Annex - Química tres estrelles

QUÍMICA
TRES ESTRELLES
ANNEX

FISICOQUÍMICA DE LA CUINA MOLECULAR Xavier
Hernández
Alias

QUÍMICA TRES ESTRELLES
Fisicoquímica de la cuina molecular

ANNEX

Xavier Hernández Alias
Tutor: Josep Corominas
Curs: 2011-2012

QUÍMICA TRES ESTRELLES ANNEX

ANNEX

1. Entrevista a Oriol Castro ......................................................................... 3

2. Entrevista a Pere Castells ....................................................................... 5

3. Entrevista al Dr. Claudi Mans .................................................................. 8

4. Els productes químics del procés d’esferificació ................................... 11
4.1. Els alginats ........................................................................................11
4.1.1. Estructura química ........................................................................12
4.2. El clorur de calci .................................................................................16
4.3. El gluconolactat de calci .......................................................................16

5. Taules de dades .................................................................................... 18
5.1. Bloc 1: Sobre l’esferificació ..................................................................18
5.2. Bloc 2: Sobre la pressió en la cocció ......................................................22
5.3. Bloc 3: Sobre la criocuina.....................................................................24

6. El treball en imatges ............................................................................. 25

QUÍMICA TRES ESTRELLES – ANNEX 1. ENTREVISTA A ORIOL CASTRO

1. Entrevista a Oriol Castro
Estudia Hosteleria a l’escola Joviat de Manresa i realitza un curs de cuina a El Bulli.
El 1992-1993 estudia simultàniament a l’escola del Gremi de Pastisseria de
Barcelona. Realitza també diverses estades en restaurants i pastisseries
prestigiosos, arribant el 1996 a treballar en un estada a El Bulli. El 1997 entra a
formar part definitivament de la plantilla d’El Bulli. A partir d’aleshores forma un
equip inseparable amb Ferran i Albert Adrià en el taller de creativitat, dedicant-se
fonamentalment a la creació de nous plats i de noves tècniques i conceptes. A
l’actualitat, participa activament en les demostracions i cursos que imparteix l’equip
d’El Bulli, explicant-ne la filosofia i l’estil de cuina. Compagina aquestes tasques
amb la funció de cap cuina, juntament amb Eduard Xatruch.

En quins sentits la química forma part de la cuina d’El Bulli?

Hi ha hagut èpoques que han dit que la cuina d’El Bulli era una cuina molecular,
però això no és veritat perquè al final a El Bulli som cuiners, que quan tenim
preguntes preguntem als químics i ens assessoren. Però no són els químics que
cuinen, sinó que som els cuiners que cuinem. I sí que és veritat que hi ha química
perquè hem estat assessorats per gent d’aquest món. Ara treballem amb la
Fundació Alícia on hi ha químics com el Pere Castells o la Íngrid. Però sempre hi ha
química: quan tu marques alguna cosa a la planxa hi ha un canvi, una reacció de
Maillard. I sempre hi ha química, encara que no som químics, però som cuiners.

Els cuiners tenen alguna base química?

No. Primer són cuiners i després amb els anys s’han anat adonant que han
d’aprendre nocions, però no som químics ni sabem exactament coses de química.
Ara bé, l’exemple de l’esferificació: t’expliquen el per què, el com... i tenim nocions
de què són els alginats, els clorurs... Tot això sí que ho sabem una mica. Som
cuiners.

Com definiries la cuina d’El Bulli?

D’avantguarda. És una cuina d’avantguarda que està davant de tot i que marca
pautes, tant a Espanya com en el món.

Quins processos creatius s’utilitzen en la cuina d’El Bulli?

N’hi ha molts. Primer vam començar amb l’associació: tens diversos llistats de
productes i pots començar a combinar-los, i això es diu l’associació de productes.

3

QUÍMICA TRES ESTRELLES – ANNEX 1. ENTREVISTA A ORIOL CASTRO

L’adaptació: adaptar plats tradicionals. La desconstrucció, el minimalisme, crear a
partir d’un producte... Hi ha molts mètodes creatius. I és molt curiós perquè, per
exemple, parlant amb un pintor dèiem que hi havia molts paral·lelismes entre la
pintura i la cuina, en mètodes creatius.

Quin procediment se segueix en la creació d’un plat?

Primer s’ha de crear alguna cosa que sigui conceptual, que ens aporti alguna cosa
diferent. I després comencem a fer el plat, el comencem a vestir. Per exemple, amb
la roba, primer pots crear el concepte de minifaldilla, de faldilla curta, però després
has de dir de què la vols, de quin color, de quin teixit, etc. Doncs nosaltres
comencem a crear el concepte i a partir d’aquí anem fent el plat.

Doncs així deu ser un procés molt llarg.

Depèn. Hi ha plats que els pots fer en dos minuts i n’hi ha d’altres que els pots fer
un any i no et surten, els aparques, i els acabes l’any següent.

Cada temporada tots els plats són nous?

Sí. 120-130 receptes noves.

Has trobat molta diferència en arribar a El Bulli, respecte de la resta de
restaurants on has treballat?

Bé, jo porto disset anys, porto mitja vida treballant a El Bulli. I hi ha molta
diferència. Pensa que som 45 cuiners i en un altre lloc són quatre o cinc cuiners. I
el que no et puguis imaginar mai que es pugui fer, allà es pot fer. Allà es pot fer
tot.

4

QUÍMICA TRES ESTRELLES – ANNEX 2. ENTREVISTA A PERE CASTELLS

2. Entrevista a Pere Castells
Llicenciat en Ciències Químiques, en l’especialitat d'Orgànica, a la Universitat de
Barcelona. El 1980 inicia la seva etapa com a professor a l’Institut Molí de la vila de
Capellades. Durant els anys que s’ha dedicat a l’ensenyament, ha dirigit treballs de
recerca, molts dels quals han estat reconeguts amb premis CIRIT. El 2003 comença
a col·laborar amb l'equip d’investigació d’El Bullitaller. El 2004 esdevé responsable
del Departament de Recerca Gastronòmica i Científica de la Fundació Alícia. Les
seves investigacions han estat centrades en el tema de les textures, introducció de
tecnologia a la cuina i la divulgació de ciència relacionada amb la cuina.

Què et va portar a fer aquest salt a la investigació científica en la cuina?

El contacte amb el Ferran Adrià. Vaig parlar amb ell i això va fer que a poc a poc
anés pensant en un altre tipus de feina.

Què feu a la Fundació Alícia? En quins camps treballeu? Algun exemple?

El concepte global és “perquè tots mengem millor”. Això té dos enfocs: la recerca i
salut i hàbits alimentaris. Des de recerca treballem sobre productes i processos i,
per tant, busquem textures especials, fem estudis de gelificants, espessidors,
coccions, fregits, etc. I en salut i hàbits alimentaris apliquem tot aquest
coneixement perquè la gent mengi millor d’“intolerants a”, d’hospitals... Hi ha una
recerca bàsica i una recerca aplicada.

L’esferificació, qui se la va inventar? Un cuiner o un científic?

Un cuiner. El Ferran i l’Albert Adrià van donar-li la volta a un concepte científic i van
fer un producte gastronòmic.

I la inversa?

La inversa va ser conjunta entre la Fundació Alícia i El Bulli. Jo, personalment, em
vaig encarregar de fer les recerques i al final d’una avaluació conjunta vaig fer la
primera esferificació inversa (febrer del 2005).

Cuina molecular és un terme molt confós. A què es refereix
estrictament? Proposaries algun altre terme per definir la cuina que es
duu a terme a El Bulli?

Jo crec que no existeix. És un concepte molt rar que ve d’una proposta feta des
dels periodistes. Hi ha un moviment que es diu gastronomia molecular (moviment

5


científic no culinari) al voltant de recerques científiques utilitzant la cuina. Després,
els cuiners que utilitzaven la ciència se’ls va dir cuiners de la gastronomia
molecular; traduït, cuina molecular. Aquest nom va fer una mica de fortuna, però
els cuiners no són científics. Mediàticament, aquest és el terme de la gastronomia
molecular, però utilitzar conceptes científics d’una forma sistemàtica és el que
haurien de fer totes les cuines, i moltes ja ho fan. Aleshores, perquè rebre el nom?
Digues-li cuina precisa, o diàleg ciència i cuina... Jo prefereixo anomenar-ho ciència
i cuina.

Quin paper té i ha tingut Alícia en el desenvolupament de la “cuina
molecular”?

Alícia ha aportat la vessant científica a El Bulli, que és una mica de rigor. Però El
Bulli per si sol ja és molt important i nosaltres només hem ajudat en alguns casos
en concret.

La cuina pot ser un bon sistema d’aproximació de la ciència als
estudiants?

Aquí hem de distingir quatre factors: la gastronomia molecular, o projectes de
ciència utilitzant la cuina; utilitzar la cuina per divulgar ciència (ex.: explicar què és
una reacció química mitjançant una esferificació, una reacció de Maillard...);
científics que ajuden a cuiners (ex.: trobar dietes més òptimes), com succeeix en
molts altres àmbits (ex.: un galerista consulta als científics per datar un quadre.);
cuiners que ajuden a científics.

Quines activitats divulgatives científiques dueu a terme al recinte?

Aquí hi ha l’activitat de salut i hàbits alimentaris, l’activitat de recerca i l’activitat de
divulgació. És a dir, fem recerca gastronòmica-científica: duem a terme una mica
de gastronomia molecular i, especialment, ens fixem en el tercer moviment
(científics que ajuden a cuiners). I també fem divulgació.

Aquesta aplicació de la ciència a la cuina és només un fet recent?

Ara t’ensenyaré un llibre, de l’any 1821, o sigui que això no és d’ara.

Això és gastronomia molecular. Però aquest moviment en què els
científics ajuden els cuiners és recent?

Això és del segle XXI. Ho ha impulsat bàsicament el Ferran Adrià. De fet, és una
cosa que no ens l’hem inventat nosaltres, però gairebé.

6


Aquest diàleg de la ciència i la cuina s’ha produït exclusivament aquí o
s’està donant arreu del món?

S’està començant a produir a altres llocs del món, però aquí és un punt molt
important.

Els que treballeu a Alícia, sou totalment científics o hi ha algun cuiner?
Teniu coneixements culinaris?

A Alícia hi ha científics i cuiners, però “manen” els cuiners. Ara bé, els científics
també tenim (o hauríem de tenir) algun coneixement culinari.

Els membres de l’equip d’investigació són permanents?

Hi ha el grup base, que són permanents, i els becaris, que van entrant cada
quadrimestre, tres vegades l’any. D’arreu del món.

Quan inicieu una investigació, quin és l’ordre que segueix?

Hi ha línies d’actuació i, dins d’aquestes línies, hi ha un diàleg entre científics i
cuiners. A partir d’aquest diàleg van sortint coses, o per part seva o per part
nostra, és a dir, són treballs conjunts.

I creus que aquesta cuina d’avantguarda pot afectar d’alguna manera la
cuina de tota la vida?

No, això és una pregunta bastant capciosa. Justament la recerca i el que ens ha
demanat la cuina actual és la capacitat de compaginar-ho tot.

7

QUÍMICA TRES ESTRELLES – ANNEX 3. ENTREVISTA AL DR. CLAUDI MANS

3. Entrevista al Dr. Claudi Mans
Llicenciat i doctor en Química per la Universitat de Barcelona. Catedràtic jubilat i
Professor emèrit d’Enginyeria Química de la UB. Ha col·laborat activament amb la
Fundació Alícia, CosmoCaixa i Termcat. Entre d’altres càrrecs, ha estat membre de
l’Associació Catalana de Comunicació Científica (ACCC). Actualment, és coordinador
del Campus de l’Alimentació de Torribera. Ha treballat àmpliament per la divulgació
científica a través de diversos llibres, nombrosos articles i conferències.

Has dedicat tota la vida a la química, i ara ets coordinador del Campus
d’Alimentació de Torribera. Què t’ha portat a interessar-te per la
química de la cuina?

Que jo ara em dediqui a coordinar un campus de l’alimentació no té res a veure
amb el fet que a mi m’hagi interessat la cuina. En un moment determinat, la
Universitat de Barcelona va decidir crear un campus de l’alimentació i em va
encarregar a mi de fer-ho, bàsicament perquè m’havia jubilat i tenia temps lliure.
Aleshores resulta que el campus és de l’alimentació i coincideix en part amb coses
que jo feia. Però al marge d’això, a mi no em van posar allà perquè fes coses de
cuina, sinó perquè tenia temps lliure i la confiança del rector. I em vaig dedicar a la
cuina, no perquè m’interessés especialment més la cuina que altres coses, sinó
perquè a mi el que m’interessa és la divulgació de la ciència, i una bona eina per
agafar exemples és el menjar.

A banda dels nombrosos llibres sobre aquest tema, has participat
directament en estudis de gastronomia molecular?

He escrit quatre llibres, però no he treballat en cap estudi de gastronomia
molecular.

De quina manera has col·laborat amb la Fundació Alícia?

No he col·laborat tant en el sentit de col·laborar en investigacions experimentals,
sinó que he col·laborat a l’hora de difondre, a l’hora de redactar llibres, a l’hora de
revisar llibres i coses d’aquestes.

Aquesta recerca de la ciència en la cuina és recent?

Tot és relatiu. El que és recent és aplicar la ciència pel disseny de plats, però
l’estudi dels processos culinaris ja fa molt temps que es fa. Sense anar molt enrere,
la indústria alimentària, des de començaments dels segle XX, ja havia estudiat molt

8


els processos d’esterilització, de fermentació... Va ser després que es van estudiar
els processos culinaris amb més detall, cap als anys 70 i 80. I no ha sigut fins als
anys 90 que s’han dissenyat nous plats a partir de la ciència. El que fan molts
cuiners en aquest moment és aplicar en els plats d’alta gastronomia ciència i
tècniques que ja sabia la indústria alimentària.

Aquest “boom” de la ciència a la cuina s’ha produït exclusivament aquí o
s’està donant arreu del món?

Això va començar a Anglaterra amb un programa de la BBC, i d’allà els anglesos i
uns professors francesos van decidir fundar un moviment que van anomenar
gastronomia molecular, per l’estudi dels processos culinaris des d’un punt de vista
científic. Era només l’estudi dels processos, no era fer cuina. On es va començar a
desenvolupar el fet de fer nous plats a partir de la ciència va ser a Catalunya,
principalment el Ferran Adrià en El Bulli. Però ara això ja està per tot el món.

La teva activitat divulgadora sobre aquest tema (conferències, llibres,
etc.) és molt extensa. Tanmateix, creus que la societat està prou
informada?

No, i ara. Hi ha gent que sí i hi ha gent que no. La societat és una cosa molt grossa,
i hi ha molta gent que no li importa la cuina i molta que no li importa la ciència.
Aleshores només hi ha una mica de gent que li importa la ciència i una mica de
gent que li importa la cuina, i encara menys gent que li importa la ciència a la
cuina.

Un dels “mites” que corren per la població és el fet que els additius són
“dolents” i el que és natural és “bo”. Aconseguirem algun dia eradicar-
ho?

La paraula additiu no s’ha de referir a cuina, sinó que l’additiu és per al producte
envasat, per a la indústria alimentària. Els cuiners utilitzen substàncies, i algunes
d’aquestes substàncies coincideixen amb additius, però el concepte és diferent.
Additiu és aquella substància que està definida molecularment el que és i que està
autoritzada a ser utilitzada en productes preparats de venda al públic. Però un
cuiner quan utilitza aquesta mateixa substància i ho remena, allò no és un additiu,
és una substància que utilitza el cuiner. A casa no utilitzem mai additius.

Una altra pregunta típica: creus que la cuina d’avantguarda pot afectar
d’alguna manera la cuina de tota la vida?

No, en absolut.

9


Químicament, són gaire diferents?

La cuina d’avantguarda, si és d’avantguarda, és d’una minoria. Si és d’una minoria,
és cara i no té perquè ser sana, ni nutritiva, ni bona. I la cuina de cada dia ha de
ser sana, nutritiva i bona. Per tant, algun dels productes que fa la cuina
d’avantguarda poden arribar a ser cuina habitual, però no la major part. I la gent
paga diners per la cuina d’avantguarda perquè no és la de cada dia, perquè és
rara, però no mira la sanitat ni la nutrició (mentre no sigui tòxic). Ara bé, allò que
és natural no té res a veure amb si és sa o no és sa: hi ha coses naturals tòxiques i
coses artificials no tòxiques, començant pels bolets tòxics (ben naturals que són).

La cuina pot ser un bon sistema d’aproximació de la ciència als
ciutadans?

A alguns sí. Els llibres els llegeix gent que ja els agrada el tema, i, per tant, ja està
predisposada i a vegades ja s’ho sap. En canvi, en una conferència d’una associació
de la gent gran, per exemple, la gent gran va allà a escoltar “lo que le echen”, i
alguns es poden interessar pel tema i comprendre una mica més temes científics.
Sempre una minoria. De fet, l’única manera d’explicar bé la ciència és en els
centres de Batxillerat, ESO i Primària i, després, la ciència que toqui en la
universitat. La gràcia està en què el que t’expliquin es relacioni molt amb la vida, i
això és el que es tracta que els professors facin. I aquests llibres poden servir als
professors perquè agafin exemples per explicar la seva ciència.

El dissabte passat va celebrar-se la festa d’ExpAliments, quin era el seu
objectiu?

Són tres objectius. Un primer objectiu és que es conegui que allà hi ha un campus
d’alimentació. Un segon objectiu és que la gent vegi la ciència que es desenvolupa
en la UB en els temes d’alimentació i de nutrició. I un tercer objectiu és que es
divulguin exemples concrets de ciència al públic que visita allò. Per exemple, allà hi
havia els cucs dels peixos: els Anisakis, i hi ha una mania que diu que els Anisakis
si els poses vinagre es moren. Doncs allà hi havia un pot de vinagre amb Anisakis
vius. Si ho has vist i t’ho ha explicat un expert, allò et queda

10

QUÍMICA TRES ESTRELLES – ANNEX 4. ELS PRODUCTES QUÍMICS DEL PROCÉS D’ESFERIFICACIÓ

4. Els productes químics del procés
d’esferificació
4.1. Els alginats

Els alginats són productes naturals que s’obtenen de les algues brunes de la família
de les feofícies d’alguns gèneres, com ara Laminaria hiperborea (costes de
Noruega), Laminaria digitata (Cantàbric), Laminaria japonica (Xina i Japó),
Macrocystis pyrifera (aigües del Pacífic) i algunes espècies dels gèneres Lessonia,
Ecklonia, Durvillaea i Ascophyllum, entre d’altres. Aquestes algues marines creixen
en la zones situades a 20-30 metres de profunditat, a temperatures de 13-20 ºC.

Il·lustració 1 - Localització geogràfica de diferents gèneres de feofícies.
FUNDACIÓ A LÍCIA

L’alginat es troba present en la paret cel·lular d’aquestes algues i va ser extret i
estudiat per primer cop a finals del segle XIX. E.C. Stanford, químic que va dur a
terme la investigació, va proposar diverses aplicacions industrials. El 1896, Krefting
va obtenir àcid algínic pur i investigadors posteriors van determinar moltes
característiques dels seus compostos iònics. La producció comercial d’alginats a
gran escala va començar a Estats Units en la dècada de 1929, però va incrementar-
se notablement després de la Segona Guerra Mundial, gràcies a la instal·lació
d’empreses extractores i la investigació sobre l’estructura de l’àcid algínic, les
propietats de les seves solucions i les reaccions químiques dels alginats.

11


Actualment els alginats tenen múltiples aplicacions en moltes branques de la
indústria. Els següents quadres lliguen les propietats dels alginats amb els seus
usos en diferents indústries:

APLICACIONS ALIMENTARIES

Espessidor, estabilitzant o propietats de Sucs de fruita
suspensió Salses i cremes
Cervesa
Aliment per animals
Propietats gelificants
Gelatines
Farciment d’olives
Propietats de control Fabricació de formatges
Gelats
APLICACIONS FARMACÈUTIQUES
Xarops
Propietats espessidores
Emulsions
Locions i cremes
Característica de ràpida hidratació
Desintegració de tabletes
Control d’irrigació de drogues
Propietats gelificants
Pols d’impressió dental
APLICACIONS TÈXTILS
Gomes per impressió
Propietats espessidores
Banys de tinta
Sistemes reactius de tinta
Propietats de neteja
Sistemes de dispersió de tinta
ALTRES APLICACIONS INDUSTRIALS
Propietat de formació de pel·lícula Indústria de papers de calcar
Tancament hermètic de conserves
Interacció amb silicats Elèctrodes de soldadura
Vernís per ceràmica
Propietats espessidores i estabilitzants Pintures cremoses

4.1.1. Estructura química

Els alginats són polisacàrids de monòmers de tipus urònic, és a dir, sucres on el
grup CH2OH del carboni 6 ha estat oxidat a un grup carboxil (COOH). Poden estar
formats per dos tipus de monosacàrids: β-D-mannurònic i α-L-gulurònic
(l’epímer en el carboni 5).

Malgrat que només difereixen en la configuració del carboni 5, la conformació
espacial dels dos àcids és enormement diferent, fet que en modifica l’estructura i
les propietats. Els àcid algínics són copolímers lineals d’ambdós àcids, units
mitjançant enllaços α (14).

12


β-D-mannurònic α-L-gulurònic

Les algues sintetitzen inicialment l’alginat com un producte d’àcid mannurònic i el
modifiquen posteriorment transformant monòmers de mannurònic en gulurònic a
través d’una epimerització enzimàtica.

El producte final conté zones formades només per mannurònic, zones solament
amb gulurònic i zones amb els monòmers alternats. Segons la seva composició, la
molècula agafa formes diferents:

[4)-β-D-Manp(14)-β-D-Manp(1]n

(M) (M) (M)

[4)-α-L-Gulp(14)-α-L-Gulp(1]m

(G) (G) (G) (G)

13


[4)-β-D-Manp(14)-α-L-Gulp (1]p

(M) (G) (M)

Quan dues cadenes d’homopolímers del grup G s’agrupen paral·lelament resulta un
forat en forma de diamant que té la mida idònia per encabir-hi l’ió Ca2+. Els ions
calci se situen com un pont entre els grups de càrrega negativa de l’àcid gulurònic,
formant alginat de calci, amb propietats gelificants. Aquest model d’estructura va
ser proposat per Grant el 1973 i es coneix com a “caixa d’ous” o “egg-box”.

Així doncs, la unió de les dues cadenes polimèriques d’àcid algínic es dóna en les
regions d’àcid gulurònic. Els gels formats són termo-irreversibles.

La proporció, distribució i longitud dels diferents blocs determina les propietats
químiques i físiques de l’alginat. Al seu torn, aquesta distribució ve determinada per
l’espècie d’alga marina i la part de la qual s’ha extret. Ara bé, aquestes
característiques són subjectes a variacions estacionals.

Així doncs, un alginat amb un alt percentatge de regions d’àcid gulurònic serà molt
gelificant i produirà gels rígids, amb baixa capacitat d’unió d’aigua i tendència a la
sinèresi (pèrdua d’aigua per l’exsudació del gel, que produeix la seva contracció).
En canvi, un alginat amb poc contingut d’aquestes zones formarà gels elàstics, amb
baixa tendència a la sinèresi i alta capacitat de deformació.

En la següent taula, es pot comparar la distribució de les diferents regions
polimèriques en diverses espècies d’algues:

14


Procedència de l’alginat %MM %GG %MG

(1) 35,0 13,0 52,0
(2) 38,4 20,7 41,0
Ascophyllum nodosum
(3) 37,8 21,4 40,8
(4) 40,0 20,0 40,0
(1) 43,0 23,0 34,0
Laminaria digitata
(4) 49,0 25,0 26,0
(2) 20,3 49,3 30,4
Laminaria hyperborea
(3) 23,1 43,3 33,7
Laminaria japonica (5) 36,0 14,0 50,0
(2) 40,6 17,7 41,7
Macrocystis pyrifera
(3) 36,5 18,5 45,0
(1) Haug, Larsen and Smidsrod, 1974.
(2) Penman and Sanderson, 1972.
(3) Morris, Rees and Thom, 1980.
(4) Grasdalen, Larsen ans Smidsrod, 1979.
(5) Ji, et al., 1984.

El grau de polimerització d’un alginat és la mitjana de la seva massa molecular i
correspon al nombre de monòmers de la cadena polimèrica (entre 100 i 3000 en els
àcids algínics). Una altra de les característiques rellevant dels alginats és la relació
percentual dels àcids que el conformen, la qual oscil·la entre 0,4 i 2,4.

L’alginat en forma àcida és poc estable i insoluble en aigua. Així doncs, s’associa
amb ions (sodi, potassi, magnesi) per esdevenir més estable i soluble (excepte
amb determinats cations, com ara Ca2+). L’alginat en forma de sal sòdica és soluble
a partir d’un pH de 3,5, tant en aigua
com en alguns dissolvents orgànics.

La principal característica dels alginats
és la seva capacitat gelificant, la
qual és directament proporcional a la
longitud mitjana dels bolcs G-G. Com
a gel, aquesta estructura conté
molècules atrapades en el seu interior.
Per tant, les zones G-G actuen com a
zones d’unió entre cadenes, mentre
que les regions amb àcid mannurònic
són les d’interacció preferent amb les
molècules d’aigua. Ara bé, tot i restar
atrapades en l’alginat, les molècules
d’aigua continuen sent lliures per
migrar. Il·lustració 2 - Formació de l'alginat de calci.
FUNDACIÓ A LÍCIA

15


Una altra de les propietats dels alginats és la
viscositat de les seves solucions, la qual depèn de la
concentració (a més concentració, més viscositat), la
temperatura (a més temperatura, menys viscositat) i
la longitud de les cadenes (a més longitud, més
viscositat). Les cadenes no són totalment flexibles, de
manera que la rotació dels enllaços glicosídics és
limitada i, per tant, hi ha un enduriment de la cadena,
tot augmentant la viscositat. Les dissolucions d’alginat
tenen un comportament de fluid no newtonià, és a
Il·lustració 3 - Viscositat de les
dir, no tenen una viscositat definida ja que aquesta dissolucions d'alginat.
varia segons l’esforç que s’hi aplica. Quan l'esforç és FUNDACIÓ A LÍCIA

major, la seva viscositat és elevada, i a l’inrevés.

4.2. El clorur de calci

El clorur de calci és una sal molt soluble en aigua utilitzada tradicionalment en
alimentació (additiu alimentari E-509), com ara en la fabricació de formatges.
Aquesta sal aporta la quantitat necessària d’ions calci perquè reaccionin amb
l’alginat de sodi i es produeixi un gel d’alginat càlcic. També és emprat com a
medicament en casos de deficiència de calci en l’organisme, així com els carbonats,
sulfats, fosfats o tartrats de calci.

4.3. El gluconolactat de calci

El gluconolactat de calci és una barreja de dues sals de calci (lactat i gluconat de
calci) idònia per a l’esferificació inversa, ja que aporta el calci necessari sense
canviar el gust de l’aliment.

Gluconat de calci Lactat de calci

D’una banda, el gluconat de calci prové de l’oxidació de la glucosa a àcid glucònic.
Sota condicions d’oxidació suaus (amb Br2 en dissolució tamponada neutra o
bàsica) s’oxida solament el carboni 1 de les aldoses. El producte resultant és una δ-
lactona que es troba en equilibri amb la γ-lactona i es forma àcid glucònic per

16


hidròlisi. La transició entre ambdues lactones es duu a terme a per mitjà d’una
forma bicíclica.

D’altra banda, el lactat de calci en forma àcida es caracteritza per la seva
esterificació intermolecular amb formació d’oligòmers o de la lactida dímera, els
quals són presents en les dissolucions d’àcid làctic, i es produeix la hidròlisi a àcid
làctic. L’àcid làctic s’utilitza per millorar el batut en pols de la clara d’ou (pH 4,8-
5,1), per millorar el sabor de les verdures i de les begudes, per impedir la
decoloració de fruites i verdures i, en forma de lactat càlcic, en la llet en pols.

17

QUÍMICA TRES ESTRELLES – ANNEX 5. TAULES DE DADES

5. Taules de dades

5.1. Bloc 1: Sobre l’esferificació

ESTUDI DE LA CONCENTRACIÓ DE GLUCONOLACTAT DE CALCI

CCa (% m/m) CAlg (% m/m) tcont (s) T (ºC) MASSA INICIAL (g) MASSA GELIFICADA (g) % GELIFICAT
0,5 0,5 12 AMBIENTAL 7,4 1,4 18,92
1 0,5 12 AMBIENTAL 7,1 1,4 19,72
1,5 0,5 12 AMBIENTAL 7 1,5 21,43
2 0,5 12 AMBIENTAL 7,4 1,7 22,97
2,5 0,5 12 AMBIENTAL 7 1,3 18,57
3 0,5 12 AMBIENTAL 7,4 1,4 18,92
3,5 0,5 12 AMBIENTAL 7,1 1,4 19,72
4 0,5 12 AMBIENTAL 7,4 1,5 20,27

0,5 0,5 12 AMBIENTAL 6,6 1,3 19,70
1 0,5 12 AMBIENTAL 6,7 1,5 22,39
1,5 0,5 12 AMBIENTAL 7,8 1,7 21,79
2 0,5 12 AMBIENTAL 6,9 1,7 24,64
2,5 0,5 12 AMBIENTAL 6,8 1,9 27,94
3 0,5 12 AMBIENTAL 7,6 1,8 23,68
3,5 0,5 12 AMBIENTAL 6,6 1,6 24,24
4 0,5 12 AMBIENTAL 6,6 1,3 19,70

0,5 0,5 12 AMBIENTAL 5,1 0,8 15,69
1 0,5 12 AMBIENTAL 5,5 1,1 20,00
1,5 0,5 12 AMBIENTAL 7 1,3 18,57
2 0,5 12 AMBIENTAL 6,8 1,3 19,12
2,5 0,5 12 AMBIENTAL 7,3 1,2 16,44
3 0,5 12 AMBIENTAL 6,4 1,1 17,19
3,5 0,5 12 AMBIENTAL 6,5 1,1 16,92
4 0,5 12 AMBIENTAL 7,2 1,1 15,28

Els resultats del tast són:
0,5% m/m  Esfera consistent, poc líquida, massa gelificada, poc arrodonida.
1% m/m  Esfera consistent, poc líquida, massa gelificada, poc arrodonida.
1,5% m/m  Esfera consistent, líquida, forma arrodonida.
2% m/m  Bona consistència i líquida, forma esfèrica.
2,5% m/m  Bona consistència, líquida, arrodonida.
3% m/m  Força consistent i gelificada, líquida, poc arrodonida.
3,5% m/m  Esfera consistent i gelificada, poc líquida, poc arrodonida.
4% m/m  Esfera consistent i gelificada, poc líquida, arrodonida.

18


ESTUDI DE LA CONCENTRACIÓ D’ALGINAT DE SODI

CAlg (% m/m) CCa (% m/m) tcont (s) T (ºC) MASSA INICIAL (g) MASSA GELIFICADA (g) % GELIFICAT
0,1 2 12 AMBIENTAL 6,8 1,1 16,18
0,2 2 12 AMBIENTAL 5,5 1,2 21,82
0,3 2 12 AMBIENTAL 6,2 1,1 17,74
0,4 2 12 AMBIENTAL 6,9 1,5 21,74
0,5 2 12 AMBIENTAL 5,7 1,2 21,05
0,6 2 12 AMBIENTAL 8,3 2,7 32,53
0,7 2 12 AMBIENTAL 7,3 2,2 30,14
0,8 2 12 AMBIENTAL 6,6 1,7 25,76
0,9 2 12 AMBIENTAL 9,5 3,6 37,89

0,1 2 12 AMBIENTAL 7,1 1,2 16,90
0,2 2 12 AMBIENTAL 7,1 1,2 16,90
0,3 2 12 AMBIENTAL 7 1,2 17,14
0,4 2 12 AMBIENTAL 7,1 1,6 22,54
0,5 2 12 AMBIENTAL 7,5 1,6 21,33
0,6 2 12 AMBIENTAL 7 1,9 27,14
0,7 2 12 AMBIENTAL 8,8 2,6 29,55
0,8 2 12 AMBIENTAL 8,1 2,1 25,93
0,9 2 12 AMBIENTAL 9 2,5 27,78

0,1 2 12 AMBIENTAL 5,7 1 17,54
0,2 2 12 AMBIENTAL 7,3 1,3 17,81
0,3 2 12 AMBIENTAL 6 1 16,67
0,4 2 12 AMBIENTAL 7,5 1,3 17,33
0,5 2 12 AMBIENTAL 8,7 1,9 21,84
0,6 2 12 AMBIENTAL 7,9 1,7 21,52
0,7 2 12 AMBIENTAL 8,1 2,1 25,93
0,8 2 12 AMBIENTAL 7,7 1,8 23,38
0,9 2 12 AMBIENTAL 8,3 2,3 27,71

0,1% m/m  Esfera molt poc consistent i amb molt líquid.
0,2% m/m  Esfera poc consistent i amb líquid.
0,3% m/m  Esfera poc consistent i amb força líquid.
0,4% m/m  Esfera més consistent, amb bastant líquid.
0,5% m/m  Esfera perfecte, consistència òptima.
0,6% m/m  Esfera massa consistent i gruixuda, força líquida.
0,7% m/m  Força flotabilitat, esfera consistent i líquida, massa gelificada.
0,8% m/m  Força flotabilitat, massa consistent, amb líquid.
0,9% m/m  Molta flotabilitat, extremadament consistent, molt poc líquida.

19


ESTUDI DEL PH

pH pH CAlg CCa tcont MASSA MASSA %
SUBSTÀNCIA T (ºC)
(iniclial) (final) (% m/m) (% m/m) (s) INICIAL (g) GELIFICADA (g) GELIFICAT
SUC DE LLIMONA 2,84 3,36 0,5 2 12 AMBIENTAL 8 2,1 26,25
SUC D'OLIVES 4 4,18 0,5 2 12 AMBIENTAL 6,5 1,9 29,23
SUC DE CIRERES 4,18 4,46 0,5 2 12 AMBIENTAL 8,5 2,5 29,41
AIGUA 6,97 5,9 0,5 2 12 AMBIENTAL 7,7 2 25,97
SUC DE PÈSOLS 7,35 6,46 0,5 2 12 AMBIENTAL 9,4 2,7 28,72
SUC DE MELÓ 7,64 6,9 0,5 2 12 AMBIENTAL 8,5 2,2 25,88

SUC DE LLIMONA  Força flotabilitat, poc arrodonida, poca consistència.
SUC D’OLIVES  Forma esfèrica, molt consistent i poc líquida.
SUC DE CIRERES  Forma esfèrica, bastant consistent i líquida.
AIGUA  Forma esfèrica, força consistent i líquida.
SUC DE PÈSOLS  Força flotabilitat, esfèrica, poca consistència i líquida.
SUC DE MELÓ  Força flotabilitat, arrodonida, molt poca consistència i líquida.

ESTUDI DE LA TEMPERATURA

T (ºC) CCa (% m/m) CAlg (% m/m) tcont (s) MASSA INICIAL (g) MASSA GELIFICADA (g) % GELIFICAT
0 2 0,5 12 8,2 1,8 21,95
7,5 2 0,5 12 8,5 2 23,53
11,1 2 0,5 12 7,2 1,5 20,83
24,5 2 0,5 12 7,6 1,6 21,05
45 2 0,5 12 6,9 1,4 20,29
61 2 0,5 12 5,9 1,4 23,73
80 2 0,5 12 7,9 1,8 22,78
92,5 2 0,5 12 8,6 2,1 24,42

0 ºC  Consistent i força líquida.
7,5 ºC  Gruixuda i consistent, bastant líquida.
11,1 ºC  Consistent i líquida.
24,5 ºC  Consistent i gruixuda, amb força líquid.
45 ºC  Poc consistent i líquida.
61 ºC  Forma poc arrodonida, consistent i líquida.
80 ºC  Força flotabilitat, consistent i líquida.
92,5 ºC  Molta flotabilitat, bastant consistent i amb força líquid.

20


ESTUDI DEL TEMPS DE CONTACTE

tcont (min.) CCa (% m/m) CAlg (% m/m) T (ºC) MASSA INICIAL (g) MASSA GELIFICADA (g) % GELIFICAT
2 2 0,5 AMBIENTAL 5,4 0,8 14,81
4 2 0,5 AMBIENTAL 6,7 1,1 16,42
6 2 0,5 AMBIENTAL 5,8 1 17,24
8 2 0,5 AMBIENTAL 6,8 1,3 19,12
10 2 0,5 AMBIENTAL 6,5 1,5 23,08
12 2 0,5 AMBIENTAL 7,6 1,9 25,00
14 2 0,5 AMBIENTAL 6,1 1,6 26,23
16 2 0,5 AMBIENTAL 7 1,9 27,14
18 2 0,5 AMBIENTAL 7,2 2,2 30,56
20 2 0,5 AMBIENTAL 7,8 2,5 32,05

2 min.  Molt poc consistent, molt líquida, molt poc gelificada, arrodonida.
4 min.  Molt poc consistent, molt líquida, molt poc gelificada, arrodonida.
6 min.  Poc consistent, molt líquida, poc gelificada, arrodonida.
8 min.  Poc consistent, líquida, poc gelificada, arrodonida.
10 min.  Poc consistent, líquida, poc gelificada, arrodonida.
12 min.  Bona consistència, líquida, poc gelificada, esfèrica.
14 min.  Bona consistència, líquida, massa gelificada, esfèrica.
16 min.  Força consistent, poc líquida, massa gelificada, esfèrica.
18 min.  Molt consistent, poc líquida, massa gelificada, esfèrica.
20 min.  Molt consistent, molt poc líquida, massa gelificada, esfèrica.

ESTUDI DE LA CONSERVACIÓ DE LES ESFERES

En les esferes d’aigua:

MEDI CONTACTE 0 2 6 9 20 27 34 46
OLI OLIVA 29,3 22,7 20,9 20,2 19,3 18,9 18,8 18,3
OLI OLIVA V.E. 28,3 22,1 20,6 20 19,1 18,7 18,5 18,1
OLI GIRA-SOL 26,1 22,2 21 20,5 20 19,7 19,5 19,3
OLI BLAT MORO 29,1 21,8 20,3 19,7 19 18,8 18,5 18,1
AIGUA DEST. 31,1 24,2 22,7 22,1 21,5 21,4 21,2 20,9
AIGUA NAT. 29,8 24,4 22,9 22,2 21,5 21,3 21,1 20,9

En les esferes de iogurt:

MEDI CONTACTE 0 3 7 11
OLI OLIVA 34,4 29,9 28,4 27,9
OLI OLIVA V.E. 36,9 32,3 30,8 29,9
OLI GIRA-SOL 31,5 27,8 26,5 25,9
OLI BLAT MORO 37,2 33,7 31,6 30,8
AIGUA DEST. 33,9 31,9 31,2 30,9
AIGUA NAT. 34,8 32,1 30,7 30,4

21


5.2. Bloc 2: Sobre la pressió en la cocció

ESTUDI DE LA PRESSIÓ-TEMPERATURA

0,35 MASSA INICIAL (g) MASSA FINAL (g) DIFERÈNCIA MASSA (%) DURESA (+72 N)
SALMÓ 43,8 36,9 -15,75 2000 2000 2000
PASTANAGA 19,1 17,6 -7,85 > 14000
AVELLANA 9 10,7 18,89 8000 7000 8000

1 MASSA INICIAL (g) MASSA FINAL (g) DIFERÈNCIA MASSA (%) DURESA (+72 N)
SALMÓ 31,7 26,7 -15,77 1000 2000 2000
PASTANAGA 21,9 20,4 -6,85 >14000
AVELLANA 9,3 11,1 19,35 8000 10000 9000

SALMÓ 37,4 28,8 -22,99 1000 3000 2000
PASTANAGA 14,9 12,9 -13,42 6000 5000 5000
AVELLANA 8,9 11,5 29,21 8000 7000 10000

SALMÓ 43,9 33,3 -24,15 3000 2000 1000
PASTANAGA 21 17,3 -17,62 3000 4000 3000
AVELLANA 7,7 10,1 31,17 8000 10000 8000

Els resultats del tast del salmó són:

0,35 atm  Ben fet, no sec, força sucós.
1 atm  Una mica sucós, ben fet, un pèl sec.
1,55 atm  Molt fet, dessaborit, força sec, poc sucós.
2,05 atm  Molt fet, dessaborit, molt sec, gens sucós.

Els resultats del tast de la pastanaga són:

0,35 atm  Molt dura, gairebé com si fos crua.
1 atm  Un poc feta, encara una mica dura però amb gust.
1,55 atm  Feta, dessaborida, tova.
2,05 atm  Molt feta, dessaborida, molt tova.

Els resultats del tast de les avellanes són:

0,35 atm  No s'aixafa, es trenca. Dura, color no fosc i trencadissa.
1 atm  S'aixafa una mica i s'acaba trencant. Una mica tova i fosca.
1,55 atm  Una mica fosca, toveta, i poc trencadissa.
2,05 atm  Molt fosca, tova, i poc trencadissa.

22


ESTUDI DEL TEMPS DE COCCIÓ

Resultats de la pastanaga cuita a 0,35 atm:

TEMPS (min) MASSA INICIAL (g) MASSA FINAL (g) DIFERÈNCIA MASSA (%) DURESA (+72 N)
10 31,9 29,2 -8,46 >14000
15 33,5 30,6 -8,66 >14000
20 34,5 31,5 -8,70 >14000
25 33,8 30,9 -8,58 >14000
30 32,9 30 -8,81 >14000

10 min.  Molt dura, molt poc feta, gairebé crua.
15 min.  Molt dura, poc feta, gairebé crua.
20 min.  Força dura, poc feta.
25 min.  Bona duresa, molt gustosa, ben feta.
30 min.  Bona duresa, menys gustosa, ben feta.

Resultats de la pastanaga cuita a 1 atm:

5 33,6 30,7 -8,63 >14000
10 35 31,8 -9,14 >14000
15 33,3 30 -9,91 >14000
20 34,5 31,1 -9,86 >14000
25 35,6 32,1 -9,83 >14000

10 min.  Dura, poc feta, gairebé crua.
15 min.  Un pèl dura, bon gust, una mica crua.
20 min.  Bona duresa, bon gust, ben feta.
25 min.  Bona duresa, una mica dessaborida, ben feta.
30 min.  Una mica tova, molt dessaborida, massa feta.


TEMPS (min) MASSA INICIAL (g) MASSA FINAL (g) DIFERÈNCIA MASSA (%) DURESA (+72N)
5 30,2 27,3 -9,60 14000 14000 13000
8 33 28,7 -13,03 14000 10000 12000
11 30,2 26 -13,91 12000 7000 12000
14 32,2 27,2 -15,53 10000 11000 7000
17 30,7 25,9 -15,64 8000 10000 8000

5 min.  Força tova, poc gustosa, ben feta.
11 min.  Força tova, molt poc gustosa, massa feta.
14 min.  Molt tova, insípida, massa feta.
17 min.  Molt tova, molt insípida, molt feta.

23



5 27,7 23,6 -14,80 12000 14000 14000
8 29 24,6 -15,17 12000 8000 10000
11 29 23,7 -18,28 8000 7000 8000
14 28,6 23,2 -18,88 6000 8000 6000
17 27,9 21,8 -21,86 8000 5000 7000

8 min.  Força tova, poc gustosa, massa feta.
11 min.  Molt tova, una mica insípida, massa feta.
14 min.  Molt tova, força insípida, molt feta.
17 min.  Molt tova, gens de gust, molt feta.

5.3. Bloc 3: Sobre la criocuina

ESTUDI DEL TEMPS DE CONGELACIÓ

TEMPS CONGELACIÓ (min.)
BANY FRED TEMPERATURA (ºC)
meló gelat
GEL SEC -78,5 4 6
GEL SEC I ACETONA -85 1 1,5
GLAÇONS 0,3 24 ----------
GLAÇONS I SAL -18,6 12 21

Els resultats del tast del gelat són:

GEL SEC  Bon gust, textura suau. Congelació ràpida i poc uniforme.
GEL SEC I ACETONA  Bon gust, molt suau. Congelació ràpida i poc uniforme.
GLAÇONS  El gelat no s'ha congelat.
GLAÇONS I SAL  Bon gust, bastant suau. Congelació força uniforme.

24

QUÍMICA TRES ESTRELLES – ANNEX 6. EL TREBALL EN IMATGES

6. El treball en imatges
Procediment en els experiments sobre l’esferificació inversa:

Esferes de llimona, olives, meló, pèsols i cireres:

Procediment en els experiments sobre la cocció a baixes i altes pressions:

25

QUÍMICA TRES ESTRELLES – ANNEX 6. EL TREBALL EN IMATGES

Procediment en els experiments sobre criocuina:

26

Annex - Química tres estrelles

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Annex - Química tres estrelles

Similar to Annex - Química tres estrelles (9)

Recently uploaded

Recently uploaded (8)

Annex - Química tres estrelles