¿Qué tal? En esta clase, pasaremos de las moléculas al mundo de las estructuras sabrosas. Veremos cómo la naturaleza ensambla moléculas en estructuras que cumplen un papel en cada organismo. Las plantas ponen las moléculas en células y organelos, que permiten su funcionamiento. Los animales terrestres necesitan de músculos que se estiren y se contraigan. Y, para esto, lo mejor es ensamblar moléculas como una fibra larga. No podemos ver el detalle de estas microestructuras naturales ni tampoco el interior íntimo de los alimentos procesados. Recurriremos al uso de microscopios. Una vez adentrado en las estructuras alimentarias, te mostraremos una serie de subestructuras hasta llegar al nivel de las grandes moléculas. Trata de retener sus nombres y funciones, pues te toparás con ellos más adelante. Por último, haremos una extensión al rol que tienen estas microestructuras y también las submicroestructuras en nuestras comidas y platos. Esta es nuestra agenda de la videolección. Como ves, cubriremos solo las estructuras más importantes que dan origen a productos y platos: las frutas, las verduras, la carne, la leche y el gluten de la masa de trigo. Partamos con algo muy trivial, exprimir naranjas para preparar un jugo. Los exprimidores eléctricos hacen un trabajo fantástico y remueven casi todo el contenido de las naranjas hasta llegar al albedo, que es la parte blanca. La composición química, o sea las moléculas de la parte comestible de la naranja, es igual a la del jugo. Sin embargo, sus estructuras son distintas. No es lo mismo comerse un gajo de naranja que tomarse un jugo de naranja. Podríamos hacer analogías similares con un huevo a la copa y un huevo duro, un trozo de carne y la carne molida, la harina de maíz y un ''snack'' extruido, etcétera. Todos estos productos tienen la misma composición pero distinta estructura. Mira esta figura. Quizás es la primera vez que observas la estructura íntima de alimentos familiares. Si sigues la secuencia de la fotomicrografía de la "A" a la "F", encontrarás café instantáneo, helado, chocolate, mayonesa, un cereal de desayuno y una manzana. Así se ve su interior con distintos microscopios. Lo primero que te debiera intrigar son las barritas en la parte inferior derecha de cada fotomicrografía. Ellas indican la escala. Salvo una, las escalas están en micrones, la milésima parte de un milímetro. Nuestros ojos no pueden distinguir cosas más pequeñas que 80 micrones, un poco menos del grosor de un pelo. Y aquí, gracias a los microscopios, vemos cosas muy chicas que existen en el micromundo de los alimentos, por ejemplo, poros, letra "P", burbujas, letra "A", cristales de hielo, letra "I", gotitas de aceite o paredes celulares, "E", "W", etcétera. La segunda cosa sorprendente es que estos alimentos no son homogéneos a nivel microscópico, están llenos de elementos microestructurales y fases distintas formadas por las moléculas. Toda esta complejidad confiere a los alimentos sus propiedades únicas. Detente un rato en la fotomicrografía "C" del chocolate. Las partículas que observan pueden ser azúcar, trocitos de cacao o restos de leche en polvo, que miden menos de 30 micrones. Todas están bañadas por la manteca de cacao. En la lengua no las percibimos porque son muy chicas, pero son muy importantes en el sabor y el aroma del chocolate. Examinemos la figura anterior y relacionemos los detalles microestructurales con algunas propiedades que valoramos en cada producto. La rehidratación y solubilización casi instantánea del café en polvo se explica por la red de microporos conectados, señalados con la letra "P", que permiten al agua caliente penetrar rápidamente en el interior de las partículas y disolverlas. La textura suave y cremosa del helado se debe a que 50 por ciento de su volumen son burbujas de aire. Si no existieran, comerías un trozo de hielo duro, solo que dulce y saborizado. La textura del chocolate se ha descrito como aterciopelada. La manteca de cacao, que recubre las partículas de leche, azúcar y cacao, se derrite en la boca unos pocos grados bajo la temperatura de nuestro cuerpo. Esto hace que el chocolate se aprecie con una consistencia suave y sedosa y se puedan liberar los aromas y sabores. La relación entre la estructura y las propiedades de los otros alimentos las puedes ver en la tabla. Es este vínculo lo que hace que el control de la microestructura de los alimentos sea tan importante. Te adelanto que recientemente hemos descubierto que no da lo mismo la estructura a la hora de digerir los alimentos y liberar los nutrientes. Tenemos que aprender a medir y comparar cosas muy pequeñas. En el micromundo de los alimentos, las cosas se miden en nanómetros, símbolo "nm" y micrones, letra griega "µ" seguida de la "m" de metro, cuya relación de 1.000 metros equivale a los metros y kilómetros de los objetos de nuestra vida diaria. Las fotomicrografías muestran los tamaños relativos de tres elementos que pueden existir en un alimento. A la izquierda, una molécula de pectina, un polisacárido presente en las paredes celulares de la fruta y que da consistencia a las mermeladas. Necesitamos un microscopio de fuerza atómica para poder ver su ancho, que es menos de un nanómetro. Al centro, hay una bacteria que podrías encontrar en el yogur, tal como se ve con un microscopio electrónico, mide alrededor de un micrón, luego es 1.000 veces más grande que el grosor de la pectina anterior. Por último, está el familiar grano de sal visualizado con un microtomógrafo de rayos X, otro salto de 1.000 veces hasta llegar al milímetro. Estos tamaños relativos son comparables a las de cosas que sí podemos ver, un clavo, la altura de un edificio de cuatro pisos y el monte Everest. Como el rango de tamaños es tan grande, normalmente usamos un eje logarítmico para hacerlos caber en un solo gráfico o figura. Fíjate bien que la escala logarítmica da saltos de diez veces en un trazo de igual magnitud. Esta lámina también muestra la enorme cantidad de recursos de microscopía que tenemos para examinar las microestructura de los alimentos. Piensa en lo que comiste en estos días: ensalada, mucha fruta, una hamburguesa con queso, un pedazo de torta. Todas estas comidas se basan en transformaciones de productos de la naturaleza. Sí, transformaciones, porque cuando lavas y picas la lechuga, las estás procesando. Lo mismo pasa cuando guardas la carne en el refrigerador u horneas un bizcochuelo. La leche natural hay que procesarla, es decir, hay que calentarla para eliminar los microorganismos patógenos, que son un serio riesgo para nuestra salud. En algo más práctico, no podríamos mezclar harina y hacer masa si no moliéramos el grano de trigo y, por tanto, no existirían los panes, las galletas y pasteles. Los ladrillos del tejido vegetal fresco son células de aproximadamente 100 micrones de tamaño, recuerda, como el grosor de un pelo. El agua generalmente representa más del 70 por ciento en peso de frutas y hortalizas. La figura muestra el interior de una célula vegetal. Vas a tener que referirte a ella cada vez que expliquemos lo que ocurre cuando cocinamos legumbres, hacemos mermelada o hablamos de la textura de frutas y hortalizas. Las paredes celulares que rodean el interior de las células vegetales proporcionan rigidez y son responsables del turgor o textura, por ejemplo, el ruido que se produce cuando mordemos una manzana. La mayor parte de las proteínas, carbohidratos, como polisacáridos de azúcares y lípidos, que usamos como nutrientes, están contenidas en depósitos discretos dentro de las células de plantas: proteínas en cuerpos proteicos, el almidón en gránulos, el aceite en gotitas, llamadas cuerpos lipídicos. La tecnología de alimentos extrae y refina estos componentes y los pone en paquetes y botellas que encontramos en el supermercado. El azúcar, las vitaminas y los minerales están disueltos en el agua de una gran bolsa que se llama la vacuola. El músculo es una estructura compleja, construida jerárquicamente, desde moléculas de proteína hasta haces de células finas y alargadas llamadas fibras musculares. Estas células, a diferencia de la de las plantas, no tienen una pared gruesa que las recubre. La capacidad del músculo para contraerse y relajarse se basa en el ensamblaje de dos moléculas de proteínas largas y delgadas llamadas actina y miosina. Cada fibra muscular está rodeada por un recubrimiento llamado "sarcolema". Un fluido llamado "sarcoplasma" baña los haces de miofilamentos. El sarcoplasma contiene otra porción de las proteínas musculares, una mezcla compleja de proteínas sarcoplásmicas globulares, que representan el 20 o 30 por ciento del contenido total de proteínas del músculo. Son solubles en agua e incluyen el pigmento rojo que llamamos mioglobina. El tejido conectivo, formado fundamentalmente por colágeno, pega las fibras y rodea el músculo en su conjunto. El colágeno consiste en tres cadenas de proteína enrollada juntas en forma de hélice y estabilizadas por enlaces intermoleculares. El colágeno de los animales más viejos tiene más de estas reticulaciones, lo que hace que el tejido conectivo sea más resistente a la cocción y, por consiguiente, su carne es más dura. La leche es un ejemplo de nanotecnología alimentaria, pues sus tres componentes microestructurales fundamentales, los glóbulos de grasa, la caseína y las proteínas globulares del suero están en el rango dimensional de lo nano, entre un nanómetro y 300 nanómetros. Toda la grasa de la leche, 3,5 por ciento, está en forma de microgotitas llamadas glóbulos de grasa, que miden entre 0,1 y diez micrones. Fíjate que cada glóbulo está rodeado de una membrana biológica, ¿te acuerdas lo que es?, que le otorga propiedades interesantes, por ejemplo, de romperse para que los glóbulos se peguen al hacer mantequilla. La caseína, principal proteína de la leche, es una gran agregación de subunidades y, por eso, se denomina "micela". Mide como 0, 4 micrones y se ve con un microscopio electrónico. Las micelas caceínicas, se juntan en grandes redes o geles cuando se remueve el macropéptido por las enzimas del cuajo o se produce ácido como en el yogur. Por último, están las proteínas globulares del suero de queso, que son solubles en agua y se denaturan por calor. Es sorprendente pensar que estructuras lácteas, tales como el yogur, los quesos, la mantequilla, la crema batida, se basan en interacciones y el acoplamiento de estos tres elementos microscópicos. El trigo ha sido convertido en harina desde tiempos inmemoriales, probablemente por unos 10.000 mil años. Algunos cereales, notablemente el trigo, pero también la cebada, el centeno y la avena contienen un conjunto de proteínas conocido como gluten. Las proteínas del gluten desempeñan un papel clave en las propiedades únicas de la masa de la harina de trigo: cohesividad, elasticidad, capacidad de retener agua y gases durante la fermentación y el horneado. Las proteínas del gluten son de dos tipos: gluteninas y gliadinas. Las gluteninas están compuestas por un extenso esqueleto formado por subunidades grandes y pequeñas que actúan como resortes, le otorgan elasticidad a la masa. Las gliadinas, en cambio, son proteínas pequeñas que actúan como rodamiento, permitiendo que las redes extendidas de glutamina se puedan desplazar y que la masa se estire y se contraiga. Las propiedades culinarias de panes y pastas alimentarias se basan en la interacción del gluten y los granos de almidón presentes en la harina. ¿Qué aprendimos hoy? Que distinto a su apariencia externa, el interior de los alimentos es heterogéneo y está lleno de elementos interesantes, como células, poros, burbujas, fibras, etcétera; que la microestructura de los alimentos, media, nanómetros y micrones les otorga propiedades que apreciamos cuando los comemos. Aprendimos también cuáles son algunas de las microestructuras en que se basan la mayoría de nuestras comidas y que creamos en la cocina. En esta intensa videolección, pasamos de las moléculas y los nutrientes, que aparecen en las etiquetas, a las estructuras que se presentan en productos y guisos apetitosos. Te recomiendo que trates de retener la nomenclatura, pues es vital para entender cómo se transforman las estructuras en la cocina. Por siglos, hemos explotado las estructuras y propiedades de las proteínas, carbohidratos, grasas, etcétera, que nos ofrece la naturaleza para hacer productos y platos. Gracias a la investigación científica, en los últimos 40 años, hemos descubierto la ciencia e ingeniería en el interior de los alimentos. Espero que esta videolección haya sido reveladora para ti. Nos vemos prontamente.
