Hola. Te doy la bienvenida a una nueva lección de este MOOC de Introducción a la Ingeniería Gastronómica. Para comenzar, quiero que veas esta imagen. En ella tenemos azúcar granulada, la que utilizamos para endulzar un té o un café. Y ahora te voy a mostrar esta otra imagen y te voy a hacer una pregunta. ¿Qué es lo que hay ahí? Te voy a ayudar. También es azúcar, con un poco de colorante, pero azúcar al fin y al cabo. Día a día, vemos este tipo de ejemplos sin cuestionarnos el por qué. Si ambos están compuestos de lo mismo, ¿por qué son tan diferentes? Bueno, eso es parte de esta videolección, en la que comprenderemos el concepto de "estado" de un material cuando se aplica a alimentos. En esta clase aprenderás cosas de materiales desde el punto de vista de la ingeniería, que te permitirán entender mejor los cambios que ocurren en productos y platos. Los temas específicos a tratar serán los cambios que puede sufrir un alimento en estado líquido cuando pasa a comportarse como un sólido. También, te hablaré acerca de un estado de la materia al que llamaremos vítreo y te mostraré dos ejemplos en los que se puede alcanzar este estado vítreo, que son el secado y el enfriamiento. Primero que todo, debes saber que la materia se presenta en diferentes estados de agregación llamados fases. El agua es sólida en un cubo de hielo, líquida en un vaso a temperatura ambiente y gaseosa como el vapor que sale de una tetera hirviendo. Supongamos que estas esferas desordenadas representan las moléculas de un compuesto en estado líquido. Como ves, se encuentran desordenadas y moviéndose al azar. Si enfriamos este líquido lentamente, él puede congelarse y pasar a formar un sólido cristalino. Un ejemplo es un cubo de hielo cuyas moléculas están ordenadas y forman cristales. Esta estructura rígida y ordenada solamente cambiará si sacamos el cubo de hielo del congelador, es decir, esperamos un cambio en las condiciones en las que se encuentra. Por otra parte, existe un estado de la materia en el cual, al disminuir rápidamente la temperatura, las moléculas del líquido no alcanzan a ordenarse. Pero el material, de todas formas, llega a comportarse como un sólido. Esto es lo que sucede con los vidrios que tienes en tus ventanas. Los vidrios no son sólidos propiamente tal, pues sus moléculas no están ordenadas, sino que se encuentran en un estado amorfo. Este estado físico de la materia es cinéticamente metaestable, de no equilibrio y se caracteriza por la casi total ausencia de movimiento molecular. Pero ¿qué significa esto? Como puedes observar en esta representación, la bolita verde se encuentra en un estado estable, es decir, se encuentra en un estado de mínima energía y sería necesario un cambio importante en sus condiciones para sacarla de donde está. Como por ejemplo, cuando sacamos el hielo del congelador, se produce un cambio importante en la temperatura y el hielo comenzará a descongelarse. La bolita roja, en cambio, se encuentra en un estado metaestable, lo que quiere decir que en cualquier momento podría cambiar de estado si hay una mínima perturbación. En el caso de los alimentos, este estado físico es extremadamente sensible a la humedad, la temperatura y el tiempo de conservación, ocurriendo transiciones de fase como consecuencia de alteraciones en algunas de estas variables. Que un estado de la materia sea metaestable se traduce en que las moléculas del material no se pueden mover libremente ni espontáneamente, haciendo parecer que el material es momentáneamente estable, pero no es tal. Al no ser estable, si transcurre un tiempo suficiente, un material en estado vítreo tenderá a ordenarse, en la mayoría de los casos, en función de las condiciones del ambiente. El tiempo necesario para que esto suceda depende fuertemente del material y, en muchos alimentos, sucede en un tiempo suficientemente corto como para observar su efecto. Es así, entonces, cómo las moléculas del vidrio con el tiempo se van ordenando hacia un estado de menor energía y, eventualmente, podrían llegar a un estado cristalino. Pero enfoquémonos en el estado vítreo o amorfo propiamente tal. Una de las características típicas de un material en estado vítreo es que se comporta como un sólido quebradizo. Esto lo puedes observar en el algodón de azúcar, en el caramelo, que puedes utilizar para un postre, o en una paleta de dulce. Por otra parte, y como ya te mencioné anteriormente, es un estado de no equilibrio que está dinámicamente impedido, lo que se materializa en la casi total ausencia de movimiento molecular. Existen muchas situaciones culinarias en las cuales el proceso en la cocina se conduce hacia la formación de un vidrio o a la de sólidos cristalinos. La confitería, por ejemplo, se basa en el hecho de que la sacarosa no cristalice y se mantenga en el estado vítreo. En la producción de azúcar de mesa, en cambio, un jarabe sobresaturado es sembrado en la fábrica de azúcar con azúcar en polvo, lo que potencia el crecimiento de cristales. Ahora que conocemos que existe el estado vítreo, es importante entender cómo llegamos a este y te explicaré dos mecanismos. Primero, tenemos el caso del azúcar fundida a 150 grados Celsius, en el cual las moléculas se mueven libremente. Cuando la temperatura desciende lo suficientemente rápido, las moléculas, al enfriarse, no alcanzan a ordenarse y llegan al estado vítreo. En este caso, la variable clave es la velocidad de enfriamiento. Otro caso es el de una solución como la lactosa en la leche líquida, que se desee deshidratar para producir leche en polvo. Durante este proceso de deshidratación, la leche pierde agua de forma tan rápida que los solutos pasan a comportarse como un vidrio. En este caso, la variable crítica es la velocidad de remoción de agua. Te sorprenderás al saber la gran cantidad de alimentos que se encuentran en estado vítreo. Entre ellos, por ejemplo, están los productos de galletería y panadería, los productos extruidos, los productos en polvo, como la leche y el café instantáneo, y los alimentos congelados. En muchos de estos alimentos coexisten zonas cristalinas y zonas amorfas. Veamos lo que has aprendido a través del siguiente cuestionario. Dentro de lo visto en esta video lección, te hemos enseñado que los alimentos pueden comportarse como sólidos sin estar en estado cristalino, que este tipo de estados es metaestable y que, consecuentemente, pueden cristalizar con el tiempo sufriendo cambios importantes en sus características. Como conclusión de esta videolección, es importante remarcar que los alimentos sufren cambios de estado que pueden parecer cambios de fase pero que, en realidad, no lo son. Espero que esta videolección te haya sido de utilidad. Nos vemos.
