Algunas curiosidades científicas de la cocina doméstica

1. Algunos misterios científicos de
la cocina
Joaquín Sevilla

2. Algunas curiosidades científicas
de la cocina doméstica
Joaquín Sevilla

5. ¿De dónde viene el sonido de la
tetera?
Pongamos agua a calentar a ver qué observamos

6. Vale cualquier fuente de calor , una
vitrocerámica mismo.
Comenzamos con el agua del grifo, a 16 C
en este caso

7. El agua se va calentando, se establecen
corrientes de convección

8. ¿Cómo es posible que
veamos la convección?

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

10. 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

11. 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)

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

13. Ebullición nucleada

14. 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.

15. 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.

16. 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

17. ¿Poner la tapa en este proceso importa mucho?
T
La 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

18. 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

21. ¿Cuánto tarda en cocerse una
patata?

22. En 12 minutos tenemos el
agua en ebullición franca,
100ºC (aprox.)
Lo primero es
el tiempo que tarda el agua en hervir

23. Experimento 1. Temperatura en el centro de la
patata

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

25. Ponemos 3 patatas parecidas (de unos 100 g)
Experimento 2. Avance de la cocción

26. 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.

27. 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

28. ¿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

31. ¿Podemos acelerar los tiempos de
cocción?
De hecho los tiempos se reducen entre 3 y 5 veces,
dependiendo de la olla y del alimento.

32. ¿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)
200ºC
175ºC
100ºC
Temperaturas típicas de un rango de variación grande

33. 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

34. El diagrama de fases del agua

35. 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!

36. 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-wl
Parte de un curso entero de ciencia y gastronomía de Harvard que está disponible entero

37. Reinventada y patentada a comienzos del XX

40. ¿Qué hace que se mueva el agua?

41. El vapor acumulado genera presión y
fuerza

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

44. • 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

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

49. “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)

53. ¿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

54. ¿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
-…

55. ¿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

56. Algunas curiosidades científicas
de la cocina doméstica
Joaquín Sevilla

58. ¿Por qué son “conservas” mermeladas y
embutidos?

59. 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

60. ¡¡ 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

61. Las paredes celulares son
semipermeables
• Así, un microorganismo en un
medio “supertónico” pierde su agua
intracelular y queda, sino muerto, al
menos inactivado.

62. 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

63. ¿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

64. 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?