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QUÍMICA Y COCINAQUÍMICA Y COCINA
NUEVAS TEXTURAS EN LA COCINA
Almería, 15 de Noviembre de 2008
Mª Dolores Garrido FernándezM Dolores Garrido Fernández
Tecnología Alimentos. Universidad de Murcia
Cocina y ciencia: una vieja parejaCocina y ciencia: una vieja pareja
Cocina y ciencia hace
mucho que van de la manomucho que van de la mano
La ciencia puede ser una herramientaLa ciencia puede ser una herramienta
muy útil para el análisis de los procesos
que ocurren en la cocina su optimizaciónque ocurren en la cocina, su optimización
y su innovación
COCINA
CASERA Y CLÁSICA NOUVELLE COCINA COCINA
POPULAR PROFESIONAL CUISINE MODERNA MOLECULAR
CIENTÍFICOS
Modificaciones y cambios de los
t d l li t
INDUSTRIA
componentes de los alimentos
Conocimiento de procesos
Adaptación de tecnologíasINDUSTRIA
ALIMENTARIA
Adaptación de tecnologías
Utilización de adyuvantes
CONSUMIDORES COCINEROSCONSUMIDORES COCINEROS
COCINA MÁS SOFISTICADA, UNA
COCINA DE SENSACIONES
• ¿Qué sería la gastronomía sin¿ g
los órganos de los sentidos?
Có i t t• ¿Cómo conseguir nuevas texturas
en la cocina?
¿Qué son los sistemas
dispersos o los coloides ?
SIEMPRE HAN ESTADO ENTRE
NOSOTROS
FORMAN PARTE DE NUESTRA
ALIMENTACIÓN
Coloides
Un coloide es un sistema de
partículas con unas dimensiones
entre 10 nm y 1mm que seentre 10 nm y 1mm que se
encuentran dispersas en una fase
diferente
En muchos casos aparecen
mezclas de sustancias inmiscibles
entre sí (total o parcialmente)
Generalmente constan de dosGeneralmente constan de dos
fases:
Fase dispersa o discontinua
Fase continua o medio deFase continua o medio de
dispersión
Tipos de coloides-sistemas
coloidales en lacoloidales en la
cocina
• Espesantesp
• Geles• Geles
• Emulsiones
• Espumas
ESPESANTES
En un medio líquidoq
dispersamos
macromoléculas de granmacromoléculas de gran
tamaño de modo que
conseguimos que al líquido
le cueste más fluir, que, q
aumente su viscosidad, que
espeseespese.
Disoluciones de polisacáridos
Goma Xantana
• Producida por Xantomonas campestris
(E415)(E415)
• Molécula muy grande, ramificada y
constituida por glucosa, manosa y ácido
glucurónicoglucurónico
• Soluble en frío y caliente.
• Disoluciones muy viscosas
Goma Xantana en alta cocina
• Suspensor
•Espesante
p
Melón con jamón (El bulli) Sangría Blanca en suspensión (El
bulli)
GELESGELES
• Gel: sistema intermedio entre un sólido y un líquido Está• Gel: sistema intermedio entre un sólido y un líquido. Está
constituido por una red tridimensional de moléculas
que establecen entre sí numerosas interacciones débiles
y cooperativas formando zonas de unión. El aguay p g
queda retenida en esta estructura mediante
interacciones con los polímeros y mediante fuerzas deinteracciones con los polímeros y mediante fuerzas de
capilaridad.
GelificaciónGelificación
Estructuras del Gel
¿Los geles son algo nuevo?
• Hemos utilizado el
huevo, los almidones
y la gelatina para
obtener gelesg
• Otras culturas han
empleado “gelesempleado geles
modernos” como el
agar-agar y losagar-agar y los
carragenanos
Hoy disponemos de “nuevosHoy disponemos de nuevos
gelificantes”g
Nuevos gelificantes... Su uso
depende de
• Solubilidad
• Concentración
• Termorreversibilidad
• Efecto del pH• Efecto del pH
• Necesidad de iones
• Textura deseada
• Presencia de otros
componentes
AlginatosAlginatos
•Se obtienen de algas
dpardas o marrones
S d d l i l•Se conoce desde el siglo
XIX
•Constituidos por
id d d á idunidades de ácido
manurónico y ácido
l ó igulurónico
Usos tradicionales del alginatoUsos tradicionales del alginato
Uso en alta cocina: sferificaciónUso en alta cocina: sferificación
• Sferificación: gelificar
el exterior
manteniendo líquido
el interior
SferificaciónSferificación
Agar AgarAgar-Agar
• Proviene de algas rojas
de la familia de las
Rodofíceas GéneroRodofíceas Género
Gelidium y otros
• Se conocen en JapónSe conocen en Japón
desde los siglos XV y XVI
con el término kanten
• De malasia toma el
nombre de Agar-Agar
• Constituido por galactosa
y anhidrogalactosa
Agar AgarAgar-Agar
• Forma geles muy fuertes ag y
concentraciones pequeñas.
Son geles termorreversibles pero con• Son geles termorreversibles pero con
una gran diferencia entre la temperatura
de gelificación (30ºC) y la de fusiónde gelificación (30ºC) y la de fusión
(85ºC)
Usos “tradicionales” del agarUsos tradicionales del agar
Usos del agar: geles y gelatinas
calientes
Pollo con guacamole y ensalada de piña y chocolate.
Otros gelificantes: gelano,
carragenanos, pectinas, goma
arabigaarabiga....
EMULSIONES
• Emulsión: sistema en el
que se mezclan dos
líquidos inmiscibles de
modo que uno de ellos se
encuentra disperso en
forma de pequeñas gotas
en el seno del otro.
• En sistemas alimentarios:
de aceite en agua y de
agua en aceite
ESPUMAS
• Espumas: gas disperso
en un líquido o en un
semisólido
Ejemplos: nata
montada clara al puntomontada, clara al punto
de nieve
Aspectos comunes de la estabilidad
de espumas y emulsionesde espumas y emulsiones
• Termodinámicamente son inestables yTermodinámicamente son inestables y
tienden a una configuración de mínima
energíaenergía.
• Para su formación suelen requerir de un
aporte de energía (mecánica).
Aspectos comunes de la estabilidad
de espumas y emulsionesde espumas y emulsiones
•Tienden a separarse las fases.p
•Pero cinéticamente deben de serPero cinéticamente deben de ser
estables.
•Para su formación y estabilidad
j l f d l ljuegan un papel fundamental la
presencia de moléculas en la
interfase.
La formación de este tipo de
sistemas en la cocina requiere de lasistemas en la cocina requiere de la
presencia de sustancias con
actividad de superficie
Sustancias con actividad de
superficie tensioactivossuperficie, tensioactivos,
surfactantes, ...
• Moléculas anfifílicas
• Moléculas con dos regiones diferenciadasg
Una zona polar o hidrófila
Una zona apolar o hidrófobaUna zona apolar o hidrófoba
• Esto les permite “actuar” de nexo de
unión entre un medio acuoso y otro deunión entre un medio acuoso y otro de
naturaleza grasa o gaseosa
• Reducen la tensión superficial del agua yReducen la tensión superficial del agua y
la tensión interfasial entre dos líquidos
inmisciblesinmiscibles.
Adsorción de
surfactantes a interfase
• Lecitina, ácidos
f f lí idgrasos, fosfolípidos
• Las proteínas como
emulgentes y espumantesg y p
en la cocina
Lisozima, proteína globular
caseina
Las emulsiones
Agentes emulsionantes:
fosfolípidos y proteínas
Mahonesa al principio
Mahonesa al final
¿Vale cualquier emulgente para preparar
una mahonesa?una mahonesa?
El valor HLB Hidrophilic-Lipophylic
BalanceBalance
• Moléculas anfifílicas
• Equilibrio hidrofilo-lipofilo: nos indica laEquilibrio hidrofilo lipofilo: nos indica la
relación entre su solubilidad en aceite y su
solubilidad en agua
HLB entre 1 y 20 (máxima hidrofilia)y ( )
HLB de 7: la misma solubilidad en agua que en
aceite
HLB menor de 7: emulsión de agua en grasa
HLB mayor de 7: emulsión de grasa en aguay g g
Se puede preparar mahonesa sinSe puede preparar mahonesa sin
huevo….
• Lactonesa
• Claranesa
• Yogunesa• Yogunesa
Podemos preparar emulsiones con ingredientesp p g
distintos a la yema de huevo.
Tenemos otros emulgentes en el mercado que
nos permiten preparar otro tipo de emulsionesnos permiten preparar otro tipo de emulsiones
con propiedades diferentes: monogliceridos,
esteres de sacarosa,...esteres de sacarosa,...
Tenemos herramientas que permiten estabilizarTenemos herramientas que permiten estabilizar
las mismas mediante el aumento de la viscosidad de la
fase acuosa ej. polisacáridosfase acuosa ej. polisacáridos
¿Por qué se desestabilizan las
emulsiones?
La mahonesa será más estable
C t l t ñ d l f di• Cuanto menor sea el tamaño de la fase dispersa:
gotitas de grasa más pequeñas
• Cuanto más resistencia al flujo presente (viscosidad) la• Cuanto más resistencia al flujo presente (viscosidad) la
fase continua: podemos utilizar un polisacárido para
aumentar la viscosidad de la fase continua.
• Si conseguimos una interfase “resistente” a las
colisiones.
Si l l fi i l• Si al prepararla no tenemos suficiente emulgente,
suficiente fase continua o un adecuado trabajo
á i “ t á”mecánico se “nos cortará”
Las espumas
Tenemos muchas espumas
tradicionales
ESPUMAS
Estructura de la espuma
Modos de incorporar el gas
Formación de espumas:
claras al punto de nieveclaras al punto de nieve
• Incorporamos el aire con el batido
• Las proteínas de la clara de huevo realizan papeles
diferentes:
Globulinas y lisozima se despliegan rápidamenteGlobulinas y lisozima se despliegan rápidamente
para incorporar gran cantidad de aire
Ovomucina: da viscosidad al medio acuoso
Ovotransferrina forma una película resistente
Los factores que afecten a la estructura y
comportamiento de las proteínas pueden cambiar lap p p
espuma.
Evolución del tamaño de las
b b j l tiburbujas con el tiempo
de batido
EspumasEspumas
Inestabilidad de las espumas
• Drenaje del líquido: separación por diferencias de
densidaddensidad.
• Agregación y coalescencia: formación de
aglomerados por contacto físico debido a laaglomerados por contacto físico debido a la
inestabilidad de la película que la rodea
• Maduración de Ostwald: Difusión de gas de las• Maduración de Ostwald: Difusión de gas de las
burbujas más pequeñas a las más grandes o a la
atmósfera debido a una mayor presión en lasatmósfera debido a una mayor presión en las
pequeñas
¿Cómo hacer las
espumas más estables?
• Burbujas de pequeños tamaño: menorBurbujas de pequeños tamaño: menor
empuje y menor drenaje
P lí l i t t l i t f• Películas resistentes en la interfase
• Aumentando la viscosidad del medio
líquido: dificulta la separación de las
burbujas y el drenaje del liquidoburbujas y el drenaje del liquido
Recurso para
estabilizar: aplicar calor
Nata montada
• Espuma estabilizadas
por grasapo g asa
• Temperatura lo más
baja posible: mayor
porcentaje de grasasp j g
sólida y mayor
viscosidad del medioviscosidad del medio.
Mayor estabilidad.
Los aires
• Se utiliza lecitina; la
parte hidrófoba quedaparte hidrófoba queda
expuesta hacia el aire y
la hidrófila al aguala hidrófila al agua
P i l• Permite lograr texturas
etéreas
Los aires
Las nuevas herramientas
para formar aires y
espumasespumas• Gelatina
• Lecitina
• Sucroester
• Metilcelulosa: aires• Metilcelulosa: aires
en caliente
MetilcelulosaMetilcelulosa
• Derivado metilado de la celulosa (E-461)
• Al contrario que otros polisacáridosAl contrario que otros polisacáridos
gelifica cuando lo calentamos
U d t d d í• Uso en productos de panadería y
pastelería, para reducir la captación de
aceite en fritura, espesante y
estabilizante....estabilizante....
Metilcelulosa en alta cocinaMetilcelulosa en alta cocina
Nuevas texturasNuevas texturas
Gambas con palomitas de tomate raf (Dani García)
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Guisantes en lágrima crudos cubiertos con un velo de gelatina de jengibre y flores de cebollino (Andoni Andúriz)

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  • 1. QUÍMICA Y COCINAQUÍMICA Y COCINA NUEVAS TEXTURAS EN LA COCINA Almería, 15 de Noviembre de 2008 Mª Dolores Garrido FernándezM Dolores Garrido Fernández Tecnología Alimentos. Universidad de Murcia
  • 2. Cocina y ciencia: una vieja parejaCocina y ciencia: una vieja pareja Cocina y ciencia hace mucho que van de la manomucho que van de la mano La ciencia puede ser una herramientaLa ciencia puede ser una herramienta muy útil para el análisis de los procesos que ocurren en la cocina su optimizaciónque ocurren en la cocina, su optimización y su innovación
  • 3. COCINA CASERA Y CLÁSICA NOUVELLE COCINA COCINA POPULAR PROFESIONAL CUISINE MODERNA MOLECULAR
  • 4. CIENTÍFICOS Modificaciones y cambios de los t d l li t INDUSTRIA componentes de los alimentos Conocimiento de procesos Adaptación de tecnologíasINDUSTRIA ALIMENTARIA Adaptación de tecnologías Utilización de adyuvantes CONSUMIDORES COCINEROSCONSUMIDORES COCINEROS COCINA MÁS SOFISTICADA, UNA COCINA DE SENSACIONES
  • 5. • ¿Qué sería la gastronomía sin¿ g los órganos de los sentidos?
  • 6. Có i t t• ¿Cómo conseguir nuevas texturas en la cocina?
  • 7. ¿Qué son los sistemas dispersos o los coloides ?
  • 8. SIEMPRE HAN ESTADO ENTRE NOSOTROS
  • 9. FORMAN PARTE DE NUESTRA ALIMENTACIÓN
  • 10. Coloides Un coloide es un sistema de partículas con unas dimensiones entre 10 nm y 1mm que seentre 10 nm y 1mm que se encuentran dispersas en una fase diferente En muchos casos aparecen mezclas de sustancias inmiscibles entre sí (total o parcialmente) Generalmente constan de dosGeneralmente constan de dos fases: Fase dispersa o discontinua Fase continua o medio deFase continua o medio de dispersión
  • 11. Tipos de coloides-sistemas coloidales en lacoloidales en la cocina • Espesantesp • Geles• Geles • Emulsiones • Espumas
  • 12. ESPESANTES En un medio líquidoq dispersamos macromoléculas de granmacromoléculas de gran tamaño de modo que conseguimos que al líquido le cueste más fluir, que, q aumente su viscosidad, que espeseespese.
  • 14. Goma Xantana • Producida por Xantomonas campestris (E415)(E415) • Molécula muy grande, ramificada y constituida por glucosa, manosa y ácido glucurónicoglucurónico • Soluble en frío y caliente. • Disoluciones muy viscosas
  • 15. Goma Xantana en alta cocina • Suspensor •Espesante p Melón con jamón (El bulli) Sangría Blanca en suspensión (El bulli)
  • 16. GELESGELES • Gel: sistema intermedio entre un sólido y un líquido Está• Gel: sistema intermedio entre un sólido y un líquido. Está constituido por una red tridimensional de moléculas que establecen entre sí numerosas interacciones débiles y cooperativas formando zonas de unión. El aguay p g queda retenida en esta estructura mediante interacciones con los polímeros y mediante fuerzas deinteracciones con los polímeros y mediante fuerzas de capilaridad.
  • 18.
  • 20. ¿Los geles son algo nuevo? • Hemos utilizado el huevo, los almidones y la gelatina para obtener gelesg • Otras culturas han empleado “gelesempleado geles modernos” como el agar-agar y losagar-agar y los carragenanos
  • 21. Hoy disponemos de “nuevosHoy disponemos de nuevos gelificantes”g
  • 22.
  • 23. Nuevos gelificantes... Su uso depende de • Solubilidad • Concentración • Termorreversibilidad • Efecto del pH• Efecto del pH • Necesidad de iones • Textura deseada • Presencia de otros componentes
  • 24. AlginatosAlginatos •Se obtienen de algas dpardas o marrones S d d l i l•Se conoce desde el siglo XIX •Constituidos por id d d á idunidades de ácido manurónico y ácido l ó igulurónico
  • 25. Usos tradicionales del alginatoUsos tradicionales del alginato
  • 26. Uso en alta cocina: sferificaciónUso en alta cocina: sferificación • Sferificación: gelificar el exterior manteniendo líquido el interior
  • 28. Agar AgarAgar-Agar • Proviene de algas rojas de la familia de las Rodofíceas GéneroRodofíceas Género Gelidium y otros • Se conocen en JapónSe conocen en Japón desde los siglos XV y XVI con el término kanten • De malasia toma el nombre de Agar-Agar • Constituido por galactosa y anhidrogalactosa
  • 29. Agar AgarAgar-Agar • Forma geles muy fuertes ag y concentraciones pequeñas. Son geles termorreversibles pero con• Son geles termorreversibles pero con una gran diferencia entre la temperatura de gelificación (30ºC) y la de fusiónde gelificación (30ºC) y la de fusión (85ºC)
  • 30. Usos “tradicionales” del agarUsos tradicionales del agar
  • 31. Usos del agar: geles y gelatinas calientes Pollo con guacamole y ensalada de piña y chocolate.
  • 32. Otros gelificantes: gelano, carragenanos, pectinas, goma arabigaarabiga....
  • 33.
  • 34. EMULSIONES • Emulsión: sistema en el que se mezclan dos líquidos inmiscibles de modo que uno de ellos se encuentra disperso en forma de pequeñas gotas en el seno del otro. • En sistemas alimentarios: de aceite en agua y de agua en aceite
  • 35. ESPUMAS • Espumas: gas disperso en un líquido o en un semisólido Ejemplos: nata montada clara al puntomontada, clara al punto de nieve
  • 36. Aspectos comunes de la estabilidad de espumas y emulsionesde espumas y emulsiones • Termodinámicamente son inestables yTermodinámicamente son inestables y tienden a una configuración de mínima energíaenergía. • Para su formación suelen requerir de un aporte de energía (mecánica).
  • 37. Aspectos comunes de la estabilidad de espumas y emulsionesde espumas y emulsiones •Tienden a separarse las fases.p •Pero cinéticamente deben de serPero cinéticamente deben de ser estables. •Para su formación y estabilidad j l f d l ljuegan un papel fundamental la presencia de moléculas en la interfase.
  • 38. La formación de este tipo de sistemas en la cocina requiere de lasistemas en la cocina requiere de la presencia de sustancias con actividad de superficie
  • 39. Sustancias con actividad de superficie tensioactivossuperficie, tensioactivos, surfactantes, ... • Moléculas anfifílicas • Moléculas con dos regiones diferenciadasg Una zona polar o hidrófila Una zona apolar o hidrófobaUna zona apolar o hidrófoba • Esto les permite “actuar” de nexo de unión entre un medio acuoso y otro deunión entre un medio acuoso y otro de naturaleza grasa o gaseosa • Reducen la tensión superficial del agua yReducen la tensión superficial del agua y la tensión interfasial entre dos líquidos inmisciblesinmiscibles.
  • 41. • Lecitina, ácidos f f lí idgrasos, fosfolípidos
  • 42. • Las proteínas como emulgentes y espumantesg y p en la cocina Lisozima, proteína globular caseina
  • 47.
  • 48. ¿Vale cualquier emulgente para preparar una mahonesa?una mahonesa?
  • 49. El valor HLB Hidrophilic-Lipophylic BalanceBalance • Moléculas anfifílicas • Equilibrio hidrofilo-lipofilo: nos indica laEquilibrio hidrofilo lipofilo: nos indica la relación entre su solubilidad en aceite y su solubilidad en agua HLB entre 1 y 20 (máxima hidrofilia)y ( ) HLB de 7: la misma solubilidad en agua que en aceite HLB menor de 7: emulsión de agua en grasa HLB mayor de 7: emulsión de grasa en aguay g g
  • 50. Se puede preparar mahonesa sinSe puede preparar mahonesa sin huevo…. • Lactonesa • Claranesa • Yogunesa• Yogunesa
  • 51. Podemos preparar emulsiones con ingredientesp p g distintos a la yema de huevo. Tenemos otros emulgentes en el mercado que nos permiten preparar otro tipo de emulsionesnos permiten preparar otro tipo de emulsiones con propiedades diferentes: monogliceridos, esteres de sacarosa,...esteres de sacarosa,... Tenemos herramientas que permiten estabilizarTenemos herramientas que permiten estabilizar las mismas mediante el aumento de la viscosidad de la fase acuosa ej. polisacáridosfase acuosa ej. polisacáridos
  • 52. ¿Por qué se desestabilizan las emulsiones?
  • 53. La mahonesa será más estable C t l t ñ d l f di• Cuanto menor sea el tamaño de la fase dispersa: gotitas de grasa más pequeñas • Cuanto más resistencia al flujo presente (viscosidad) la• Cuanto más resistencia al flujo presente (viscosidad) la fase continua: podemos utilizar un polisacárido para aumentar la viscosidad de la fase continua. • Si conseguimos una interfase “resistente” a las colisiones. Si l l fi i l• Si al prepararla no tenemos suficiente emulgente, suficiente fase continua o un adecuado trabajo á i “ t á”mecánico se “nos cortará”
  • 59. Formación de espumas: claras al punto de nieveclaras al punto de nieve • Incorporamos el aire con el batido • Las proteínas de la clara de huevo realizan papeles diferentes: Globulinas y lisozima se despliegan rápidamenteGlobulinas y lisozima se despliegan rápidamente para incorporar gran cantidad de aire Ovomucina: da viscosidad al medio acuoso Ovotransferrina forma una película resistente Los factores que afecten a la estructura y comportamiento de las proteínas pueden cambiar lap p p espuma.
  • 60. Evolución del tamaño de las b b j l tiburbujas con el tiempo de batido
  • 62. Inestabilidad de las espumas • Drenaje del líquido: separación por diferencias de densidaddensidad. • Agregación y coalescencia: formación de aglomerados por contacto físico debido a laaglomerados por contacto físico debido a la inestabilidad de la película que la rodea • Maduración de Ostwald: Difusión de gas de las• Maduración de Ostwald: Difusión de gas de las burbujas más pequeñas a las más grandes o a la atmósfera debido a una mayor presión en lasatmósfera debido a una mayor presión en las pequeñas
  • 63.
  • 64. ¿Cómo hacer las espumas más estables? • Burbujas de pequeños tamaño: menorBurbujas de pequeños tamaño: menor empuje y menor drenaje P lí l i t t l i t f• Películas resistentes en la interfase • Aumentando la viscosidad del medio líquido: dificulta la separación de las burbujas y el drenaje del liquidoburbujas y el drenaje del liquido
  • 66. Nata montada • Espuma estabilizadas por grasapo g asa • Temperatura lo más baja posible: mayor porcentaje de grasasp j g sólida y mayor viscosidad del medioviscosidad del medio. Mayor estabilidad.
  • 67.
  • 68. Los aires • Se utiliza lecitina; la parte hidrófoba quedaparte hidrófoba queda expuesta hacia el aire y la hidrófila al aguala hidrófila al agua P i l• Permite lograr texturas etéreas
  • 70. Las nuevas herramientas para formar aires y espumasespumas• Gelatina • Lecitina • Sucroester • Metilcelulosa: aires• Metilcelulosa: aires en caliente
  • 71. MetilcelulosaMetilcelulosa • Derivado metilado de la celulosa (E-461) • Al contrario que otros polisacáridosAl contrario que otros polisacáridos gelifica cuando lo calentamos U d t d d í• Uso en productos de panadería y pastelería, para reducir la captación de aceite en fritura, espesante y estabilizante....estabilizante....
  • 72. Metilcelulosa en alta cocinaMetilcelulosa en alta cocina
  • 73.
  • 75. Gambas con palomitas de tomate raf (Dani García)
  • 76. Pan con chocolate y aceite de Viladecavallsen textura y emulsión de Vichy catalán (Ristol)
  • 77. Guisantes en lágrima crudos cubiertos con un velo de gelatina de jengibre y flores de cebollino (Andoni Andúriz)