Osmosis V5

Mermeladas y agua desalada: Ciencia de la vida cotidiana Joaquín Sevilla Universidad Pública de Navarra 2009

Ciencia de la vida cotidiana
Es fácil apreciar la capacidad de la ciencia en la alta tecnología: GPS, láseres, teléfonos móviles, etc.
Pero en lo más cotidiano también podemos encontrar maravillas científicas
En lo que sigue vamos a ver un ejemplo …

¿Por qué se conservan el Jamón y las Mermeladas?
Sabemos que el jamón serrano es una conserva
Lo mismo ocurre con las mermeladas o compotas
¿Tiene algo en común ambos alimentos?

Empecemos a desmenuzar el problema
Una conserva es una preparación que evita que los alimentos se estropeen, que se pudran.
¿Qué es exactamente “pudrir”?
Pues que se nos adelantan otros seres vivos y se lo comen antes que nosotros. Microorganismos: bacterias, hongos…

¡¡ Microorganismos y azúcar !!
Parecería que en la mermelada (fruta con una altísima concentración de azúcar) los microorganismos deberían ponerse las botas, dado que el azúcar es un nutriente fundamental.
La clave no está en “azúcar”, sino en “altísima concentración”

Repasemos una idea “teórica” para aplicarla a nuestro problema
Osmosis.

Presión osmótica Las “membranas semipermeables” nos resultan extrañas porque hay pocas en el mundo macroscópico y no estamos familiarizados, pero en el mundo microscópico están en todas partes: las paredes celulares son semipermeables

Las paredes celulares son semipermeables
Así, un microorganismo en un medio “supertónico” pierde su agua intracelular y queda, sino muerto, al menos inactivado.

Fotos de plasmolisis de hematíes http://www.ieslaestrella.org/departamentos/biologia-geologia/practicas/osmosis_celular/desarrollo/Osmosis4.htm

Volvemos a la pregunta inicial
¿Tiene algo en común ambos alimentos?
Concentraciones muy altas de algún soluto capaz de producir plasmolisis a los microorganismos que comerían ese alimento

¿Hay más casos de conservas de este tipo?
Con la elevación de concentración producida de forma natural (por desecación):
Pasas (uvas, ciruelas, higos, orejones, etc.)
Con añadidos para elevar la concentración:
Salazones (bacalao, anchoas, etc.)
Procesos mixtos:
Sal + curado (Jamón, embutidos, etc.)
Muchísimos

También hay más ejemplos de ósmosis y cocina
¿Cuándo se le echa la sal a las carnes a la brasa (al chuletón)?
¿Cuándo se le echa la sal al sofrito de cebolla?

¿Quien inventó estas conservas?
El conocimiento sobre la conservación de alimentos se ha ido generando por prueba y error a lo largo de generaciones, es un elemento cultural.
El descubrimiento de la base científica que se esconde tras ese hecho cultural no le quita valor, sino que lo potencia y lo asegura.
Además, permite otro tipo de mejoras para el ser humano que no se producirían por prueba y error. Por ejemplo:

Formas de desalar el agua del mar
¿Cómo se puede separar la sal del agua para obtener agua dulce a partir de agua marina?
Lo primero que nos viene a la cabeza es “destilar”, poner en ebullición y recondensar el gas. La sal, al no evaporarse, queda separada.
Incluso hay diseños solares sobre esta idea… pero son muy poco eficientes.
El calor latente de cambio de fase es muy alto

Osmosis inversa De la ósmosis sabemos que se genera una presión a partir de una diferencia de concentraciones a través de una membrana adecuada. ¡El fenómeno es reversible! Una presión genera una diferencia de concentraciones tal y como nos interesa

Osmosis inversa
Aplicando una presión (superior a la presión osmótica, claro) en el lado del agua salada se genera un flujo de agua limpia hacia el otro recipiente.

En este proceso los poros son los mínimos

Purificadores de agua domésticos

Desaladoras de agua marina

Las membranas se construyen enrolladas

Proceso completo de desalación

Resumiendo
Mermeladas y jamones comparten la clave de su conservación: una alta concentración de soluto induce a la plasmolisis de los microorganismos: ÓSMOSIS
Aunque la conservación se conocía antes que su causa, el conocimiento del fenómeno permita mejorar los procesos tradicionales
Y plantear aplicaciones basadas en el mismo concepto aunque tecnológicamente más sofisticadas, como las desaladoras por ósmosis inversa

Esquema resumen OSMOSIS En paredes celulares da plasmolisis en medios concentrados Los microorganismos sufren plasmolisis en alimentos “hipertónicos” Osmosis inversa Con un aumento de presión se consigue agua fresca de la marina Evolución cultural: prueba y error Proceso derivado del conocimiento científico

En conclusión
Los detalles científicos de muchos aspectos de la vida cotidiana son muy interesantes
En cuanto a complejidad, la ciencia de la vida cotidiana no tiene nada que envidiar a la tecnología punta
Hay muchos ejemplos más:
Botijos, cantimploras y neveras
Sensación térmica (el viento y la humedad)
Café de bar frente a café de melita
……………

Mermeladas y agua desalada: Ciencia de la vida cotidiana Joaquín Sevilla Universidad Pública de Navarra ¡GRACIAS!

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Osmosis V5

by Joaquin Sevilla on May 04, 2009

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