¿Qué sucede cuando se someten los alimentos a la acción del calor? Para responder adecuadamente la interrogante formulada, primero debemos tener presente que los diferentes alimentos están compuestos por proteínas, carbohidratos, vitaminas, grasas o lípidos, fibra, agua y minerales, además de algunos pigmentos y agentes saborizantes. Entendiendo esto, consideraremos también las tres formas conocidas de transmisión de calor, conducción, convección y radiación, que detallaremos más adelante. Cada uno de los distintos elementos de los que se componen los alimentos sufrirá un cambio producto de su exposición al calor, estos cambios podrán ser de carácter físico-químico o bio-enzimático, dependiendo de la composición de cada cual. Los mismos, afectaran afectaran la estructura molecular molecular de los alimentos y por lo tanto de numerosas formas formas su sabor, color y textura. Otro aspecto que debemos mencionar es que la mayoría de las bacterias que nos causan enfermedades, se destruyen con la acción del calor. Pero también otras que nos son beneficiosas serán sacrificadas dependiendo de la temperatura. No obstante los cambios mencionados dependerán de cuatro factores principales: Forma de transmisión de calor Tiempo de exposición al calor Intensidad del calor (temperatura) Método de cocción empleado
A mayor tiempo de exposición exposición al calor, menor temperatura y viceversa, parece ser la regla general en los métodos de cocción dependiendo de factores como tamaño, peso y consistencia del género.
Por ejemplo a partir de los 40°C ya se observan destrucción de las enzimas y cambios estructurales en las proteínas. Durante la cocción los alimentos sufren alguno de estos fenómenos: Expansión Concentración Mixta
En la expansión hay intercambio de nutrientes entre los alimentos y los medios de cocción, lo que produce pérdida de algún nutriente por parte del alimento. Con la concentración durante la cocción se forma una costra en el alimento que hace que los nutrientes permanezcan en el interior. “
”
Y en la mixta se da una combinación de ambas El calor en los carbohidratos c arbohidratos
Los carbohidratos están compuestos principalmente de azúcares y almidones y los cambios más importantes serán la caramelización y la gelatinización. La caramelizacion o pirolisis no es otra cosa, más que la oxidación de los azucares por la acción acción del calor y se presenta presenta a temperaturas temperaturas mayores a los 130°C. Durante este proceso se liberan compuestos químicos volátiles, e incluso, hay que decirlo, hasta cancerígenos, estos compuestos son los responsables del sabor acaramelado y ácido en algunos alimentos. En la gelatinización, los almidones sufren un proceso irreversible a partir de determinada temperatura temperatura (según el almidón), almidón), los gránulos se rompen rompen y adquieren la propiedad de contener el agua. Los almidones están compuestos de tres estructuras principales: amilosa, amilo pectina pectina y amilosa ramificada. ramificada. Los gránulos de almidón son estructuras cristalizadas (amilo pectina) que tienen áreas ordenadas, al ser sometidas a la acción del calor rompen los enlaces y es cuando los gránulos pueden absorber la humedad
expandiéndose así y exudando su fase de gel (amilosa), lo que los vuelve más susceptibles a la degradación enzimática y aumentan su capacidad de digestibilidad. El calor en las proteínas
Las proteínas están contenidas en su gran mayoría en los productos de origen animal, sin embargo, aunque en mucho menor proporción las encontraremos en los vegetales, frutas y cereales. Están compuestas por largas cadenas de aminoácidos, dispuestas en forma de espiral. Ahora bien, suceden varios cambios en las proteínas por la acción del calor, pero nos entretendremos con los que considero los de mayor relevancia. A saber: Coagulación. Reacción de Maillard. Desnaturalización del colágeno y el tejido conectivo
La coagulación sucede cuando las espirales de aminoácidos se rompen por la acción del calor atrayéndose entre sí unas a otras, formando entonces una cadena sólida y firme, este proceso es irreversible y un ejemplo clásico sería la coagulación del huevo (clara y yema). Estas proteínas forman con con el agua coágulos si son calentadas calentadas a temperaturas mayores de 70°C o al ser tratadas con soluciones salinas. La reacción de Maillard es un complejo conjunto de reacciones químicas producidas entre las proteínas y azúcares presentes en los alimentos cuando éstos se calientan, técnicamente la reacción de Maillard es la glicación no enzimática de las proteínas , es decir, una modificación proteínica producida por el cambio químico de los aminoácidos que las constituyen. También podemos definirla como la caramelización de los alimentos o como la reacción que proporciona el color tostado de la carne durante el proceso de cocción.
“
”
Esta reacción reacción debe su nombre a Louis-Camille Louis-Camille Maillard, Maillard, un médico médico y químico francés que logró describir y detallar la reacción química.
El proceso se inicia inicia con la reacción entre un carbohidrato carbohidrato y un aminoácido, aminoácido, dando como resultado una nueva estructura inestable que experimenta nuevos cambios y resultando en cientos de compuestos diferentes. Paralelamente se produce una reacción que confiere la coloración marrón y un complejo matiz de sabores provenientes de los múltiples compuestos. A la mezcla del carbono, hidrógeno y oxígeno pueden añadirse átomos de azufre o nitrógeno gracias a la implicación de los aminoácidos, el resultado es un cóctel de nuevas moléculas y nuevos aromas. Cada alimento tendrá entonces su particular reacción de Maillard, con resultados que varían según los diferentes métodos de cocción, temperaturas o interacción con otros alimentos y tiempos de coccion. En cuanto a la desnaturalización del colágeno y el tejido conectivo debemos primero acotar que este se encuentra entre las fibras y los haces o fascículos musculares y une une los músculos músculos al hueso además de envolver los haces de fibras fibras proteínicas. Hay tres tipos de tejido conjuntivo: conjuntivo: El colágeno La reticulina La elastina El colágeno es una proteína fibrosa y rígida que constituye el componente principal de la piel y de los tendones (cuya función consiste en conectar los músculos a los huesos) y de la envoltura de los haces de fibras musculares.
Está formado por tres moléculas individuales enroscadas enroscadas entre sí, lo que le proporciona una gran rigidez. En esta situación el colágeno es incomestible. Para poder digerir la pieza hay que romper está estructura mediante la transmisión transmisión de calor. La temperatura necesaria para romper la molécula original y separar las tres cadenas de proteínas es de al menos 60 ºC, a partir de este momento comienza la desnaturalización de la proteína. Cuando las las cadenas separadas interaccionan entre sí, constituyen una red llamada gelatina que es un producto blando y tierno. La reticulina y la elastina constituyen los tendones que son un material duro y cartilaginoso y la temperatura necesaria para iniciar la
desnaturalización desnaturalización de estas estas proteínas es al menos de 90 ºC, aplicada durante un largo periodo de tiempo. El calor en los lípidos y grasas
En primer lugar diremos que las grasas son de origen animal y los lípidos o aceites de origen vegetal. Los efectos de la cocción son especialmente notables sobre las grasas, porque tienen la propiedad propiedad de tolerar grandes temperaturas, temperaturas, y por la alta reactividad de los ácidos grasos que los componen. Los ácidos grasos insaturados (lípidos) son los más inestables y fácilmente oxidables. Cuanto mayor la concentración de estos, mayor la inestabilidad y propensión a la oxidación del aceite. El calor favorece las reacciones de oxidación del aceite y la generación de radicales libres. Los radicales libres son átomos de oxígeno desapareados que provocan reacciones de oxidación en cadena. El conocido punto de humo no es otra cosa más que un rápido deterioro de las grasas o lípidos por la acción del calor excesivo (oxidación), causando su evaporización evaporización y el cambio de sabor, aroma y color. La mayoría de los componentes del sabor (sobre todo en las carnes) se encuentran en la grasa o lípidos, siendo estas entonces portadores del sabor a la hora de la cocción. El calor en las vitaminas
Las vitaminas, aunque están contenidas en todos los alimentos, son sinónimo de fruta que es el género género que mas acumula acumula éstas, además de la fibra Existen dos tipos en general de vitaminas: Liposolubles (se diluyen en grasa o aceite) Hidrosolubles (se diluyen en el agua)
Las vitaminas son sensibles a los procesos térmicos, y en general los métodos de cocción producen una pérdida de estos nutrientes.
Las hidrosolubles, como la B y C se pueden perder durante la cocción, dependiendo del método utilizado. Las liposolubles como la A, D, E y K también sufren pérdidas por el calor y la oxidación producida por el aire en contacto con los alimentos. En el caso de las frutas hornear, hervir o freír alimentos reduce el contenido de nutrientes de la comida. La cantidad específica de nutrientes perdidos depende del método de cocción y de la vitamina o mineral en particular. La pérdida de nutrientes puede variar desde 0% a 95 %, por ejemplo, las frutas cocinadas retienen el 80 % de la tiamina, el 95 % de la riboflavina, el 90 % de la niacina, el 95 % de B6, el 60 % del ácido fólico, potasio y el 85 % de beta-caroteno, alfa caroteno, licopeno y luteína y retienen el 100 % del hierro, el magnesio, el fósforo y el alcohol etílico. En cuanto a la fibra, esta no puede ser digerida por el ser humano. Las frutas adquieren suavidad al romperse esta, caso contrario si se emplea el azúcar como agente conductor de calor.
Transmisión de calor El calor se define como la energía transferida de un sistema a otro a causa de una diferencia térmica entre ellos o sea de un cuerpo con mayor temperatura a otro de menor. Esta transferencia se puede dar tanto en medios líquidos como sólidos, como vehículos o agentes transmisor t ransmisores. es. Existen tres formas de transmisión de calor: Conducción Radiación Convección
Conducción es la transferencia de calor o energía por medio del contacto físico directo (agente o vehículo transmisor) entre dos elementos (por colisión entre partículas).
La facilidad de transmisión o transferencia depende de la estructura del medio transmisor. Cuanto mejor transmisor sea un material, mas uniforme es la temperatura alcanzada. Los malos conductores generan núcleos térmicos a diferente temperatura. Los alimentos, debido a su estructura celular, son malos conductores en general aunque la conducción varía mucho de un caso a otro. Esto es un aspecto importante, importante, ya que de ello depende que un alimento tenga una adecuada cocción en el interior, sin que se cocine excesivamente en el exterior. Debemos de considerar las siguientes atenuantes a la hora de utilizar esta forma de transmisión de calor: La más importante importante es el grosor. grosor. Para ajustar la transmisión de calor se debe modificar el flujo de calor que llega al alimento: cuanto mayor sea el gradiente entre el exterior y el centro de la pieza mayor diferencia de temperatura habrá y mas diferencia de punto de cocinado. Es difícil prever la velocidad de transmisión por lo que se hace necesaria una vigilancia atenta en cada caso. Otro aspecto a considerar es el de que a medida que el elemento más caliente deje de obtener energía térmica de alguna fuente, el otro elemento igualara su temperatura y es entonces cuando se acaba la transmisión transmisión del calor por conducción.
En cuanto a la radiación, debemos tener presente que todos los cuerpos calientes emiten parte de su energía en forma de ondas electromagnéticas, esto es porque el calor agita las moléculas del elemento provocando entonces campos magnéticos. Al ser absorbidas estas ondas electromagnéticas por el segundo elemento, se genera movimientos a su vez en las partículas de éste. Lo interesante de este método de transmisión de calor es que no ocupa de un agente o vehículo para transportarse como el aire o algún líquido,
incluso se desplaza en el vacio total (por ejemplo los rayos solares que atraviesan el espacio). Tal vez el mejor ejemplo sea el del microondas, este logra excitar las moléculas de agua contenidas en los diferentes alimentos, causando que se agiten a altísimas velocidades, provocando que se calienten entonces. La convección la podríamos definir como el movimiento de fluidos calientes, estos fluidos pueden utilizar como agente o vehículo transportador líquidos (agua, aceite, etc.) o gases (aire, vapor). Estos fluidos en movimiento envuelven literalmente el elemento frio calentándolo así. Solamente se da convección si el calor proviene de la parte baja del fluido. Pueden darse dos tipos de convección: Natural Artificial o mecánica En el natural, como bien sabemos el aire o líquido caliente tiende a subir, puesto que es menos denso y el aire o líquido frio tiende a bajar, provocando entonces que se dé el movimiento.
La artificial o mecánica se obtiene por medio de ventiladores o aspas que provocan que los fluidos se muevan, por ejemplo los hornos de convección.
