II. ANTES DE LA COMIDA

EN ESTE cap�tulo veremos algunas de las operaciones imprescindibles para la elaboraci�n dom�stica de los alimentos y su relaci�n con algunas variables fisicoqu�micas. As� trataremos la influencia del tama�o de los trozos de zanahoria en la preparaci�n de las sopas, el encendido de los cerillos y su composici�n, el funcionamiento del horno, etc�tera.

CORTAR Y PICAR O SUPERFICIE DE CONTACTO

Un procedimiento muy com�n al preparar los alimentos es el trozado de los mismos. Sea que se vayan a cocinar zanahorias, filetes, etc., es casi inevitable cortarlos.

En general la velocidad de una reacci�n aumenta cuando aumenta la superficie de contacto (o superficie activa) entre ambos reactantes. Lo anterior explica que sea "m�s violenta" la reacci�n de la "Sal de uvas Picot" que la del "AlkaSeltzer".

La traducci�n del p�rrafo previo, en t�rminos culinarios, es: se cuecen m�s r�pidamente los alimentos cortados en trozos peque�os.

Es notable c�mo aumenta la superficie activa de una zanahoria cuando se corta sucesivamente. Si consideramos un cubo de arista x su volumen es x³ y su �rea total es 6x². Al partir en mitades al cubo el volumen total es el mismo pero el �rea total es 6x² + 2x² por las dos nuevas caras obtenidas. Si se parte el cubo original en 8 cubos iguales el �rea total ser� 8(6(x/2)²) = 12x² si cada uno de estos cubitos se vuelve a partir en 8 tendremos un �rea total de 8(8(8(6(x/4)²))) = 24x². As� cada vez que se parte en dos la arista de un cubito el �rea total se duplica.

En otras palabras, mientras m�s molido est� el caf� m�s cargado queda, aunque sea el mismo n�mero de cucharadas. Los qu�micos conocen como lixiviaci�n¹ al proceso de extracci�n por disolventes, esto es, a la preparaci�n de caf� express, como veremos en el cap�tulo IV.

An�logamente para obtener un color intenso al preparar la sopa de betabel conviene cortarlo en trozos muy peque�os.

El bicarbonato de sodio casero (mal llamado "carbonato" por las amas de casa) tiene una gran superficie de contacto por lo que es un eficaz eliminador de olores, sean de alimentos en el refrigerador o de tabaco en los ceniceros, v�ase el cap�tulo II "Donde se trata acerca de los olores...".

Por otro lado, en los gases las part�culas son del tama�o de las mol�culas, por lo que hay una enorme superficie activa, de aqu� que resulta sumamente f�cil encender la estufa. Cosa muy distinta cuando se trata de hacer carnitas al carb�n; en este caso los trozos grandes de carb�n presentan poca superficie activa y conviene trozarlo en pedazos peque�os, poner pedazos de peri�dico por abajo y encenderlo. Rociar con gasolina el carb�n resulta poco efectivo pues la temperatura m�s alta se tiene cerca del extremo superior de la flama, no en la base. Del mismo modo, si se desea enfriar r�pidamente las cervezas conviene tener el hielo en trozos peque�os. Hay m�s detalles para resolver esta emergencia en el cap�tulo III, "El enfriamiento de las chelas".

Una forma tradicional de eliminar el olor a quemado de arroz, frijoles, etc., es poner un pa�o h�medo sobre la olla. Como es sabido, el olor lo producen sustancias vol�tiles, generalmente gases muy solubles a baja temperatura. La funci�n del pa�o h�medo es no s�lo proveer el agua para que se disuelvan sino tambi�n, una gran superficie de contacto. Con ello las abuelas nos dan la prueba de que "más sabe el diablo por viejo.. .".

La carne seca (cecina) y el bacalao seco se fabrican en rebanadas de poco espesor a fin de tener una gran superficie de contacto con el aire; de esta manera se asegura que el agua de la carne se evaporar� r�pidamente sin dar tiempo a que los microorganismos la descompongan. Ciertamente tambi�n se les a�ade sal; de esto ya hablamos en el cap�tulo 1. Un último ejemplo acerca de la importancia de la superficie activa: si se a�ade ablandador a los bisteces conviene que �stos sean delgados.

LOS CERILLOS

Es bien sabido que para encender una vela lo primero que se necesita es la vela. Y para encender la estufa, lo segundo es un cerillo² o un f�sforo.³

Pero ¿qu� contiene un cerillo? �Por qu� se mantiene la reacci�n una vez iniciada?

Antes veamos algo sobre el origen de los cerillos.

Los intentos de producir cerillos comenzaron en 1680 con Robert Boyle, poco despu�s del descubrimiento del f�sforo⁴ por el alquimista Hennig Brand. Con todo, el cerillo, tal como lo conocemos, fue inventado en 1834. Un ayudante de Boyle, Godfrey Haukewitz, empleaba astillas de madera con cabeza de azufre, la cual, con ayuda del f�sforo y frotamiento se encend�a. Sin embargo tales cerillos eran malolientes, peligrosos, caros y, por si no bastara lo anterior; venenosos.

Al comenzar el siglo XIX el m�todo usual de encender un fuego era usar un pedernal y un eslab�n⁵ martillo para encender una mecha. La idea de emplear trocitos de madera con azufre reapareci� en 1800 y al poco tiempo ya se mezclaban clorato de potasio y az�car al azufre para mejorar su combusti�n. En 1830 ya hab�a una versi�n dom�stica de los cerillos, los llamados "cerillos prometeicos" estaban hechos de un rollito de papel, el cual ten�a en un extremo la mezcla con un peque�o tubo herm�tico que conten�a un poco de �cido sulf�rico. Rompiendo el tubito con un par de tenacillas o �con los dientes! el �cido reaccionaba con la mezcla encendiendo el papel.

Tambi�n por esas fechas aparecieron los primeros cerillos de fricci�n, conocidos con la marca "Lucifer"; la cabeza estaba formada por sulfuro de antimonio y cloruro de potasio aglutinados con goma y agua; ten�an en la caja una advertencia para que no los usaran "las personas de pulmones delicados". Se encend�an frot�ndolos entre dos hojas de papel de lija.

Los cerillos de seguridad, fabricados con el menos peligroso f�sforo rojo (el cual no presenta combusti�n espont�nea ni es t�xico), se comenzaron a usar en Suecia en 1852. En �stos, los ingredientes necesarios para la combusti�n se hallan separados, unos en la cabeza y otros en una superficie especial para frotarlos. Sin embargo, se segu�an fabricando cerillos con f�sforo blanco debido a su gran resistencia a la humedad. Cuando se descubrieron sus efectos t�xicos en los obreros de las f�bricas se prohibi� la fabricaci�n de cerillos con f�sforo blanco en la Conferencia de Berna de 1905.

Los cerillos actuales tienen en la cabeza sulfuro de antimonio y diversos agentes oxidantes como clorato de potasio y azufre o carb�n; y en la superficie de frotamiento, f�sforo rojo, vidrio molido, y aglutinante.

Para que ocurra una reacci�n qu�mica se necesita cierta energ�a m�nima para su inicio, llamada "energ�a de activaci�n". Al encender la estufa esta energ�a es suministrada por el cerillo. En las reacciones de combusti�n, como la del gas dom�stico, se libera suficiente energ�a calor�fica⁶ como para sostener la reacci�n y, adem�s, calentar la sopa.

El encendido de un f�sforo implica muchas reacciones sucesivas. Aunque el mecanismo no est� del todo comprendido es, en principio, el siguiente: la energ�a mec�nica debida al frotado del cerillo es mayor que la energ�a de activaci�n para la reacci�n del f�sforo rojo (contenido en la tira caf� oscuro de la cajetilla); �sta reacci�n libera suficiente calor como para iniciar la combusti�n del azufre (en la cabeza del cerillo); y �sta libera suficiente calor como para iniciar la combusti�n de la madera (o papel encerado) del cerillo.

Figura II. 1. Chimenea de calentador dom�stico.

EL HORNO

Al parecer, los antiguos egipcios ya empleaban hornos para la fabricaci�n de pan hace cosa de 6 000 a�os. De entonces a la fecha el dise�o b�sico no ha cambiado. Hay, sin embargo, adelantos. Una ventana de vidrio doble permite ver el interior sin tener que abrir la puerta lo que (bajar�a la temperatura del horno), una chimenea especialmente dise�ada permite aprovechar mejor el combustible y hay, tambi�n, un dispositivo para controlar la temperatura. A continuaci�n algunas observaciones acerca de este utensilio:

Al encender el horno podr� notarse que el vidrio de �ste primero se empa�a y luego se seca. La combusti�n del gas dom�stico produce H₂0 que se condensa en la superficie fr�a del vidrio (y del metal, pero es m�s f�cilmente visible en el vidrio)... hasta que �ste se calienta por la misma combusti�n.

	13
C4 H10 +		O2 � 4CO2 + 5H2O
	2

La funci�n de la chimenea en un calentador de gas, como el horno, no es �nicamente dar salida a los gases de la combusti�n. Puesto que la densidad del aire es menor que la de los gases calientes, se produce una diferencia de presi�n entre dos columnas, figura II.1, la cual asegura el suministro indispensable del aire a la c�mara de combusti�n.

Desde luego el alto de la chimenea tiene que ver con la eficiencia del calentador: un chimenea larga da un gran "tiro" con lo que se asegura una combusti�n completa por tener exceso de ox�geno. Sin embargo un gran tiro hace que se pierda mucho calor por la chimenea en vez de transmitirlo al material que se desea calentar.

Figura II. 2. Controlador de temperatura.

Para controlar la temperatura del horno se emplea el mal llamado "termopar" que es, realmente, un bimetal. Se trata de un tubo de cobre que contiene una varilla con un extremo altamente dilatable, este extremo se halla cerca de la flama sea del horno, sea del calentador de agua, figura II.2, seg�n la temperatura es el desplazamiento del extremo que llega a una v�lvula, as� se controla el suministro de gas.

EL REFRI

En 1824 Faraday encontr� que el AgCl absorbe a temperatura ambiente al NH₃. Dispuso un aparato como el mostrado en la figura II.3 de forma que al calentar la sal de cloruro de plata amoniacal se liberaba NH₃ que se condensaba en el otro extremo del tubo. Al apagar la flama encontr� que el NH₃ l�quido comenzaba a hervir �enfriando el tubo!

Cuando se deja escapar el gas de un encendedor de bolsillo (sin encenderlo) puede notarse que el gas sale fr�o. Se tiene en este caso una expansi�n Joule-Thomson. El lector sospechar� acertadamente que tal es la base del funcionamiento de un refrigerador. Pero no todos los gases se comportan de la misma manera. El helio, por ejemplo, se enfr�a cuando se comprime y se calienta cuando se expande. Hay una temperatura, caracter�stica de cada gas, en la cual no ocurre cambio de temperatura con la expansi�n y se le llama "temperatura de inversi�n"; el lector perspicaz podr� hallar el valor aproximado de la temperatura de inversi�n para el He y el N₂ a partir de la tabla II.1. El coeficiente Joule-Thomson (m J T) indica la variaci�n en grados Kelvin de la temperatura del gas debida a una variaci�n de 1 atm�sfera en su presi�n.

 

Figura II. 3. Refrigerador de Faraday.

Tabla II. 1. Temperatura de inversi�n, m J T en K/at.

t°	m JT H E 1 at	m JT N 2 1 at
-100 0 100 200	- 0.058 - 0.062 - 0.064 - 0.064	0.649 0.266 0.129 0.056

Es claro que mientras mayor sea el coeficiente m J T del gas usado en el refrigerador mayor ser� su eficiencia. Comercialmente se usan los "freones"⁷ para tal fin. �stos tienen un alto m J T y una baja temperatura cr�tica,⁸ de forma que no se llegan a licuar a la temperatura de operaci�n.

La primera patente norteamericana para la fabricaci�n de un refrigerador fue presentada en 1834 por Jacob Perkins. Por otro lado un impresor escoc�s, James Harrison, empleaba �ter para limpiar los tipos de su imprenta, seg�n era costumbre. Not� entonces la capacidad del �ter de enfriar al evaporarse. Tanto el refrigerador de Perkins como el de Harrison empleaban la evaporaci�n de l�quidos muy vol�tiles para enfriar; �stos posteriormente se comprim�an para licuarlos y volverlos a usar.

La ventaja de la refrigeraci�n, y de la congelaci�n en particular; es que inhibe el desarrollo de bacterias y de otros microorganismos contenidos en los alimentos; sin embargo, �stos recuperan su actividad al regresar a la temperatura ambiente.

Pero no todo son ventajas, al congelarse el agua aumenta su volumen, lo que produce un cambio en la textura de los alimentos congelados, desnaturaliza las prote�nas y rompe las emulsiones, como ocurre al congelar la leche, que se forman gotas de aceite que se hallaban emulsionadas. Por lo mencionado conviene hacer la congelaci�n lo m�s r�pidamente posible a fin de que los cristales de hielo formados sean microsc�picos y no rompan la estructura de los alimentos. Para ello el congelador debe estar a muy baja temperatura (aproximadamente -18°C). Si al descongelar la carne se forma un l�quido sanguinolento es se�al de que los cristales de hielo formado rompieron la estructura celular.

La mayor�a de las bacterias, levaduras y mohos crecen mejor entre 16 y 38°C. A una temperatura menor de 10°C el crecimiento es mucho m�s lento. De aqu� que, como mencionamos, los alimentos refrigerados o congelados se conserven m�s tiempo debido a la disminuci�n de la actividad microbiana, con ello se evita la descomposici�n de los alimentos que puede provocar intoxicaciones, am�n de mal sabor. Debe anotarse que algunos alimentos, debido a la presencia de componentes disueltos, se congelan a cerca de -10°C. Por lo anterior la temperatura del congelador se mantiene cerca de -18°C, mientras que la del refrigerador est� entre 4.5 y 7°C.

Debe subrayarse que ni la refrigeraci�n ni la congelaci�n esterilizan los alimentos; en cuanto los alimentos se sacan del refrigerador los organismos sobrevivientes reinician su crecimiento y, dividi�ndose, se multiplican.

Tabla II. 2. Duraci�n promedio de algunos alimentos.

Alimento	0°C	Duración en días 22°C	38° C
Carnes rojas	6 a 10	1	1
Pescado	2 a 7	1	1
Aves	5 a 18	1	1
Carne seca	1 000 o más	350 o más	100 o más
Frutas	2 a 180	1 a 20	1 a 7
Frutas secas	1 000 o más	350 o más	100 o más
Hortalizas	3 a 20	1 a 7	1 a 3
Raíces	90 a 300	7 a 50	2 a 20
Semillas secas	1 000 o más	350 o más	100 o más

 

Una gran ventaja de la refrigeraci�n es la de no modificar el sabor; la textura ni el valor nutritivo de los alimentos (cosa que no ocurre siempre con la deshidrataci�n o el enlatado); sin embargo el grado en que evita el deterioro de los alimentos es muy reducido, tabla II.2. Los valores indicados son meramente indicativos. Los cerdos alimentados con cacahuates y soya (grasas no saturadas) dan carne y manteca m�s blandas que los alimentados con cereales, adem�s la carne de estos �ltimos se conserva mejor en el fr�o. Si los animales est�n descansados antes de su sacrificio su carne se conserva mejor pues no han consumido sus reservas de gluc�geno (almid�n animal), el cual se convierte en �cido l�ctico con poder conservador.

Una desventaja del refrigerador dom�stico es la facilidad con que se intercambian los sabores y olores. As�, por ejemplo, la mantequilla y la leche absorben el olor del pescado y la fruta; los huevos el de la cebolla.

El enfriamiento disminuye la velocidad de algunas reacciones qu�micas y enzim�ticas, no s�lo la velocidad de crecimiento de los microorganismos, de aqu� que se le emplee para controlar el envejecimiento de los quesos.

Por otro lado el enfriamiento facilita el pelado y deshuese de los duraznos y el rebanado de la carne y del pan, precipita las ceras de los aceites comestibles y conserva el CO₂ de los refrescos y cervezas al aumentar la solubilidad del gas con la baja temperatura.

LA TEMPERATURA EN LA COCINA

Y ya que hablamos de temperatura conviene distinguir y precisar los siguientes t�rminos: temperatura, calor; conductividad t�rmica y otros relacionados.

La ambig�edad cotidiana del t�rmino calor se puede ver en expresiones como: "este su�ter es muy calientito", "�qu� calor hace en el Metro!", etc. Lo anterior se relaciona, desde luego, con la sensaci�n de temperatura. Cosa muy diferente del concepto de temperatura empleado por los cient�ficos. La sensaci�n de temperatura se puede comprender en t�rminos de la ley cero de la termodin�mica.⁹ �sta es, como todas, una generalizaci�n de la experiencia: "dos cuerpos que est�n en equilibrio termodin�mico con un tercero est�n en equilibrio termodin�mico entre s�." Otra generalizaci�n es que la energ�a calor�fica se transmite de los cuerpos de mayor temperatura a los de menor; as� como los objetos caen de los lugares m�s altos a los m�s bajos. Ahora bien, puesto que el cuerpo humano tiene una temperatura de 37°C continuamente est� en desequilibrio termodin�mico con el ambiente (suponiendo unos 20°C en el medio). De aqu� que la sensaci�n de temperatura resulta del sentido de flujo de calor en el sistema cuerpo- ambiente.

El organismo humano tiene un p�rdida continua de calor del orden de 15 kilocalor�as/hora, tabla II.3. Es interesante mencionar que, como se�ala la tabla, una persona sentada y pensando no consume m�s energ�a que un foco de 20 watts.

Es precisamente este flujo de calor el que nos dice si "hace calor" o no. Si el cuerpo pierde calor a baja velocidad "sentimos calor"; y al contrario, si se disipa calor a gran velocidad "sentimos fr�o".

De hecho un su�ter "calientito" no produce calor. En todo caso es un buen aislante t�rmico y, en rigor cient�fico, es un su�ter "con un bajo coeficiente de conductividad t�rmica".

Tabla II. 3. Requerimientos energ�ticos.

Sentado	15 kcal/hora	17 wats
De pie relajado	20	21
Escribiendo	20	21
Caminando	200 a 350	210 a 400
Corriendo	800 a 1 000	930 a 1 160
Bailando	200 a 400	210 a 460
Gimnasia	200 a 500	210 a 460
Tenis	400 a 500	460 a 600
Natación	300 a 900	350 a 1 050
Escalamiento	700 a 900	800 a 1 050

Puesto que el flujo de calor depende de una diferencia de temperaturas... si en el Metro la temperatura es alta, el flujo de calor del cuerpo humano al ambiente es menor y, obviamente, "sentimos calor". La funci�n de la ropa (aparte de la social y er�tica) es controlar la p�rdida de calor del organismo por las corrientes de convecci�n. V�ase en el cap�tulo III, "La convecci�n en el atole".

Ahora bien, la sensaci�n de calor depende de muchos factores. Basta mencionar que al soplar con la boca abierta sobre una mano se siente calor; sin embargo, al soplar con la boca casi cerrada se siente fr�o. En la sensaci�n de temperatura influyen la humedad ambiental, la humedad del organismo, la presencia de corrientes de aire y, por supuesto, la temperatura (la de los cient�ficos, se entiende).

Una de las formas en que el cuerpo controla su temperatura es la transpiraci�n. Debido al alto calor latente de evaporaci�n¹⁰ del agua (10.5 kcal/mol a 25°C), al pasar a fase vapor; el sudor "toma calor" del organismo y as� disminuye su temperatura. Obviamente se requiere que el porcentaje de humedad en el ambiente sea bajo para que haya evaporaci�n... lo que explica que "se sienta m�s calor" en los lugares h�medos (el bello puerto jaibo, p. ej.)¹¹ que en los lugares secos (Monterrey). Anotemos marginalmente que los perros casi siempre tienen la lengua de fuera porque no sudan; para controlar su temperatura exhalan el calor... por la lengua y las orejas.

La capacidad que tienen los materiales para conducir la energ�a calor�fica¹² determina que una sustancia sea m�s "fr�a" que otra. As� el hierro es m�s "fr�o" que la madera porque el cuerpo humano pierde f�cilmente calor en contacto con el metal; en otros t�rminos: el metal conduce m�s r�pido el calor que le cede el cuerpo humano produciendo una sensaci�n diferente que la madera.

LA OLLA DE PRESI�N

Una gr�fica, llamada diagrama de fases del H₂O, nos permite entender la ventaja de bajar la flama cuando ya est�n hirviendo los frijoles de "l'olla".

A continuaci�n una breve explicaci�n del diagrama de fases. La figura II.4 muestra con l�neas continuas las temperaturas y presiones de equilibrio de las diferentes fases del agua: l�quido, s�lido y vapor. As�, a una presi�n de 1 at la temperatura de equilibrio para las fases vapor y l�quido es 100°C. Como ilustraci�n de lo complejo que puede ser el hielo, en la figura II.5 se muestra su diagrama de fases a una presi�n que no es, obviamente, muy frecuente.

A presi�n constante, la temperatura m�xima de equilibrio entre el vapor y el l�quido es la temperatura de ebullici�n del H₂O. N�tese, que la curva de equilibrio LG (l�quido—gas) se interrumpe a 374°C; �sta es la temperatura cr�tica del agua; la presi�n correspondiente se llama, obviamente, "presi�n cr�tica".

Por lo dicho, la m�xima temperatura a la que se puede hervir los frijoles es 93°C en el D.F. Si se "sube" la flama de la estufa lo �nico que se logra es evaporar el agua m�s rapidamente y... que haya que poner m�s agua (previamente calentada, seg�n establece la mexicana tradici�n culinaria). Los frijoles de ninguna manera se cuecen m�s r�pido por subir la flama pues esto no aumenta la temperatura del agua en ebullici�n. La �nica manera de reducir el tiempo de cocimiento es emplear una marmita de Papin, digestor u olla de presi�n.

Figura II. 4. Diagrama de fases del H₂O.

 

Figura II. 5. Diagrama de fases del hielo a altas presiones.

En este punto es oportuno mencionar el origen de este implemento y su funcionamiento.

Denise Papin fue ayudante de Robert Boyle y ambos se mov�an en el ambiente de la Royal Society. En 1679 present� un "digestor de vapor" que era un recipiente con una tapa herm�tica de forma que se pod�an cocinar alimentos a una temperatura mayor que la usual. Puesto que la tapa herm�tica permit�a una presi�n interior mayor que la atmosf�rica, la temperatura de ebullici�n del agua era mayor que la ordinaria, v�ase la figura II.6. El "digestor de vapor" contaba, por lo que pudiera ofrecerse, con una v�lvula de seguridad, tambi�n dise�ada por Papin. Esta contribuci�n fue completada un a�o m�s tarde con un recetario (elaborado por el mismo Papin) para cocinar conejo, pich�n, carnero, pescado, frijol, cereza, etc. Los autoclaves son, en principio, marmitas de Papin, empleadas para fines tan diversos como la obtenci�n de caucho sint�tico, hidrogenaci�n de aceites insaturados (v�ase en el cap�tulo I, "Margarina"), fabricaci�n de colorantes, margarinas, f�rmacos y pl�sticos, para la esterilizaci�n de instrumental quir�rgico, etc�tera.

Actualmente las ollas de presi�n cuentan con varios dispositivos que aumentan su eficiencia y seguridad. Una olla de presi�n t�pica, figura II.6, tiene una v�lvula de seguridad en el centro de la tapa, una v�lvula peque�a de saturaci�n, y una rosca de seguridad.

Cuando comienza la cocci�n queda aire encerrado en la olla, el cual conviene eliminar pues, mientras mayor sea el porcentaje de humedad, mayor ser� la dificultad para conseguir la evaporaci�n (y por consiguiente mayor ser� la temperatura de ebullici�n).¹³ La valvulita permite la salida del aire y se cierra al aumentar lo suficiente la presi�n interna. Si la presi�n dentro de la olla es muy grande se bota la v�lvula central. En caso de no ocurrir lo anterior la rosca de la tapa se deforma y salta la tapa, pero la olla no explota con fractura.

Figura II. 6. Olla de presi�n.

De esta manera el fabricante garantiza lo m�s posible la seguridad del usuario o, menos frecuentemente, de la usuaria.

La presi�n interna que se llega a generar en la olla es de 1.40 kg cm², lo que implica una temperatura de ebullici�n del agua de casi 130°C. No parece mucho, pero basta para aumentar la velocidad de las reacciones de cocimiento casi diez veces.

Y ya que hablamos de presi�n, es decir; de:

	F
P =
	A

fuerza aplicada al �rea unitaria, se entiende por qu� hay que afilar cuchillos, tijeras, navajas, etc. En tanto sea menor el �rea en que se aplica una fuerza dada, mayor ser� el cociente F/A, esto es, la presi�n.

De los efectos de la presi�n en el az�car tratamos en el cap�tulo IV, en "Triboluminiscencia".

LAS ENZIMAS

En 1897 Eduard B�chner; qu�mico alem�n, hizo un extracto de levadura que, para su sorpresa, al ponerlo en jugo de uva produjo fermentaci�n.¹⁴ Por primera vez en la historia la glucosa se transform� en alcohol y bi�xido de carbono sin usar microorganismos. El extracto que obtuvo B�chner lo llam� "enzima" que significa "en el jugo".

Las enzimas controlan innumerables reacciones del organismo. Una rebanada de chocolate contiene 400 kilocalor�as, suficientes para elevar la temperatura del cuerpo humano a 43°C, lo que provocar�a la muerte. Sin embargo, las enzimas del cuerpo controlan una cadena de reacciones que dosifica notablemente el poder energ�tico del chocolate almacen�ndolo para el momento que se requiera.

El mecanismo por el que act�an las enzimas se puede ilustrar con una cerradura y su llave. Para abrir la puerta de la reacci�n se necesita una llave (enzima). La presencia de una llave semejante puede impedir la acci�n de la enzima, por lo que se le llama "inhibidor". Algunos agentes qu�micos empleados para conservaci�n de alimentos act�an como llaves equivocadas que bloquean la cerradura, de esta manera impiden que la enzima correcta provoque las reacciones de descomposici�n.

La mayor�a de las enzimas se desnaturalizan f�cilmente por el calor. 70 u 80°C durante cinco minutos bastan para impedir la actividad de las enzimas, como puede verse en "La carne", cap�tulo III, donde hablamos de los ablandadores. De aqu� que se conserven mejor los alimentos cocinados que los crudos. Por ejemplo, si contin�a la actividad enzim�tica se tiene un cambio de color en la clorofila o en los carotenos, o una modificaci�n en el sabor de las grasas (rancidez) o un cambio en el valor nutritivo de las prote�nas y vitaminas, o una modificaci�n de la textura de los alimentos.

Adem�s, el calentamiento es un m�todo conveniente para destruir los microorganismos de los alimentos. De aqu� que, con el mismo procedimiento, se logran dos objetivos: la preservaci�n microbiol�gica y la estabilizaci�n enzim�tica de los alimentos.

Se dan casos de enzimas que, despu�s del calentamiento, se regeneran. La inactivaci�n t�rmica se debe a la p�rdida de la estructura de los sitios activos como resultado de la desnaturalizaci�n, esto es, a que la llave pierde su forma. La regeneraci�n se deber�a, entonces, a un proceso de reorganizaci�n de la mol�cula de prote�na que conduce a la restauraci�n de los sitios activos. La estabilidad de los alimentos frente a la acci�n enzim�tica depende de la temperatura, del pH, del estado f�sico de las enzimas (Si est� adsorbida en part�culas s�lidas) y del tiempo de almacenamiento.

En los alimentos, igual que en todos los sistemas biol�gicos, el agua es uno de los componentes m�s importantes. Como disolvente, el agua sirve para poner en contacto las diferentes mol�culas que interaccionan. M�s a�n, la reactividad de muchas sustancias depende del grado de disociaci�n i�nica y de la configuraci�n molecular; es decir; del grado de hidrataci�n. El agua misma es frecuentemente uno de los reactivos o de los productos de la reacci�n.

La influencia del agua en la velocidad de las reacciones enzim�ticas de los alimentos se ha conocido emp�ricamente desde hace muchos a�os, de aqu� que el secado, ahumado y salado de los alimentos sean formas antiguas de conservaci�n de los mismos, v�ase cap�tulo I, "Algunas formas de conservar los alimentos".

El contenido de agua en los alimentos var�a desde m�s de 90% en algunas hortalizas, como el tomate, hasta un bajo porcentaje en granos y alimentos deshidratados.

La influencia del agua en la reactividad de los alimentos depende del estado en que se hallan las mol�culas de agua. En los alimentos el agua se halla fuertemente adsorbida en la superficie de las prote�nas, carbohidratos, etc., en sus sitios polares, p.ej. los grupos -OH de los carbohidratos. El papel del agua en las reacciones enzim�ticas es semejante al de un lubricante en la analog�a llave-cerradura. En gran medida el papel del agua es el de disolvente, permitiendo la difusi�n del sustrato hacia la enzima.

La papa�na es una enzima de origen vegetal que hidroliza al col�geno de la carne. En t�rminos culinarios, "ablanda la carne". Tambi�n una enzima de la pi�a (bromela�na, cap�tulo III) tiene tal propiedad, por lo que se emplea en la preparaci�n de algunas carnes (tacos al pastor; jam�n Virginia, alambres, etc.).

Las enzimas intervienen en una gran cantidad de procesos para la elaboraci�n de alimentos y bebidas. La fermentaci�n alcoh�lica, por ejemplo, es producida por levaduras, hongos microsc�picos unicelulares que liberan unas sustancias, precisamente las enzimas, causantes de las fermentaciones.

En general las levaduras requieren materia org�nica para alimentarse y se desarrollan muy bien en l�quidos azucarados, obteniendo de ellos la energ�a almacenada en los gl�cidos.

A continuaci�n veremos con alg�n detalle el papel de la levadura de pan (o de cerveza) en la elaboraci�n de estos satisfactores de la humanidad.

La levadura de pan libera dos enzimas, una de las cuales, la "invertasa" o "sacarasa", convierte la sacarosa en glucosa:

C₁₂ H₂₂ O₁₁ + H₂O � 2C₆ H₁₂ O₆

La glucosa, a su vez, se convierte en etanol y bi�xido de carbono por la acci�n de otra enzima: la "zimasa":

C₆ H₁₂ O₆ � 2C₂ H₅ OH + 2CO₂

Esta fermentaci�n alcoh�lica tiene diversas aplicaciones en el campo de la alimentaci�n. En unos casos se aprovecha el CO₂ (para que esponje el pan) y en otros el etanol (cerveza, vino, etc.). En este caso la reacci�n no requiere ox�geno, lo que qu�micos y bi�logos llaman proceso anaerobio.¹⁵

Las bacterias �tiles en la alimentaci�n son las llamadas sapr�fitas,¹⁶ que producen sustancias �tiles para el medio en que viven o bien descomponen la materia org�nica pas�ndola a material mineral.

Las principales fermentaciones bacterianas son:

1) Fermentaci�n ac�tica:

C₂ H₅ OH   �   CH₃ COOH + H₂O Alcohol et�lico             �cido ac�tico

Una implacable reacci�n de desastrosas consecuencias, como lo puede atestiguar cualquiera que haya sufrido los terribles efectos de la "cruda".

Esta fermentaci�n requiere ox�geno y la producen bacterias del tipo acetobacter. La fermentaci�n ac�tica es responsable de la fabricaci�n del vinagre¹⁷ a partir del vino.

2) Fermentaci�n l�ctica:

lactosa � �cido l�ctico

La produce el lactobacillus. Tiene lugar en la fabricaci�n del yogur; k�fir, quesos con mohos, col fermentada, etc�tera.

3) Fermentaci�n but�rica:

gl�cidos � �cido but�rico

requiere ox�geno y es producida por el clostridium butiricum y el bacillus amylobacter. Es la fermentaci�n que tiene lugar al enranciarse la mantequilla; tambi�n se emplea para la obtenci�n de f�cula de papa.

4) Fermentaci�n p�trida: Consiste en la desintegraci�n de las prote�nas en amino�cidos a partir de los restos vegetales o animales; en el proceso se liberan gases como el amon�aco, bi�xido de carbono, hidr�geno, metano y otros de olor f�tido como sulfuro de hidr�geno, nidol, escatol, etc. Se producen tambi�n las "ptoma�nas",¹⁸ sustancias muy t�xicas.

Con la descomposici�n, los alimentos no s�lo toman un mal aspecto, mal olor y mal sabor sino que pueden enfermar al que los ingiere.

Cocinar los alimentos es una forma de retrasar la descomposici�n y una forma de disimular el sabor, debido a �sa son las especias. No es raro que la pimienta, el chile, etc., se hayan comenzado a usar en regiones calurosas donde los alimentos se descomponen m�s facilmente, adem�s de que son las regiones donde se producen.

Sin embargo no todas las descomposiciones son desagradables. Pi�nsese, por ejemplo, en el vino, la cerveza, el queso, el pan, el yogurt, etc. Por otro lado estos alimentos tienen una vida �til mayor que los alimentos de los que se obtienen, lo cual explica que hayan sido importantes vituallas de las primeras civilizaciones. Otras reacciones enzim�ticas �tiles son las que intervienen en el curtido de pieles.

Ya se�alamos que la baja temperatura ayuda a conservar los productos vegetales, como las frutas; pero "nada con exceso, todo con medida", as� que conviene mantenerlos a temperatura baja sin llegar a la congelaci�n pues se puede perder la textura. En las frutas la oxidaci�n de los hidratos de carbono es un proceso continuo que se acompa�a de generaci�n de calor y bi�xido de carbono y, por consiguiente, se calientan durante el almacenamiento llevando a un c�rculo vicioso: cuanto m�s sube la temperatura m�s r�pidamente act�an las enzimas y mayor es el calentamiento. Por eso conviene refrigerarlas.

�CIDOS Y BASES

Una de las clasificaciones m�s �tiles en la qu�mica es la de �cidos¹⁹ y bases (tambi�n llamadas "�lcalis"²⁰). Como mencionaremos m�s adelante el color de muchos vegetales depende de la acidez o basicidad de la soluci�n, esto es, del pH; ²¹ y, en consecuencia, el aspecto de frutas, verduras y ensaladas tiene que ver con los �cidos y las bases.

Algo de historia

En la antigua Roma era bien sabido que la fermentaci�n de los jugos vegetales pod�a llegar m�s all� del vino produciendo vinagre. Qu�micamente esto implica la oxidaci�n del alcohol transform�ndose en �cido ac�tico. Aparte de su uso culinario, el vinagre era importante por ser el �cido m�s fuerte de la antig�edad.

Si bien en el siglo IX eran pocos los �cidos conocidos (vinagre, jugos de frutas) ya se hab�an desarrollado los m�todos y equipos de laboratorio necesarios para la producci�n de muchos m�s. Los alquimistas alejandrinos conoc�an los procesos de destilaci�n pero es poco probable que tuvieran aparatos lo suficientemente avanzados como para conseguir componentes vol�tiles puros antes del siglo XlI. El descubrimiento de los �cidos minerales (es decir; derivados de materiales inorg�nicos) comenz� en Europa en el siglo XIII. Probablemente el primero fue el �cido n�trico, obtenido mediante la destilaci�n de salitre (nitrato de sodio y potasio) y vitriolo (sulfato de cobre) o alumbre (sulfato de aluminio y magnesio). Seguramente fue m�s dif�cil de descubrir el �cido sulf�rico, pues requiere mayores temperaturas y equipo m�s resistente a la corrosi�n. Y m�s dif�cil a�n el �cido clorh�drico, pues los vapores no pueden condensarse sino que deben ser disueltos en agua.

Si bien la qu�mica comenz� su desarrollo con el curtido de pieles, la elaboraci�n de alimentos, etc., esto es, con el origen mismo del hombre, la elaboraci�n precisa de los conceptos qu�micos fundamentales comenz� en el siglo XVII. S�lo entonces se definieron elementos, compuestos, �cidos, bases, sales, etc. Robert Boyle (1627-1691) dio una descripci�n precisa de los �cidos al decir que tales sustancias pod�an enrojecer al "tornasol".²² Exist�an, adem�s, otras formas de reconocer a los �cidos: su sabor peculiar; el ataque a los metales y a la piedra caliza, el cambio de color de algunos vegetales. (p. ej. l�quenes);²³ y, aunque sea redundante, los �cidos se caracterizaban por su sabor �cido. Las sustancias que cambiaban de color en medio �cido o b�sico se llamaron "indicadores", uno de los m�s empleados fue el tornasol.

No es de sorprender que las primeras clasificaciones de las sustancias se hayan hecho empleando los recursos m�s disponibles por los investigadores: sus sentidos, esto es, la vista, el tacto, el gusto. Hoy d�a esto puede parecer poco preciso y subjetivo, sin embargo el entrenamiento logra mejorar notablemente tales sentidos. Por ejemplo, el olfato; la mayor�a de la gente puede distinguir algunos cientos de olores pero un qu�mico h�bil logra identificar casi 3 000. En cuanto al color, el ojo humano llega a distinguir hasta 700 matices distintos de forma que, sin entrenamiento, pueden distinguirse unos 4 000 colores distintos.

Fue Robert Boyle, en 1661, quien busc� caracter�sticas m�s all� de lo inmediato: an�lisis a la flama, an�lisis de los rastros met�licos en la c�lebre "piedra de toque", an�lisis de manchas, de humos, de precipitados, acci�n de disolventes, peso espec�fico, etc.; los �lcalis los identificaba por su tacto aceitoso (luego veremos por qu� tal car�cter aceitoso) y su capacidad para neutralizar a los �cidos formando sustancias cristalinas de sabor salado. Los �cidos, en cambio, por la efervescencia que produc�an con los metales, y ambos, �cidos y bases, porque anulaban sus caracter�sticas al combinarse para dar lugar a una sustancia de gusto salado. Probablemente ya era com�n en ese tiempo quitar la acidez al vino pasado con cal: una reacci�n de neutralizaci�n.

Estas observaciones permitieron la clasificaci�n de muchas sustancias en �cidos y bases lo cual llev� a relacionar una gran cantidad de observaciones experimentales. As� muchas sustancias pudieron catalogarse como �cidos (n�trico, sulf�rico, carb�nico, etc.), como bases (sosa, potasa, cal, amoniaco, etc.) y como sales (sal de mesa, salitre, b�rax, al�mina, etc.).

El primer intento de dar una explicaci�n te�rica del comportamiento de los �cidos fue hecho por Antoine-Laurent Lavoisier a fines del siglo XVIII, quien afirmaba que todos los �cidos conten�an ox�geno.²⁴ Sin embargo el elemento clave para el comportamiento �cido no est� en el ox�geno sino en el hidr�geno, como propuso Humphry Davy en 1815. Con todo, no basta que exista hidr�geno en una sustancia, se requiere que �ste sea sustituible por un metal (como sugiri� Justus von Liebig en 1838). Esta definici�n de �cido fue un poco m�s duradera que las anteriores, aproximadamente 50 a�os, pero no dio ninguna explicaci�n acerca del comportamiento de las bases, �stas simplemente se defin�an como sustancias que neutralizaban a los �cidos.

El tema adquiri� una nueva perspectiva con los trabajos de Wilhelm Ostwald y Svante A. Arrhenius en la d�cada de 1880. A grandes rasgos la teor�a de Arrhenius propone que los �cidos son sustancias que en soluci�n acuosa producen iones H⁺ y las bases, a su vez, producen iones (OH)^- de forma que la neutralizaci�n de �cidos y bases se explica en t�rminos de la reacci�n:

H⁺+ (OH)^-— � H₂O

La teor�a de Arrhenius tuvo una vigencia de 35 a�os pues no tardaron en presentarse inconsistencias. Por ejemplo, hay sustancias que producen el vire al color b�sico de indicadores pero no producen iones (OH)^- sino (CH₃0)-; si el disolvente es metanol (CH₃OH), o bien forman iones (NH₂)^- si el disolvente es amoniaco l�quido (NH₃). Tambi�n la definici�n de "�cido" como sustancia que produce iones H+ tiene excepciones. La m�s importante es que en soluci�n acuosa no existe el H+ como tal sino asociado, al menos, con una mol�cula de disolvente como (H₃0)+ en agua ((H₉0₄)+ seg�n algunos), como (CH₃0H₂)+ en metanol y como (NH₄)+ en amoniaco l�quido. A�n m�s, en disolventes como benceno o cloroformo, donde se dan las reacciones y propiedades t�picas de �cidos y bases... �no se ha detectado la existencia de iones!

Otro escollo a la teor�a de Arrhenius lo constituyen las sustancias que no tienen (OH^-) en su composici�n y se comportan como bases. Tales son la mayor�a de los alcaloides.²⁵ Son ejemplos de alcaloides: nicotina, efedrina, mezcalina, morfina, hero�na, etc. Cabe aclarar que algunos alcaloides (como la morfina) s� tienen grupos (OH)^-.

Adem�s, seg�n la teor�a de Arrhenius, un �cido produce iones H+ s�lo si hay una base que los reciba. Por ejemplo, el �cido ac�tico:

CH₃ COOH � (CH₃ COO)^- + H⁺

produce el ion H⁺ (asociado a H₂0 como H₃O+) s�lo si hay H₂0 que se comporte como una base:

CH₃ COOH + H₂O � (CH₃ COO)^— + (H₃O)⁺

An�logamente, una base s�lo produce iones (OH)^- si hay un �cido presente, as� el ion bicarbonato (HC0₃)^- producido por la disoluci�n de una sal (por ejemplo: bicarbonato de sodio) recibe un H⁺ del agua (que en este caso se comporta como �cido):

(HCO₃)^- + H₂O � (OH)^— + H₂ CO₃

Hoy d�a existen otras teor�as (como la de Lewis) con mayor poder explicativo, sin embargo est�n fuera de los objetivos de este par�grafo. Y volviendo al tema, resumiremos con lo siguiente: la definici�n de �cido y de base depende del disolvente involucrado y, por ser el m�s com�n el agua, suelen emplearse los conceptos de �cido y base con ese referente. Esto significa que un pH menor de 7 indica acidez, uno mayor de 7, alcalinidad y un pH = 7 corresponde a neutralidad.

�cidos y bases en la cocina

Pero... veamos c�mo podemos reconocer �cidos y bases en el laboratorio cotidiano llamado cocina.

A decir verdad hay una gran abundancia de sustancias, adem�s de las ya mencionadas (extracto de violetas, tornasol, etc.), que pueden emplearse como indicadores. Por ejemplo el repollo morado, por su contenido de antocianinas (v�ase "El color en los alimentos", cap�tulo III), puede usarse como indicador �cido-base.

Para obtener el pigmento se necesita dejar el repollo rallado en una taza con agua y agitarlo ocasionalmente. Cuando el agua tome un fuerte color rojo se vierte con cuidado de forma que se elimine lo m�s posible los s�lidos.

Se puede averiguar el color del indicador para el �cido con jugo de lim�n, y el color para el medio b�sico con bicarbonato de sodio (mal llamado por muchas amas de casa carbonato).²⁶

Examine, por ejemplo, las siguientes sustancias:

1) Agua resultante del cocimiento de vegetales, ch�charos, frijoles, cebollas, esp�rragos, etc�tera.

2) L�quidos que acompa�an a los vegetales y frutas enlatadas.

3) Cr�mor t�rtaro.

4) Refrescos gaseosos, Coca-Cola, Tehuac�n, etc�tera.

Figura II. 7. Mol�culas de clorofila.

5) Jugos de frutas.

6) Tomate.

7) Yoghurt, queso, etc�tera.

8) Leche refrigerada.

9) Leche a punto de "cortarse".

Como mencionamos, las bases se caracterizaban por ser aceitosas al tacto y poder cambiar a azul el color del liquen llamado "tornasol"; tambi�n se caracterizaban por su sabor "amargo".

Boyle encontr� que muchas sustancias org�nicas cambiaban de color con �cidos y bases. El alcatraz y el jazm�n, por ejemplo, se ponen amarillos con vapores �cidos. Las rosas cambian a p�rpura con el amoniaco y, en general, los vegetales verdes cambian a color pardo en medio �cido.

Por lo anterior la sabidur�a de las abuelas elabor� una receta consistente en poner un poco de bicarbonato o tequesquite²⁷ en el agua empleada para cocer los vegetales y mantener su color verde. Con el cocimiento se libera el �cido contenido en las c�lulas del vegetal y cambia el color de la clorofila. Pero al haber bicarbonato el �cido producido se neutraliza y se conserva el color de los vegetales.

La mol�cula de clorofila tiene un �tomo de magnesio, figura II.7, el cual es eliminado por los �cidos destruyendo la estructura de la clorofila y dando lugar a nuevas mol�culas; si el vegetal contiene carotenos (casi inertes al calor y a los �cidos) se revela un color pardo que disminuye el atractivo de las legumbres. Esto explica por qu� el aderezo de ensaladas (el cual contiene vinagre) se ponga justo cuando est� por servirse, de esta suerte se retrasa el "marchitado" de los vegetales verdes.

Volviendo a la receta de las abuelas, al poner exceso de bicarbonato en el agua de cocido de vegetales se tiene el riesgo de ablandar la textura de �stos y hacerlos poco apetitosos pues, como ya se�alamos, las sustancias con caracter�sticas b�sicas reblandecen o disuelven los tejidos org�nicos. Esta propiedad explica que se usen cenizas o cal para hacer el nixtamal.²⁸ Hay otras ventajas en el empleo de �lcalis para el nixtamal. Las prote�nas del ma�z son de bajo valor nutritivo pero mejoran su calidad con la nixtamalizaci�n pues se libera la niacina²⁹ al hidrolizarse los enlaces que la mantienen unida a otros constituyentes.

Otra forma de mantener el color verde brillante de los vegetales es cocerlos en olla de cobre o de aluminio, se evita as� que se pongan caf�s debido a la formaci�n de Cu(OH)₂ (o Al(OH)₃) que neutraliza al �cido responsable de la p�rdida del Mg de la clorofila.

Otra forma de conservar el verde de las verduras es cocerlas r�pidamente. Basta hervir una gran cantidad de agua y vaciar en ella las legumbres. Con esto disminuye el tiempo de cocimiento y la cantidad de �cido liberado. Otra aplicaci�n culinaria de los �cidos es la disminuci�n del olor a pescado o pollo. Lo tratamos en el cap�tulo siguiente.

Los conceptos de acidez y basicidad surgieron de nociones y experiencias cotidianas, as� como la mayor�a de los conceptos de la ciencia surgieron de las pr�cticas de artesanos y artistas.

Sin embargo, hoy d�a dif�cilmente podemos afirmar que el concepto cient�fico de �cido o base forma parte de la experiencia com�n. Esto parece ser muy "com�n" en la qu�mica moderna: el "sentido com�n" lo es solamente en el sentido de que debe ser "com�n" para el que tiene una preparaci�n especial y est� consagrado a un campo espec�fico. S�lo �l puede mirar sus problemas y las soluciones como algo "com�n". Tan "com�n" como puede ser a un(a) cocinero(a) su tarea.

Ahora bien, durante mucho tiempo se consider� que la "acidez" o "basicidad" de una sustancia era una caracter�stica intr�nseca (como podr�a serlo su masa molecular o su estructura molecular). En la actualidad es m�s aceptado pensar en la "acidez" o "basicidad" como una forma de comportarse de las sustancias en determinadas situaciones. El ejemplo m�s notable es el H₂O. Tiene las caracter�sticas de un �cido y de una base.

Seg�n la teor�a de Arrhenius un �cido se caracteriza por producir iones H⁺; esto es, desde luego, simplificado pero permite explicar muchos fen�menos. Pocos cient�ficos sostienen que realmente hay iones H+ involucrados, proponen, m�s bien, la intervenci�n de iones complejos del tipo (H₉O₄)⁺.

Al encontrarse sustancias como el cloruro de aluminio, el tri�xido de azufre y el trifluoruro de boro que, sin producir H⁺ en soluci�n, reaccionan con bases y producen sales (y muchas otras caracter�sticas de los �cidos) fue necesario revisar el concepto de Arrhenius para los �cidos.

Desde luego, esto ha tenido su precio: la ciencia se ha alejado de las representaciones sensibles que f�cilmente nos permiten "imaginar" a un "prot�n" cambiando de "amante". Ante tal situaci�n recordemos que la validez de los conceptos cient�ficos no est� ni en su evidencia ni en la posibilidad de representarlos con analog�as sino en la posibilidad de definir los conceptos sin ambig�edad ni contradicci�n a partir de efectos mensurables permitiendo explicar fen�menos. Como ha dicho Einstein, el cient�fico se presenta ante los fil�sofos como un tipo oportunista y sin escr�pulos:

...un cient�fico parece realista en cuanto busca describir el mundo independientemente de su acto de percepci�n; idealista, en cuanto considera los conceptos y teor�as como libres invenciones del esp�ritu humano (y que no se derivan l�gicamente de los datos emp�ricos); positivista, en cuanto considera sus conceptos y teor�as justificados solamente porque proporcionan una representaci�n l�gica de las relaciones entre las experiencias sensibles. Incluso puede parecer plat�nico o pitag�rico porque considera la simplicidad l�gica como el instrumento indispensable y efectivo de su investigaci�n.

La importancia de �cidos y bases no es te�rica exclusivamente. Ambos desempe�an un importante papel en la cocina y en la industria qu�mica, sea como reactantes o como catalizadores. Casi no hay proceso biol�gico, en la c�lula o en el organismo como un todo, que sea indiferente a la acidez o alcalinidad del medio. La sangre, por ejemplo, es ligeramente alcalina y s�lo en un peque�o intervalo de pH (7.35 £ pH ³ 7.45) se mantiene la �ptima regulaci�n de las reacciones qu�micas del organismo. Se pueden citar muchos otros ejemplos: la acidez o alcalinidad de un terreno influye en los cultivos, la lluvia �cida en el deterioro de monumentos, lagos y bosques, etc. etc. Y en los alimentos, tema que nos ocupa y preocupa, el pH interviene en la conservaci�n de los alimentos y su sabor. V�ase el cap�tulo III donde hablamos de la saz�n.

COCER, HORNEAR, FRE�R, ROSTIZAR, ETC.

Son muy diversas las razones por las que se cocinan los alimentos. Entre ellas podemos enumerar:

1) Se prolonga la vida del alimento pues se interrumpen reacciones enzim�ticas y microbianas.

2) Se mejora el sabor de los alimentos.

3) Se mejora la textura, as� como el color y el olor.

4) Se disfruta en la comida de unos lazos culturales m�s fuertes que el mismo idioma.³⁰

Los procedimientos para lograr el cocimiento de los alimentos son muy variados; aunque b�sicamente son: fre�r; cocer en agua, cocer al vapor y hornear; son tantas y tan ricas las variantes de cada uno de ellos que no se puede hacer una descripci�n completa. Por otro lado, muchos platillos implican m�s de un procedimiento; para la "lasagna",³¹ por ejemplo, primero se cuece la pasta en agua y luego se hornea.³²

Rostizar, dorar, tostar, fre�r, sofre�r, saltear, capear, acitronar, guisar, escalfar, rebozar; mechar, adobar, manir, trinchar, aderezar, gratinar, hervir; etc., etc., etc., son apenas unas muestras de la fertilidad de la imaginaci�n cuando se trata del placer cotidiano de la comida. Remitimos al lector (o simp�tica lectora) a las recetas de su respetabil�sima abuela quien, sin duda, puede abundar en el tema.

Por nuestra parte s�lo podemos indicar algunas caracter�sticas fisicoqu�micas de los procedimientos de cocinado m�s comunes: cocer al vapor; cocer con agua, hornear y fre�r.

Cocer al vapor

En 1770, Jos� Antonio Alzate, astr�nomo, f�sico, historiador; ge�grafo, arque�logo y naturalista mexicano, present� ante la Academia de Ciencias de Par�s una memoria donde explic� la forma en que los indios mexicanos preparan... los tamales. A tal fin colocaban en el fondo de una olla de barro un poco de agua y encima de ella el tapextle³³ de tejamanil³⁴ y sobre ese emparrillado colocaban los alimentos: tamales,³⁵ chayotes,³⁶ elotes,³⁷ etc�tera.

Los tamales son un ejemplo de cocimiento al vapor rodeado de consejas y consejos. Uno de los de la abuela es no hacer tamales cuando la mujer est� "esperando", pues los tamales se ponen prietos. Otro es poner unas monedas en el recipiente con agua. Ciertamente, este �ltimo s� tiene fundamento: el sonido de las monedas, resultado de las corrientes convectivas del agua hirviente indica la existencia de l�quido en el recipiente y, en consecuencia, una temperatura constante (la del vapor) en los tamales; en termin�ndose el agua, dejan de sonar las monedas y no tardan en quemarse los tamales. En el cocimiento al vapor se tiene una temperatura constante, como puede entenderse con el diagrama de fases del agua, v�ase "La olla de presi�n", cap�tulo II; aunque no es un m�todo muy r�pido, tiene la ventaja de que es casi imposible sobrecocer los alimentos.

Aunque ya no se acostumbran las tortillas del comal, los que tengan buena memoria recordar�n que se forma una pel�cula delgada en la cara superior de la tortilla, antes de voltearla. Esta capa resulta de cocerla al vapor primero y, despu�s, de ponerla sobre el comal para que se ase.

Cocer con agua

El cocimiento con agua es uno de los procedimientos m�s empleados en la cocina. Casi todas las sopas, consom�s, caldos, etc. se preparan con los mismos fundamentos fisicoqu�micos: la alta conductividad t�rmica del agua, las corrientes de convecci�n, la constancia de la temperatura de ebullici�n.

Ya se�alamos en otra parte de este cap�tulo la importancia de la temperatura para la destrucci�n de microorganismos e iniciar el rompimiento de las mol�culas que atacar�n las enzimas durante la digesti�n. El cocimiento con agua es com�n en la cocina por varias razones: rapidez, econom�a, facilidad y saz�n. En efecto, la velocidad se debe a la producci�n de corrientes de convecci�n en el agua que, agitando continuamente los alimentos, aseguran uniformidad de cocinado. El costo del agua respecto al aceite, el tiempo empleado, la versatilidad del cocimiento con agua para preparar diferentes tipos de alimentos lo hace, con mucho, el m�todo m�s econ�mico. Adem�s, la alta (y constante) temperatura de ebullici�n del agua hace que el tiempo no sea una variable cr�tica en el cocinado (hay mayor flexibilidad en el tiempo de cocido que en el de asado). V�ase, en este mismo cap�tulo: "Olla de vapor". El agua es un disolvente eficaz de la mayor�a de las especias y sales para sazonar; lo que explica en t�rminos gastron�micos que el cocimiento con agua sea un m�todo muy empleado.

A continuaci�n mencionaremos algunos fen�menos asociados con la preparaci�n de los huevos cocidos.

Es com�n, que al cocer huevos se rompa el cascar�n debido a la dilataci�n del gas contenido en la c�mara de aire. Una manera de evitar que se agriete el cascar�n es hacer un peque�o orificio en la parte ancha, esto facilita la salida del gas y, por otro lado, hace que el huevo cocido sea perfectamente curvo sin esa parte plana t�pica, figura II. 8.

Desde hace tiempo nuestras abuelas saben que para cocer huevos conviene poner un poco de sal en el agua. Si bien ese poco de sal aumenta la temperatura de ebullici�n del agua (v�ase el cap�tulo III) la principal raz�n de la sal es que funciona como catalizador para coagular la alb�mina que sale del cascar�n, figura II.9. Con ello se evita que se formen las poco apetitosas tiras de clara coagulada en donde se cuecen los blanquillos.

Figura II. 8. �Cu�l fue cocido despu�s de perforar el cascarón?

Figura II. 9. Acci�n de sal en la alb�mina.

La clara de huevo est� constituida de aproximadamente 88% agua y 11% prote�na. La mol�cula de prote�na semeja una bola de estambre enrollado y se mantiene as� por unos enlaces muy d�biles. Cuando aumenta la temperatura los enlaces ya no pueden mantener la forma de la bola y la mol�cula se desenrolla dejando expuestos los puntos de enlace; al encontrar otras mol�culas en las mismas condiciones se forma una red tridimensional. Como los enlaces qu�micos tienen base el�ctrica, al poner sal (s�lido i�nico) en agua se producen part�culas el�ctricas que sirven para unir las mol�culas en sus puntos de enlace. As�, si el cascar�n del huevo se rompe al hervirlo, la sal sirve para coagular la alb�mina en la fisura misma taponando la grieta.

Por otro lado es interesante anotar la capacidad de la clara de huevo para formar un estuco muy resistente cuando se combina con yeso. En efecto, durante la �poca colonial se preparaba un estucado con los materiales citados para hacer el decorado barroco de las iglesias. Como es sabido, el barroco se caracteriza por sus volutas, hornacinas, im�genes, etc. Entre tantas madres de ese tiempo no falt� alguna religiosa que aprovechara las yemas de los huevos en... reposter�a; lo cual explica que Puebla, Morelia, etc., famosas por su arte religioso colonial, tambi�n lo sean por su rompope, yemitas y borrachitos, hechos, naturalmente, con yema de huevo.

Hornear

El horneado es parecido al cocimiento al vapor en cuanto que emplea gases a alta temperatura para transferir el calor. Y la diferencia entre el horneado y el rostizado³⁸ radica en que �ste emplea s�lo el aire caliente y el calor que se refleja en las superficies del rostizador. Los pollos as� preparados se colocan fuera de la trayectoria de los gases de combusti�n; en el horneado los gases de combusti�n influyen en el saz�n de los alimentos m�s que en el rostizado.

Curiosamente, aunque la temperatura del horno sea de casi 400°C, 300 grados m�s que la de ebullici�n del agua, el tiempo de horneado es mayor que el de cocido. La raz�n es que la conductividad t�rmica del aire es mucho menor que la del agua, para el aire es 31.8 cal/(hora m grado) y para el agua es 540 ca1/(hora m grado) a 300°C.

Por otro lado, las corrientes de convecci�n del agua durante el cocimiento son mayores que en el horneado, pues el horno se mantiene cerrado (en la olla de frijoles siempre hay una zona expuesta a la temperatura ambiente, lo que propicia la convecci�n). Lo anterior tambi�n explica que hornear sea m�s lento que cocer.

Ya mencionamos en el cap�tulo II un hecho curioso: al encender el horno �se humedece el vidrio de su puerta!

Por otro lado, la fabricaci�n de barbacoa en hoyos es una combinaci�n de horneado, rostizado y ahumado. Con ello se obtiene un producto totalmente sazonado y tierno.

Fre�r

La temperatura de ebullici�n del aceite casero es, aproximadamente, 280°C raz�n por la que fre�r³⁹ permite preparar los alimentos m�s r�pidamente que cocer con agua o vapor. La alta temperatura del aceite produce reacciones de caramelizaci�n y de Maillard en las prote�nas (v�ase en cap�tulo III, "La carne") que hacen muy apetitosos los alimentos fritos; adem�s el aceite remanente los lubrica facilitando la degluci�n.

Sin embargo hay bemoles en el concierto de las frituras. La inmiscibilidad del agua y el aceite hace que �ste brinque (casi todos los alimentos tienen agua). Si el aceite est� muy caliente, el agua de los alimentos se evapora r�pidamente produciendo salpicaduras. Las freidoras el�ctricas tienen un calentamiento m�s uniforme y una superficie expuesta mucho menor que las sartenes por lo que son m�s seguras en cuanto a las salpicaduras.

Una forma de disminuir las salpicaduras de aceite cuando se trata de pescados, berenjenas, etc. (alimentos con gran porcentaje de agua), es empanizarlos o enharinarlos. El agua de la superficie de los alimentos queda incorporada a los radicales OH de los polisac�ridos; de esta manera se evita su r�pida evaporaci�n y, por consiguiente, las salpicaduras. El enharinado tiene una ventaja extra: disminuye el tiempo de fre�do; puesto que el agua requiere de una gran cantidad de calor para evaporarse, al estar enlazada a los polisac�ridos ya no se evapora y no se desperdicia el calor del aceite.

Tambi�n en la preparaci�n de chicharrones hay riesgo de salpicaduras; para evitarlas la tradici�n pide emplear cazuelas de cobre (la alta conductividad t�rmica del cobre asegura un calentamiento uniforme).