sábado, 1 de marzo de 2008

Un liofilizador en Vinagres

Ya se que el común de los mortales no puede ir a comer o cenar a Arzak cada día pero tampoco puede frecuentar el Taj Mahal o hacer un crucero por el Caribe cada semana. Pero, de cuando en cuando, y al menos varias veces en su vida, muchos de mis lectores pueden (y deben) permitirse el vicio confesable de comerse un rosario de treinta cosas diferentes a cada cual más rica y sofisticada. Y si lo haceis, os regalarán como recuerdo un menú personalizado de lo que habeis comido, decorado por el insigne Andres Nágel, donde se puede leer Restaurante Arzak. Alto de Miracruz, 21 (Vinagres). 20015 San Sebastian. Y con este inicio parece empezar a comprenderse el título de la entrada.

El caso es que en Vinagres andan de un tecnológico que no veas. Espumas, temperatura controlada, filmes poliméricos comestibles, técnicas de vacío, bajas temperaturas, etc. Y entre los muchos cachivaches que en el Laboratorio almacenan (no llegan al nivel del Doctor Delicious de la entrada del otro día) uno puede encontrar un liofilizador. Y como en esta historia el Búho ha tenido algo que ver, bien merece un post.

Para entender la liofilización sin necesidad de que el catedrático de Química Física que llevo dentro aburra hasta a los muertos, empezaremos por recordar que la sustancia química que llamamos agua puede estar en forma de hielo (un sólido), agua líquida (un líquido, of course) y vapor de agua (un gas) como el que sale por el pitorro de una olla a presión. Si tomamos unos cubitos de hielo que estén en un congelador a -20º y les aplicamos calor, la temperatura del hielo va subiendo y cuando alcanza los 0º cambia de estado físico transformándose en agua líquida. Si seguimos calentando ese agua, a 100º hervirá, y si perseveramos un rato en el asunto nos quedaremos sin líquido, que habrá ido pasando a la forma vapor (o gaseosa). Hasta aquí todo fácil hasta para los de Letras. Aunque en este cuento se nos olvida una cosa. Los procesos descritos transcurren a la presión atmosférica que, anticiclón arriba, borrasca abajo, se mantiene constante en torno a unos 1013 milibares, de esos que aparecen en los mapas del tiempo.

Pero esos mismos procesos de cambios de estado en el agua no ocurren a idéntica temperatura si la presión cambia. Por ejemplo, en la cima del Everest, la presión es aproximadamente la tercera parte de la que se da a nivel del mar (con lo que resultan unos 335 milibares) y si uno pudiera entretenerse en verificar allí la temperatura a la que el agua líquida hierve pasando a gas, constataría que el termómetro marca unos 69º. La razón no es otra que al ejecutarse sobre la superficie del agua una presión inferior, las moléculas del líquido pueden escaparse más fácil hacia la atmósfera, necesitando menos energía en forma de calor (temperatura más baja) para hacerlo.

Con esta idea en mente, según la cual la presión puede influir en los cambios de estado del agua, quizás sea menos difícil el entender que, cuando la presión desciende por debajo de unos 6 milibares, el hielo puede pasar directamente de sólido a gas a una temperatura de unos -80º, en un proceso que llamamos sublimación. La sublimación tampoco es una cosa tan rara para el común de los mortales. Algunas sustancias como el naftaleno de las bolas de naftalina subliman incluso a presión atmosférica y temperatura ambiente, desapareciendo paulatinamente tras dejar su olor característico pero sin mojar antes el sitio en el que se encuentran. Y lo mismo pasa con el anhídrido carbónico sólido o hielo seco.

Así que un liofilizador elimina agua de un alimento u otra sustancia a la que congelamos y sometemos a presiones muy bajas para que el hielo sublime y el agua se vaya en forma de gas. Alguno dirá que estamos hablando de una deshidratación del alimento. Y es cierto, pero hay deshidrataciones y deshidrataciones. Se puede deshidratar un alimento calentándolo en un puchero y dejando que el agua que contiene se vaya. Pero con el concurso del calor tambien se evaporan otras sustancias volátiles que pueda contener (y que pueden tener su gracia culinaria) amén de que el alimento puede sufrir procesos debidos a ese calor. Eso no pasa en un liofilizador. Las condiciones de trabajo del liofilizador están elegidas en función de cómo se comporta el agua en sus cambios de estado y, por tanto, en la mayoría de los casos lo único que podemos eliminar es agua. En unas condiciones, además, muy poco dañinas para el alimento. Asi que cuando rehidratamos
el liofilizado (a veces simplemente con la saliva de nuestra boca), recuperamos la mayor parte de las características del alimento original.

¿Qué se puede liofilizar?. Pues, evidentemente, todo lo que contenga agua. En Arzak han liofilizado helados, frutas de todo tipo y hasta la salsa del chipirón, que queda convertida en una especie de polvo negro, algo grasiento que, en boca, es la repera.

Dicen en muchos sitios de internet que la liofilización la descubrieron los incas al mantener alimentos a muy bajas temperaturas y presiones, debido a la altura a la que vivían. No lo creais. Los incas conservarían así muy bien sus patatas (chuño) y su carne (charqui) pero no es una sublimación como Dios manda. Las altas cumbres cercanas al Machu Picchu nunca pueden estar a 6 milibares de presión. Y si no se consigue esa presión tan baja no hay sublimación del hielo en vapor, la base de la liofilización. Palabra de cátedro.

9 comentarios:

Anónimo dijo...

hola,

he leído bien? ¿se evapora el agua a -80º (menos ochenta grados)? o quizás querías decir +80º???? aclara esto por favor

y ya tanto que sabes, jeje, una pregunta: se podría hacer algo parecido a un liofilizador pero en plan casero? es decir: yo meto algo en el congelador, y digamos se congela a -18 grados. después lo pongo al sol o lo meto en una olla express. ¿es posible?

gracias por la respuesta.

El Búho dijo...

Has leido bien. La liofilización consiste precisamente en poner al hielo (que no al agua líquida) a temperaturas muy bajas, próximas a -80 y presiones muy bajas. Y así pasa de sólido (hielo) a gas (vapor de agua). Y en cuanto a tu experimento, como estás a presión atmosférica el truco no funciona. Lee mi frase final sobre los incas.

Anónimo dijo...

queda claro, confío en lo que dices.

de todas formas la respuesta podía haber sido más colaborativa.

busco algo parecido a la liofilización en plan casero, para conservar alimentos. pero ya se que es condicion indispensable para la liofilización bajas presiones para que el paso sólido-gas no tenga obstáculos.

vamos un poco de imaginación para ser autosuficiente, por que imagino que valdrá una pasta un liofilizador.

partiendo de un congelador de 4 estrellas, se puede hacer algo parecido?

¿cómo se puede conseguir baja presión?

gracias otra vez.

El Búho dijo...

Decía el torero conocido como El Gallo que "Lo que no pué ser, no pué ser, y ademá e imposible".

Y eso pasa con lo que me pides. No hay solución. Si lo que quisiéramos liofilizar llevara en lugar de agua, como llevan la mayoría de los alimentos, anhídrido carbónico, lo podríamos hacer a presión atmosférica, pero como nosotros queremos eliminar agua pues punto pelota.

Los de Arzak se gastaron sus buenos duros en el liofilizador al que hace referencia el post. Como comprenderás, si yo tuviera la solución que me pides, se la hubiera dado a los de Arzak que son amigos a los que quiero bien y que se pensaron muy mucho la inversión.

Ya lo siento, no es falta de colaboración. Es pura Química Física

Anónimo dijo...

hay otro dicho "del uso nace el abuso", así que abundo. ¿de cuantos ceros estamos hablando para el liofilizador más pequeño?
3? 4?, no tengo ni idea acerca de lo que puede costar.

y si tanto conoces a arzak, podías invitar a algo allí, digo yo. jeje.

saludos abusivos.

(hay otro dicho "nadie escarmienta en cabeza ajena" así que a pesar de todo voy a hacer la prueba: congelaré un brick de leche, y una vez congelado quitaré el cartón y lo meteré en una olla express al fuego, a ver que sale)

El Búho dijo...

Se pueden conseguir liofilizadores decentes por unos 12.000 € y quizás menos. Y no cejes en el empeño de tus experimentos. Yo creo que no vas a conseguir nada más que desperdiciar energía congelando y calentando tu litro de leche pero de predicciones erróneas está la ciencia llena y yo sólo soy un triste catedrático de Química Física de provincias.....

Anónimo dijo...

A pesar de lo que comentan sí es posible realizar un liofilizador casero, en nuestro restaurante empleamos nitrógeno líquido para congelar el producto y posteriormente lo dejamos unas dentro de la máquina de vacío bajo luz roja.

El Búho dijo...

En primer lugar decirte que te sobra la luz roja. En realidad lo importante a tener en cuenta es que tenemos que estar por debajo de la temperatura y presión del llamado punto triple del agua. La temperatura es fácil de conseguir porque prácticamente coincide con los 0º a los que congela el agua en hielo. Otra cosa es que los liofilizadores convencionales trabajen entre -60 y -80º pero es para asegurar más que es sólo el agua el que eliminamos y no otras sustancias.

Pero la presión del punto triple son 611 pascales o, lo que es lo mismo, 0.006037 atmósferas o 6,1173 milibares o 4,6 mm de Hg. Esa presión, como se dice en el post no se puede alcanzar ni en el Everest, así que menos en las montañas de los incas. En cuanto a como lo haceis vosotros, depende mucho de qué máquina de vacío esteis utilizando. Algunas de las domésticas para envasar a vacío en bolsas de plástico no llegan a ese nivel. Pero no controlo todas. Probablemente tendreis el dato en el libro de instrucciones.

Otra duda que me asalta es cómo manteneis la temperatura durante las horas que dices teneis aquello funcionando. Es verdad que empezais a la temperatura del nitrógeno líquido pero luego el alimento se irá calentando y en cuanto descongele adiós efecto de liofilización. Estais por encima del punto triple.

Enrique dijo...

Muchas gracias, poniendo en practica todos tus consejos es facil hacer un liofilizador

www.estructurasmetalicasecuatorianas.com

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Boredom is the highest mental state, según Einstein. Pero, a veces, aburrirse cansa. Y por eso ando en esto, persiguiendo quimiofóbicos.