viernes, 30 de enero de 2015

El hombre que raspaba manzanas

Supongo que en las últimas semanas has tenido ocasión de ver un vídeo en el que se ve a una persona raspando unas manzanas de las que se desprende un polvo blanquecino, mientras se queja de que nos están envenenando. El vídeo en cuestión se ha transmitido de forma espectacular a través de Internet, logrando millones de visitas en pocos días y generando una gran controversia, que ha derivado entre otras cosas en un aluvión de consultas a este blog. Me siento por tanto en la obligación de postergar de nuevo la serie dedicada a los cinco venenos blancos para dedicarle atención al ya famoso vídeo y para tratar de responder algunas preguntas como las siguientes: ¿Es cierto lo que se muestra en las imágenes? Si es así ¿qué es lo que cubre las manzanas? ¿Es seguro para la salud? 




El vídeo

Por si aún no has tenido ocasión de ver el vídeo, aquí lo tienes:



Como ves, en él aparece una persona raspando unas manzanas de las que retira una sustancia parecida a la cera que posteriormente intenta quemar con un mechero, desprendiéndose, según sus propias palabras, un olor "a plástico" o "a petróleo". Mientras tanto, el protagonista del vídeo afirma entre otras cosas que "comemos porquería" y se pregunta por qué Sanidad y el Gobierno "no se meten con esto". Además asegura que lo que se desprende de las manzanas no puede ser cera porque se derretiría en la mano y al calor del mechero. ¿Es verdad lo que se ve en el vídeo y lo que afirma esta persona? Comencemos, como siempre, por el principio.


Anatomía de una fruta

Como sabrás, las frutas son los órganos de las plantas encargados de albergar las semillas. Éstas se encuentran normalmente rodeadas del pericarpio, que no es más que el ovario fecundado, y que consta de tres partes: el endocarpio, que es la parte más interna y que normalmente llamamos "corazón", el mesocarpio, que generalmente es lo que habitualmente denominamos "pulpa", y el epicarpio, que es la parte más externa, que normalmente llamamos "piel", aunque esta distribución varía mucho dependiendo del tipo de fruto de que se trate


Partes del fruto en una drupa como el melocotón. En otros tipos de fruta (por ejemplo, en los pomos, como la manzana), la distribución es diferente. (Fuente)



De cualquier modo, lo que nos interesa en este caso es la piel que rodea las frutas, es decir, el epicarpio, que está envuelto por una capa denominada cutícula. Dicha capa está constituida básicamente por dos compuestos:
  • cutina: es una macromolécula, un polímero que consta de muchos ácidos grasos de cadena larga, que están unidos entre sí formando una red tridimensional rígida.
  • ceras: se trata de mezclas complejas de lípidos de cadena larga que aparecen embebidas en el polímero de cutina (ceras intracuticulares), o bien depositadas en el exterior de la cutícula (ceras epicuticulares).


Este diagrama representa una sección muy aumentada del epicarpio, en el que se puede apreciar la cutícula, formada por ceras y cutina, que está unida a la pared celular de las células de la epidermis por una capa de pectina. (Fuente)


En definitiva, la parte externa de la mayoría de las frutas está cubierta de forma natural por una capa cerosa (cera cuticular). En el caso de las manzanas dicha cera, que puede retirarse fácilmente raspando su superficie, está constituida por unos cincuenta compuestos químicos, entre los que destaca el ácido ursólico, que tiene una elevada capacidad para repeler el agua.  Como ves, la cera no es patrimonio exclusivo de las abejas, pero de eso hablaremos más adelante. Ahora centrémonos en las funciones de esa capa cerosa que poseen de forma natural muchas frutas.

Las manzanas y muchas otras frutas están envueltas de forma natural por una capa cerosa que puede retirarse fácilmente raspando con una cuchilla. Si tienes a mano un manzano puedes hacer la prueba. (Fuente)


Capa protectora
La cutícula que rodea las frutas actúa como una capa protectora que desempeña diferentes funciones, entre las que se encuentran las siguientes:
  • las ceras que conforman la cutícula actúan como una barrera hidrofóbica, es decir, una barrera que tiene la capacidad de repeler el agua, por lo que reduce la humectación de la superficie. Por eso las gotas de agua resbalan con tanta facilidad por la superficie de muchas hojas y frutas.
  • reduce la pérdida de vapor de agua por transpiración y la pérdida de gases como oxígeno y dióxido de carbono, dejando que sean los estomas (para entendernos, unos pequeños poros) los encargados de regular estos procesos
  • actúa como barrera frente a la pérdida de sustancias desde el interior celular
  • aporta firmeza a la fruta
  • mantiene la integridad estructural de la fruta frente a daños físicos
  • actúa como barrera frente al ataque de organismos como insectos, hongos y bacterias,
  • refleja gran parte de la radiación solar ultravioleta, dañina para los tejidos vivos. 
  • refleja parte de la luz visible, lo que le da a las frutas ese aspecto brillante.

Aspecto brillante
Como acabamos de mencionar, el aspecto brillante que presenta de forma natural la mayoría de las frutas, se debe a la reflexión y la dispersión de la luz sobre su cutícula, y más concretamente sobre los pequeños cristales de cera presentes en ella. Ahora bien, ¿por qué no brilla igual una cereza que una manzana, ni una manzana Golden Delicious que otra Granny Smith? ¿Por qué algunas frutas como las uvas y las ciruelas presentan una especie de polvillo blanco en su superficie? En definitiva, ¿qué explica las diferencias en el brillo de las frutas? 

Las ciruelas y otras frutas como las uvas están cubiertas de forma natural por una capa de pruína, una sustancia cerosa que les otorga ese aspecto blanquecino. (Fuente)

El brillo de las frutas viene determinado por la estructura y la morfología de los cristales que forman las ceras cuticulares, algo que depende a su vez de su composición química. Los principales componentes químicos de las ceras epicuticulares son n-alcanos, ésteres, alcoholes y ácidos grasos de cadena larga. De este modo, la presencia de unos u otros componentes va a determinar la aparición de estructuras de muy distinta morfología (hélices, túbulos, cintas, varillas o placas) ya sean de tipo cristalino o amorfo. Así los hidrocarburos y alcoholes primarios cristalizan en forma de placas (como ocurre en las manzanas), los alcoholes secundarios cetonas y beta-dicetonas como túbulos, los aldehídos en forma de varillas y los dioles como cintas. Por otro lado los triterpenoides, acil-ésteres y estólidos dan lugar a estructuras mayoritariamente amorfas

En la imagen puedes ver dos variedades diferentes de manzana aún unidas al árbol y que no han sido tratadas con ningún agente de recubrimiento. La variedad de la izquierda es Pink Lady, con poco brillo, y la de la derecha Red Delicious, con mucho más brillo. (Fuentes: 12)


En resumidas cuentas, el brillo de una fruta depende de la composición de las ceras cuticulares, que es la que determina su estructura. Las distintas estructuras producen diferentes efectos sobre la reflexión y la dispersión de la luz y, en definitiva, diferente brillo. Esto, y su cantidad (aunque en menor medida), son los factores que explican las diferencias en el brillo de las distintas especies de fruta (por ejemplo las manzanas producen más cera que las peras), e incluso entre las diferentes variedades de una misma especie (ya hemos visto el ejemplo de la imagen anterior), entre los distintos ejemplares de una misma variedad (dependiendo por ejemplo del grado de desarrollo) y entre los distintas etapas de crecimiento de un mismo ejemplar (por ejemplo las manzanas producen más cera a medida que crecen, mientras que en las peras la cantidad de cera es similar a lo largo de toda su vida).


En esta imagen realizada con ayuda de un microscopio electrónico puedes apreciar la cutícula de una manzana y los cristales de cera que la componen, que forman estructuras en forma de placa, conformando una superficie relativamente lisa y plana. (Fuente)



Agentes de recubrimiento

Bien, ya hemos visto que muchas frutas, como la manzana, están cubiertas de forma natural por una capa de cera. Pero por otra parte, también es cierto que algunos productores optan por aplicar sobre la superficie de algunas de ellas ciertas sustancias (generalmente algún tipo de cera de origen natural) que reciben el nombre genérico de "agentes de recubrimiento"Tal vez pienses que esto es una práctica moderna, pero es algo que ya se hacía en China en el siglo XII, donde se trataba la superficie de los cítricos con cera para aumentar su conservación. En el ámbito industrial, esta práctica comenzó a aplicarse en Estados Unidos en la década de 1920 para el tratamiento de cítricos, y más tarde, en la década de 1950, comenzó a utilizarse en otras frutas y verduras.



¿Con qué fines se utilizan estos compuestos? La respuesta podemos obtenerla por ejemplo en la legislación. Y es que, a pesar de lo que insinúa el protagonista del vídeo, estas sustancias están reguladas por la normativa europea en materia de alimentos, y más concretamente por la que hace referencia a los aditivos alimentarios, donde se definen como “las sustancias que, cuando se aplican en la superficie exterior de un alimento, confieren a éste un aspecto brillante o lo revisten con una capa protectora. En el caso de frutas como la manzana, esa capa protectora aumenta su vida útil, y ese es precisamente el principal motivo por el que se utilizan los agentes de recubrimiento en dichos alimentos, aunque obviamente el aporte de brillo también es importante. 

Aumento de vida útil
Como vimos anteriormente en este blog, las frutas están formadas por un conjunto de células que siguen con vida incluso después de la recolección. Eso significa que continúan llevando a cabo diferentes funciones fisiológicas, entre las que se encuentran la respiración (absorción de oxígeno y liberación dióxido de carbono) y la transpiración (evaporación de agua). Esto se traduce, entre otras cosas, en un consumo de nutrientes y en una pérdida de agua que, en definitiva, contribuyen al deterioro del producto. Además hay que considerar que dicho deterioro puede acentuarse si la capa cerosa que cubre de forma natural su superficie se ve dañada, lo que puede ocurrir con facilidad durante su procesado, y más concretamente durante las operaciones de lavado y cepillado. Así, algunos productores optan por aplicar agentes de recubrimiento que envuelven el producto, actuando como una capa protectora, de forma similar a como lo hace la capa de cera que muchas frutas presentan de forma natural, y cumpliendo diferentes funciones:

  • actúan como una barrera semipermeable que restringe el intercambio de gases (oxígeno y dióxido de carbono) y minimiza la pérdida de vapor de agua, reduciendo la tasa de respiración y transpiración y retrasando así el proceso de senescencia del producto, es decir, retrasando su envejecimiento (las pérdidas de peso por deshidratación, las arrugas en la piel, la degradación de sus componentes, etc.). Esto es especialmente útil cuando se trata de frutas importadas de países tropicales que deben protegerse durante el largo tiempo que dura el transporte. 
En la tabla se muestran tres tipos de manzana (no tratada, lavada y encerada), la cantidad de cera en cada una de ellas, su resistencia a la pérdida de agua y la cantidad de agua perdida después de 6 meses de almacenamiento. Como puedes ver, las manzanas enceradas pierden menos agua que las no tratadas (observa que la cantidad de cera en ambas es similar).  (Fuente). 

  • mejoran las propiedades mecánicas, ayudando a mantener la integridad estructural del producto que recubren, evitando daños por pequeños golpes y sobre todo por abrasión. Además,  sellan pequeñas heridas que pudieran haberse producido durante la manipulación.
  • reducen los daños por frío ("pitting")
  • reducen la oxidación
  • ejercen un efecto inhibidor sobre el crecimiento de mohos y de determinados microorganismos, que podrían alterar el producto, y dificulta el ataque de otros organismos (p. ej. insectos).
    • además pueden utilizarse para fijar diferentes sustancias permitidas que favorezcan la conservación de la fruta, como determinados fungicidas (por ejemplo, imazalil o tiabendazol). Esto es muy frecuente en cítricos, en los que estos productos retrasan la aparición del característico moho de color blanco-verdoso que suele crecer en la superficie de la piel. Como puedes imaginar, la concentración de estas sustancias en el producto final está regulada por la legislación, que establece unos límites máximos de residuo para cada una de ellas con el objeto de asegurar su inocuidad para el consumidor. En esta ocasión no nos vamos a centrar en este aspecto para no extendernos demasiado, pero como vimos con anterioridad en un artículo dedicado precisamente a otro vídeo viral, en general, los residuos de fitosanitarios en alimentos no suponen un riesgo para la salud del consumidor. Así lo determinó la EFSA en su último informe, correspondiente al año 2012.
    En el etiquetado de esta bolsa de naranjas puede leerse: "Tratado con : Ceras UE, Imazalil, ortofenilfenol, tiabendazol".


    Aspecto brillante
    Otra de las funciones que cumplen estas sustancias es la de aportar al producto un aspecto brillante que generalmente lo hace más atractivo para el consumidor. Ten en cuenta que, cuando hablamos de frutas, el atributo que más se suele valorar a la hora de decidir la compra es el aspecto y los productores lo saben bien. No olvides que la comida "entra por los ojos", y cuando se trata de fruta aún más. Como sabrás, generalmente el consumidor quiere piezas de fruta de forma y tamaño regular, color intenso, piel tersa y aspecto brillante. Por eso algunas de estas características, junto con otras, se toman en consideración como criterio para establecer la categoría comercial de estos vegetales (categoría extra, categoría I o categoría II).



    Tipos de agentes de recubrimiento

    Como ya hemos mencionado, los agentes de recubrimiento que se pueden emplear para tratar la superficie de los alimentos son sobre todo distintas ceras, aunque también pueden utilizarse algunas resinas y otros compuestos que veremos a continuación.

    Ceras
    Como dijimos anteriormente, las abejas no son los únicos organismos que producen cera. ¿Te has fijado alguna vez en la facilidad con la que resbala el agua sobre las plumas de los patos o sobre las hojas de la mayoría de las plantas? ¿Y qué me dices de la cera que sale de tus oídos? En realidad existen muchos tipos de cera, aunque en general se puede decir que se trata de una mezcla compleja de diferentes compuestos, entre los que destacan ésteres de alto peso molecular, hidrocarburos como parafinas y alquenos, ácidos grasos, alcoholes grasos, lactonas, esteroles, etc. que muchos organismos producen con distintos fines, como el de repeler el agua, ya que esta sustancia tiene propiedades hidrofóbicas.

    Las plumas de las aves repelen el agua porque están recubiertas de una capa de cera. (Fuente)

    Cuando se trata de alimentos, la legislación europea permite el uso de las siguientes ceras como agentes de recubrimiento:

    - Cera de abejas (E-901)
    La cera de abejas de color blanco y amarillo, que en la legislación alimentaria relativa a aditivos se clasifica con el código E-901 es producida por las abejas obreras, que utilizan este compuesto para construir sus colmenas.

    La cera de abeja es producida por unas glándulas que poseen las abejas obreras, llamadas glándulas cereras. (Fuente)


    - Cera candelilla (E-902)
    La cera candelilla se obtiene a partir de las hojas de la planta del mismo nombre (cuyo nombre científico es Euphorbia antisyphilitica), que crece en regiones semidesérticas de Estados Unidos, México y Sudamérica. Como puedes imaginar, la función que ejercen las ceras en esta planta es la de evitar la pérdida de agua.
      Planta candelilla (Fuente)


      - Cera carnaúba (E-903)
      La cera carnaúba se obtiene de las hojas de la planta del mismo nombre (cuyo nombre científico es Copernicia prunifera), una palma que es endémica de Sudamérica y que crece al noreste de Brasil. En esa zona hay épocas de sequía que duran hasta seis meses, así que para evitar la pérdida de agua, la planta produce una capa espesa de cera.
        La cera carnaúba se obtiene a partir de la palmera del mismo nombre. (Fuente)



        - Cera microcristalina (E-905) 
        La cera microcristalina es un producto que se obtiene a partir del proceso de refinado del petróleo.

        La cera microcristalina se obtiene a partir del petróleo. (Fuente)


        - Esteres de ácido montánico (E-912)
        El ácido montánico es un ácido graso saturado que se encuentra formando parte de distintas ceras, como la cera de abeja y la cera de lignito.

        Estructura química del ácido montánico. (Fuente)



        - Cera de polietileno oxidada (E-914)
        El polietileno oxidado es una resina producida a partir de la oxidación del polietileno, un polímero que se obtiene a partir del etileno.

        Cera de polietileno oxidada. (Fuente)

        Resinas
        Al igual que ocurre con las ceras, las resinas están constituidas por un elevado número de compuestos, entre los que destacan terpenos, ácidos grasos y otros ácidos orgánicos.


        - Goma laca (E-904)
        La goma laca es una sustancia orgánica que se obtiene a partir de la secreción resinosa de un pequeño insecto de color rojo llamado gusano de la laca (Kerria lacca) que habita en lugares del sudeste asiático como Indonesia o Sri Lanka.
          Este insecto, llamado Kerria laca es el que produce la goma laca. (Fuente)

          - Éster glicérido de la colofonia de madera (E-445)
          Este compuesto, que se conoce también con el nombre de goma éster, se obtiene a partir de la reacción de glicerina con colofonia refinada, una resina natural de color ámbar que producen las coníferas.  
          Si visitas un pinar, seguro que tienes ocasión de ver esta resina. (Fuente)

          Otros compuestos
          Además de las ceras y las resinas que acabamos de mencionar, la legislación permite el uso de otras sustancias como agentes de recubrimiento en frutas:

          - Sucroésteres de ácidos grasos (E-473)
          Se trata de compuestos derivados de la sacarosa (azúcar), esterificados con ácidos grasos.

          - Sucroglicéridos (E-474)
          Los sucroglicéridos son compuestos que se obtienen a partir de la reacción de sacarosa con un aceite o una grasa comestible.


          Modo de aplicación sobre frutas

          Como puedes imaginar, todos estos compuestos que acabamos de citar se encuentran en estado sólido a temperatura ambiente, así que en un principio se aplicaban simplemente frotándolos contra la superficie de las frutas. De ese modo los resultados dejaban mucho que desear ya que, entre otras cosas, la capa formada era demasiado gruesa y su espesor y distribución no era uniforme (eso por no hablar de las limitaciones tecnológicas que suponía esta forma de aplicación). En la actualidad lo que se hace es rociar la superficie de las frutas pulverizando los agentes de recubrimiento en forma líquida (puedes verlo en el minuto 1:33 del siguiente vídeo). ¿Y esto cómo se consigue? En realidad lo que se pulveriza sobre las frutas es una emulsión en la que la fase continua es agua y la fase dispersa está formada por pequeñas partículas (de un tamaño inferior a 0,2 µm) de uno o varios agentes de recubrimiento (por ejemplo, cera de polietileno oxidado, goma laca, etc.). Para mantener la estabilidad de la mezcla pueden utilizarse diferentes sustancias, como lecitinas y ácidos grasos o compuestos derivados de los mismos.





          Para lograr que los agentes de recubrimiento cumplan debidamente su función es importante aplicarlos de forma adecuada, prestando especial atención a la cantidad que se utiliza, a la forma y las condiciones en las que se aplica y al manejo de la fruta durante y después de la aplicación. En este sentido es importante que la superficie de la fruta esté seca para que los agentes de recubrimiento se fijen adecuadamente. Además es necesario distribuir estos compuestos de manera uniforme, de forma que cubran toda la superficie de la fruta con una fina capa de espesor constante, para lo cual se suelen utilizar cepillos blandos o rodillos de fieltro.


          Como puedes ver en esta tabla (extracto de la que figura unas líneas más arriba), no existen diferencias significativas entre la cantidad de cera de las frutas tratadas y no tratadas. (Fuente)

          En lo que respecta a la cantidad, debes saber que, a pesar de lo que pueda parecer tras visualizar el vídeo que encabeza este artículo, en realidad la dosis que se aplica a la superficie de las frutas es muy pequeña (de hecho, como puedes observar en la tabla anterior, no existen diferencias significativas en la cantidad de cera de las frutas no tratadas (994 ppm), las frutas lavadas (973 ppm) y las frutas tratadas con cera (978 ppm)). Es importante que así sea, ya que si los agentes de recubrimiento se aplican en cantidad excesiva pueden bloquear por completo el intercambio gaseoso del fruto con el ambiente, favoreciendo la respiración anaerobia, y la acumulación de etanol, acetaldehído y gases como dióxido de carbono y etileno, lo que en definitiva se traduciría en el desarrollo de olores y sabores extrañosPor otra parte, hay que tener en cuenta que, si no se toman las debidas precauciones, bajo ciertas condiciones pueden producirse algunos fenómenos indeseados como el llamado "blanqueado" o "white spot", que se manifiesta en forma de manchas blancas sobre la piel de la fruta. 

          La goma laca forma un film insoluble sobre la superficie de las frutas de manera que si ésta es sometida a cambios bruscos de temperatura se pueden producir condensaciones de agua que hacen que el recubrimiento hidrófobo se insolubilice y se produzca así el fenómeno conocido como “blanqueado” o “white spot”, en el que la resina insolubilizada forma deposiciones blancas sobre la piel. Para evitar este fenómeno es necesario conseguir que la resina sea soluble, para lo cual un
          álcali debe saponificar la resina de manera que ésta tenga propiedades hidrofílicas. Así al condensarse agua sobre la piel del fruto, el recubrimiento se solubiliza, y tras la evaporación del agua condensada se vuelve a formar el film sin producir este blanqueamiento. (Fuente)

          ¿Son seguros los agentes de recubrimiento?

          Antes de nada creo que es necesario dejar claro que, a pesar de que a lo largo de este artículo se hace referencia en repetidas ocasiones al origen natural de ciertas ceras y resinas, eso no significa que sean necesariamente inocuas para la salud, y tampoco significa lo contrario. Y es que, como ya hemos mencionado en numerosas ocasiones en este blog, las propiedades de un compuesto químico dependen de su composición y de su estructura, y no de su origen. En otras palabras, los binomios "natural-bueno", "artificial-malo" no tienen ningún fundamento. Pero vamos al grano. ¿Qué hay de la seguridad de los agentes de recubrimiento? Al igual que ocurre con el resto de los aditivos permitidos por la legislación europea, el uso de estos compuestos en alimentos no supone ningún riesgo para la salud del consumidor en las dosis de empleo previstas. Así lo determinaron en su día varios comités de expertos en seguridad alimentaria, entre los que se encuentran el Comité de Expertos en Aditivos Alimentarios de la FAO/OMS (JECFA) y el Comité Científico de Alimentos de la Comisión Europea (SCF). Además, la seguridad de la mayoría de estos productos ha sido reevaluada recientemente por la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), que llegó a la misma conclusión. Ten en cuenta que estos compuestos apenas son absorbidos en el tracto intestinal y, aún en el caso en que sea así, el margen de seguridad es muy amplio (en otras palabras, deberíamos consumir una cantidad exagerada de estos compuestos antes de empezar a notar algún efecto adverso). Por otra parte, las sustancias que pueden acompañar a esos agentes de recubrimiento, tales como álcalis, lecitinas, polisorbatos o ácidos grasos, también son seguras para la salud en las dosis de empleo previstas. 


          Aplicaciones de los agentes de recubrimiento

          Ya hemos mencionado que los agentes de recubrimiento pueden emplearse para tratar la superficie de las frutas, aunque no todas ellas pueden ser tratadas con estas sustancias. Además, estos compuestos pueden utilizarse en la formulación de otros alimentos. Veamos.

          Frutas
          La legislación solamente permite el uso de ciertos agentes de recubrimiento en determinadas frutas. Obviamente, eso no quiere decir que todas las piezas de fruta que se comercializan de esas especies estén recubiertas de ceras (por ejemplo, la mayoría de los cítricos que se comercializa sí se encera, pero no ocurre así en el caso de las manzanas). Eso es algo que queda a criterio del productor y que depende de varios factores, como el tiempo que transcurre entre la cosecha y la venta al consumidor final, el tipo de fruta (climatérica o no, tasa de respiración, etc.), las condiciones climáticas, la susceptibilidad de ataques por microorganismos (por ejemplo los hongos que se desarrollan con facilidad sobre los cítricos), etc.
          • cera de abejas: cítricos, melones, manzanas, peras, melocotones, piñas, plátanos, mangos, aguacates y granadas, 
          • cera candelilla: cítricos, melones, manzanas, peras, melocotones y piñas
          • cera carnaúba: cítricos, melones, manzanas, peras, melocotones, piñas, granadas, mangos, aguacates y papayas, 
          • goma laca: cítricos, melones, manzanas, peras, melocotones, piñas, granadas, mangos, aguacates y papayas
          • cera microcristalina: melón, papaya, mango, aguacate y piña
          • ésteres de ácido montánico: cítricos, melón, papaya, mango, aguacate y piña.
          • cera de polietileno oxidada: cítricos, melón, papaya, mango, aguacate y piña.
          • éster glicérido de la colofonia de madera: cítricos


          Otros alimentos
          Los agentes de recubrimiento pueden utilizarse además en otros alimentos, en los que cumplen básicamente funciones similares a las que hemos comentado: servir como capa protectora (por ejemplo evitan que se derritan las grageas de chocolate o las gominolas) y aportar brillo. Además son útiles para fijar determinados ingredientes o aditivos, como colorantes o aromas (por ejemplo en grageas de chicle).

          - En lo que respecta a la cera de abejas, cera candelilla, cera carnaúba y goma laca, pueden emplearse como agentes de recubrimiento de:
          • productos de cacao y chocolate, 
          • granos de café,
          • complementos alimenticios,
          • complementos de la dieta, 
          • goma de mascar (chicle), 
          • bollería fina (en el caso de cera de abeja y cera candelilla sólo para recubrimientos de chocolate), 
          • pastelería, repostería y galletería (en el caso de cera de abeja y cera candelilla sólo para recubrimientos de chocolate), 
          • productos de aperitivo (incluidos los frutos secos),  
          • productos de confitería (excepto chocolate),


          - La cera de abejas se puede utilizar además en sándwiches rellenos de helado envasados, en los que su principal función es la de minimizar la humectación de la galleta, y en bebidas aromatizadas, ("refrescos"), aunque en este caso no se usa como agente de recubrimiento, sino para aportar turbidez (esto se utiliza sobre todo para otorgar a ciertas bebidas un aspecto más "natural") (p.ej. refrescos de naranja).





          - Por otra parte, la cera microcristalina puede utilizarse como agente de recubrimiento en chicles, bollería fina y productos de confitería (excepto chocolate), mientras que los ésteres glicéridos de colofonia de madera pueden emplearse para impresión sobre productos de confitería con recubrimiento duro personalizados y/o promocionales.




          ¿Por qué estos compuestos no arden ni se derriten en la mano?

          Volvamos a las manzanas y al vídeo que da comienzo a este artículo. En él, su protagonista afirma que el compuesto que se desprende de la manzana "no puede ser cera", porque "si lo fuera ardería y se derretiría en la mano". Para refutar este argumento basta con un ejemplo tan simple como el de una vela, ya sea de cera natural o de parafina. Como sabrás, cuando sujetamos una vela con la mano no se derrite, debido a que su punto de fusión es muy superior a la temperatura de aproximadamente 37ºC que posee nuestro organismo. (Por ejemplo, el punto de fusión de la cera de abeja ronda los 62-65ºC, el de la cera candelilla se encuentra entre 66-73ºC, el de la cera carnaúba entre 78-86ºC y el de la cera de polietileno oxidada entre 124-127ºC). Por otra parte, al encender la mecha de una vela, la cera o la parafina que está próxima a la llama comienza a fundirse, de modo que parte de ella gotea hasta acabar en la base de la vela mientras que otra parte asciende por la mecha por capilaridad, comienza a hervir y se transforma en vapor (por ejemplo, la cera de abeja se evapora a 250ºC), estando así en condiciones para arder en presencia de llama. (Puedes leer una explicación más detallada sobre este tema en el recomendable blog de Yanko Iruin).

          Bien, ahora ya sabes por qué los M&M's (que están recubiertos con cera carnaúba) se derriten en tu boca y no en tu mano. Bueno, en realidad lo que ocurre es algo parecido a esto:






          Conclusiones

          • Las manzanas y muchas otras frutas poseen ceras en su superficie de forma natural. Esos compuestos, que destacan por tener propiedades hidrofóbicas, forman parte de la epidermis, que actúa como capa protectora envolviendo dichas frutas y cumpliendo diferentes funciones, como la de reducir la salida de agua y gases, mantener la integridad estructural y dificultar el ataque que microorganismos. Además esas ceras son las responsables del aspecto brillante que presenta la superficie de muchas frutas.
          • En el procesado de algunas frutas se utilizan una serie de sustancias conocidas como agentes de recubrimiento que se aplican sobre la superficie con el principal objetivo de aumentar su vida útil, ya que estos compuestos forman una capa protectora que envuelve a la fruta, ejerciendo funciones similares a las de las ceras que constituyen su epidermis de forma natural. Además estos compuestos aportan un aspecto brillante a las frutas que las hace más atractivas para el consumidor
          • Los agentes de recubrimiento permitidos por la legislación europea para su aplicación en frutas y otros alimentos son básicamente ceras de distintos orígenes (en su mayoría de origen natural), resinas y otros compuestos lipídicos, todos ellos seguros para la salud en las dosis de empleo indicadas.
          • Las ceras que se emplean para recubrir las frutas no se derriten en la mano porque su punto de fusión es muy superior a nuestra temperatura corporal. Al aplicar más temperatura, se evaporan y arden.
          • Algunos agentes de recubrimiento, como diferentes ceras, pueden emplearse en otros alimentos diferentes de las frutas, tales como chicles, granos de café, frutos secos, etc.

          Otros enlaces de interés

          A una parte de la multitud de personas que ya han visualizado el famoso vídeo del hombre que raspa manzanas le preocupa lo que en él se dice y se ve. A muchos otros, entre los que me encuentro, lo que nos preocupa es la enorme aceptación de este tipo de mensajes alarmistas sin fundamento alguno. Parte de estas últimas personas también han puesto su granito de arena para refutar lo que se transmite en este vídeo a través de sus blogs, entre ellos:
          Te dejo precisamente con un contundente vídeo del autor de este último blog, Mauricio Schwartz.



          Fuentes

          - Gunstone, F.D. y Padley, F.B. (1997) Lipid technologies and applications. Ed. Marcel Dekker, Inc., Nueva York, EEUU. 
          - Hardenburg, R.E., Watada, A.E. y Wang, C, Y. (1988). Almacenamiento comercial de frutas, legumbres y xistencias de floristerías y viveros. Servicio Editorial del Instituto Americano de Cooperación para la Agricultura (IICA). San José, Costa Rica. 
          - Kolattukudy, P.E. (1984) Natural waxes on fruits. Post Harvest Pomology Newsletter, 2(2), 
          - Krochta, J.M., Baldwin, E.A. y Nisperos-Carriedo, M. (1994) Edible coatings and films to improve food quality. Ed. CRC Press, Florida, EEUU.
          - Taiz, L. y Zeiger, E. Fisiología Vegetal. (2006). Volumen 1. Ed. Publicacions de la Universitat Jaume I, Castellón, España.
          - Thompson, A.K. (2003) Fruit and vegetables. Harvesting, handling and storage. 2nd edition. Ed. Blackwell Publishing, Oxford, Reino Unido.
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          http://www.efsa.europa.eu/en/dataclosed/call/ans091123b.pdf
          http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/doc/3942.pdf
          http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4145.htm
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          http://apps.who.int/food-additives-contaminants-jecfa-database/chemical.aspx?chemINS=904
          http://whqlibdoc.who.int/trs/WHO_TRS_828.pdf
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          http://www.inchem.org/documents/jecfa/jecmono/v35je05.htm
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          http://www.tecnicoagricola.es/el-encerado-de-los-frutos-citricos/

          viernes, 2 de enero de 2015

          7 experimentos caseros con alimentos

          En esta ocasión tocaba continuar con la serie de artículos dedicados a los cinco venenos blancos, pero aprovechando que en estos días los más pequeños de la casa están de vacaciones, qué mejor oportunidad para un post que estaba deseando publicar: un artículo de experimentos caseros con alimentos para personas de todas las edades. Quizá ya conozcas algunos de ellos, porque en los tiempos de Internet, estas cosas corren como la pólvora, pero espero al menos descubrirte unos pocos. Y sobre todo, que los lleves a cabo y los disfrutes. Y si es en compañía, mucho mejor.


          Aviso: los experimentos que se muestran a continuación son fáciles de llevar a cabo, pero algunos de ellos pueden entrañar ciertos riesgos, por lo que deben realizarse bajo la supervisión de un adulto.



          1. Desnudando un huevo

          Quizá ya conozcas este experimento, ya sea por antiguo, o porque ya lo mostramos anteriormente en este blog. Sin embargo, nunca está de más recordarlo




          Material necesario
          • Huevo crudo
          • Vaso de tubo o similar
          • Vinagre

          El experimento
          1. Introduce el huevo en el vaso y añade vinagre hasta que lo cubra
          2. Comenzarán a formarse burbujas en la superficie del huevo. Deja el huevo en vinagre durante 24 horas
          3. El segundo día renueva el vinagre, es decir, retira el que hay en el vaso y añade vinagre nuevo
          4. Al cabo de siete días, retira el vinagre y lava cuidadosamente el huevo con agua
          5. Ya tienes un huevo "desnudo"

          Una vez finalizado el experimento puedes probar a observar el huevo sobre una fuente de luz. (Fuente)


          ¿Qué ha ocurrido?
          La cáscara de huevo está compuesta principalmente por carbonato de calcio (en torno a un 94%), mientras que el vinagre es básicamente ácido acético diluido (concretamente está compuesto por alrededor de un 5% de ácido acético y un 95% de agua). Lo que sucede cuando sumergimos un huevo en vinagre es que se desencadena una reacción química entre el ácido acético del vinagre (CH3CO2H) y el carbonato cálcico de la cáscara del huevo (CaCO3). Concretamente:
          - lo primero que ocurre es que el carbonato (CO3--que forma parte del carbonato de calcio se une al hidrógeno del ácido acético para formar ácido carbónico (H2CO3)
          - además, el calcio y el acetato forman acetato cálcico
          2 CH3COOH + CaCO3 = H2CO3 + Ca(CH3COO)2
          - posteriormente el ácido carbónico se "rompe" para formar dióxido de carbono y agua
          H2CO3 = H2O + CO2
          - la reacción global de todo esto es la siguiente:
          2 CH3COOH + CaCO3 = H2O + CO2 + Ca(CH3COO)2

          En definitiva, el ácido acético reacciona con el carbonato cálcico para dar como resultado dióxido de carbono (que son las burbujas que se observan al introducir el huevo en el vinagre) acetato cálcico (que es la materia de aspecto extraño que queda flotando en el vinagre) y agua. Finalmente, debes saber que parte del vinagre puede entrar a través de la membrana del huevo, haciendo que éste se agrande ligeramente.


          Lo que sucede al introducir un huevo en vinagre es que la cutícula y el carbonato cálcico son retirados de la cáscara y el interior del huevo queda cubierto solamente por las membranas testáceas. (Fuente)




          2. Hierro de desayuno


          Este experimento se ha puesto muy de moda durante el año que acaba de terminar, aunque no es nuevo, ni mucho menos. Si aún no lo conoces, observa el siguiente vídeo:





          Material necesario

          • Cereales con hierro añadido
          • Un imán potente
          • Una bolsa con cierre hermético (tipo zip o similar)
          • Agua


          El experimento
          1. Consigue unos cereales de desayuno con hierro añadido (cuanto mayor sea su contenido, mejor se apreciará el experimento). 
          2. Introduce los cereales en una bolsa con cierre hermético y añade agua (puedes hacerte una idea de las cantidades observando el vídeo). 
          3. Cierra la bolsa y déjala reposar durante al menos una hora. 
          4. Transcurrido ese tiempo, acerca tu imán y verás cómo el hierro es atraído hacia él.


          ¿Qué ha sucedido?
          En este caso creo que no hace falta mucha explicación, ¿no? Al mezclar los cereales de desayuno con el agua, el hierro añadido que estos contienen pasa al líquido y así es atraído por el imán. 





          3. Cristales de azúcar

          Otro experimento clásico donde los haya es éste. Si aún no lo conoces, presta atención al siguiente vídeo:




          Material necesario

          • Azúcar
          • Agua
          • Cazuela
          • Tarro de cristal o similar
          • Lápiz o similar
          • Cordel o palo de madera (de helado, de pincho moruno, etc.)
          • Colorante alimentario (opcional)
          • Aroma alimentario (opcional)


          El experimento
          Teniendo en cuenta el tamaño medio de los hornos microondas que suelen comercializarse en España, creo que a la hora de realizar este experimento es más práctico utilizar una vitrocerámica o similar, así que a continuación puedes ver ligeras variantes con respecto a lo que se puede ver en el vídeo anterior:
          1. Vierte un vaso de agua en una cazuela y calienta hasta que empiece a hervir. (¡Ojo! Calentar agua en el microondas "hasta que hierva" puede ser peligroso)
          2. Añade tres vasos de azúcar y remueve bien.
          3. Añade colorante o aroma si lo deseas
          4. Deja enfriar unos cinco minutos
          5. Vierte la mezcla en un tarro de cristal (si ha quedado algún grano de azúcar sin disolver en la cazuela no lo viertas)
          6. Ata un cordel de algodón a un lápiz. (El cordel debe tener la longitud necesaria para que no toque el fondo del tarro de cristal)
          7. Introduce suavemente el cordel en el tarro para que entre en contacto con la mezcla de agua y azúcar.
          8. A continuación retira el cordel y deja que se seque
          9. Una vez seco, vuelve a introducir el cordel en el tarro y deja reposar durante una semana
          10. Ya tienes tu piruleta de cristales de azúcar lista para disfrutar.


          ¿Qué ha sucedido?
          Ya lo explicamos en el artículo anterior, pero por si te lo perdiste, lo repetimos en pocas palabras. Al calentar la mezcla de agua y azúcar, lo que conseguimos es una solución sobresaturada, es decir, una disolución que contiene más soluto del que puede existir en equilibrio a una temperatura y presión dada.

          Para que se produzca la cristalización debe partirse de una solución sobresaturada. (Fuente)

          Cuando introducimos el cordel por primera vez en la mezcla de agua y azúcar y dejamos secar, lo que conseguimos es la formación de pequeños cristales de azúcar que van a servir como puntos de nucleación sobre los que se van a agregar las moléculas de sacarosa, logrando así la formación de grandes estructuras cristalinas.


          Los pequeños cristales de azúcar formados en el cordel sirven de puntos de nucleación para las moléculas de sacarosa, uqe llegan a formar así grandes estructuras cristalinas. (Fuente)



          4. Helado casero

          Hacer un helado es mucho más fácil de lo que muchos piensan. Si no lo crees, fíjate en el siguiente vídeo:



          Material necesario

          • Azúcar (en el vídeo recomiendan azúcar moreno)
          • Dos bolsas de cierre hermético (tipo zip)
          • Utensilios de medida
          • Hielo
          • Sal gruesa
          • Aroma de vainilla (opcional)
          • Nata líquida
          • Tarro grande de cristal con tapa (o similar)
          • Guantes


          El experimento
          1. Llena la mitad del tarro con hielo picado y añade unas seis cucharadas de sal gruesa.
          2. Cierra el tarro y agita la mezcla durante cinco minutos. (Para ello ponte guantes, porque la temperatura puede bajar hasta -10ºC).
          3. En una bolsa de cierre hermético añade media taza de nata líquida, media taza de azúcar y, si lo deseas, una cucharada (tamaño café) de aroma de vainilla.
          4. Cierra la bolsa con cuidado, intentando expulsar todo el aire de su interior.
          5. Introduce la bolsa en otra bolsa de cierre hermético y ciérrala intentando expulsar todo el aire de su interior.
          6. Introduce las bolsas en el tarro que contiene el hielo picado con sal.
          7. Agita el tarro durante 15-20 minutos.
          8. ¡Ya tienes tu helado!


          ¿Qué ha sucedido?
          Como sabrás, la sal se utiliza habitualmente en invierno para deshacer el hielo de aceras y carreteras. Y es que cuando la sal entra en contacto con el hielo, el punto de congelación de éste desciende. Este descenso depende de la cantidad de sal añadida. Cuanta más sal se añada, más baja será la temperatura necesaria para que la mezcla de agua y sal se congele. Por ejemplo, el agua se congela normalmente a 0ºC. Si añadimos un 10% de sal se congelará a -7ºC, mientras que si añadimos un 20% de sal se congelará a -17ºC. Cuando añadimos sal al hielo, parte de éste se derrite porque ha bajado su punto de congelación. Para derretirse necesita calor, y ese calor lo absorbe de su alrededor, en este caso, de nuestra mezcla de nata y azúcar, que acaba transformándose en un helado.



          5. Refresco invisible


          Experimentos como este han sido utilizados por los alarmistas de turno para propagar aún más mitos sobre la "temible" Coca-Cola, que como ya hemos mencionado en repetidas ocasiones, puede ser "temible" por su gran cantidad de azúcar y su contenido en cafeína, pero nada más (y nada menos).




          Material necesario

          • Refresco de cola
          • Leche


          El experimento
          1. Abre una botella de refresco de cola y añade un 2% de leche.
          2. Observa lo que sucede 
          Los cambios se producen de forma lenta, pero se aprecian fácilmente. Puedes echar una ojeada cada media hora, o cada hora.

          ¿Qué ha sucedido?
          Como ya explicamos en repetidas ocasiones, las proteínas más importantes de la leche son las caseínas, que se encuentran formando una dispersión coloidal, lo que en otras palabras viene a significar que están en equilibrio en el seno del fluido. Dicho equilibrio se debe a que, con el pH que tiene la leche (en torno a 6,6) las cargas eléctricas que predominan en estas moléculas son las negativas, de modo que la carga neta es negativa. Eso hace que exista una repulsión entre las proteínas y así permanecen en equilibrio. 



          Las caseínas son las proteínas más importantes de la leche, en la que a un pH normal (6,6) tienen una carga neta negativa.



          Un refresco de cola contiene diferentes ácidos (principalmente ácido carbónico y, sobre todo, ácido fosfórico), por lo que su pH es bastante bajo (en torno a 3). Cuando añadimos leche al refresco, la carga de las proteínas cambia, de modo que a medida que el pH va disminuyendo, el número de cargas positivas va aumentando. Llega un momento (pH=4,7) en el que la carga neta es nula, es decir las cargas negativas y las positivas se igualan (a esto se le llama punto isoléctrico), de manera que las proteínas se unen entre sí y el equilibrio que había hasta ahora se rompe. Mediante estas uniones se forman agregados de gran tamaño y de elevado peso que no pueden mantenerse en suspensión, así que precipitan arrastrando a su paso otras sustancias, como las que aportan color al refresco. 



           Los autores del vídeo probaron además con diferentes sustancias, como leche desnatada, leche entera, leche de soja, nata y leche de almendras. (Fuente)




          6. La química de la lombarda

          Si te fascina el color de la lombarda, no te pierdas el siguiente vídeo:




          Material necesario

          • Lombarda. Si no puedes conseguirla fácilmente, puedes probar con cerezas, uvas tintas, moras o arándanos. 
          • Agua
          • Batidora
          • Colador
          • Tres vasos
          • Papel blanco
          • Delantal (las manchas son difíciles de quitar)
          • Sustancias de ensayo: bicarbonato sódico, zumo de limón, vinagre, y todo lo que se te ocurra


          El experimento
          1. Tritura 6 hojas de lombarda junto con 12 vasos de agua (más o menos la relación debe ser de 1 hoja de lombarda por dos tazas de agua)
          2. Pasa las hojas trituradas junto con el agua a través de un colador
          3. Llena tres vasos hasta la mitad con el jugo obtenido
          4. Añade vinagre en uno de los vasos y verás cómo el color pasa de morado a rojo. Se debe a que es un ácido.
          5. Añade bicarbonato sódico en otro vaso y verás cómo el color pasa de morado a verde. Se debe a que es una base.
          6. Utiliza el tercer vaso para experimentar con otras sustancias y averiguar si son ácidas o básicas.



          Puedes ir más allá y utilizar el jugo de lombarda para elaborar tu propio papel indicador de pH. Para ello sólo tienes que sumergir un poco de papel de filtro en el jugo y dejarlo secar. Luego corta el papel en finas tiras y ya está. Puedes sumergirlo en diferentes líquidos para conocer su pH: cuanto más rojo se ponga, más ácida será la sustancia, y cuanto más verde, más básica será. 




          ¿Qué ha sucedido?
          La lombarda, y otros vegetales como las uvas tintas o los arándanos, contienen unos pigmentos llamados antocianinas que les otorgan color rojo, púrpura o azul. Estos pigmentos, que son solubles en agua, cambian de color cuando varía el pH, de modo que se vuelven rojos en ambientes ácidos, con un pH inferior a 7, y de color verde azulado en ambientes alcalinos (básicos), con un pH superior a 7. 



          7. El ADN de las fresas

          Para finalizar, un experimento que espero que te guste y te sorprenda tanto como a mí:




          Material necesario

          • Fresas
          • Alcohol isopropílico (5ml) (si no lo puedes conseguir fácilmente, mira a ver si tienes a mano un limpiador de discos de vinilo y fíjate en su composición, algunos están compuestos por este alcohol).
          • Jabón lavavajillas (10 ml)
          • Sal
          • Bolsa de cierre hermético (tipo zip)
          • Agua (90ml)
          • Utensilios de medida
          • Colador
          • Vasos
          • Pinzas
          • Cuchara


          El experimento
          1. Mete el alcohol isopropílico en el congelador (lo necesitaremos luego)
          2. Vierte 90 ml de agua en un vaso
          3. Añade 10 ml de jabón lavavajillas
          4. Añade 1/4 de una cucharadita de sal
          5. Mézclalo todo. Éste va a ser nuestra solución de extracción de ADN.
          6. Introduce una fresa en una bolsa de cierre hermético
          7. Vierte la solución que acabamos de preparar en el interior de la bolsa, junto con la fresa
          8. Expulsa todo el aire que puedas de la bolsa y ciérrala
          9. Aplasta y amasa la bolsa hasta que la fresa se reduzca a papilla
          10. Vierte la mezcla en un vaso a través de un colador
          11. Utiliza una cuchara para presionar los trozos de fresa contra el colador
          12. Transfiere unos 50-100 ml del jugo a un vaso pequeño
          13. Añade 5 ml de alcohol isopropílico y mantén la mezcla al nivel de los ojos para observar los cambios
          14. ¿Ves una separación? ¿Ves una "cosa blanca" medio flotando? Ése es el ADN de la fresa. Utiliza unas pinzas para sacarlo del vaso.

          ¿Qué ha sucedido?
          Tanto miedo nos han metido en el cuerpo con los alimentos transgénicos que el 65% de los españoles piensa que los tomates que come no tienen genes... Lo cierto es que absolutamente todos los seres vivos tenemos genes, y las fresas no iban a ser menos. ¿Por qué hablo de genes? ¿La cosa no iba sobre ADN? Bueno, en realidad, un gen es un segmento del ADN (aquí puedes conocer las diferencias), pero a lo que íbamos. Las fresas son ideales para este experimento por dos motivos: a partir de ellas se obtiene más cantidad de ADN que con cualquier otra fruta y además son octoploides, es decir, tienen ocho juegos idénticos de cromosomas (las células humanas son diploides, es decir, tienen dos juegos de cromosomas, a excepción de los gametos). Estas circunstancias hacen que el ADN de la fresa sea fácil de extraer y de ver. Para extraer el ADN, cada componente de la solución de extracción desempeña un papel. El jabón ayuda a disolver las membranas celulares. La sal se añade para romper las cadenas de proteínas que unen los ácidos nucleicos, liberando las cadenas de ADN. Por último, el ADN no es soluble en alcohol isopropílico, y menos aún cuando el alcohol está muy frío.




          Para acabar, me gustaría desearte que el año que comienza sea mucho mejor que el que acaba de terminar ;-) 


          Fuentes

          http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/naked-egg-experiment
          http://www.scienceofcooking.com/naked_egg_experiment.htm
          http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/eating-nails-for-breakfast
          http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/homemade-rock-candy
          http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/brown-sugar-homemade-ice-cream
          http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/red-cabbage-chemistry
          http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/berry-ph-paper-sick-science
          http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/invisible-soda
          http://eltamiz.com/2007/08/22/falacias-la-coca-cola-es-mala-por-ser-muy-acida/
          http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/strawberry-dna

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