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sábado, 12 de mayo de 2012

Cocina y quimica en el bachillerato


Gastronomia  Molecular  en  el  bachillerato

Con esta  actividad  queremos  alcanzar  una serie  de  objetivos, el más importante  es que los  alumnos aprendan la  interdisciplinaridad  en  el mundo de la investigación científica,  y desde el punto de la  fisica, química  y biologia  realizaremos una actividad  relacionada  con la gastronomia  molecular; pretendemos  que  los  alumnos  trabajen en  equipo  ganando así en interconexión entre  ellos, juntos  lograran  un  objetivo  común  ,para lo cual  cada  grupo  en  el que dividiremos la  actividad  desarrollara un apartado  que  aportara  al común de la clase. Pretendemos  que  sea  una actividad  no sesgada  sino que participen  todos los bachilleratos  de la rama  científica  , tanto  teconologicos  como biosanitarios  e incluso  estará abierta la actividad  a alumnos  de  disciplinas  mas  humanisticas  interesados  en la ciencia  y como esta  esta presente  en la  vida  cotidiana.Queremos  que  con la actividad  crezca  en  ellos  una actitud positiva  hacia la  ciencia  y como esta  afecta a  su vida  cotidiana  que no es algo meramente  academico.Si logramos  todos  estos  objetivos  quizas  creemos  pequeños  divulgadores  pero  lo mas  importante  grandes  ilusionadores por  el tema  cientifico.
El tema del que vamos  a tratar   es  la  quimica en  la   Gastronomia  Molecular,que  aunque parezca  una  cosas  muy  moderna   ya Catalina  de Medicci http://es.wikipedia.org/wiki/Catalina_de_M%C3%A9dici  , creadora  de  un  buen  laboratorio   gastronomico. y Jean Anthelme Brillat  http://es.wikipedia.org/wiki/Jean_Anthelme_Brillat-Savarin (1755-1826)  este  gastronomo  francés  se  intereso  en  la  època  de la  revolución francesa  por la  relación entre la  química de los  alimentos  y su  èxito  final.
  Realizaremos  estas actividades porque,  en   el  apartado  del aprendizaje  de  ciencias  ,  la  queja  mas  común en  nuestros  alumnos  es  que ,  las ciencias  estan  alejadas  de la   vida  cotidiana   así como,   preguntas  reiterativas  del  tipo , para  que  sirve en  la  vida  real  la  fisica  y la quimica.
Con esta  actividad   vamos  acercar los procesos  quimico-fisicos  en  la vida  cotidiana , que  existe   mas  doméstico  que la  cocina , veremos   y aprenderemos  como  muchos  de  estos   cambios  en  la  cocina  están  relacionados  con  cambios    fisico- químicos  que  hemos  ido  estudiando  a lo largo del curso.
Esta  actividad   la  contextualizaremos  temporalmente  en  un  período  cercano   a las  vacaciones  de  Semana  Santa  , e n  el  cual  en   Bachillerato  habremos ,  obtenido   ya  el aprendizaje  de todos   los  fundamentos   fisico-químicos.
No  solo  con esta  actividad  realizaremos  esto  sino  que   vamos a  potenciar  el   trabajo  en  equipo.  el uso  de  un método  científico   y    haremos  ver  a los  alumnos  como  es  una  investigación y  como  aquello  que  aprendieron  en  el  aula  puede  salir  de  ella  y   ayudarle  cada  instante  de  su  vida    culinaria .  Haremos  que  la  ciencia  sea  activa  repasaremos  distintos  conceptos  así  como   aprenderán al  trabajo  interdisciplinar    , es  decir ,   en   la  reacción de  Maillard   no  solo necesitamos  de la   física  .  sino también   , química  , biología   e incluso  matemáticas.Repasaremos  conceptos  aprendidos  en  distintas   disciplinas  ,   conceptos  como:
- Tejido. Fibras  musculares.
- Carbohidratos, lípidos.
- Reacciones  orgánicas
- Oxidacion  reducción.

Si  en  nuestro propio centro no  encontramos  el material  necesario para la  actividad  , concertaremos  una  visita  a una  Escuela  de  Hostelería  , donde   se mostraran  dispuestos  a realizar  de  forma lenta  las  recetas  seleccionadas. Esta  realización de la  receta   ira  acompañada  de un trabajo previo por  parte  del  alumno, junto  con  el  cocinero  en  cuestión o  con  el  profesor  si  se hace  en  el mismo centro  , explicaremos   los  cambios que s e producen  en la  elaboración  para  ello, se darán  a  elegir  2  recetas; las  cuales  serán:
- Carne  a la  Maillard.
- Caramelizacion  cebolla.
En  cada  receta    vamos  a repartir  a los  alumnos  una  serie  de  tareas:
En  la primera  receta  carne  ala Maillard.
Entendemos  por  Maillard  o  Pardeamiento  no enizimático. Con  sencillas palabras  sería , el pardeamiento  de la  carne  cuando la  cocinamos.

Un grupo de los  grupos  de  alumnos  nos  contará  que  es  la  Reacción  Mailhard, se  valora   tanto  el contexto  histórico  de  su descubrimiento  , y como ha   ido  evolucioando   en la  cocina.
Para  saber  un poco  mas  sobre  esta  reacción.




El 27 de noviembre de 1911 el químico francés Louis Camille Maillard presentaba el resultado de sus investigaciones en la Academia de Ciencias bajo el título La acción de los azúcares sobre los aminoácidos









Cuando las moléculas que contienen el grupo químico amino, como los aminoácidos, se calientan en presencia de azúcar, se produce la eliminación de una molécula de agua y ambos componentes se unen formando lo que se llama una “base de Schiff”. Este compuesto deriva, con mayor o menor rapidez, en otro llamado “compuesto de Amadori” Este nuevo compuesto reaccionará con otros formando moléculas con forma de anillo o cíclicas, que los químicos llaman aromáticas pues, como su nombre indica, confieren las propiedades “olorosas” a las sustancias que las contienen.





La reacción de  Maillard, es  una  reacción  , para  empezar  a  elaborar  el  trabajo  los  alumnos pueden ver  el siguiente  video.

A partir  de  estos  datos   necesitaremos   tambien  elaborar,  como  se  da  este  tipo de  reacción  o en carnes y  en  verduras.Ya que  las  carnes  tendremos   que  tener  en  cuenta   , la  estructura  de  la carne.
La mayoria  de la  carne es  del tejido  muscular  de  un  animal:La mayoria  de los  músculos  animales contienen  un  75%  de  agua,20% de proteínas y 5%  de materia  grasa, carbohidratos , proteínas.Los  músculos  estan  formados  de  bloques  de  células  llamados   fibras.

  • Fibra muscular: Esta  formada principalmente  por  proteínas la  miosina  y la  actina.

Cuando  aumentamos  la  Tª  a partir  de  40ºC  , las proteínas  se  desnaturalizan ,  se  produce  una  disminución tanto  en  longitud  como  en  diamétro. fibras  que  se  traduce  en que la  carne  se  encuentra  más  dura.

  • Tejido  conjuntivo.Principal   componente  el  colágeno.Podemos  apreciar  como   existen  como  3  moléculas  entrecruzadas  entre  sí.Al  aumentar  la Tª  logramos  que  estas  3 moléculas  se  separen   y  este  más  blanda.El  colágeno  se  fundira  y se  convertira  en   gelatina.





  • Grasa: Las moléculas    que  se  encuentran  en  ellas  son las  que  le  dan  el  flavor ****  a la  carne, por  eso  es importante  que  estas  moléculas  no  escapen  de la  carne  cuando la  cocinamos, ademas   dan lugar   a un efecto lubrificante   que  nos  ayuda  en  la  masticación.
  • Agua.Forma parte de  más  del  60%   de la  carne  , si  esta  se  escapa   tras  la  acción de  cocinar la  pieza  quedara  seca.


En la   estructura  de la  carne   tendremos  que  tener  en  cuenta, las  distintas  fibras  de  las  que  estan formadas  las  carnes. que  tendran  mucho que  ver  en  la  reacción de  Maillard.
Asi  que  nuestro primer  grupo de  alumnos  nos  enseñara  antes  de  comenzar  la  receta  en  que  consiste  la  reacción de  Maillard  y todos  sus  características.
2º Grupo de  alumnos  se  va  a  encargar  de  cocinar  y a  su vez  tomar  los  datos  necesarios.
Material  a  utilizar:

  •  Balanza.
  • 15 pesa   sustancias (vidrio  de  reloj)
  • 5 termometros  digitales  con  sonda  de  cable.
  • regla   graduada
  • Microondas.
  • Tabla  de  cortar.
  • Tijeras
  • Piezas  de  carne  cortadas  de  formas   regulares.
  • Sal  común.
  • Aceite  de  oliva.


Protocolo.
Realizaremos   trozos  de  carne   mas  o menos  todos  regulares , si  es  necesario los  recortaremos  con las  tijeras.
Realizaremos   tantos trozos como  tipos de  cocinado  vayamos  a usar  y podremos  usar  distinas   clases de  carne para    ver   como  varian las  condiciones.
Sobre los  vidrio  de   reloj pesaremos  las  sustancias  y pondremos  una  etiqueta para  tenerlos identificados.
Sera   medir la  longitud  de  cada pieza  y  anotaremos los distintos  datos. En  nuestro  experimento,  usaremos  carnes  sin  sal  , con  sal,  en  Microondas  y a  distintos  tiempos; ademas  tomaremos  datos  de


  • Tª interior 
  • Dureza en el Centro. 
  • Masa inicial y final 
  • Longitud inicial y final 
  • Aspecto , color,Aroma

El dia  de la práctica  se os  repartira  una  hoja  excell para  rellenar  los  datos , debido  a problemas  técnicos  no es posible  incluirla  en   esta  entrada  del  blog.
- Plancha 3 min
- Plancha 5 min.
- Plancha  8 min.
- Plancha  8 min  echando  sal  sobre la pieza.
- Ebullición  8 min.
- Microondas  1 min
- Microondas 2  min
- Microondas 3 min.
Una  vez  cocinadas   volveremos  a medir  y pesar  las piezas.Mediremos  la  Tª en  el centro  de la pieza.
Se  estiman las  condiciones organolépticas.

Realizaremos   la practica   asi  mirando  este  video   podemos  hacernos  una idea  de lo que  queremos  realizar   es la  carne  a  distintas  temperaturas.


Estas reacciones se favorecen con:


  • Alta temperatura 
  • Pérdida de agua (desecamiento) 
  • Alcalinidad (primeros estadíos) 
  • Concentración adecuada de los reactivos 
  • Tiempo



Según  la  recogida  de  datos  diremos  cual  es la  opción  mas  adecuada y realizaremos  una  serie  de conclusiones   en una  clase posterior  en  el aula.
Nos  vamos  a  dar  cuenta  que:
- Uso  de  microondas  sin  grilll  nos  da  lugar  a la peor   calidad  y sabor  de la  carne , recomendable  no  usarlo  a  no ser  que  sea  imprescindible.
- Carnes  con  poco  tejido  conjuntivo.Se  usan altas Tª  y  tiempos  cortos, asi conseguimos  que  el  exterior  tenga  ese  color  marrón y  el  interior  no se  endurezca.Podriamos  usar  plancha,fritura,  asado.





















- Piezas  con  mucho  tejido  conjuntivo.Largos períodos  de  tiempo  a Tª moderadas, asi  el  colágeno  de este  tejido  se   desnaturaliza  y  la  carne  se hace  mas  blanda.Guisos  os  estofados.













En  esas  conclusiones   si  todo  fue  correcto  aprenderemos   varias  cosas:

Método  alternativo   la  Caramelización

Tambien  podemos  hacer   el  dorado  o pardeamiento  de la  carne  se puede  hacer  aplicando  líquidos  azucarados a  su superficie,  tal  como  una  disolución de  miel. o  sin ir   más lejos , azúcar (sacarosa)  disuelta  en  agua   y  zumo  de  limón  ( acido  cítrico) ; el limón   descompone   e hidroliza  la   sacarosa  en glucosa   y fructosa, simples  monosacaridos; que  reacccionaran  con las proteínas  de  la  carne  llevándose  a  cabo  las  reacciones  de  Maillard, facilitando  la  caramelización u oxidación de  azúcares, con  lo  cual  se  produce  la  caramelización conjuntamente  con  las  reacciones  de  Maillard.

Para  finalizar  la sesión  , os  explicaré porque   lloramos  con las  cebollas  y como podriamos  evitarlo.

Al cortar  la  cebolla   con  el cuchillo estamos  mezclando  una  enzima  y  una proteína produciendo  un  compuesto sulfurado llamadao oxido sulfúrico de propanoetiol   que  ataca  a las  glándulas lagrimales y produce  ese olor  característico.Al  ser  soluble  en  agua,  al  cortar la  cebolla  con  el cuchillo mojado en agua  evitaremos  el que  lloremos.





****  Flavor:El flavor se define como el conjunto de percepciones de estímulos olfato-gustativos,
táctiles y quinestéticos que permite a un sujeto identificar un alimento y establecer un criterio, a distintos niveles, de agrado o desagrado. Básicamente, el flavor es el resultado de la estimulación durante la degustación de dos sentidos: el olfato y el gusto. El olor está inducido por compuestos volátiles
del alimento, los cuales estimulan los receptores olfativos a nivel retronasal, mientras que el sabor generalmente está inducido por compuestos solubles en agua de mayor peso molecular, que estimulan los receptores gustativos de la boca. La percepción del flavor depende a su vez de las propiedades táctiles y térmicas del alimento y de la sensación en la boca (jugosidad, astringencia, etc.)


Documentos  elaboración:
- Ciencia  con  buen  gusto.
http://www.telefonica.net/web2/cienciaconbuengusto/
_ La  Gastronomía  de  Joseé  Soler .Pequeña Enciclopedia  Gastronómica.
http://www.gastrosoler.com/index.htm
- Blog  khymos:
http://blog.khymos.org/2008/09/26/speeding-up-the-maillard-reaction/
- Arte  y ciencia  del   buen  comer
http://www.delbuencomer.com.ar/index.htm
- Cocina  científica
https://sites.google.com/site/cocina4ingenieros/ciencia-y-tecnologia/conceptos-basicos/Alimentacion/reaccion-de-maillard