Nuestros alimentos nos llegan en forma de estructuras palatables formadas por moléculas, eso lo tenemos claro. En el trayecto que hacen estas moléculas hasta nuestras células, deben pasar primero, por un sensor sofisticado y veleidoso, la boca. El instante que las estructuras sabrosas llegan a la cavidad oral, empezamos a percibir la textura, los sabores y los aromas de los guisos y platos a medida que estos se fragmentan durante la masticación y liberan sus contenidos. Los objetivos de esta clase son tres: comprender los eventos que se suceden mientras los alimentos permanecen en la cavidad oral o en la boca, revisar cómo los ensayos mecánicos de la ingeniería se pueden usar para evaluar la textura de los alimentos y entender cómo se evalúan en el laboratorio las propiedades físicas de los alimentos líquidos. La clase tratará brevemente los eventos sensoriales que ocurren en la cavidad oral y se concentrará principalmente en los procesos mecánicos relacionados con la textura. Se explicará qué es un texturómetro, qué tipo de información genera y cómo se interpreta. Por último, se presentará la forma como se caracterizan los alimentos líquidos y qué es la viscosidad. Esta figura te puede parecer un poco complicada, pero resume bien lo que ocurre con las estructuras comestibles cuando llegan a la boca. El diagrama es fundamental para que entiendas las sensaciones que van teniendo lugar en el tiempo y que hacen tan placentero el comer rico. La fase oral de los alimentos, por la cual percibimos su textura, los sabores y aromas, se lleva a cabo en tres etapas. Durante la masticación, las estructuras alimentarias se deforman y se rompen formando partículas que se lubrican con saliva, así percibimos la textura. El rompimiento de la estructura del alimento lleva a la liberación y solubilización en la saliva de las moléculas del sabor. También conduce a las volatilización en el aire de los aromas. Ambos tipos de moléculas terminan siendo percibidas en los receptores gustativos en la lengua y el paladar y, los receptores olfativos ubicados en la parte superior de la nariz. Por último, todas las señales que emanan de los procesos anteriores se integran en el cerebro, generando una imagen sensorial para cada bocado. Durante la masticación, las estructuras alimentarias experimentan diferentes efectos mecánicos. Si son sólidas, sufren rasgado, compresión y trituración en los dientes y muelas, así percibimos las características texturales como las fibrosidad, dureza y granulosidad. Si los alimentos son líquidos o cremosos, se deforman continuamente entre la lengua y el paladar. Todos estos efectos se pueden simular y medir con instrumentos de laboratorio, pero hay que correlacionar los resultados con aquellos de pruebas sensoriales realizadas por personas. La textura es el conjunto de propiedades de un alimento que son percibidas por la visión, el olfato y el oído, pero fundamentalmente por el tacto y principalmente por los músculos masticatorios. La textura tiene su origen en la estructura del alimento y la percibimos sensorialmente al deformar y desintegrar un alimento por medio de fuerzas. La textura incluye una serie de sensaciones como dureza, crujibilidad, aspereza, granulosidad, etcétera. Puesto que la textura es esencialmente una característica sensorial, su evaluación se realiza a menudo con un grupo de panelistas o personas entrenadas. En general, las evaluaciones sensoriales son costosas, tediosas y requieren cumplir con reglas de bioética, pues involucran a personas. En cambio, los ensayos mecánicos dan información de propiedades físicas, que muchas veces correlacionan bien con pruebas sensoriales. Solo requieren de instrumentos que pueden ser costosos, personas que sepan utilizarlos bien y expertos que interpreten los resultados. Los instrumentos para el ensayo de textura, o texturómetros, pueden cuantificar las propiedades mecánicas de cualquier producto alimentario. En general, los alimentos tienen que ser sólidos o semisólidos para que se mantengan estables durante el ensayo. Los texturómetros consisten en un brazo mecánico que baja a una velocidad constante, del orden de algunos centímetros por minuto, generando continuamente señales de la fuerza que se va ejerciendo sobre la muestra y de la distancia recorrida al bajar. El equipo está conectado a un computador personal y es manejado por un software. El resultado es una curva, fuerza de distancia o fuerza de deformación, que equivale en gran medida a lo que hacemos con los músculos de nuestras mandíbulas mientras masticamos o a la presión que ejercemos con los dedos para evaluar la madurez de una palta. Una celda de ensayo del texturómetro está compuesta por la base que contiene el alimento y un dispositivo que se acopla al brazo mecánico y que actúa directamente sobre la muestra. La idea es simular lo mejor posible el tipo de esfuerzo que sufre un alimento, ya sea en su manejo durante la distribución o durante la masticación. Como se ve en la figura, en la celda de ensayo se puede producir la flexión, punción, corte o varios efectos combinados. Por ejemplo, se puede evaluar la crocancia de una galleta por cizalla o corte hasta que se quiebre, figura "A"; la madurez de una palta pinchándola con un punzón, "B"; la calidad de una masa cortándolo con una hoja metálica, "C", y la frescura de hojuelas de cereal de desayuno penetrándolas con una serie de hojas de acero que simulan compresión, rasgado y fricción en una sola acción, como se muestra en la figura D. El criterio de selección de una celda de ensayo u otra depende de la propiedad mecánica que queramos analizar. En esta animación, se ilustra, paso a paso, los eventos durante el ensayo por compresión de una hojuela de papa frita, o papa ''chip'', como ocurre cuando la masticamos en los molares de nuestra boca. El gráfico de la derecha es la curva que se va obteniendo y relaciona la fuerza que se detecta en el eje vertical con el recorrido de la placa que la comprime en el eje horizontal. Fíjate cómo la curva revela los distintos eventos de resistencia, fractura y rompimiento en pedacitos que le ocurren a la papa frita hasta que está completamente destrozada. Cada producto sometido a este ensayo tendrá su curva particular. Como veremos más adelante, una papa "chip" que ha quedado expuesta al aire húmedo por mucho tiempo no tendrá una curva igual a una papa fresca. ¿Puedes imaginar cómo será su curva? Esta curva representa esquemáticamente la relación fuerza de deformación o fuerza tiempo de la prueba de mecánica de compresión de hojuelas de papa frita. Obviamente, la hemos simplificado para su análisis. Se pueden derivar varios parámetros de esta figura, que dan una idea de cómo se comporta la muestra como un material. La rigidez es la pendiente, es decir, la inclinación de la parte inicial de la curva antes de la fractura. Definimos como la dureza a la fuerza máxima cuando comienza la fractura. A medida que el émbolo sigue su camino hacia abajo, continúan ocurriendo una serie de microfracturas, igual que mientras masticamos repetidamente los "chips". Estos eventos proporcionan información microestructural de fragilidad y se relacionan con los sonidos emitidos. El trabajo, fuerza por distancia, corresponde al área bajo la curva, en negro, y representa cuán difícil es destruir completamente el producto, podría corresponder a cuánto debemos masticar un alimento antes que se rompa en pedazos que podemos tragar. La forma total de la curva es equivalente a una huella digital de la textura del producto. Pasemos ahora a ver los alimentos líquidos. La viscosidad es una medida de la resistencia interna que opone un fluido cuando se deforma. Piensa en la sensación en la boca del vino tinto, que tiene cuerpo y en la cremosidad de una salsa. Un error común de los cocineros y ''gourmand'' es confundir viscosidad con densidad y dicen que algo espeso es muy denso. En ingeniería, viscosidad y densidad, son dos conceptos muy distintos. La densidad representa cuánto pesa un cierto volumen de material y esto lo puedes hacer fácilmente en la cocina. El aceite es diez veces más viscoso que el agua, pero es menos denso, flota en ella. La mayonesa, que es casi puro aceite, es tan viscosa que no fluye y se queda estática sobre unos espárragos, pero es menos densa que el agua. Revisa bien la tabla adjunta, porque muestra que cuando se trata de números, la viscosidad casi nunca correlaciona con la densidad. Ambos parámetros, viscosidad y densidad, varían con la temperatura, pero la viscosidad, además depende de qué tan rápido revolvemos el líquido, lo que la hace más interesante y misteriosa, como veremos a continuación. El aparato para medir viscosidad se llama viscosímetro. Hace lo mismo que tú cuando quieres ver la consistencia de un líquido, lo revuelve, pero en vez de una cuchara usa diferentes paletas o discos. Distintos de los texturómetros, los viscosímetros no aplican una fuerza, sino que una velocidad de deformación, revuelven el líquido más o menos rápido. Lo que miden es el torque, la fuerza multiplicada por una dimensión en la paleta. La relación entre el torque y la velocidad de deformación define a la viscosidad. Si te fijas en la tabla anterior, la viscosidad tiene unidades extrañas, pascales multiplicado por segundo, donde el pascal es una unidad de presión, pero así es. Hay líquidos como el agua e, incluso, el aceite, donde la viscosidad no depende de la velocidad con que la revuelvas, es siempre constante. Se llaman fluidos newtonianos. En otros casos, como la mayonesa, la viscosidad disminuye a medida que la agitas más rápido, pierden estructura. Estos fluidos se llaman no newtonianos. Otro ejemplo de fluido no newtoniano, es el kétchup, donde debes agitar el frasco o comprimir el envase plástico para que empiece a fluir. Una vinagreta, un jugo o un caldo se pueden hacer más viscosos agregando una pequeña cantidad de un polisacárido o proteína. ¿Has visto lo difícil que es revolver el contenido de una olla donde se cuecen tallarines? Bueno, esto es precisamente lo que hacen los polímeros o gomas que se usan como espesantes al enredarse unos con otros dentro de un líquido. Durante un largo tiempo fue común espesar las salsas agregando un poco de almidón, calentando y revolviendo hasta que los gránulos hinchados, que nosotros decimos gelatinizados, se rompieran y liberaran los polímeros amilosa y amilopectina. Los aderezos de ensaladas se pueden espesar en frío dispersando una pequeña cantidad de goma xantana, por ejemplo. A los jugos y cocteles se les puede hacer más viscosos, enturbiándolos, agregando carboximetilcelulosa o goma garrofín, entre otros. Hoy aprendimos que al romper las estructuras de los alimentos en la boca, no sólo percibimos su textura, sino que también liberamos los aromas y sabores. Vimos que la textura se relaciona principalmente con la fuerza que aplicamos con dientes y molares. Por eso, en el laboratorio usamos el texturómetro, que aplica una fuerza a los alimentos rompiendo las muestras de varias maneras. Vimos también que los líquidos en la boca se deforman entre la lengua y el paladar y es así como apreciamos su consistencia. Un viscosímetro hace algo muy parecido y nos entrega la viscosidad de los alimentos líquidos. Los alimentos, los evaluamos sensorialmente en la boca. Las propiedades de la estructura, por ejemplo, la dureza y la viscosidad, como también la liberación de moléculas de sabores y aromas, se rigen por ciertos principios físicos fundamentales que podemos medir. Lo importante es correlacionar los aspectos sensoriales de los alimentos, que dependen de las personas, con las mediciones físicas. Gracias por prestar atención a esta video lección y nos volvemos a ver en la próxima.
