Hoja de cálculo frente a app para balancear gelato: los límites reales de Excel

Casi todos los gelatieri empiezan con una hoja de cálculo. Es gratis, es rápida y, para las primeras veinte recetas, es realmente suficiente. La pregunta interesante no es si Excel puede balancear una mezcla, porque puede. La pregunta es qué partes del balanceo se niega a hacer sin hacer ruido.

Una hoja de balanceo es un modelo de tu mesa de trabajo. La pregunta es cuánto de esa mesa puede ver en realidad.

Qué le pide en realidad el balanceo a una herramienta

Balancear es un balance de masas con restricciones. Repartes 1000 g de mezcla entre grasa, sólidos lácteos no grasos, azúcares, otros sólidos y agua de modo que cinco o seis números derivados caigan dentro de los rangos aceptados al mismo tiempo. Cambia un ingrediente y todos los números derivados se mueven.

Esos rangos son práctica artesanal, no ley. La ciencia de la composición que hay detrás está expuesta en Marshall, Goff y Hartel, Ice Cream, y el mínimo regulatorio de EE. UU. para el producto aparte llamado helado está en un 10% de grasa láctea según 21 CFR 135.110, y por eso las hojas de helado americano y las hojas de gelato italiano no usan los mismos objetivos.

Dos de las seis filas son índices, no medidas. El POD y el PAC son relaciones respecto a la sacarosa, y el PAC en particular no es folclore. El descenso crioscópico es una propiedad coligativa, así que a igual masa un azúcar baja el punto de congelación en proporción aproximadamente inversa a su peso molecular. La sacarosa tiene una masa molar de 342.3 g/mol; la dextrosa y la fructosa están en 180.2 g/mol. Divide una entre la otra y obtienes 1.90, que es exactamente la razón de que la dextrosa lleve un índice PAC cercano a 190 cuando la sacarosa se fija en 100. La lactosa, también de 342.3 g/mol, vuelve a caer en 100.

Lo que una hoja de cálculo hace realmente bien

Todo lo que hay en la tabla de arriba es una suma ponderada. Cada fila de ingrediente lleva columnas de porcentaje de grasa, MSNF, azúcar y agua; cada métrica está a un SUMPRODUCT de distancia. Una hoja de cálculo es una herramienta excelente para esa forma de problema, y hay tres tareas que hace tan bien como cualquier software dedicado.

Cálculo directo. Dadas las cantidades, calcular las métricas. Es lineal, transparente y auditable. Puedes ver cada número y rastrear de dónde salió, que es más de lo que se puede decir de muchas calculadoras de caja negra.

Escandallo. Coste por kilogramo de mezcla, coste por ración servida, margen a un precio dado. Las hojas de cálculo se crearon para esto y siguen siendo la mejor herramienta.

Escalado proporcional. Multiplicar una receta validada de 1000 g hasta un lote de 6 kg es una sola multiplicación. Un escalador dedicado hace lo mismo, pero aquí no hay nada que una hoja no pueda manejar.

Referencia rápida. Una hoja de cálculo es excelente en el problema directo, es decir, dadas las cantidades calcular las métricas, y floja en el problema inverso, es decir, dadas las métricas objetivo encontrar las cantidades.

Figura 1: el camino directo es una suma ponderada que cualquier hoja puede calcular. El camino inverso es un sistema indeterminado con restricciones, y ahí es donde las hojas de cálculo se detienen.

Dónde se rompe la hoja de cálculo sin hacer ruido

Nadie balancea hacia delante. No te sientas con 84 g de dextrosa ya elegidos. Te sientas con un objetivo: 38% de sólidos, PAC 26, POD 17, y necesitas encontrar las cantidades que te llevan hasta ahí. Ese es el problema inverso, y es un animal matemático distinto.

Con seis ingredientes libres y cinco métricas objetivo, el sistema está indeterminado. Hay infinitas soluciones, la mayoría inútiles porque violan restricciones que nunca escribiste: la dextrosa por encima de aproximadamente el 25% de los azúcares totales empieza a saber áspera e higroscópica, el jarabe de glucosa tiene que mantenerse lo bastante alto para controlar el cuerpo, el MSNF no puede pasar del límite de la lactosa. Excel incluye Solver, y Solver técnicamente puede hacer esto. En la práctica hay que configurarlo receta por receta, devuelve en silencio un óptimo local y, cuando los objetivos son inviables, informa del fallo sin decirte qué restricción fue la que bloqueó.

Otros cuatro modos de fallo aparecen mucho antes:

1. Deriva de ingredientes. Cada pestaña de receta guarda su propia copia de la tabla de azúcares. Tu proveedor cambia la materia seca de una pasta de fruta y ahora tienes cuarenta pestañas con un número caducado, sin forma de saber cuáles importan.
2. Sin barreras de seguridad. Una hoja te entregará sin rechistar una mezcla cuya lactosa supera lo que el agua puede retener. La lactosa es el menos soluble de los azúcares comunes y empeora al enfriarse: unos 20 g por 100 g de agua a 20 °C, bajando a unos 11 g a 0 °C. A medida que se forma hielo, la fase no congelada se concentra por encima de ese techo y la lactosa cristaliza, que es el defecto granuloso descrito en textura arenosa del gelato. Nada en Excel te avisa.
3. Fruta y Brix. El balanceo del sorbetto necesita el azúcar que ya hay dentro de la fruta, y eso varía por lote. Meter una lectura del refractómetro en el total de azúcares exige una tabla de consulta más una corrección, y la mayoría de las hojas caseras se lo saltan por completo.
4. Una persona, un archivo. La hoja vive en un portátil. Tu segundo gelatiere no puede abrirla en la mesa de trabajo, y no hay historial de quién cambió el objetivo de grasa el marzo pasado.

La curva de congelación es la verdadera línea divisoria

El PAC es un sustituto lineal de algo que no es lineal. Lo que determina de verdad si una cubeta se puede bolear a -13 °C es la fracción de agua congelada a esa temperatura, y esa fracción la fija un bucle de retroalimentación: a medida que se forma hielo, la fase no congelada restante se concentra más en azúcar, lo que baja aún más su punto de congelación, lo que limita cuánto hielo más puede formarse.

Resolver eso significa iterar. Eliges una temperatura, estimas la fracción de hielo, recalculas la concentración del suero no congelado, recalculas el punto de congelación y repites hasta que los números dejan de moverse. Goff y Hartel lo describen como el método estándar para construir la curva de congelación de una mezcla láctea congelada. Una hoja de cálculo puede iterar con las referencias circulares activadas, pero casi nadie lo configura, y en el momento en que lo haces, la transparencia que hacía atractiva la hoja desaparece.

Por eso un único número de PAC es un resumen, no la imagen completa. Dos mezclas con el mismo PAC pueden comportarse de forma distinta en la vitrina si sus espectros de azúcares difieren, porque la curva de hielo entre -18 °C y -10 °C la moldean los azúcares que están presentes, no solo su índice agregado. Si quieres el razonamiento completo, el descenso crioscópico en el gelato lo cubre.

Cuándo la hoja de cálculo sigue siendo la respuesta correcta

Hay un argumento honesto para quedarse en Excel, y no es pequeño.

Si trabajas con una carta fija de doce recetas validadas hace años y que rara vez cambian, una hoja va bien. Si tu verdadero cuello de botella es el escandallo y el margen de la carta y no la formulación, una hoja es mejor que la mayoría de las apps. Si necesitas un cálculo puntual que ninguna herramienta previó, nada supera una celda vacía. Y una hoja de cálculo es portátil de una forma en que el software alojado no lo es: el archivo es tuyo, se abre dentro de diez años y ninguna suscripción puede revocarlo.

El cambio suele tener sentido en tres momentos concretos. Cuando empiezas a desarrollar sabores nuevos con regularidad en lugar de repetir un conjunto fijo. Cuando una segunda persona necesita tocar las fórmulas. Y cuando entras en el sorbetto, donde la variabilidad de la fruta implica que la base de datos de ingredientes tiene que estar viva y no ser una copia congelada.

El encuadre útil no es hoja de cálculo contra app. Es en cuál de los dos problemas pasas la semana. Si la pasas calculando, quédate en Excel. Si la pasas buscando cantidades que cumplan restricciones en conflicto, le estás pidiendo a una hoja que sea un solucionador, y esa es la única tarea para la que nunca se construyó.

Conceptos relacionados

• Cómo balancear una receta de gelato recorre el procedimiento completo paso a paso.
• Cómo balancear una receta de sorbetto cubre el lado de la fruta, donde las hojas más sufren.
• La calculadora de PAC y la calculadora de POD hacen directamente los dos cálculos de índices.
• La calculadora de sólidos totales comprueba el número que más peso soporta en la mezcla.
• La guía de selección de azúcares explica por qué el espectro de azúcares importa más que el total de azúcar.
• La guía de cálculo del MSNF en el gelato muestra de dónde sale el techo de la lactosa.