LA QUÍMICA EN LA COCINA
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e acuerdo a
Solsona (2015) a menudo el aprendizaje de la química resulta tedioso para el
estudiantado debido a la forma tradicional que se imparte la enseñanza, de esta
manera la química en la cocina viene a instaurarse como un método activo para
el aprendizaje de esta disciplina debido a que el estudiante es un actor
central de la construcción en su propio aprendizaje considerando la cocina como
un laboratorio. Sin embargo, de acuerdo a la autora, no es fácil estudiar
ciertos hechos culinarios, pero a pesar de ello, es un recurso interesante para
las preparaciones que se realizan en la química de la cocina. De esta forma la
cocina puede ser un verdadero laboratorio, ya que al cocinar o manipular
ciertos alimentos, se están usando sustancias, instrumentos y técnicas, que
también se utilizan en los laboratorios científicos; como el cloruro de sodio,
glucosa, agua, aceites, utensilios para mezclar, calentar, entre muchos más.
“La
necesidad de acercar la ciencia a la realidad cotidiana del alumnado obliga a
buscar nuevos recursos que tradicionalmente no eran tratados en la enseñanza
formal: la química presente en la cocina y desarrollada a través de los trucos
que han funcionado en los tratamientos culinarios”.
Sánchez
M. (2007) 4(3), pp. 489
La química desde su lenguaje formal, se ha visto provista de una enseñanza
abstracta y desde la
Esta estrategia de trabajo en los
procesos de enseñanza-aprendizaje pueden ser relevantes a la hora de
contextualizar los fenómenos asociados al quehacer cotidiano y que puede ser de
interés común para los estudiantes y su entorno, y de esta manera podrán
desarrollar competencias de carácter científico y crítico, que les permita
resolver situaciones problema en su vida diaria, que al fin y al cabo es lo que
pretende la enseñanza desde sus principios básicos.
SALTEADO DE VERDURAS Y VERDURAS COCIDAS
Interrogantes asociadas a las recetas:
- ¿Por qué algunas verduras presentan color verde?
- Si hervimos las verduras de color verde en agua, algunas pueden perder color, ¿a qué se debe?
- Sugiere algún truco que evite la decoloración y su explicación.
- En cuanto a la reacción de Maillard. ¿Se da lugar esta reacción en ambos procesos de cocinado? ¿Por qué?
- ¿Qué implicancias tiene añadir sal al comienzo de la cocción y al final de la cocción?
- ¿Qué diferencias existen entre un salteado de verduras y un cocimiento de verduras?
I.
Receta de
Salteado de verduras
Ingredientes: - Verduras al gusto:
- Aceite.
- Especias: sal, pimienta.
Procedimiento:
- Se cortan las verduras escogidas a trozos al gusto, es aconsejable cortarlas a trozos pequeños.
- Añadir un poco de aceite a una sartén, y cuando el aceite esté caliente, añadir las verduras cortadas.
- Rehogar a fuego medio hasta que estén pochadas o al gusto del consumidor.
- Una vez cocinadas las verduras, añadir la sal y las especias elegidas. Remover e incorporar al plato.
Forma de transferencia
de calor:
El cocinado se lleva a cabo por una transferencia de calor
por conducción. El alimento se calienta por contacto directo con la superficie
de la sartén. Se produce por el choque de unas moléculas con otras, donde las
partículas más energéticas le entregan energía a las menos energéticas. Se
produce un flujo de calor desde las temperaturas más altas a las más bajas.
La sartén:
La sartén
cuenta para este proceso con grandes ventajas, por una parte, gracias a su
mango, se puede saltear y mover fácilmente el alimento mientras se cocina. Por
otro lado, la poca altura de sus paredes permite que el agua de los alimentos
se evapore, consiguiendo, al igual de lo que ocurre con las frituras, que el
vapor no condense en la preparación. Además de su estructura metálica favorable
para la conducir el calor.
Función del aceite:
La función
del aceite es hacer uniforme el contacto del alimento con la superficie
caliente de la sartén, además de aportar sabor al plato final. Asimismo, el
alimento no se “pega” al recipiente gracias al aporte del aceite, ya que este
evita la reacción entre las proteínas del alimento y la superficie metálica de
la sartén. Se utiliza aceite en vez de agua porque el alto calor específico del
agua (4.186 kJ/gºK o 1 cal/gºC a 20ºC) indica la necesidad de aplicarmucha
energía para incrementar su temperatura, ya que una buena proporción se consume
en vibrar la molécula debido a su gran momento dipolar y a romper los puentes
de hidrógeno, pero no a calentarla. Cuando se suministra energía térmica a los
líquidos en los que no existen puentes de hidrógeno, la cinética de las
moléculas aumenta fácilmente, y, por tanto, la temperatura. Por esta razón, el
agua es menos efectiva como medio de calentamiento que los aceites de cocina,
que además de tener un calor específico menor de 1.97 kJ/gºK o 0.47 kcal/gºC,
pueden alcanzar temperaturas superiores a los 100ºC (necesarias para el
freído), que es la máxima que se alcanza con el agua líquida a presión
atmosférica.
Freído:
El aceite se
usa como medio de calentamiento de alimentos y ocurren un gran número de
transformaciones, en este proceso se incluyen en alguna de las distintas
interacciones que se presentan entre los tres componentes básicos del freído:
aceite-alimento freidor. El cocimiento en agua a presión atmosférica se efectúa
a 100ºC como máximo; sin embargo, el freído varía de 160-180ºC, aun cuando se
pueden alcanzar 200ºC, condiciones que propician reacciones en las que también
participa el contenido de aceite/grasa del alimento que se fríe, como el de las
carnes. Las altas temperaturas provocan la deshidratación de los alimentos,
parcial en el caso de carnes y casi total en el de botanas, lo que
ocasiona la absorción de aceite en los espacios que deja el agua (en las papas
llega hasta un 40%). El vapor generado favorece la hidrólisis de los
triacilglicéridos y la liberación de ácidos grasos, de mono y diacilglicéridos
y de glicerina; si el aceite es láurico (coco, palmiste), se generan jabones y
si los ácidos libres son de cadena larga, actúan como espumantes y solubilizan
los metales, facilitando la oxidación de los insaturados. Con la inclusión de
oxígeno por efecto de la aireación se forman hidroperóxidos muy reactivos que
provocan la síntesis de aldehídos, cetonas, ácidos, etcétera, con olores
característicos de rancidez. El aceite, al ser un disolvente no polar, extrae
los pigmentos y las vitaminas liposolubles y los vuelve más sensibles al calor
y al oxígeno. Todos estos cambios se reflejan en un incremento de la viscosidad
y de los ácidos grasos libres, de generación de colores oscuros y de espuma, de
reducción del índice de yodo, etcétera. Por esto, el aceite empleado debe
cumplir ciertas especificaciones para evitar su rápido deterioro, como, por
ejemplo: índice de yodo <100; índice de peróxido <1.0; ácidos grasos
libres <0.05%; mínimo 20 horas de AOM; punto de humeo 200ºC, etcétera.
De acuerdo
con la composición del alimento se presentan otros cambios: gelatinización de
almidones, reacciones de
Maillard y de caramelización, etcétera. El exceso de agua en el alimento debe
evitarse; los productos capeados, con alto contenido de hidratos de carbono
favorecen la degradación del aceite; además, en la formulación de algunos
capeadores comerciales se incluyen bicarbonatos de sodio o potasio que
propician la hidrólisis de los triacilglicéridos y la formación de jabones. Los
vegetales contienen cobre, manganeso y hierro en menos de 1 ppm, los cuales
aceleran la oxidación; del mismo modo, los sulfitos (para evitar el
oscurecimiento enzimático y no enzimático) provocan reacciones de decoloración
y olores desagradables. El diseño del freidor es el tercer elemento que influye
para lograr una buena operación industrial. El acero inoxidable es lo ideal, y
tiene que ser lo más hermético posible para evitar la luz y el oxígeno, así
como tener una relación mínima superficie/volumen; las bombas de recirculación
de aceite no deben provocar turbulencia e inclusión de oxígeno. Un programa
permanente de limpieza es necesario para evitar la acumulación de polímeros que
a su vez propician más oxidación.
Adición de
especias:
En cuanto a
la adición de especias al añadirse al final se debe a que algunos estudios mantienen que mantienen que
añadir la especias al principio del cocinado provoca la pérdida de los jugos
del alimento y deja la pieza cocinada mucho más seca. Sin embargo, hay otros
que creen en que es mejor añadirla al inicio del cocinado, ya que se crea una
costra en la superficie del alimento que evita que se expulsen los jugos del
alimento durante su cocinado. Pero de acuerdo al caso de esta receta en
particular, se evita añadir sal y especias al comienzo, ya que puede ocurrir un
proceso de osmosis, en la cual el agua tendería entrar en las verduras.
Reacción de Maillard.
Durante el rehogado, que mantiene una temperatura de fuego
alta durante un tiempo reducido, el alimento adquiere un color en su superficie
producido por la reacción de Maillard. Esta reacción consiste en una sucesión
de reacciones químicas entre las proteínas y los azúcares reductores presentes
en un alimento cuando se calienta. Se generan como productos moléculas que son
responsables del aroma y del sabor de los alimentos cuando están cocinados.
Esta reacción se lleva a cabo a temperaturas mayores de 100ºC, ya que se
necesita que el agua que contenga el alimento se evapore. Por esta razón, la
reacción de Maillard se comienza a manifestar de forma visible a partir de los
130ºC. Un indicador de que la reacción se produce es la aparición de pigmentos
coloreados, desde colores dorados hasta oscuros, obteniéndose el sabor y aroma
característicos de los alimentos tostados.
Esta reacción, conocida también como reacción de
oscurecimiento de Maillard, designa un grupo muy complejo de transformaciones
que traen consigo la producción de múltiples compuestos. Entre ellos pueden
citarse las melanoidinas coloreadas, que van desde amarillo claro hasta café
oscuro e incluso negro, y afectan también el sabor, el aroma y el valor
nutritivo de los productos involucrados; además, dan lugar a la formación de
compuestos mutagénicos o potencialmente carcinogénicos, como la acrilamida.
Para que tales reacciones se lleven a cabo se requiere un azúcar reductor
(cetosa o aldosa) y un grupo amino libre, proveniente de un aminoácido o de una
proteína.
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Ilustración 3.Reacción de Maillard. Extraído de:
http://www.ciencia.cl/CienciaAlDia/volumen3/numero2/articulos/articulo2.html
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II.
Receta de
verduras cocidas
Ingredientes:
- Verduras (al gusto).
- 1 ½ Litro de agua.
- Sal.
Procedimiento:
Añadir todas
las verduras en una olla con agua e incorporar sal al gusto. Dejar a fuego
medio y cuando empiece a hervir mantener 25 minutos.
Análisis de la receta:
El proceso de
elaboración se presentan ciertas características físico-químicas que podemos
mencionar a continuación:
Efecto de la
sal en la cocción de las verduras.
Este efecto representa una propiedad
coligativa; el aumento en el punto de ebullición; ya que la temperatura de
ebullición del agua (100ºC) aumenta si se le añade sal, pero este aumento será
bajo, ya que la cantidad de sal no es mucha, por lo que la temperatura de
ebullición no varía en la forma de cocinado del alimento.
Transferencia
de calor en el líquido.
Al hervir las
verduras en agua, la transferencia de calor en el líquido se produce mediante
convección. Se generan unas corrientes, en las que el agua más caliente se
dilata y disminuye su densidad y por tanto asciende. Cuando llega a la
superficie, el agua caliente cede calor al aire, por lo que se enfría, vuelve a
aumentar su densidad y con ello se dirige de nuevo hacia el fondo mientras que
el agua caliente del fondo asciende, este ciclo se mantiene mientras el agua
hierva.
Nota: En este
proceso no se produce la reacción de Maillard, pues la temperatura alcanzada
nunca llegará a la necesaria para que se dé dicha reacción (a partir de 130ºC),
debido al aumento del punto de ebullición por efecto de la sal.
De acuerdo a De acuerdo
a Sánchez M. (2008) En este momento existe una disminución
de la coloración que se produce al hervir las verduras de color verde. Esta se debe
a la pérdida del átomo de magnesio que se encuentra en el centro de la
estructura de la clorofila, que es la molécula causante de esta tonalidad. El calor
de la cocción facilita que el átomo de magnesio central de la molécula sea
reemplazado por átomos de hidrógeno de los propios ácidos del vegetal o del
agua de cocción si era neutra o ligeramente ácida. Por eso, se
recomienda añadir un poco de bicarbonato se consigue que no se pierda este color
verde, ya que se genera un medio básico que evita que los átomos de hidrógeno
de los compuestos ácidos del vegetal se unan en lugar del átomo de magnesio de esta
manera el pH del medio será ligeramente alcalino y no se alterará la molécula
de clorofila. Si se añade un poco de álcali en forma de bicarbonato sódico,
éste actúa así:
Los iones de sodio (Na+) se
combinan con el residuo negativo del ácido.
Sin
embargo, se debe considerar que si no se neutraliza el aporte de ácido se destruye
parte de la clorofila al tener lugar el mismo intercambio con los átomos de
magnesio que con los átomos de sodio del bicarbonato sódico.
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actividad para enseñar física y química mediante recetas de cocina. Recuperado
de http://procomun.educalab.es/es/ode/view/1513678598570
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Fenómenos de transporte: http://www.unet.edu.ve/~fenomeno/F_DE_T-165.htm
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Sánchez Guadix, M. (2008). Cómo aprender ciencia
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Sánchez Guadix, M. (2007). APRENDIENDO QUÍMICA CON EL TRATAMIENTO CULINARIO DE FRUTAS, HORTALIZAS Y VERDURAS. Revista Eureka.
Enseñ. Divul. 4(3), 489-505. Recuperado de http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=92040308
Solsona N. (2015). La química de la cocina. Revista Dossier. 349,
24-27. Recuperado de http://docpublicos.ccoo.es/cendoc/042460QuimicaCocina.pdf
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