domingo, 10 de marzo de 2019

Termoquímica en un BIZCOCHO DE YOGURT



AUTOR: Javiera Iter Carvajal.

Materiales:
  •  3 Huevos
  • 1 Yogur
  • Aceite (1 medida del envase del yogur)
  •  Azúcar (2 medidas de yogur)
  • Harina (3 medidas de yogur)
  • 1 Sobre de levadura química
  •  Ralladura de limón.
Naturaleza Química de los ingredientes:
        Huevos
Para el ser humano, el huevo es uno de los alimentos principales de su dieta, donde podemos destacar, según Sayar, que posee un aporte calórico de 75 kcal. Dentro de su estructura podemos encontrar los elementos comestibles como la yema y la clara, las cuales están rodeada de una capa protectora, llamada cascara. Sin embargo,
Tomando en cuenta la yema y la cara, existen tanto macronutrientes como micronutrientes, en distinta proporción.
Como menciona Aranera (2018), la mayor parte del huevo está compuesta por agua, siguiéndole las proteínas con estructura terciaria, como la Ovoalbúmina, la cual posee propiedades espumantes y coagula al calentarse a 80°, también se destaca la Lisozima, quien aporta estabilidad a la espuma formada y coagula a 65°.
Por otro lado, en yema, se coloca con el porcentaje mayor de grasas, encontrando, grasas saturadas, ácidos grasos y el colesterol. Además, goza de compuestos que le dan su color característico, amarillo-anaranjado, siendo estos la luteína y zeaxantina.

 Yogur
Producto lácteo que tiene su procedencia de la fermentación de bacteriana de la leche, estas bacterias ácido lácticas transforman la lactosa de la leche en ácido láctico, el que modifica la estructura de las proteínas de la leche (cuajan), lo que le da la textura cremosa, según lo planteado por ArgenBio.
Ahora bien, si miramos la información nutricional, se evidencia la presencia de colesterol, hidratos de carbono, azucares y proteínas por 100 gramos del producto, por lo que la carga calórica es de 70-100 kg, dependiendo la marca.

Aceite
El aceite de oliva es el producto obtenido del fruto del olivo, la aceituna. Está constituido por Grasas en un 98%. Son vehículo de absorción de las vitaminas liposolubles y ciertos minerales, y suponen un importante aporte energético.
(Dirección General de Salud Pública y Alimentación, Madrid)
Dentro de estas grasas se encuentra en mayor proporción el ácido oleico, que califica como un ácido graso que posee un doble enlace en su estructura y que a temperatura ambiente tiene está en fase líquida, como menciona el portal Lidiaconlaquimica (2015)

Azúcar
El azúcar de mesa, es un carbohidrato, clasificado como disacárido, es decir, la unión de dos monosacáridos, la glucosa y la fructosa, mediante un enlace glucosídico (Ester). Este se utiliza para endulzar los alimentos, como el té, poster, refrescos, etc.

Harina
La harina blanca en términos simples, es trigo molido según Ramírez (2018), este contiene almidón, proteínas solubles e insolubles, lípidos, azúcares, sales minerales, vitaminas, y agua, siendo los carbohidratos los que tiene mayor presencia dentro de esta.

Levadura Química
La levadura química, no es una levadura propiamente tal, es decir, no es un agente bacteriano que produce la fermentación, sino que es una mezcla de químicos, como el bicarbonato de sodio, crémor tártaro y vitamina C, que genera una liberación de CO2 (Compound Interest, 2016)

Limón
La Asociación Interprofesional del Limón y Pomelo, menciona que el limón contiene ácidos orgánicos, fundamentalmente ácido cítrico y en menor cantidad málico (que se consideran responsables del sabor ácido de este alimento), acético y fórmico, lo que en consecuencia le da el particular sabor ácido, con pH 2,4.

Procedimiento:
Mezcla:
  • Primero los huevos con el azúcar y posteriormente añadir el yogur y el aceite y seguir batiendo.
  • Añadir ralladura de limón.
  •  Añadir a la mezcla la harina
  • Agregar la levadura química y mezclar bien.

Horneado:
  • Verter la mezcla en un molde untado con mantequilla y harina para que no se pegue.
  • Introducir en el horno, previamente calentado, a 180ºC durante 40 min.

Análisis

Reacciones del procedimiento:

Desnaturalización por energía mecánica

Cuando se bate un huevo, el objetivo es que este se espume para que el bizcocho sea más suave al comer, para ello se utilizan una batidora, manuales o eléctricas, lo que provoca una entrada de aire a la estructura terciaria de las proteínas que contiene el huevo. Esta estructura nativa (Terciaria/Globular), posee aminoácidos hidrófilicos e hidrofóbicos, que se ordenan, de manera tal que la interacción hidrofóbica quede protegida por la hidrófilica, es decir, que este, por decirlo de alguna manera, por dentro. Entonces al agregar esta energía mecánica, se invierte este orden, por lo que el agua que contiene el huevo interacciona con la parte hidrófilica y las grasas con la hidrofóbica, provocando la desnaturalización.
Desnaturalización de forma globular de una proteína

Levadura Química
Como se mencionó anteriormente, la levadura está compuesta de Bicarbonato de Sodio y Crémor tártaro, este último activa al bicarbonato, para la formación de dióxido de carbono y agua, apoyado de los ácidos que hay en la mezcla del bizcocho.

Combustión del gas butano para el horneado

Parámetros físico químicos involucrados en el procedimiento

Tipo de sistema
El proceso de elaboración del bizcocho, posee características de sistema abierto y cerrado. Primero cuando el bizcocho se cocina, es decir, el recipiente, un molde usualmente de metal, que permite la entrada y salida de materia y energía, ósea estamos en frente de un sistema abierto. La energía fluye en forma de calor, para lograr la cocción de la mezcla y luego cuando el producto final se enfría para ser comido.
Por otro lado, el horno, tiene características de sistema cerrado, ya que mantiene toda la materia dentro para mantener la temperatura, pero el traspaso de energía se vivencia al tocar la puerta de este.


Funciones de estado
Temperatura: Antes de ser horneado, la mezcla está a temperatura ambiente, luego del horneado la temperatura ha cambiado, de manera ascendiente.
Calor
Capacidad calorífica: Para llevar a cabo la receta se necesita de ciertas herramientas, una de ella es el recipiente que contendrá. En este caso se utilizó un recipiente de metal el cual está compuesto de acero, compuesto que tiene un calor especifico de 460 JKg-1K-1, y si lo comparamos con la madera que posee 1760 JKg-1K-1, esta se demora mucho en calentarse, por lo que, si horneamos el bizcocho con un recipiente de este material, tendría una cocción más lenta, en la parte inferior y lo laterales, pudiendo así, quemarse la parte superior del bizcocho, por la espera.


Ley cero de la termodinámica
Al momento de sacar el bizcocho del horno y dejarlo a temperatura ambiente, estos alcanzaran un equilibrio térmico, de tal manera, que el cuerpo con más temperatura, transferirá parte de ella al cuerpo con mejor temperatura para llegar a dicho equilibrio.

Primera ley de la termodinámica
En las correspondiente a la combustión del gas metano y de la levadura química presenta una trasformación de energía, de su estado inicial al final, esto corresponde a la diferencia de entalpia. Y en ambas correspondería a una reacción exotérmica.
Combustión: Libera energía en forma de calor y luz



Entropía
Estos dos conceptos termo químicos, se puede enfocar en siguiente contexto, luego de la cocción del bizcocho, ¿Los ingredientes pueden volver a transformarse en los que originalmente eran? Esto puede resultar una tarea difícil, por lo cual estamos en presencia entropía menor que cero, que se fundamenta en que la mezcla para de un estado líquido a uno sólido, disminuyendo el desorden, por lo tanto, es irreversible y no espontanea. Sin embargo, los gases que se desprendieron aumentaron su desorden, por esto, la diferencia de entropía en este caso es mayor que cero.



Catalizadores
Para que la levadura química funcione, necesita de un catalizador, este son los iones hidrógenos que esté presente en la mezcla, como también la que, con ella, el crémor tártaro que, en solución acuosa, libera el ion hidrogeno, produciendo de manera más rápida el Dióxido de Carbono, que se necesita para aumentar el volumen del bizcocho, por lo tanto, disminuye la energía de activación de la reacción.
La temperatura también se puede considerar un catalizador en este caso, ya que sin ella el producto final no se obtendría.



Referencias:

Bibliografía

Araneda, M. (17 de Abril de 2018). HUEVOS Y DERIVADOS. COMPOSICIÓN Y PROPIEDADES. Obtenido de Edualimentaria.com: http://www.edualimentaria.com/huevos-composicion-y-propiedades
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