Algunos misterios científicos de la cocina

Joaquín Sevilla

Algunas curiosidades científicas de la cocina doméstica

Joaquín Sevilla

¿De dónde viene el sonido de la tetera?

Pongamos agua a calentar a ver qué observamos

Vale cualquier fuente de calor , una vitrocerámica mismo.

Comenzamos con el agua del grifo, a 16 C en este caso

El agua se va calentando, se establecen corrientes de convección

¿Cómo es posible que veamos la convección?

A 35º C más o menos empiezan a aparecer burbujitas en el fondo

48 C

66 C

Las burbujas del fondo siguen creciendo a medida que aumenta la temperatura, cada una en su sitio.

De vez en cuando alguna se suelta y sube a la superficie

Esas burbujas son de aire que precipita al aumentar la T

La solubilidad de gases en líquidos disminuye con la temperatura, al contrario de lo que ocurre con la de sólidos (como bien sabemos por el azúcar o aún más el cacao)

Luego comienza el ruido, y poco después se ven burbujas que aparecen y desaparecen sin llegar a la superficie. (T = 95ºC aprox.)

Ebullición nucleada

La convección y la ebullición nucleada necesitan gravedad. En 2001 lo comprobaron directamente en la ISS

Es una situación especialmente eficiente para la transmisión de calor.

Lo s reactores BWR y los generadores de vapor PWR se diseñan para trabajar ahí.

La convección y la ebullición nucleada necesitan gravedad. En 2001 lo comprobaron directamente en la ISS

Es una situación especialmente eficiente para la transmisión de calor.

Lo s reactores BWR y los generadores de vapor PWR se diseñan para trabajar ahí.

El ruido de la tetera lo hacen las burbujas de la ebullición nucleada al colapsar

Pero ya que teníamos una cazuela con el agua hirviendo hagámonos otras dos preguntas

¿Poner la tapa en este proceso importa mucho?

TLa temperatura T varía en función del balance entre el calor que entra (flecha roja) y el que sale (naranja)

La tapa no afecta a la flecha roja, pero a la naranja si, mucho

El agua que se evapora en la superficie del agua se lleva muchas calorías, si no la retenemos se pierden

Sí

SAL ¿Cuándo la ponemos? ¿importa el tipo de sal?

Da igual

Es cierto que disolver sal aumenta la temperatura de ebullición… pero echando números mucha sal hay que poner para que ese cambio sea de 0,2C

(En agua del mar, 35 g/l sube 0,7 C aprox.)

El tipo de sal tampoco influye, ya que se va a disolver completamente, y ahumados o tintes suponen mínimas trazas que en disolución se pierden

¿Cuánto tarda en cocerse una patata?

En 12 minutos tenemos el agua en ebullición franca, 100ºC (aprox.)

Lo primero es el tiempo que tarda el agua en hervir

Experimento 1. Temperatura en el centro de la patata

En el momento indicado por la flecha se sacó de la cazuela (min 11)

Ponemos 3 patatas parecidas (de unos 100 g)

Experimento 2. Avance de la cocción

4 min

6,5 min

9 min 5 mm

7 mm

10 mm

Las vamos sacando a tiempos medidos.

Las cortamos inmediatamente (para que cese la cocción)

comprobamos el avance de la cocción.

En patatas de este tamaño (y variedad) la cocción avanza a poco más de 1 mm/ min

Lo que se ve es la gelatinización del almidón, que en la patata ocurre a 60 – 65 ºC

4 min 12min

¿La sal en el agua se incorpora a la patata?

Ese trocito estaba totalmente soso.

La difusión de la sal funciona de forma análoga a la transmisión del calor, pero mucho más lentamente

Las gotas de agua que salpicaron en la vitrocerámica, al evaporarse dejaron cristalizada la sal que llevaba disuelta

No. Además acaba donde no debe fácilmente

¿Podemos acelerar los tiempos de cocción?

De hecho los tiempos se reducen entre 3 y 5 veces, dependiendo de la olla y del alimento.

¿Por qué una olla acelera la cocción?

• La cocción es la trasformación química de los alimentos producida al mantenerlos a temperaturas altas.

Aire caliente en el horno (Asado)

Aceite hirviendo (Frito)

Agua hirviendo (Cocido)

200ºC175ºC

100ºC

Temperaturas típicas de un rango de variación grande

Mayor presión, mayor temperatura, menor tiempo

• Las ollas son recipientes presurizados

Típicamente a 2 atmósferas (absolutas), lo que equivale a una temperatura de ebullición del orden de 120ºC

El diagrama de fases del agua

La primera olla de la historia, en el S XVII

Curioso científico, amigo de Leibniz, Huygens y, como no, Boyle

“French-born British physicist” dice la enc. Britanica, ¡cómo son los ingleses!

El invento sirvió para curiosos experimentos científico- culinarios de los sabios de la ápoca

Esta reseña está tomada de este magnífico vídeo, http://www.youtube.com/watch?v=TH9R0J36n7w&feature=g-wlParte de un curso entero de ciencia y gastronomía de Harvard que está disponible entero

Reinventada y patentada a comienzos del XX

¿Qué hace que se mueva el agua?

El vapor acumulado genera presión y fuerza

¿Por qué saben tan diferente los cafés de distintas cafeteras?

• En el café hay múltiples sustancias con solubilidades distintas.

• A mayor temperatura de contacto entre agua y café más sustancias se disuelven

• Esa mayor temperatura se consigue con más presión

• Esos sabores no se compensan con más concentración de las primeras sustancias

¿Qué pasos clave hay que cuidar en unos champiñones al ajillo?

“Infusión”. Disolución de sustancias (liposolubles) del ajo y la guindilla en el aceite. A temperaturas altas más rápido

Eliminar (¿reducir?) el agua que va escapando de las

células del champiñón

“Dorar”. Reacciones de Maillard (150ºC y autocatalizada)

¿Qué podemos concluir de todos estos procesos?

Del lado científico :

-Solubilidad (de gases y sólidos). Liposilubilidad-Variación de la solubilidad con la temperatura (café)-Ebullición nucleada-Transmisión del calor (convección, conducción en esfera)-Difusión (de la sal)-Presión para aumentar la temperatura de ebullición-Presión para mover líquidos (cafetera)-Mecanismos de mantenimiento de una temperatura fija-Reacciones de Maillard-Ósmosis como mecanismo de conserva-Ósmosis en la “gestión” del agua celular del alimento

¿Qué podemos concluir de estos procesos?

Del lado culinario:

-Poniendo la tapa hierve antes-Da igual cuando pongas la sal y cual sea-Aún fuera del fuego la patata sigue cociendo 15 minutos-Se cocina más rápido a más presión-Cafeteras de mayor presión hacen café más “fuerte”-Quitar o reducir el agua que liberan los champis-Calentar bien para “churruscar” (Maillard)-Conservas por altas concentraciones de sal o azúcar-…

¿Qué podemos concluir de estos procesos?

De ambos:

Incluso en los procesos aparentemente más simples la cocina no es un laboratorio: hay multitud de variables poco controladas. Por eso se suele cocinar “en lazo cerrado”, y hay que probar de sal, pinchar la pata, etc.

Conocer los procesos que se producen ayuda a cocinar mejor

La cocina (tanto doméstica como industrial) se beneficia enormemente de todos los avances científico- tecnológicos

Algunas curiosidades científicas de la cocina doméstica

Joaquín Sevilla

¿Por qué son “conservas” mermeladas y embutidos?

Una conserva es una preparación que evita que los alimentos se estropeen, que se pudran.

¿Qué es exactamente “pudrir”?

Pues que se nos adelantan otros seres vivos y se lo comen antes que nosotros. Microorganismos: bacterias, hongos…

Conservas

¡¡ Microorganismos y azúcar !!

• Parecería que en la mermelada (fruta con una altísima concentración de azúcar) los microorganismos deberían ponerse las botas, dado que el azúcar es un nutriente fundamental.

• La clave no está en “azúcar”, sino en “altísima concentración”

Ósmosis

Las paredes celulares son semipermeables

• Así, un microorganismo en un medio “supertónico” pierde su agua intracelular y queda, sino muerto, al menos inactivado.

Volvemos a la pregunta inicial

• ¿Tiene algo en común ambos alimentos?

• Concentraciones muy altas de algún soluto capaz de producir plasmolisis a los microorganismos que comerían ese alimento

¿Hay más casos de conservas de este tipo?

• Con la elevación de concentración producida de forma natural (por desecación):– Pasas (uvas, ciruelas, higos, orejones, etc.)

• Con añadidos para elevar la concentración:– Salazones (bacalao, anchoas, etc.)

• Procesos mixtos:– Sal + curado (Jamón, embutidos, etc.)

Muchísimos

También hay más ejemplos de ósmosis y cocina

• ¿Cuándo se le echa la sal a las carnes a la brasa (al chuletón)?

• ¿Cuándo se le echa la sal al sofrito de cebolla?