viernes, 21 de octubre de 2011

¿Qué es la liofilización?

Desde hace unos años la cocina española está en boca de todo el mundo (nunca mejor dicho), en gran parte gracias a la imaginación de grandes cocineros como Ferrán Adriá, que han sabido aplicar sabiamente los conocimientos científicos a la hora de elaborar originales platos de nombres etéreos e infinitos. Estos cocineros de vanguardia han puesto de moda el uso de productos liofilizados en las cocinas de todo el mundo, hasta el punto que, a día de hoy, la mayoría de la gente ha oído alguna vez la palabra "liofilización". Seguro que tú también, pero ¿sabes lo que es?

La liofilización es una técnica de conservación que se basa en la eliminación del agua del alimento mediante sublimación, es decir, congelación y evaporación (de hecho en inglés se llama freeze-drying, es decir, congelado-secado). Más adelante explicaremos cómo se realiza, pero primero creo que sería interesante conocer sus orígenes (si no te interesa puedes saltarte este apartado e ir al grano).

 El café soluble es sometido a un proceso de liofilización (Fuente)

Orígenes de la liofilización
Podríamos hablar de cuatro importantes momentos en la historia de este proceso. El primero de ellos, se remonta al año 200 a.C. cuando los incas comenzaron a aplicar esta técnica a los alimentos. ¿Cómo pudo ser posible sin la tecnología adecuada? Gracias a las condiciones naturales que se dan en las cimas de los Andes. Por la noche los alimentos se congelaban debido a las bajas temperaturas y posteriormente, gracias al calor del sol y a las bajas presiones atmosféricas este hielo se transformaba directamente en vapor.

Machu Picchu (Fuente)

Muchos años después, a principios del siglo XIX, dos científicos franceses y otro americano, redescubrieron la aplicación del principio físico de la sublimación en la conservación de productos y construyeron un pequeño liofilizador de laboratorio, que comenzó a cobrar importancia tres décadas más tarde, gracias al avance de ciencias como la biología (debido en gran parte a los trabajos de Pasteur), que demandaba la necesidad de un método de conservación adecuado para tejidos animales y vegetales.

El verdadero desarrollo de la tecnología de liofilización que hizo posible su aplicación en la industria sucedió en la década de 1940. Como sabes, en esa época la humanidad estaba inmersa en la Segunda Guerra Mundial, y fue precisamente la necesidad de curar a las innumerables víctimas de esta tragedia lo que impulsó el desarrollo de muchos avances científicos de los que hoy disfrutamos, entre los que se encuentran los antibióticos, los biorreactores con los que éstos se producen a escala industrial (gracias a los cuales podemos también fabricar cerveza, vino, y mil cosas más), y también los liofilizadores. En definitiva, la liofilización se desarrolló durante la guerra como un método de conservación de plasma sanguíneo y de penicilina, de modo que estos productos llegaran en perfectas condiciones desde los centros de producción hasta el frente de guerra.

Afortunadamente, no sólo las guerras son las impulsoras de avances científicos. La carrera espacial trajo consigo grandes aportaciones de las que disfrutamos en nuestra vida cotidiana, muchas de las cuales tienen relación con los alimentos, como los hornos microondas o las sartenes de teflón (si te interesa el tema aquí tienes más información). Uno de los grandes retos que se presentaron en la carrera espacial fue el de la alimentación. Obviamente los astronautas tenían que alimentarse, pero los alimentos pesan mucho, ocupan un gran volumen y podrían provocar alguna toxiinfección a la tripulación, algo que podría resultar fatal en esas condiciones. Para solucionar estos tres inconvenientes de un plumazo, a finales de la década de 1950 se perfeccionó la tecnología de liofilización y se aplicó a los alimentos. Así se consiguieron alimentos ligeros, poco voluminosos y seguros para la salud. De este avance también podemos disfrutar hoy en nuestra vida cotidiana, por ejemplo cuando tomas un café soluble o una sopa de sobre. También se fabrican raciones de campaña para el ejército, comida destinada a montañeros y deportistas, etc.

Marchando un menú sin gravedad (Fuente)


Y ahora sí...

El proceso de liofilización
Como hemos dicho, la liofilización es un método de conservación que se basa en la eliminación del agua por sublimación. Es un método eficaz para la conservación de alimentos porque los microorganismos que provocan su deterioro (y los que nos causan enfermedades) necesitan agua para desarrollarse.  El proceso de liofilización se lleva a cabo en liofilizadores (curioso, ¿eh?), que son cámaras reforzadas para soportar variaciones de presión y que constan de un sistema de congelación y de una bomba de vacío. En el interior de estas cámaras hay bandejas en las que se sitúan los alimentos que van a ser procesados. (Puedes ver un liofilizador en el vídeo que hay al final del post). El proceso consta de tres fases:

  • en primer lugar se congela el alimento a bajas temperaturas (entre -50º C y -80º C) de forma rápida para que el tamaño de los cristales de hielo sea pequeño y así estos no provoquen rupturas celulares (tienes más información sobre el proceso de congelación aquí)
  • en segundo lugar, se hace vacío, es decir se disminuye la presión para que el agua congelada se evapore sin pasar previamente por el estado líquido (proceso que como ya sabes se llama sublimación)
  • finalmente se aplica calor al producto congelado y se condensa para convertirlo de nuevo en sólido.
La gráfica recibe el nombre de "diagrama de fases" y representa el estado del agua en función de la presión y la temperatura. Durante la liofilización sucede lo siguiente: en la fase de congelación el agua pasa de estado líquido a estado sólido (flecha azul). En fase de sublimación el agua pasa de estado sólido a estado gaseoso (flecha roja) (Fuente)


Lo que obtenemos al final del proceso es un alimento íntegro, que conserva casi intactos su color y su aroma y que permanece con su forma original, aunque presenta poros debido a la ausencia de agua. Cuando lo queramos consumir, bastará con mezclarlo con agua caliente para rehidratarlo.


Este método de conservación presenta grandes ventajas para los alimentos:
  • se conservan durante largo tiempo a temperatura ambiente.
  • conservan su color, aroma y sabor de mejor modo que con otros métodos de conservación, como la deshidratación o la congelación.
  • ocupan poco volumen y poco peso.

Aunque también presenta algunos inconvenientes:
  • es un proceso muy caro, por lo que solamente se someten a él alimentos de valor en los que interesa conservar íntegros los aromas (como café, hierbas aromáticas, especias...) o que van a ser destinados a un fin determinado (comida para excursionistas, para el ejército...).
  • es un proceso muy lento, lo que motiva en parte su elevado coste.
  • los alimentos que son muy ricos en agua (sandía, algunas verduras...) no pueden someterse a este proceso.
  • durante el almacenamiento se pueden producir oxidaciones con más facilidad.

Deshidratación vs. liofilización
El proceso de deshidratación o secado, al igual que el de liofilización, también elimina el agua del alimento. La principal diferencia es que el secado es un proceso mucho más "agresivo", ya que el agua se elimina por evaporación, simplemente aplicando calor. Como puedes imaginar, el calor transforma algunos de los componentes del alimento, lo que provoca cambios en el color, el olor y el sabor. Además el alimento debe ser sometido a una reducción de tamaño,  para poder ser deshidratado eficazmente, es decir, no mantiene su estructura como en el caso de la liofilización.



Bonus track
Además de la conservación de vacunas, levaduras, alimentos, etc. la liofilización tiene otra sorprendente aplicación: la conservación de libros y documentos. La eliminación de agua que provoca este tratamiento impide el crecimiento de microorganismos que degradan la celulosa del papel, además de impedir el deterioro que provoca el agua por sí misma. En el siguiente vídeo puedes ver cómo lo hacen:




La semana pasada este blog volvió a la portada de Menéame. Muchas gracias a todos por vuestro interés.

5 comentarios:

  1. Es un artículo muy interesante te voy siguendo des de que has salido a meneame

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  2. El tan utilizado "chuño" en la cocina de Perú es el resultado de hacerle a la patata el tradicional proceso de congelarla en las zonas altas del sur peruano durante la noche y por el día evaporarla al sol.

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  3. Muchas gracias por tu aportación.
    Siempre son bienvenidas.
    Saludos

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