Sellos y Gominolas

En una entrada de junio de 2006 explicaba yo los azúcares o carbohidratos y diferenciaba las estructuras químicas de monosacáridos como la glucosa, disacáridos como la sacarosa (el azúcar normal) y de polisacáridos como el almidón. De todos ellos extraemos los humanos el "combustible" base para nuestro "motor". Allí quedaba claro que el número de posibles polisacáridos es muy grande y que, en muchas sustancias que se dan en nuestro mundo, es normal encontrar complejas mezclas de estos polímeros a los que denominamos naturales para diferenciarlos de los que los humanos producimos en el laboratorio o en las industrias.

Una de esas sustancia que puede denominarse como mezcla de polisacáridos (aunque lleve además otras cosas como proteínas) es la denominada goma arábiga. Se le ha seguido la pista hacia atrás hasta el tercer milenio antes de Cristo, el tiempo de los antiguos egipcios, que comerciaron con ella y la usaron como aglomerante de pinturas y como adhesivo en sus ilustraciones jeroglíficas. Está también documentado su uso, igualmente como adhesivo, en los tejidos de lino usados para embalsamar las momias.

La goma arábiga se obtiene de algunos tipos de acacias como la Acacia senegal o la Acacia seyal que la emplean en un mecanismo natural de defensa. Cuando la corteza de estos árboles es dañada por algún agente exterior, la planta exuda una disolución acuosa de la goma y sella la herida, previniendo a ésta contra infecciones o la deshidratación. La disolución se seca al aire dejando unas costras sólidas que pueden recolectarse fácilmente. En las actuales plantaciones esas heridas se provocan deliberadamente, como pasa en las plantaciones de caucho, practicando pequeñas incisiones en la corteza y recogiendo el exudado.

Desde un punto de vista químico y como se ha mencionado arriba, la goma arábiga es una compleja mezcla de polímeros naturales, polisacáridos y glicoproteinas, aunque los primeros, en forma de galactosa y arabinosa son los más abundantes. La característica más notable y que le ha abierto muchas aplicaciones es que se trata de una sustancia comestible. De hecho, en la lista de sustancias permitidas para la alimentación por las CCEE figura como aditivo E-414 y, por ello, se ha usado y se usa en golosinas como las gominolas, chocolatinas, refrescos sin alcohol, chicles, etc. En el Léxico científico gastronómico, recientemente publicado (2006) por la Fundación Alicia (parte de ese entramado económico-mediático que ha generado Ferrán Adriá y su El Bulli), la goma arábiga aparece como una de las sustancia en investigación, aunque se apuntan los usos que de ella ya se han hecho, desde hace años, en la industria alimentaria, donde se la ha empleado como aditivo en salsas y sopas, en el recubrimiento de cacao y chocolate, etc.

Ese mismo carácter de sustancia inocua para el organismo humano la convirtió durante años en elemento insustituible como adhesivo en los sellos de correos. Y así, está perfectamente documentado el hecho que el primer sello acuñado en Inglaterra en 1840 (el famoso penny black) ya se pegaba a los sobres gracias a la goma arábiga.

Depositada en forma de filme en la parte trasera del sello, permitía que esa superficie fuera ensalivada como fase previa a su pegado, sin que el usuario sufriera daño alguno, aunque su presencia se hacía notoria en nuestra lengua. Esa sensación no se si la tienen mis jóvenes lectores que no escriben cartas sino emails y, por tanto, no tienen que echarlas al buzón con su correspondiente sello. Además, hoy en día, los sellos llevan los llamados adhesivos de contacto (tengo un post medio pergeñado al respecto) a base de polímeros sintéticos y no hay que andar dando lengüetazos que siempre queda poco fino.

El proceso de pegado es además reversible ya que el filme que une el sello y el sobre puede disolverse en agua, permitiendo despegar uno y otro. Todos los que hemos hecho en el pasado colecciones de sellos (el Búho fue filatélico incipiente, de los que el domingo iba a la plaza de la Consti a cambiarlos) recordamos nuestros recipientes con agua y con sobres de los que despegar sus franqueos.

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PHAs, vino y la cuantificación del aroma

Al hilo de la entrada sobre los PHAs y mi invitación a Jenaro Guisasola a hablarnos más sobre el asunto del tostado de las barricas y su influencia en los aromas, el susodicho ha andado rápido y me ha mandado lo que aparece debajo. A ver si cunde el ejemplo.

La práctica de la relajación puede tomar múltiples formas y ejercicios. En el caso del Búho, Mikel y un servidor, hemos decidido que una forma agradable para nuestros sentidos es practicarla degustando caldos y en buena hermandad. Esto último no suele ser frecuente entre colegas universitarios de diferentes áreas e intereses, ya que, parafraseando a Churchill, hay tres clases de enemigos: los enemigos sin más, los enemigos a muerte y los colegas universitarios de otros grupos.

Pero vayamos al tema. Cuando el Búho me pasó el artículo de Chatonnet y Escobessa sobre los contenidos de PHAs en vinos franceses, me invadieron dos sensaciones contradictorias. Por un lado, era agradable conocer que la ciencia sigue avanzando en la mejora de la producción y tratamiento del vino. Por otro, una cierta tristeza de perder el romanticismo de algunas sensaciones y cualidades, hasta ahora exclusivas del reino de lo cualitativo y el consenso. Muchas de las expresiones y afirmaciones para calificar la degustación de un vino pertenecen al consenso entre pares sobre experiencias de los sentidos del olfato, gusto y vista. A partir del artículo, estas experiencias subjetivas vendrán también confirmadas o no, por la cantidad de PHAs. Parece que los químicos van cuantificando cada vez más la magia del aroma.

El artículo lleva razón en varias cosas, a pesar de que comienza con un comentario sobre la importancia del bosque donde se seleccionó la madera que pertenece más al mundo de la leyenda que al de la realidad. Hoy en días es prácticamente imposible que las bodegas seleccionen la madera de un mismo bosque durante varias generaciones de barricas. Así pues, la influencia del bosque en el proceso no es de recibo. Lo que es cierto es que el tipo de madera que se utiliza influye notablemente. Si se hacen catas de vinos criados durante 6 meses y 12 meses en barricas de roble francés y americano, la complejidad del aroma es notablemente mayor en el roble francés. Como el éste suele ser notablemente más caro que el americano, lo que suelen hacer las bodegas es criar el vino en ambos tipos de barrica, haciendo trasiegos de unas a otras. Las bodegas suelen hacer crianza sólo en roble francés en las vendimias seleccionadas y con los vinos llamados ‘de autor’ (como si los otros fueran huérfanos) o, ‘de alta expresión’ (¡vaya usted a saber qué es eso!). Lo que es claro es que estos vinos suelen tener un precio por botella tres o cuatro veces superior al reserva clásico de la bodega.

El artículo acierta plenamente en la influencia del ‘tostado’ de la madera en la crianza del vino. Si uno cata en bodega vinos que llevaban 6 meses de crianza en dos tipos de barrica, unas con un tostado de la madera tradicional y otras con un mayor tiempo de exposición al fuego, se pueden notar diferencias en el aroma. Hablamos de aroma ya que el vino a los seis meses de la fermentación es casi vinagre, sin estar moldeado por la crianza. En los vinos que están en barricas más ‘tostadas’ el aroma es más complejo, más acaramelado café (toffe), mientras que en los otros el aroma es más frutal y abierto. Los expertos dicen que el vino en barricas con mayor ‘tostado’ presenta un aroma más ‘ahumado’, pero yo nunca he detectado este aroma. A lo que llego es a detectar un aroma más abocado, notas de toffe y seta (quizás trufa). En lo que sí hay consenso es que los aromas son netamente diferentes. Ahora, parece que estos aromas ahumados (¿habría que decir a PHAs?) se pueden cuantificar tanto en el grado de tostado de la madera, como en lo que el vino recoge en su crianza. Puede ser un elemento químico cuantitativo que apoye las sensaciones de los catadores y ayude a obtener un mejor producto.

Otro aspecto que sale en el artículo y que confirma la experiencia, es que las barricas después de dos años de utilización empiezan a decaer en la transmisión de los aromas al vino. Por ello, las bodegas cambian de barricas cada dos años en la crianza de sus vinos estrella. En la versión de los analistas químicos, también hay un descenso en el nivel de PHAs en la madera y en la crianza del vino.

Veo que mis experiencias en el mundo de los aromas se ven atrapadas por la sagacidad de los químicos. Si sirve para hacer vinos más complejos y mejores, bienvenido sea. No soy de la opinión de que cualquier tiempo pasado era más sano y natural. Que se lo pregunten a los romanos y a todos nuestros predecesores hasta casi el siglo XX que tuvieron que tomar vinagre de vino o vino mezclado con especias para que se mantuviera. En Grecia todavía hacen un vino tradicional con especias (el vino de resina) que es un atentado contra los sentidos y algo imbebible (puedo dar testimonio de ello). Así que bienvenidas sean los avances de la química y los PAHs con moderación, como hay que tomar el vino.

Para finalizar indicar que no es casualidad que los autores de la investigación sean franceses. Ese país ha contribuido de forma trascendental en la elaboración del vino y en llevarlo a las cotas de complejidad de aromas y gustos actuales. No podemos olvidar que el nacimiento de los vinos de crianza en España se produce cuando nuestros vecinos franceses tienen que emigrar debido a la filoxera. Pero esto ya es otro tema que quizás podamos hablarlo otro día.

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Una de dentistas y funerarios

Es que a veces le ponen a uno el escribir una entrada tan a huevo que no puede resistirse ni unas horas. Esta si será una entradita de andar por casa, pero si no lo cuento reviento.

Este largo fin de semana he tenido una de las innumerables polémicas que jalonan mi vida en torno a la incineración. Nada nuevo bajo el sol en lo que a mi respecta. Y como siempre, acaba saliendo el tema de los colectivos anti-incineradora y, particularmente, el liderado por una serie de galenos (dentistas algunos de ellos) que se han opuesto a una incineradora que se instalaba relativamente próxima a sus selectivas mansiones.

Pero resulta que hoy vuelvo al trabajo y me encuentro con que un lector impenitente de mi Blog me manda un artículo publicado en el Los Angeles Times el pasado 26 de diciembre en el que se cuenta la atribulada situación de un funerario de un Condado de Colorado, al que los vecinos no le han dejado ampliar sus instalaciones por pretender instalar en ellas un horno crematorio (una incineradora, a fin de cuentas). Sus conciudadanos se han enterado que el mercurio de las amalgamas empleadas para obturar caries por los dentistas se vaporiza a las temperaturas del horno de cremación, pasa a la atmósfera y con la lluvia cae al suelo, con lo que acaba en corrientes y reservas acuosas y, de ahí, a los organismos que en ellas viven. Y que hay datos por ahí que dicen que en el Reino Unido el 16% de las emisiones de mercurio provienen de esa fuente. Ya se sabe que los ingleses son muy pulcros en esto de morirse y el 76% de los vivos en 2005 elegían esta opción para volver a ser polvo.

Y dado que la cremación es una alternativa también rampante en el manejo de cadáveres americanos, le han exigido al pobre funerario de Colorado que, o instala un filtro adecuado para retener el vapor de mercurio (500.000 $ la broma), o establece como ritual previo a la cremación el dejar a los cadáveres sin sus piños (desdentados, vamos). El funerario se resiste por razones obvias. La primera opción le arruina y la segunda le deja en una situación delicada ante los familiares de los fiambres, sus clientes.

De nuevo, no voy a ser yo quien se oponga a andar con cuidado con el mercurio (o incluso a hacerlo desaparecer en lo posible de nuestras vidas). Eso ya quedó claro en una de las entradas de las que más orgulloso me siento en la fase anterior del Blog. Pero en esto, como en la incineradora junto a las casas de los dentistas, alguien ha perdido el Norte.

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Carcinógenos Gran Reserva

Madrugada del 19 al 20 de enero en Donosti. Tamborradas a discreción. La mayor parte de mis suscriptores son del País de la boina pero otros no, así que habrá que aclarar que la tamborrada es un acto cívico-social en el que los donostiarras de cualquier edad, nivel social y sexo se dedican, en una noche como ésta, a aporrear barriles y tambores vestidos de militares (cosa que tiene su guasa en el sitio que vivimos, aunque mi amigo Miguel Ibáñez me ha recordado que la Tamborrada surgió, precisamente, como una crítica a la guarnición militar asentada en San Sebastián. Es verdad, pero no creo que muchos tamborreros salgan a la calle con ese conocimiento).

En la habitación en la que me encuentro no hay quien duerma. Justo debajo hay un templete en el que las innumerables tamborradas que desfilan por el barrio hacen un alto para demostrar su valía. Así que tras despedir a mis invitados de esta noche, y sin poder conciliar el sueño, bien vale un post en el Blog mientras llegan las tres menos cuarto de la madrugada, hora a la que se inicia una breve pausa que finaliza enseguida, merced al concurso de nuevas agrupaciones de tamborreros que aporrean sin descanso hasta las 12 de la noche del día 20, o algo más.

Hoy no hay polímeros de telón de fondo. Como me he bebido una buena dosis de Ribera de Duero para cenar, voy a infiltrarme en el ámbito en el que mi colega y amigo Jenaro Guisasola imparte su preclara docencia a modestos aprendices que, como Mikel Garmendia et moi meme, compartimos con él sustanciosos aperitivos en los que nos bebemos dos lamparillas entre tres, acompañadas de un plato de ibéricos y poco más. Y entremos ya en materia que se me va a alargar el post más allá de las intenciones declaradas en la primera entrada.

Hay una serie de nombres y acrónimos que asustan al ciudadano normal. Dioxinas, PCBs o PAHs son algunos de ellos, que parecen estar hasta en la sopa, porque raro es el artículo o informe relacionado con el medio ambiente en el que no sean agitados como signos de un inminente desastre universal.

La mala fama de dichas sustancias tiene su punto de razón. Entre los numerosos miembros de las tres familias mencionadas hay carcinógenos muy potentes como la dioxina conocida como 2,3,7,8-TCDD. En las otras familias, algunos de sus miembros no les andan a la zaga. Muchos de estos compuestos se generan en procesos de combustión a alta temperatura con los que, no debemos olvidarlo, los humanos llevamos conviviendo siglos. Y para muestra un botón, la de los PAHs, y que cada uno saque sus consecuencias.

Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (o PAHs, que ya se sabe que los anglosajones cambian el orden de los nombres y adjetivos) son compuestos químicos en los que existen varios ciclos de seis átomos de carbono, con dobles enlaces conjugados (uno si y otro no) unidos a los hidrógenos que las reglas de valencia química adjudican. Para los que anden peces en Química pueden mirar la figura que adorna este post o entrada. Cada bolita verde es un átomo de carbono y cada bolita amarilla es un hidrógeno. El PAH más sencillo es el naftaleno o naftalina con el que todos hemos tenido alguna experiencia en armarios y cajones.

Uno de los modos de generarse los PAHs es la combustión incompleta o dificultosa de combustibles que contengan carbono, como el propio carbón, el petróleo, los plásticos, la madera, el tabaco o (¡toma del frasco!) el incienso. Los que contienen hasta seis anillos de seis átomos de carbono se conocen como PAHs pequeños y a los que contienen más se les llama, obviamente, PAHs grandes. Aquí el tamaño no importa mucho en lo que carácter carcinógeno se refiere. Hay pequeñajos como el benzopireno (5 anillos), identificado claramente en el humo del tabaco (otro día hablaremos del asunto), que no tienen nada que envidiar a ciclos de 10 anillos como el ovaleno que además de carcinógeno es mutagénico (generando mutaciones peligrosas a nivel celular).

Pues bien, hete aquí que dos respetables investigadores franceses, P. Chatonnet y J. Escobessa, acaban de publicar un artículo en el Journal of Agriculture and Food Chemistry en el que recogen sus resultados del contenido en PHAs de una serie de vinos franceses sometidos al clásico proceso de crianza en barrica de roble. En su estudio, emplean como técnica de análisis una muy habitual en muchos laboratorios químicos, la cromatografía de gases acoplada a un detector de espectroscopia de masas.

¿Y de dónde salen los PHAs?. Pues ningún misterio. Cualquier aficionado a los buenos caldos sabe que las barricas en las que se cría el vino están constituidas por una serie de láminas o duelas de madera de roble que, tras un cuidadoso secado, se han sometido además a la acción del fuego (tostado) para curvarlas y ensamblarlas en la barrica. La intensidad de ese tostado y la procedencia de la madera tienen una influencia decisiva en los sabores y aromas finales del vino (Jenaro, escríbenos algo al respecto, please). Pero es en ese tostado en el que se generan diversos PHAs que, posteriormente, durante el proceso de envejecimiento del vino van difundiendo de manera paulatina desde las duelas al preciado líquido que despues nos beberemos. Y ese proceso de envejecimiento puede durar tiempos diferentes dependiente de que acabemos en un crianza, un reserva o un gran reserva.

Así que esto de beber un buen vino de Rioja o Ribera tiene riesgos inherentes diferentes de los que nos proponen los médicos o la Dirección General de Tráfico. Con el cáncer hemos topado. Menos mal que los sesudos científicos y sus eficientes técnicas experimentales permiten llegar a diversas conclusiones tranquilizadoras (al menos eso creo yo). Primero, las cantidades de PHAs en vinos que han pasado doce meses en esas barricas, aunque son de 8 a 12 veces superiores a las encontradas en vinos que han pasado el mismo tiempo en acero inoxidable, no superan los 200 nanogramos por litro (o sea 0,0000002 g) de los que sólo 10 (0.00000001 g) corresponden a los PHAs identificados como carcinógenos. Y lo que es más importante, suponiendo que uno bebiera una media de 50 litros al año de ese vino (el Búho supera con creces esa media), el contenido en PHAs de la ingesta diaria no alcanzaría el 3% de lo que se considera una media normal y no peligrosa. Con lo cual, hasta un bebedor contumaz como un servidor está fuera de peligro (al menos en lo que a PHAs se refiere).

Sin embargo, si aplicáramos aquí la norma estricta que muchos grupos ecologistas establecen como "tolerancia cero" con este grupo de peligrosos carcinógenos, la inmediata reacción debiera ser la de dejar de consumir vino, por bueno y caro que sea. Y, por ende, la de todos aquellos productos que nos ponen en contacto con PHAs, empezando por el tabaco (la forma más expeditiva de entrada), el café torrefacto, los pescados ahumados, las chuletas y pescados a la brasa, etc. Con esa perspectiva os veo a todos escribiendo blogs como terapia alternativa.

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El delicado efecto flor de Loto

Aunque a algunos les resulte difícil creerlo, la foto de la izquierda muestra una gota de agua, adoptando una forma casi esférica, sobre las superficie de un adecuado polímero. La experiencia diaria nos dice que las gotas depositadas sobre la mayor parte de las superficies sólidas son bastante menos esféricas que las que se ve en la foto. Sin embargo, la vida diaria nos proporciona también la posibilidad de contemplar gotas de agua con esa morfología sobre la superficie de tejidos empleados en paraguas o ropa diseñada específicamente para actividades al aire libre en ambientes hostiles. Unos y otros están fabricados a base de fibras poliméricas sintéticas, en muchos casos con características muy ajustadas a la aplicación en la que se emplean.

El secreto está en que esos materiales, a nivel superficial, tienen características superhidrofóbicas, lo que quiere decir que repelen sin contemplaciones cualquier vestigio de agua que las toque, obligando a sus gotas a adoptar la forma esférica más perfecta posible, lo que hace que minimicen el contacto con la superficie. Todo esto, claro está, contado como el cuento de Caperucita, a la manera del Búho, para que todo el mundo lo entienda. Que si me pongo a hablar de tensiones superficiales o de ángulos de contacto la cosa iba a resultar harto más complicada.

El caso es que las superficies superhidrofóbicas, que han existido siempre, vuelven ahora a estar de moda gracias a la nanotecnología que nos invade y al llamado efecto flor de Loto, un poético nombre para una propiedad que puede reportar pingües beneficios en el futuro a más de un arriesgado emprendedor.

Están censadas más de 200 especies de plantas que presentan en sus hojas un carácter superhidrofóbico, entre ellas la flor de Loto (Nymphaea caerulea). Como consecuencia de ello, el agua de lluvia adopta la forma de gotas esféricas casi perfectas sobre sus hojas, lo que hace que, con una ligera inclinación de éstas, las gotas rueden hasta caer al vacío, arrastrando en su trayectoria pequeñas partículas de suciedad que pueda haber acumulado la hoja. La naturaleza superhidrofóbica de la superficie de esas hojas genera así un efecto autolimpiable de las mismas.

A finales de los años 90 pudo comprobarse que esa naturaleza superhidrofóbica de las hojas de muchas plantas estaba ligada a una morfología superficial micro o nanoestructurada (ver imagen) y es esa complicada textura que exhiben lo que obliga a la gota a adoptar esa estructura cuasiesférica. La importancia del efecto fue palpable inmediatamente, tanto es así que los biólogos Neinhaus y Barthlott intuyeron enseguida que mimetizar esa característica de la naturaleza podría ser la vía de materiales autolimpiables de interesantes aplicaciones en muchos ámbitos. Y, por si las moscas, patentaron la idea bajo la denominación "Lotus- Effect" (Eur. Pat., EP 0772514, 1998).

Desde entonces, muchos grupos andan (andamos, porque modestamente también nosotros hacemos lo que podemos) a la búsqueda de procedimientos para generar topografías superficiales de los más variadas que consigan que las gotas de agua (o, en su caso, de disolventes orgánicos) busquen una esfericidad más perfecta y rueden a la menor inclinación, generando el efecto superhidrofóbico y autolimpiable incluso en materiales que, en principio, tiene un cierto carácter hidrofílico.

En esa búsqueda, y en el ámbito de los polímeros de mis entretelas, se los ha mezclado con nanopartículas de arcilla, sílice, óxido de titanio o nantubos de carbono. Se han bombardeado sus superficies con plasmas adecuados o (y aquí entramos nosotros y espero poder contarlo en otro post) se han producido fibras poliméricas de diámetros de unos cuantos nanometros en las que, deliberadamente, se han generado "imperfecciones" en forma de pequeñísimos balones de rugby. Ello hace que cuando esas fibras se colectan en forma de un tejido no tejido, los mencionados defectos proporcionan las topografías adecuadas para una superficie superhidrofóbica. Pero como en esto andamos todavía un poco peces, cualquier día que tenga más información, o resultados propios interesantes, os lo cuento.

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El Búho ataca de nuevo

Despues de unos pocos días golfeando en La Manga (a la izquierda está la constancia gráfica) y una rentrée con explosión e incendio incluidos, a una hora un tanto intempestiva de una madrugada de lunes, no es mala forma de dar inicio a la segunda parte del Blog del Búho, al cual dejé abandonado en su entrada número cien hace casi seis meses. Los que no lo conozcan en su etapa anterior pueden acceder a él a través del link que hay a la derecha.

Durante este tiempo, el cosquilleo de hacer algo más me ha acosado en repetidas ocasiones, además de fieles lectores que me han dado la vara cariñosamente. Pero quería pensármelo un poco antes de volver a la carga.

Hay cosas que tenía claro cambiar. Primero, la longitud de las entradas, que me enrrollo como las persianas y, en algunos casos, creo que me he pasado tres pueblos. En esta nueva etapa quiero hacer (e igual lo consigo) entradas más escuetas, aunque ello lleve consigo una cierta pérdida de mi tradicional estilo. En segundo lugar, he optado por utilizar una herramienta para confeccionar el Blog más implantada que la que Apple me ofrece como miembro de mac.com. Y he optado por el Blogger de Google, que es muy intuitivo y me da otras posibilidades como la de dejar que mis lectores se suscriban al Blog y reciban las nuevas entradas por email (ver el link que hay a la derecha de este texto) o, y esto me lo voy a pensar, me hagan comentarios sobre las entradas.

Y tercero, y más importante, voy a cambiar de diana. Aunque el pegarme con los quimifóbicos seguirá en la trastienda de manera continuada, he optado por dedicar esta segunda etapa del Blog a contar viejas, nuevas y novísimas historias sobre las aportaciones de la Química a nuestro tipo de vida. Con una dedicación especial a lo que tenga que ver con los polímeros porque, a fin de cuentas, uno tiene que hablar de aquello que sabe. Así que allá vamos. Mi objetivo es meter, al menos, un post o entrada a la semana.

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