W niektórych karmelach kryształy cukru są pożądane i mogą zatrzymać powolne „rozpływanie się” cukierka
Krystalizacja sacharozy w karmelu nie zawsze jest defektem. W tzw. grained caramel kryształy świadomie tworzy się po to, aby skrócić ciągnącą strukturę i ograniczyć cold flow — powolne odkształcanie się cukierka pod własnym ciężarem. Badanie z Journal of Food Engineering wykazało, że wraz ze wzrostem udziału kryształów zmniejszały się ciągliwość i zdolność do płynięcia, a przy około 25–30% fazy krystalicznej cold flow praktycznie zanikał. Kryształy działają tu jak wewnętrzne rusztowanie. Kryształy mogą więc działać jak mikroskopijne rusztowanie ograniczające pełzanie produktu.
Karmel jest materiałem wielofazowym
Typowy karmel mleczny zawiera ciągłą fazę amorficznych i rozpuszczonych cukrów, krople tłuszczu, białka oraz czasem kryształy sacharozy. W zależności od receptury udział każdej fazy może się zmieniać. To dlatego słowo „karmel” obejmuje produkty od płynnych sosów po kawałki, które można ciąć i pakować.
Cold flow zachodzi bez topienia
Miękki karmel pozostawiony pod własnym ciężarem może bardzo powoli zmieniać kształt w temperaturze pokojowej. Nie jest to topnienie, lecz lepkie pełzanie materiału: amorficzna faza cukrowa i tłuszczowa ma wystarczającą mobilność, by odkształcenie narastało przez godziny lub dni.
Kryształy przecinają ciągłą, ciągliwą fazę
Gdy część sacharozy wydziela się jako kryształy, ciągła faza zawiera mniej rozpuszczonego cukru i zostaje podzielona przez cząstki stałe. Materiał staje się mniej rozciągliwy i bardziej „krótki” — zamiast tworzyć długie nici, łatwiej się łamie lub odgryza.
Około 30% kryształów niemal zatrzymało pełzanie
Miller i Hartel sterowali krystalicznością poprzez zmianę stosunku sacharozy do syropu kukurydzianego, rodzaju syropu i zawartości wody. W ich próbkach cold flow spadał wraz z ilością kryształów, a przy udziale około 25–30% był bliski zeru. To konkretna demonstracja, że kontrolowana krystalizacja może być narzędziem mechanicznym.
Więcej kryształów nie znaczy po prostu „twardszy”
W badaniu twardość zależała silnie także od lepkości pozostałej fazy ciągłej. Krystalizacja zmniejszała przede wszystkim ciągliwość i odkształcenie przy zerwaniu. To rozróżnienie jest ważne: materiał może stać się mniej płynący i bardziej kruchy bez proporcjonalnego wzrostu mierzonej twardości.
Fudge jest ekstremum tej samej rodziny
Autorzy zwracają uwagę, że fudge można traktować jako bardzo silnie skrystalizowany karmel. Przesuwając udział sacharozy między fazą amorficzną a krystaliczną, można więc przechodzić między długą ciągliwością karmelu a krótką, kremową strukturą fudge. Różne słodycze tworzą kontinuum mikrostruktur, a nie osobne światy receptur.
Krystalizacja zmienia jednocześnie skład pozostałego syropu
Gdy sacharoza opuszcza fazę ciekłą i przechodzi do kryształów, pozostały amorficzny syrop staje się relatywnie bogatszy w wodę, syrop glukozowy i inne składniki, które nie weszły do sieci sacharozy. Zmienia się więc nie tylko liczba cząstek stałych, ale także lepkość fazy, która je otacza. Właśnie dlatego wpływ krystalizacji na twardość nie jest prostą funkcją procentu kryształów: dwa karmelki o podobnej krystaliczności mogą mieć inną mechanikę, jeśli ich faza ciągła ma inną kompozycję. Krystalizacja jest procesem separacji, który automatycznie przebudowuje obie części materiału naraz. Taka wielofazowa przebudowa tłumaczy, dlaczego samo określenie procentu cukru w recepturze nie wystarcza do przewidywania mechaniki gotowego karmelu. Właśnie dlatego producenci regulują nie tylko procent kryształów, ale też skład syropu pozostającego między nimi, bo obie fazy wspólnie wyznaczają pełzanie, łamliwość i odczucie w ustach.