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FÍSICO QUÍMICA
DE LOS MÉTODOS
DE COCINADO
Mª Begoña Núñez de la Plaza
La charla de hoy pretende alcanzar dos
objetivos fundamentales:
Comprender las bases
fisicoquímicas de los
procedimientos
culinarios
Utilizar la cocina para
demostrar la belleza de
la ciencia: aplicaciones
didácticas de la cocina
La Cocina nos hizo inteligentes…
En la revista Scientific American,con el título de “La cocina
cerebral”, aparece una entrevista con el primatólogo y
profesor de Antropología Biológica en la Universidad de
Harvard, Richard Wrangham que afirma que “El secreto de
nuestra evolución reside en la cocina”.
Afirma que el Homo erectus” había desarrollado un 50% más
de cerebro que su antecesor el Homo habitalis y reducido
notablemente el tamaño de sus dientes y tracto digestivo,
debido a la ingesta de alimentos cocinados, más fáciles de
digerir y con un mayor contenido proteico
¿Qué haríamos si nos ofreciesen un
menú como este?
Primer plato: Proteínas desnaturalizadas, polipéptidos,
aminoácidos, polisacáridos, celulosa, colesterol, y
ácidos linoléico, propiónico y oléico.
Segundo plato: Proteínas con isoleucina, leucina,
lisina, metionín, hierro, fósforo, magnesio, zinc,
niacina y riboflavina
Postre: Lactosa, caseína, lactalbumina, calcio y fósforo
y además ácido málico, más polisacáridos, ésteres
amílico y fórmico y acetaldehído.
LABORATORIO Y COCINA
– Procedimientos
– Instrumentos
FINALIDAD DE LA PREPARACIÓN
CULINARIA DE UN ALIMENTO
Modificar sus cualidades organolépticas y su textura para facilitar su
ingestión y elevar el placer gastronómico asociado. Para ello, se somete
al alimento a una serie de procesos físicos y químicos que cambian su
estructura y generan nuevas sustancias.
También se modifican sus propiedades nutricionales y sanitarias del
alimento cocinado.
En ocasiones el tratamiento del alimento evita su degradación por
bacterias: son las técnicas de conservación como en los casos de la
salazón, el ahumado o el encurtido
Las propiedades nutricionales, en general, empeoran debido a la
destrucción química de micronutrientes contenidos en el alimento
fresco, pero las propiedades sanitarias mejoran considerablemente,
cuando se crean condiciones físico-químicas que retardan la
putrefacción.
CUALIDADES ORGANOLÉPTICAS
a más significativa es, el sabor. Muchas operaciones culinarias provocan la
liberación, la concentración o incluso la formación de sustancias sápidas
importantes para el disfrute de la comida.
No menos importante es el olor; ya que gran parte de la percepción gustativa de los
alimentos está relacionada con la liberación en la boca de moléculas volátiles que
ingresan en la nariz a través de las coanas nasales.
Pudiera parecer que el tacto y el oído tienen menos importancia en la gastronomía,
pero recientes investigaciones han permitido conocer que el tacto en boca del
alimento es un factor importante en la sensación gastronómica y el oído tiene su
papel en la agradable sensación que producen los alimentos crujientes.
El último sentido, es la vista: no produce la misma sensación un plato bien
presentado y de aspecto agradable que, el mismo alimento servido de cualquier
modo. Muchas elaboraciones culinarias tienen como finalidad mejorar el aspecto del
plato
L
PROPIEDADES TEXTURALES
La textura es una propiedad colectiva de la materia, el término textura
refiere a la sensación que produce al tacto el roce con una determinada
sustancia
RECEPTORES SENSORIALES PARA LAS TEXTURAS
A) Receptores superficiales o sensitivos:
En boca, su estimulación define las propiedades físicas de los alimentos,
tanto intrínsecas (dureza, resistencia, elasticidad, fibrilaridad) como
extrínsecas (tamaño, granularidad, coeficiente de fricción, crujiente,
cristalino, ardiente, frío, granizado …).
B) Receptores de la postura de la boca y lengua que definen:
1. Las cualidades de los alimentos blandos y sus mezclas: untuosidad,
sequedad, hidratación, pegajosidad, etc.
2. Los fenómenos de fractura (crujiente – crocante) percibidos por las
encías y los dientes durante la masticación.
PROCEDIMIENTOS CULINARIOS
PROCEDIMIENTOS CULINARIOS FÍSICOS
MEZCLAS CULINARIAS
PROCEDIMIENTOS QUÍMICOS
ACTIVADOS POR ADICIÓN DE NUEVOS
REACTIVOS
ACTIVADOS POR ADICIÓN DE CATALIZADORES
ACTIVADOS POR TRANSFERENCIA DE CALOR
PROCEDIMIENTOS CULINARIOS FÍSICOS:
no cambia la naturaleza de los alimentos,
sin cambios en la composición
Se pueden considerar los siguientes procedimientos físicos:
El exprimido
El licuado
El picado
El majado
El filtrado
El rayado y pulverizado
El machacado o golpeado
La disminución de la temperatura
La formación de mezclas y/o
disoluciones
MEZCLAS CULINARIAS
Se mezclan diversos alimentos para:
combinar sus sabores
buscar reacciones químicas entre sus componentes.
Tradicionalmente se distinguen dos tipos de mezclas:
Mezclas heterogéneas o groseras: son aquellas en las que sus
componentes son distinguibles a simple vista. En cocina son
abundantes los ejemplos de mezclas de este tipo; prácticamente en
todas las preparaciones culinarias se pueden distinguir componentes
a simple vista.
Mezclas homogéneas o disoluciones: son las que presentan
propiedades homogéneas lo que suele coincidir con un aspecto
homogéneo a simple vista ya que la mezcla se basa en partículas de
tamaño inferior a la capacidad de discriminación del ojo humano.
La difusión y osmosis en la cocina
Al echar una bolsita de infusión en un vaso de agua
hirviendo observamos como se tiñe debido a la difusión de
sustancias solubles de las hierbas desde un medio más
concentrado a otro más diluido, hasta que la concentración
dentro y fuera de la bolsita se iguale. Las paredes de la
bolsita son permeables.
Cuando las membranas son semipermeables, solo permiten el
paso del disolvente hasta igualar las concentraciones. Se cogen 3
hojas de lechuga y se sumergen durante 2 horas en agua, en
agua salada y en agua azucarada. El primer trozo, aparece fresco
y turgente, los otros están lacios
En el 1º caso, el agua es un medio hipotónico y debe pasar agua
del medio al interior de las células, por eso quedan turgentes,
llenas de agua. En los otros , la concentración del medio era
mayor que en el interior de la célula (medio Hipertónico) por eso
sale agua del interior de las células y adquieren ese aspecto
arrugado.
La osmosis se utiliza en el secado de jamones, bacalao…
PROCEDIMIENTOS
CULINARIOS QUÍMICOS
Se pueden considerar químicos aquellos
procedimientos culinarios que provocan
cambios en la composición de las sustancias.
Desde este punto de vista se pueden clasificar los
procesos químicos culinarios en tres categorías:
Procesos activados por adición de sustancias reactivas.
Procesos activados por adición de catalizadores
Procesos activados por transferencia de calor.
PROCESOS ACTIVADOS POR ADICIÓN
DE NUEVOS REACTIVOS que cambie las
condiciones químicas del medio
Se añaden ácidos débiles, vinagre o limón, para desnaturalizar
algunas proteínas. Con ello se consiguen dos efectos:
El alimento sea más tierno
S crean unas condiciones adversas para el crecimiento de
microorganismos. Método de conservación
Los procedimientos más usados son:
ESCABECHAR (carne o pescado) Y ENCURTIR (frutas y verduras)
ADOBAR, MACERAR Y MARINAR. se añaden sustancias sápidas en
disolución
COCCIÓN CON AZÚCAR, CONSERVACIÓN EN ALCOHOL
SALAZÓN Y AHUMADO Su finalidad es la creación de condiciones
adversas al desarrollo de microorganismos
PROCESOS ACTIVADOS POR
CATALIZADORES
No es habitual que los catalizadores
intervengan en procesos culinarios.
La bromelina, enzima contenida en la piña tropical es una
peptidasa. La adición de bromelina es utilizada en algunas
preparaciones para hacer la carne más tierna. Por otro lado
dificulta la obtención de platos que utilicen gelatina como
viscosante ya que ataca e hidroliza esta proteina debilitando
la formación de gel.
Otro ejemplo muy corriente de uso de enzimas es la
preparación de queso utilizando la renina (cuajo) del
estómago de rumiantes.
PROCESOS ACTIVADOS POR
TRANSFERENCIA DE CALOR
Son los más habituales y característicos. Al proporcionar energía a un alimento tienen lugar:
Se favorece la reacción entre moléculas originándose nuevas moléculas que contribuyen a su
calidad gastronómica. Por su importancia cabe destacar:
reacciones de Maillard. el conjunto de reacciones entre azúcares y aminoácidos, ocurren
a los 170°C, originan multitud de moléculas sápidas y comunican el característico color
dorado.
las reacciones de caramelización basadas en la degradación térmica de los azúcares a
partir de 150°C.
Se desnaturalizan proteínas. En muchos casos las proteínas globulares, como las
ovoalbúminas, pierden su estructura en ovillo por el calor y coagulan asociándose en forma de
gel químico. También es importante la destrucción de proteínas fibrilares, como el colágeno lo
que determina la disgregación del tejido y se hace más tierno.
Favorece la solubilidad de sustancias poco solubles como el caso del almidón y también la
formación de emulsiones lipídicas permitiendo la incorporación al medio acuoso de grasas
presentes en los alimentos.
A partir de 100°C el agua líquida pasa a vapor. La formación de vapor en el seno de la
preparación tiene un papel destacado en muchas masas utilizadas para bizcochos, pan y otros
productos horneados y fritos. La pérdida de agua por vaporización es la base de la
concentración de caldos y salsas.
MÉTODOS CULINARIOS BASADOS
EN LA TRANSFERENCIA DE CALOR
Utilizando las diversas formas de transferencia de calor, por
separado o combinadas y teniendo en cuanta las
condiciones del medio se pueden considerar los siguientes
métodos culinarios:
Grill y asado a la parrilla: radiación infrarroja
El horno tradicional: convección de aire y radiación débil
Fritura a la plancha y salteado: conducción
Fritura por inmersión: convección en grasas
Hervido: convección en agua
Hervido al vapor
Microondas: radiación
La carne
Se cocina:
Para evitar bacterias
Para hacerla más
digestiva
Para mejorar su sabor
Para reducir su dureza
Composición:
Agua 75%
Proteínas 15-20%
Lípidos 3%
Sustancias nitrogenadas no
proteicas (1%)
Glucógeno (1%)
Sustancias minerales (1%)
LA DESNATURALIZACIÓN DE
LAS PROTEÍNAS
Consiste en romper los enlaces que mantiene la estructura tridimensional de una proteína, es la perdida
de su estructura secundaria, terciaria y cuaternaria y quedando la estructura primaria (cadena de
polipectidos).
Maneras de desnaturalización
a) Si aumentamos la agitación de las moléculas al comunicar energía calorífica; es el caso de la
coagulación de las proteínas del huevo y de la leche al hacer un flan. El calor suministrado hace
que las moléculas de las proteínas adquieran un movimiento tal que es capaz incluso de vencer las
fuerzas de repulsión eléctricas. De esta manera se juntan, coagulando la masa del flan.
b) Si anulamos las cargas eléctricas; esto es lo que ocurre al añadir un ácido como el zumo de
limón o vinagre a la leche. Las cargas eléctricas que contiene el ácido anulan las de las cadenas
proteicas al ser de signo contrario y la caseína de la leche coagula.
c) Si aumentamos la agitación de las moléculas por medios mecánicos: por ejemplo al batir la clara
de huevo, el procedimiento es idéntico al de calentar.
d) Si deshidratamos con sustancias como el alcohol que provocan la desnaturalización de las
proteinas de la clara del huevo al formar un nuevo enlace entre las cadenas de proteínas. La
acetona produce el mismo efecto que el alcohol.
LA DESNATURALIZACIÓN DE
LAS PROTEÍNAS DEL HUEVO
NUEVOS APARATOS DE COCINA
El rotaval
ELABORACIONES DESTINADAS A EVITAR LAS
INTOLERANCIAS O ALERGIAS ALIMENTARIAS:
NUEVOS INGREDIENTES
PECTINAS
"El descubrimiento de nuevos platos
contribuye más a la felicidad de la
especie humana que el descubrimiento
de una nueva estrella“
(Jean-Anthelme Brillart-Savarin)