valmistusmenetelmien ohjeita Eurooppaan. Myöskään tarinaan keisari Nerosta ja hänen viehtymyksestään sorbetteihin hän suhtautuu epäröiden. Tarinan mukaan keisari Neron (hallitsi 54–68 jaa.) sanotaan lähettäneen orjiaan vuorille keräämään lunta, jota sitten kuljetettiin takaisin Roomaan. Tätä lunta sekoitettiin hunajaan ja viiniin tai hedelmämehuihin, jolloin saatiin aikaan varhaisen sorbetin kaltainen jäädytetty herkku. Quinzion mukaan – mikäli tarina pitää paikkansa – tämä varhainen “sorbetti” oli enemmänkin viilennettyä ja makeutettua lunta kuin varsinaista jäädytettyä jälkiruokaa sellaisena kuin me sen tunnemme.
Jäädyttämisen ja jäätelökoneen esi-isänä voisi pitää italialaisen matemaatikon ja keksijän Giambattista della Portan koetta, jossa hän sai vedellä jatketun viinin jäätymään pitämällä sitä jäästä ja salpietarista valmistetussa hauteessa. Teoksessaan Magia Naturalis (1558) hän kuvaa tämän menetelmän, jota alettiin kehittää edelleen muun muassa korvaamalla salpietari suolalla, ja kokeilemalla erilaisia hedelmien, veden ja sokerin suhteita sekä ravistamalla seosta jäätymisen kuluessa. Jäätelökoneen oleelliset osat – jää-suolahaude ja sekoittaminen jäätymisen aikana – olivat siis syntyneet.
Erilaisia sorbettireseptejä alkoikin ilmaantua…
Seuraava suuri askel kohti jäätelön keksimistä oli niinikään italialainen keittiömestari ja ruokakirjailija Antonio Latini (1642-1692). Hän ei varsinaisesti keksinyt jäätelöä, mutta Latini oli ensimmäinen, joka kirjassaan Lo Scalco alla Moderna (1684-1686) kirjasi ylös reseptejä jäädytetyistä jälkiruoista, mukaan lukien maitopohjaiset sorbetit, joita voidaan pitää varhaisina jäätelön esi-isinä. Latini käytti resepteissään muun muassa sokeria, hedelmämehuja tai –soseita sekä kermaa. Latinin kirjassa esiintyykin ensimmäinen tunnettu resepti maidosta ja kermasta valmistetulle sorbetille, joka on lähempänä modernia jäätelöä kuin aikaisemmat pelkät hedelmä- tai viinijäädykkeet.
Jäätelö- tai sorbettimassan jäätyminen alkaa, kun nesteen lämpötila laskee riittävän alas. Vesi alkaa kiteytyä, massaan syntyy kideaihioita, eli käynnistyy nukleaatio. On hyvä muistaa, että vaikka puhdas vesi alkaa jäätyä 0-asteisena, on jäätelömassan jäätymispiste tätä alhaisempi. Nesteeseen liuenneet aineet nimittäin alentavat veden jäätymispistettä, minkä vuoksi jäätyminen tapahtuu matalammassa lämpötilassa kuin puhtaassa vedessä. Veden jäätyessä sokereita ja muita liukoisia aineita liottava vesi vähenee ja liuoksen väkevyys kasvaa. Tämä laskee edelleen jäätymispistettä niin, että pakastuslämpötilassa (noin -20 C) noin viidesosa vedestä on edelleen nestemäisessä muodossa, ja osa jäätelön vedestä pysyy viskoosina liuoksena.
Veden olomuodon muutos vedestä jääksi vaatii energiaa, ja jään sulaminen vedeksi puolestaan vapauttaa lämpöä. Jäätymisprosessissa nestemäiseen veteen sitoutunut latentti lämpö vapautuu. Tämä faasimuutoksessa vapautuva lämpö siirtyy massaan ja hidastaa jäätymistä. Siksi jäätyminen ei tapahdu välittömästi, vaikka lämpötila laskisi alle jäätymispisteen. Sekoittaminen jäädytyksen aikana on tärkeää, koska se estää suurten jääkiteiden muodostumista. Pienet kiteet antavat jäätelölle ja sorbetille sileän rakenteen, kun taas suuret kiteet tekevät rakenteesta karkean. Kaikki kotona mehujäätä valmistaneet tietävät kyllä, miltä suuret jääkiteet tuntuvat suussa. Lisäksi sekoittaminen sekoittaa ilmaa massaan, mikä muodostaa vaahtoa ja toimii eristeenä. Tämä vaikuttaa lopputuotteen rakenteeseen, pehmeyteen ja sulamisnopeuteen, jotka ovat tärkeitä jäätelön laatuun ja miellyttävyyteen vaikuttavia ominaisuuksia.
Jäätelön valmistumista ja kemiaa on kuvattu selkeästi myös Wikipedian sivuilla.
Lopputuloksena syntyy ihanan ihana jäätelö, tuo pehmeä, kylmä, kermainen, kuohkea, suussa sulava herkku. Sen evoluutio on kestänyt ainakin tuon neljä tuhatta vuotta, mutta siitä onkin syntynyt poikkeuksellisen monimutkainen monifaasinen dispersio, joka on samalla kertaa vesiliukoisia yhdisteitä sisältävä liuos, rasvan ja veden emulsio, kiinteitä partikkeleita nesteessä sisältävä suspensio ja ilmakuplien muodostama vaahto. Aikanaan, kun kirjoitin Kemiaa keittiössä -kirjaani, pyysin graafikko Aki Scharinia visualisoimaan tämän herkun. Aki kuunteli polveilevaa selostustani, totesi ”Mie en kyllä ymmärrä mitään, mutta yritän!” ja loi tämän kuvan, joka saa veden ainakin minun kielelleni.
Lämmetessään ja erityisesti sulaessaan jäätelö sitoo lämpöä, jonka se ottaa suusta. Tähän energian varastamiseen perustuu suun kylmeneminen ja jäätelön viileys. Lämmetessään vesi vie energiaa 4,18 J/g ja rasva noin 2 J/g. Erityisen paljon energiaa vie kuitenkin jään sulaminen vedeksi, sillä jää tarvitsee lämpöä 334 J/g sulaakseen. Sulaminen on siis se varsinainen viilentävä ja suuta kylmentävä ilmiö. Ja mitä enemmän jäätelössä on jäätynyttä vettä, sitä enemmän se viilentää.
Tämäpä olikin meille kevään viimeiseen klubi-iltaan mielenkiintoinen ilmiö tutkittavaksi. Halusin selvittää, miten jään osuus jäätelössä tai sorbetissa vaikuttaa kylmyyden aistimukseen, ja onko sillä vaikutusta herkun muihin aistinvaraisiin ominaisuuksiin.
Niinpä klubilaiset saivat arvioitavakseen kaksi puolukkajäädykettä, jotka oli valmistettu mukaillen DanSukkerin marjamehujääreseptiä. Arvioitavat näytteet olivat muutoin samanlaisia, mutta niissä vettä sitovan glukoosisiirapin osuus vaihteli näytteen 504 noin 6 %:sta näytteen 883 16 %:in.
- 470 ml mehua
- 30 ml glukoosisiirappia
- Sekoita siirappi mehuun
- Täytä jääpalapusseihin ja pakasta min yön yli
- Tässä mehussa 6 % glukoosisiirappia & se on hiukan vähemmän makea kuin DanSukkerin resepti (9 %) https://www.dansukker.fi/fi/resepteja/marjamehujaat
Näyte 883
- 420 ml mehua
- 80 ml glukoosisiirappia
- Sekoita siirappi mehuun
- Täytä jääpalapusseihin ja pakasta min yön yli
- Tässä mehussa 16 % glukoosisiirappia & se on hiukan enemmän makea kuin DanSukkerin resepti (9 %)
Oletukseni oli, että tuo vähemmän makea 504 koettaisiin kylmempänä, ja että tämä kylmyys myös vaikuttaisi puolukkamehujään aistinvaraisiin ominaisuuksiin ja miellyttävyyteen.
Kuinkas kävi? Ei ihan niin kuin olin arvellut, sillä vaikka tuo vähemmän glukoosisiirappia sisältänyt mehujää selvästi oli jäätynyt enemmän, ei näytteiden aistitussa kylmyydessä ollut eroja. Tähän pohdimme syitä yhdessä. Todennäköiseksi selitykseksi nousi se tavallinen näiden klubi-iltojen heikkous: emme pysty satunnaistamaan näytteiden arviointijärjestystä siten, että puolet arvioijista olisi saanut näytteet arvioitavakseen päinvastaisessa järjestyksessä. Niinpä ensimmäinen näyte jo arvioitiin tosi kylmäksi ja sitten toisen näytteen (joka oli se enemmän jäätynyt) kylmyydelle ei enää jäänyt asteikon yläpäässä tilaa.
Kiinnostavasti kuitenkin näytteiden flavoriprofiili poikkesi toisistaan siten, että tuo näyte 883, jossa glukoosisiirappipitoisuus oli suurempi, näytti saavan systemaattisesti muutaman äänen enemmän mainintoja ominaisuuksiin, jotka mielestäni kuvaavat puolukan positiivisia ominaisuuksia: puolukkaisuus (60 vs 54 ääntä), makeus (15 vs 7), metsäisyys (28 vs 20) ja raikkaus (38 vs 26). Sen sijaan mielestäni yleensä negatiivisiksi koetut ominaisuudet olivat yleisempiä matalamman glukoosisiirappipitoisuuden näytteessä 504: happamuus (56 vs 51 ääntä), pistävyys (19 vs 10), tunkkaisuus (7 vs 2) ja karvaus (35 vs 22). Seuraavissa ominaisuuksissa ei mielestäni ollut näytteiden välillä aistittuja eroja: puumaisuus (10/883 vs 7/504), kirpeys (41 vs 40) ja suuta kuivattavuus eli astringoivuus (36 vs 35).
Miellyttävyyspisteet jakaantuivat perinteisesti siten, että molemmille näytteille löytyi tykkääjänsä: makeammalle 883-näytteelle 43 ja vähemmän makealle 504:lle 17 fania.
Mitä siis sanoisin yhteenvetona? Mielestäni koeasetelmamme ei oikein pystynyt vastaamaan tuohon kylmyyden kokemuksen intensiteettiin johtuen juuri tuosta harmillisesta puutteesta kokeen satunnaistamisen toteutuksessa. Kuitenkin oli kiinnostava huomata, miten makeammassa näytteessä oli silmin nähden enemmän jäätymätöntä nestettä, ja miten sen flavoriprofiili aistittiin keskimäärin monipuolisempana kuin vähemmän vapaata vettä sitovaa glukoosisiirappia sisältävä versio.
Lopuksi muistutimme mieleen jäätelön voittokulkua Suomeen. Jäätelö saapui Suomeen säätyläiskartanoiden kautta 1700-luvulla, siirtyi 1800-luvun lopulla ravintoloihin ja keskiluokkaan, sai kotitalousopetuksessa sijansa 1900-luvun alussa, ja muuttui lopulta kansanherkuksi vasta 1900-luvun puolivälissä. Tänä päivänä Suomi on muiden pohjoismaiden rinnalla yksi Euroopan suurimpia jäätelönkuluttajia per capita. Ei me kuitenkaan olla vielä lähelläkään suurkulutusta, sillä tämän EU:n tilaston mukaan suomalaisten jäätelön kulutus olisi keskimääräistä 7,28 kg:n luokkaa, kun se jäätelön huippukulutusmaassa Belgiassa on 16,16 kg/hlö vuodessa. Lukuja vertailtaessa on hyvä huomata, että jäätelöiden paino vaihtelee hyvinkin paljon. Meikäläisessä jäätelössä ilmaa voi olla jopa puolet jäätelön tilavuudesta, jolloin jäätelön paino on noin 500 g/l. Esimerkiksi italialaisessa gelatossa ilmaa on noin kolmannes tilavuudesta. Sen paino on siis jopa yli 800 g/l.
Jäätelö saapui Suomeen 1700-luvulla kartanoiden ja Kaisa Wargin keittokirjan Hjelpreda i hushållningen för unga fruentimber (1755) myötä, siirtyi laajemmin suomalaisten kotitalouksien keittiöihin 1800-luvun lopulla Anna Olsonin Keittokirja 2:n reseptiikan myötä. Tämä Anna Olsonin Keittokirja 2 1800-luvun lopulta sisältää jo useita aukeamia jäätelöstä ja jäädykkeistä. Tämä kertoo jo siitä, että kotitalouksilla alkoi olla välineitä ja tietotaitoa jäätelön valmistukseen, ainakin keskiluokassa ja kotitalouskouluissa. Teollinen jäätelön valmistus Suomessa alkoi vuonna 1922, kun Helsingin Jäätelötehdas käynnisti toimintansa. Joka muuten jatkuu edelleen! 2000-luvun alkupuolella suomalainen jäätelönvalmistus siirtyi suurelta osin ulkomaiseen omistukseen, kun suuret jäätelötalot Valio ja Ingmann myivät tuotannon ja brändit kansainvälisille toimijoille. Onneksi 2020-luvulla kotimainen jäätelönvalmistus on taas alkanut kukoistaa, kun tarjolle on tullut pieniä ja vähän suurempiakin tuottajia monipuolisine tuotteineen. Tarjonta on laajentunut paitsi maitopohjaisiin myös erilaisiin kasvipohjaisiin vaihtoehtoihin.
Kevään kunniaksi klubilaiset saivat vielä arvioitavakseen yhden kotimaisen jäätelön: Kolmen Kaverin vadelma-valkosuklaa – tai mustaherukka-valkosuklaajäätelöpuikot. Näiden seurassa siirryimme henkisesti kesään. Alla vielä niistä saadut klubilaisten arvioinnit.
Ja koska jäätelön tarina alkoi Italiasta, Italiaan myös me päädyimme. Nanna oli juuri käynyt Italiassa ja tutustunut gelaton saloihin. Tässä lopuksi vielä koosteena gelaton ja kotimaisen jäätelömme suurimmat erot.
**********************************
Kiitokset kaikille talven ja kevään klubi-iltoihin osallistuneille! Kolmella paikkakunnalla tapahtuva ruoasta kiinnostuneiden tapaaminen on vakiinnuttanut paikkansa niin, että tässä toukokuun tilaisuudessa meillä oli kaikki paikat täynnä. Mietitään syksyksi taas uudet kiinnostavat aiheet, joiden ääreen voi kokoontua pohtimaan ruokaa ja ruokanautintoa monesta eri näkökulmasta.
Syksyn 2025 Tieteellisgastronomiset klubi-illat toteutetaan edelleen kaikilla kolmella paikkakunnalla ja samoissa tutuissa paikoissa. Ajankohdiksi on sovittu syys- ja lokakuussa kuukauden toinen keskiviikko, ja marras- ja joulukuussa kuukauden ensimmäinen keskiviikko klo 17-19. Ilmoittautumiset tilaisuuksiin avataan viimeistään elokuun alussa:
- ke 10.9.2025 klo 17-19 (aihe vielä avoin)
- ke 8.10.2025 klo 17-19 (aiheena Kalman karamellit, luennoitsijana Hannele Klemettilä-McHale)
- ke 5.11.2025 klo 17-19 (aihe vielä avoin)
- ke 3.12.2025 klo 17-19 (aihe vielä avoin)
Hyvää kesää kaikille!