jueves, 27 de julio de 2017

Descongelando gracias a Fourier

Los que tenemos ya muchos calendarios podemos valorar mejor que los más jóvenes lo que supone disponer de una máquina tan discreta y eficaz como un congelador. Tener guardados alimentos que se conservan más tiempo y que pueden sacarse en un momento, programado o de necesidad, es algo que cambia, literalmente, nuestro modo de comer. Aunque algunas veces se nos presenten algunos problemillas, como el de tener una urgencia para utilizar algo que teníamos congelado y no tener tiempo para descongelarlo mediante un proceso lento y seguro. Esa "molesta" situación es la que me planteaba un amigo hace unos días, pidiéndome alternativas.

Este Búho ha usado mucho el congelador, porque para la ajetreada vida que hemos llevado cuando éramos más jóvenes, comer todos los días en casa era difícil de conseguir si no lo usabas racionalmente. Y en esa necesidad, me he encontrado bastantes veces en la situación de mi amigo. Pronto aprendí que la descongelación mediante un microondas no era una solución satisfactoria porque, en muchas ocasiones, siempre acababan por empezar a cocerse las partes más delgadas del alimento a descongelar.

Pero como fiel seguidor de mi amigo Harold McGee, hace ya seis años pude leerle en el New York Times sobre los experimentos que había llevado a cabo para descongelar viandas en tiempos más o menos razonables y que resultan adecuados cuando se te ha olvidado dejarlas la noche anterior en tu frigorífico, la forma más aconsejada de descongelar. Y el truco es sencillo: consiste en introducir tu alimento congelado en una de esas bolsas herméticas de plástico, las que llevan una cremallera o similar, y colocar esa bolsa y su contenido en un recipiente con agua no excesivamente caliente. En cuestión de minutos tu alimento estará descongelado. Supongo que muchos de vosotros conoceréis esa posibilidad pero vamos a documentar un poco las razones de la misma.

La culpa de todo la tiene Joseph Fourier, un matemático y físico francés con una curiosa historia y que nos ilustró sobre los misterios de la transmisión del calor. De origen humilde acabó en un orfanato, pero sus educadas maneras y su talento para las matemáticas hicieron que el mismísimo obispo de Auxerre lo colocara bajo la tutela de unos monjes benedictinos, lo que le permitió seguir estudiando. Subyugado por las ideas de la Revolución Francesa se adhirió a ella pero, como muchos de sus correligionarios, cayó finalmente en desgracia y estuvo a punto de poner el cuello debajo de Madame Guillotine. Pasado el susto y las urgencias revolucionarias, sus conocimientos le permitieron acompañar a Napoleón en su campaña en Egipto en 1798. La carrera académica de Fourier estuvo muy ligada al período napoleónico y cuando este se fue a pique, Fourier duró poco.

Pero, para entonces, ya había concebido (1812) una de las obras fundamentales de la Física de la época, la Teoría Analítica del Calor (publicada en 1822), en la que puso en forma de ecuaciones matemáticas el clásico experimento de Jean-Baptiste Biot, en 1804, en el que una barra de hierro se calienta en uno de los extremos y se enfría en el otro, permitiendo que la misma alcance una situación estacionaria, en la que el calor suministrado por el extremo caliente va "fluyendo" hacia el otro extremo a una velocidad que depende del punto de la barra que consideremos. Lo de fluir y otras cosas daría para varias entradas, pero no es el momento.

Lo que aquí interesa es que, de acuerdo con la ley de Fourier de la transmisión del calor, cada material transmite el calor de manera diferente, aún en la situación en la que la diferencia de temperatura entre las partes frías y calientes del mismo sea la misma. Por ejemplo, y para lo aquí nos ocupa, los gases transmiten el calor peor que los líquidos y estos peor que los sólidos. Sobre esto ya os he contado algo en el Blog, cuando os explicaba cómo enfriar champán con una mezcla de agua, sal y hielo, más rápidamente que en un congelador, siempre que se usen composiciones adecuadas de la llamada mezcla frigorífica. Pues aquí es algo parecido pero el efecto inverso.

Cuando dejamos un trozo de salmón o unas pechugas de pollo a descongelar en una cocina que está, como hoy la de mi casa, a 23 ºC, el calor se transmite desde el aire que constituye la atmósfera de mi cocina (una mezcla de oxígeno y nitrógeno, fundamentalmente) a la pieza congelada. Ese proceso de transmisión viene marcado por la llamada conductividad térmica del aire que es, aproximadamente, de 0,02 W/(m-K). Sin embargo, cuando yo pongo mi bolsa de plástico cerrada con mi alimento congelado en un recipiente con agua a la misma temperatura de 23 ºC, la magnitud que controla ahora el mismo proceso de descongelación es la conductividad térmica del agua, más de veinte veces superior a la del aire. Así que, más o menos, esa es la diferencia en los tiempos necesarios para la descongelación.

Si subimos la temperatura del agua, el proceso se acelerará, tanto porque la conductividad del agua aumenta con la temperatura como porque el calor fluye más rápidamente cuando mayor es la diferencia de temperatura entre el cuerpo caliente (agua) y el cuerpo frío (el congelado), así que podríais emplear aguas más o menos calientes para controlar el proceso en tiempos adecuados a vuestras necesidades. Pero no abuséis. Temperaturas más altas implican, en principio, una mayor posibilidad de desarrollo de microorganismos en la superficie de vuestros congelados.

Harold McGee cita en su artículo estudios científicos de la USDA americana [Journal of Food Science 76, 156 (2011)] sobre los tiempos de descongelación de chuletas de buey a diferentes temperaturas del agua, así como las consecuencias que ese proceso tiene en la habitual pérdida de agua del alimento durante el mismo o en otras propiedades ligadas a la textura final de la chuleta. Se hace eco igualmente de estudios de la Universidad de Utah [Food Control 20, 706 (2009)], esta vez sobre pechugas de pollo, en los que además de las características anteriores se fijan en el crecimiento bacteriano y en propiedades organolépticas de pechugas descongeladas frente a otras que no sufrieron el proceso de congelación. En lo que se refiere a lo primero, en piezas relativamente pequeñas como las pechugas, parece que el crecimiento bacteriano quedaba dentro de límites seguros. Y en lo que se refiere al producto descongelado y posteriormente cocinado, parece que un panel de cata no fue capaz de discernir qué pollo había estado congelado y cuál no.

Como consecuencia de todo ello y de sus experiencias, Harold recomienda utilizar una temperatura para el agua en torno a unos 40-50 ºC lo que, generalmente, podéis conseguir jugando con vuestros grifos de agua caliente y fría. Harold recomienda agitar de vez en cuando el agua y comprobar periódicamente cómo va la descongelación, para no exponer la pieza más tiempo del necesario.

La próxima vez que estéis en un apuro lo probáis.

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domingo, 23 de julio de 2017

Gintonic azulado

No he sido nunca bebedor de gintonics. Lo mío, como sabéis, es el vinazo puro y duro y la cerveza en la tarde/noche. Pero como buen búho me fijo, y no se me ha escapado, desde hace ya algún tiempo, que tanto en bares como en los supermercados han ido proliferando botellas de ginebra de un suave y sugerente tono azul. Y más de una vez me había preguntado sobre el origen de ese color, no muy habitual en las cosas de comer y de beber. Este lunes, un artículo en el Chemical Engineering News, cuya referencia podéis ver abajo, firmado por Bethany Halford, a la que ya he mencionado en otras ocasiones en este blog, explicaba el origen de ese color. Al menos en algunas de las marcas de ginebra que, explícitamente, lo declaran en su etiqueta o en su web.

No me atrevo a generalizar lo que voy a contar a todas las ginebras azules, porque algunas de ellas ocultan celosamente sus composiciones, pero, por ejemplo, la ginebra australiana Ink, declara en su página de acogida en internet que, en 2012, empezaron a experimentar con los curiosos cambios de color de una planta exótica que se da bien en Tailandia, cuyo nombre botánico, según el gran Linneo, es Clitoria ternatea, un nombre con ciertas resonancias íntimas que la flor ciertamente recuerda. En inglés se conoce como Butterfly Pea o guisante de mariposa. Tras tres años de estudios pusieron en el mercado esta bebida que, además del extracto de esas flores, contiene otros componentes de origen vegetal, incluidas algunas plantas consumidas desde la prehistoria por los nativos australianos y que ahora se han puesto de moda entre los chefs del país.

Pero en esta entrada nos interesa el color azul de esa ginebra y sus peculiaridades. Nos cuenta Bethany en el artículo que el color azul es debido a una serie de antocianinas derivadas de una antocianidina conocida como delfinidina (galimatías para químicos). Lo cual me ha recordado una serie de divertidas actividades en las que los chicos del Restaurante Arzak me dejaron participar de cara a preparar una ponencia de Elena en el Madrid Fusion de 2009, donde se presentaba un postre con el inquietante nombre de Intxaursaltsa con lombarda mutante. La sorpresa del postre era un líquido con el que se acompañaba el plato y que no era más que un extracto de col lombarda, rico en antocianinas y que cambiaba de color, ante los ojos del comensal, solo con que la camarera adicionara unas gotas de sustancias más o menos ácidas o básicas. ¡Lo que tuvimos que estrujar el magín para encontrar sustancias de diferente pH que a Juanmari no le sonaran a "químicos"!. Yo traté de convencerle de que hay ácidos y bases reconocidos como aditivos alimentarios, pero ni por esas. Así que usamos cosas como el zumo de limón o mandarina, una bebida de cola o un agua con bicarbonato (eso fue lo máximo a lo que llegamos).

Sin embargo, Bethany nos cuenta también que la selección de la Clitoria se basa en que, incluso usando su extracto en concentraciones importantes, no confiere ningún sabor a la ginebra, cosa que si hace la lombarda. Y propone, para terminar, una receta casera para obtener el extracto de nuestra flor y hacer experimentos con diversos cocktails u otros líquidos sin color. Resulta que uno puede comprar en Amazon pétalos de la Clitoria y ponerlos a calentar en una mezcla de agua y azúcar a partes iguales, obteniendo así un sirope azulado que se puede adicionar a los otros líquidos para teñirlos de azul. Igual que en nuestro postre con lombarda, uno puede adicionar después unas gotas de líquidos de diferentes pHs y obtener así toda una gama de colores muy sugerentes. Por ejemplo, unas gotas de zumo de lima transforman el suave azul de la ginebra australiana en un tono más o menos violáceo, como podéis ver en la foto del artículo arriba mencionado y cuya referencia completa doy abajo.

Yo no he hecho la prueba a preparar un gintonic con una ginebra azulada a base de Clitoria pero, dado el pH fuertemente ácido de la tónica, intuyo que cambiará también a tonos rojos o violáceos.

Referencia:"Notable potables feature changing colors and mummified toes". B. Halford, Chemical Engineering News, vol. 95, Issue 29, p.40, 17 de julio de 2017.

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miércoles, 5 de julio de 2017

Homeopatía heterodoxa

Como ya hemos contado varias veces en este blog y debería enseñarse en el Bachillerato, Hahnemann, el inventor de la Homeopatía a finales del siglo XVIII y principios del XIX, fue un personaje fascinante, de gran renombre en esa época, muy crítico con la medicina de esos años, una medicina heroica (sobre todo para el paciente) basada en sangrados, provocar vómitos y diarreas con sustancias muy peligrosas y otra sarta de medidas que más que curar empeoraban al paciente. Y que merced a esas prácticas se llevó por delante a coetáneos como Georges Washington, Leopoldo II de Austria o, quizás, el propio Mozart. Como consecuencia de su descontento con esa medicina, Hahnemann empezó a buscar formas alternativas de curar. Y, tras varios años de experiencias, sentó las bases de la Homeopatía sobre tres principios fundamentales que, según él, había que seguirlos religiosamente. Hoy en día, doscientos y pico años después, sus seguidores han evolucionado algo (no mucho, la verdad) y algunos de ellos han abandonado la estricta ortodoxia original. Ese es el caso de uno de los gigantes en la preparación y venta de "medicamentos homeopáticos", como un envase que me ha llegado de la mano de una amiga a la que se lo recomendaron como forma de paliar el sufrimiento de sus ojos, sometidos a un excesivo trabajo por mor de un molesto examen. Vais a perdonarme que no de nombres pero es que el mundo de la Homeopatía se ha vuelto muy quisquilloso y andan metiendo demandas a blogueros y tuiteros.

El primero de los principios establecidos por Hahnemann se basó en sus propias experiencias con extractos de corteza de quino o cinchona, que hoy sabemos que contiene quinina y que, entonces, se estaban empezando a usar para curar la malaria. Según su propio relato, Hahnemann comprobó en si mismo que administrando quinina a una persona no afectada por malaria como él, se experimentaban síntomas muy parecidos a los enfermos de dicha dolencia. De donde dedujo (a mi me sigue sorprendiendo) que cualquier sustancia que causara a una persona sana síntomas parecidos a una enfermedad, podía curar a un enfermo de esa dolencia. Lo que plasmó en el famoso principio "Similia similibus curantur". A día de hoy y tras diversos intentos por parte de estudiosos de la vida y obra de Hahnemann, en los que ha sido imposible reproducir los efectos que, según él, la quinina producía en una persona sana, la hipótesis más probable es que nuestro personaje fuera alérgico a la quinina o a algún otro componente de los extractos de corteza de cinchona.

Además de la quinina y de cara a provocar síntomas similares a los de otras muchas enfermedades, Hahnemann empleó todo tipo de sustancias: extractos de plantas o de insectos, venenos, fluidos corporales como el pus, diversos minerales o sustancias inorgánicas entonces conocidas. Muchas de las cuales tenían efectos indeseados sobre el individuo sano que le servía como conejillo de indias, así que nuestro hombre empezó a experimentar con disoluciones más diluidas, llegando a una segunda conclusión sorprendente que quedó plasmada en un segundo principio. Cuanto más diluía la "tintura" o preparado original, más eficaz era la dilución resultante a la hora de curar. Hahnemann estableció que la dilución más eficaz para sus preparados era la que conocemos como dilución centesimal 30C, que aún hoy sigue siendo muy popular en la farmacopea homeopática. Como probablemente sepáis, obtener un preparado homeopático 30C implica partir de una tintura madre, por ejemplo un extracto de bayas de la peligrosa belladona, tomar una parte de ese extracto, diluirlo con 99 partes de agua, alcohol o mezcla de ambos, agitar bien, coger una parte de esa nueva disolución, diluirla con 99 de agua o alcohol, agitar y así sucesivamente. La ultima de las diluciones puede venderse tal cual o evaporarse sobre glóbulos de azúcar, una popular forma de presentación. Hay casos en los que este proceso de dilución se lleva más lejos, como en el caso del conocido Oscillococinum, contra catarros y gripes, que va hasta C200, esto es, 200 veces el proceso arriba descrito (una nadería).

¿Pueden diluciones a los niveles del 30C o 200C, infinitamente lejos de lo que cualquier técnica analítica puede detectar, ejercer algún efecto en el organismo humano?. Al modesto entender de este vuestro químico no. Sobre todo porque a partir de una dilución 12C-13C, el número de Avogadro (algo bien asentado en Química pero que Hahnemann no conocía en su momento) establece que, en esas diluciones, no puede haber ni una sola molécula del principio activo. Cuando estos planteamientos se hacen a los homeópatas de hoy que conocen lo que el número de Avogadro implica, la respuesta es que nos olvidamos de que, tras cada una de las diluciones, la muestra se somete a una agitación vigorosa (sucusión) en tres dimensiones para “dinamizar” la estructura de la nueva disolución e infundir en ella la llamada “energía vital” del principio activo original contenido en la tintura madre. Sobre el asunto de la agitación en las preparaciones homeopáticas tenéis una entrada relativamente reciente.

Pero hay otro tipo de preparados homeopáticos, como el que ahora tengo sobre mi mesa, que emplean diluciones mucho más moderadas, las llamadas diluciones decimales. En ellas, una parte de la tintura madre se diluye con solo nueve (y no 99) partes de agua o alcohol, una parte de la disolución resultante se vuelve a diluir con 9 de agua o alcohol y así sucesivamente. En este tipo de diluciones menos "agresivas" se usa una D o una X antes del número de diluciones, para denotar el tipo de preparación que se ha hecho (la D viene de decimal, pues en cada etapa estamos diluyendo 1:10; la X del símbolo de diez en números romanos). El prospecto del preparado en cuestión dice que contiene diluciones D5 de cuatro plantas: Euphrasia officinalis, Cochlearia officinalis, Pilocarpus jaborandi y Echinacea angustifolia. Y avisa también de que está elaborado conforme a las normas de la Farmacopea Homeopática Alemana (HAB), lo que también se refleja en la caja, al presentar el producto como "medicamento homeopático".

A diferencia de otros muchos preparados (mal) vendidos en la mayoría de las farmacias (no todas), los elaborados con diluciones D no sobrepasan, en la mayoría de los casos, el límite del número de Avogadro que he mencionado arriba. Tengo la secreta sospecha de que emplear estas diluciones es una forma de esquivar precisamente el asunto del número de Avogadro, aunque es cierto que se han empleado desde los principios de la Homeopatía, sobre todo tras su implantación en los EEUU a principios de los años 40 del siglo XIX. Pero estas bajas diluciones traicionan uno de los principios de la Homeopatía y supongo que hacen que el viejo Hahnemann se revuelva en su tumba, recordando a los "traidores" (así los llamaba él) que cuanto más diluido está el preparado más efectivo es contra el mal que nos asola. El preparado al que me estoy refiriendo traiciona también otro de los consejos hahnemannianos, uno que se suele citar menos. En su composición se mezclan extractos de más de una planta (cuatro en nuestro caso y encima lleva como acompañantes o excipientes cloruro de sodio, o sea sal, y un par de fosfatos, para regular el pH de los colirios homeopáticos). La empresa que lo prepara lo llama homeopatía combinada (otros lo llaman homeopatía compleja) pero Hahnemann pensaba que cada enfermedad tenía su principio activo específico para la curación y propugnaba que mezclar preparados podría hacer que el que tenía que curar dejara de hacerlo por interferencia de los otros.

Tampoco tengo claro (aunque no he investigado mucho, la verdad) que la empresa en cuestión siga en este preparado el primero de los principios básicos de la homeopatía, cual es aquel de que "lo similar cura a lo similar". Y digo eso porque la Eufrasia officinalis es una planta que se ha utilizado desde el pasado en afecciones oculares, debido a su contenido en taninos, acido cafeico y otras sustancias, pero desconozco si se ha probado que poniéndola en un ojo sano provoque similares efectos a los de pasarse todo el día castigando nuestra vista. Y esa es la prueba del nueve para el principio que acabo de mencionar. Así que para no ser una empresa homeopática completamente heterodoxa, esperemos que lo de seguir las normas de la Farmacopea Homeopática Alemana sea porque, al menos, agite bien tras cada dilución.

Pero volvamos a la eufrasia que nos ocupa. Como ya se ha mencionado, el empleo de la eufrasia contra los males oculares está bien documentado en la Botánica tradicional, de forma parecida a la manzanilla que mi madre me aplicaba cuando tenía legañas. Para preparar una infusión con propiedades curativas de eufrasia o manzanilla era habitual coger unas cuantas plantas secas (o flores, en el caso de la manzanilla) y hervirlas en agua, filtrar para eliminar los sólidos y una vez frío el filtrado, aplicarlo con una gasa en los ojos. Nada que objetar a esto. La Botánica se ha estudiado en la carrera de Farmacia de forma importante hasta hace veinte o treinta años y sabemos que muchas plantas contienen sustancias químicas que son activas desde un punto de vista farmacológico. Pero ese hecho es manipulado por compañías de Homeopatía para seguir preparando productos que, debido a la inconsistencia de los principios básicos que hemos mencionado arriba, carecen de cualquier efecto curativo debidamente probado.

Vamos a explicar, de forma un poco burda y usando como ejemplo a la eufrasia, lo que hace la multinacional alemana para preparar los colirios homeopáticos que recomendaron a mi amiga. Supongamos que han cocido unas cuantas hierbas secas (unos 20 gramos) en un litro de agua, han filtrado y se han quedado con, aproximadamente, el mismo litro de agua en el que están los productos químicos beneficiosos de la planta. En lugar de aplicar esa infusión al ojo, directamente en esa concentración como recomienda la Botánica tradicional, la empresa cogería ese litro y lo mezclaría con 99.999 litros de agua destilada. Y a partir de ahí prepararía los viales de 0,45 mililitros que venden en las farmacias. Es decir, que a partir de la cocción de unas pocas hierbas secas, se podrían preparar 222.223 dosis o viales. Veo en internet que una farmacia vende una caja con 15 viales de esos colirios a 9,45 € la caja o, lo que es lo mismo, a 0,63 € el vial. En otras palabras, de una cocción similar a la que hacían nuestras abuelas con eufrasia o manzanilla ellos obtienen la friolera de 140.000 €. Y, supuestamente, cada colirio tiene los mismos efectos curativos que aplicar con una gasa un producto 100.000 veces más concentrado que el que está en los viales.

¿Algo falla, no? A pesar de que te prometan que te van a aliviar de tus molestias en los ojos. ¿Y si simplemente usaras suero fisiológico (esto es, agua y cloruro sódico, como el excipiente de los viales)?. Por poco más de dos eurillos te puedes comprar medio litro del mismo. O si ya te quieres rascar el bolsillo, puedes comprar un colirio como el que usa mi comadrona en viajes largos en avión y que contiene agua, un polímero de origen vegetal como la hidroxipropil celulosa y los mismos fosfatos que se emplean en el colirio homeopático. Se vende en cajas de 30 viales de medio mililitro cada uno, al precio de unos 7,28 euros o, lo que es igual, a unos 0,25 el vial. Probablemente otro negocio pero, al menos, en este sabes que en cada mililitro vendido hay 3,20 miligramos del principio activo que, dicho sea de paso, solo sirve para hacer más viscosa el agua empleada y que la gota que te pongas en el ojo (que llaman lágrima artificial), se quede más tiempo en el mismo.

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jueves, 29 de junio de 2017

Champagne, azúcar y burbujas

Vaya por delante que el champán no es santo de mi devoción. Es una de las pocas cosas en las que el seguimiento de una vieja máxima que me dieron hace años: “Si los ricos hacen algo, tú, por si acaso y si puedes, prueba” ha resultado fallida. Pruebo y sigo probando, porque a la comadrona con la que vivo le gusta más el champagne (ella nunca diría champán, hasta ahí íbamos a llegar) que comer con los dedos, así que rara es la ocasión en la que en mi casa no haya una o varias botellas de marcas conocidas o por investigar. Y acabo catándolas. Pero el champán me deja frío. Y no es una frase. Es algo que expresa literalmente lo que mi organismo siente comiendo o cenando con él (algo que no me ocurre con cualquier buen tinto). Igual que me pasa con el txakoli. O con la sidra. Así que tengo a esos tres alcoholes un poco alejados de mi sensible estómago. Aunque por ese orden. Prefiero el primero a la última con años luz de diferencia.

En otras entradas de este Blog he mencionado los curiosos estudios de Gérard Liger-Belair, de la Universidad de Reims Champagne-Ardenne, un ciudadano que tiene la suerte de publicar en prestigiosas revistas ligadas a la Química Física sobre la problemática de la génesis y evolución de las burbujas de champán, cuando uno lo escancia en la tradicional copa o flute usada para servir el mismo. Y digo suerte porque supongo que tiene un continuo suministro de "muestras experimentales" para su trabajo que, intuyo, acabará disfrutando. Una de las primeras entradas de este blog, colgada el último día de octubre de 2006, iba sobre una de sus publicaciones, pero se ha quedado un poco viejuna y, además, casi nadie se la habrá leído porque es una de las que publiqué con una herramienta para blogs que tenía Apple (esos fueron mis comienzos), aunque más tarde la recuperé cuando me pasé a Blogger. Así que voy a reescribirla, ahorrando a mis lectores la necesidad de leerla.

Y he vuelto a ella porque hace poco, en el hoyo 19 de mi club de golf (denominación para iniciados del bar del mismo), mi antiguo colega de Departamento y amigo, Jesús Ugalde, me preguntaba que por qué se forman burbujas en una bebida carbónica cuando echamos un poco de azúcar en ella. Como buen químico, ya se imaginaba que reacción química no existe, pero se le escapaba la razón de los resultados del experimento. Si queréis hacerlo, basta con añadir media cucharilla de azúcar a una copa de champán. O de gaseosa o de tónica. Estas últimas vienen bien para el experimento porque, al no ser coloreadas, se ve mejor lo que ocurre. Una pregunta idéntica a la del Prof. Ugalde me hizo escribir la entrada de octubre de 2006 antes mencionada, planteada específicamente para el caso del champán. Pregunta que me hicieron Xabi Gutiérrez e Igor Zalakain del Restaurante Arzak, en una época en la que pasamos mucho tiempo juntos.

En la entrada original, explico cómo se elabora un champán por el método champenois y que, al final del proceso, cuando las botellas están ya dispuestas para venderse, la labor que han hecho las levaduras con el azúcar natural y añadido contenido en las botellas, provoca que la presión en el interior de las mismas sea seis veces la presión atmosférica, merced al CO2 producido durante la fermentación. Ese gas es el que provoca la impetuosa salida del tapón cuando abrimos la botella y la turbulenta generación de burbujas si agitamos un poco la misma (aunque sobre esto podéis leer y ver a Liger-Belair aquí en un sorprendente experimento). Y es el causante de la posterior (e hipnotizante) salida lenta de burbujas en una copa del bebedizo.

Pero no todo el CO2 que escapa de las copas o botellas, lo hace en forma de burbujas. La efervescencia es sólo la parte visible de la salida del CO2 de la copa. Una parte importante difunde desde el interior del líquido, de forma invisible, hasta la superficie que separa el líquido del aire, atravesándola y perdiéndose en la atmósfera (o sea, que el abrir botellas de champán contribuye también al calentamiento global). Hay, por tanto, una interesante pregunta que ha hecho perder mucho tiempo a mucha gente, entre ellos a G. Liger-Belair. ¿Por qué y dónde se generan esas burbujas que, misteriosamente, aparecen de la nada en el seno del champán?.

El asunto tiene que ver con la tensión superficial del champán. Se trata de una propiedad de los líquidos que mide, de alguna forma, la fuerza que mantiene unidas entre sí a las moléculas de ese líquido y que les hace estar en esa forma líquida y no en forma de un gas, donde las moléculas andan cada una a su bola, procurando juntarse lo menos posible con las demás. Esa fuerza entre las moléculas de un líquido hace que su superficie se resista a ser traspasada y, por eso, seres livianos como algunos insectos que, no sé por qué, cuando yo era niño llamábamos zapateros, andan por encima del agua sin hundirse. La fuerza de su peso es inferior a la fuerza que mantiene unidas a las moléculas del líquido y no hay forma de que los bichos se vayan para el fondo. Pero esa tensión superficial es también la causante de que un líquido, en contacto con una superficie sólida, la moje mejor o peor, esto es, que el líquido "tapice" por completo esa superficie o que sus moléculas no sean capaces de llegar hasta el último recoveco de esa misma superficie.

Pues bien, las burbujas del champán nacen a partir de la superficie interior de la copa, como consecuencia de una cierta incapacidad del mismo para mojar adecuadamente las intimidades de la superficie del vidrio. Mas concretamente, a nivel microscópico, el vidrio de la copa de champán no es perfectamente liso. Quedan huecos microscópicos, que el champán no llena porque no moja bien la superficie. Esos huecos estaban llenos de aire cuando la copa estaba vacía pero, al llenarla y debido a que la presión del CO2 disuelto sigue siendo importante, ese gas tiende a entrar en esos huecos de aire, hinchándolos poco a poco hasta generar burbujas que, por su tamaño y dada su pequeña densidad, tienden a subir en la masa del líquido. Mientras quede CO2 a una determinada presión en el champán eso seguirá ocurriendo, aunque cada vez con menos intensidad. Es esta una teoría razonable que ha sido comprobada por minuciosas fotografías de alta velocidad mostradas ya en la tesis doctoral de Liger-Belair (2001) y que fue publicada en una monografía de los Annales de Physique franceses (Ann. Phys. Fr. 27, n. 4, 2002).

Pero muchas de las burbujas nacen también, por un efecto similar, de minúsculas impurezas existentes en el champán o en la copa, bien provenientes de restos de la uva, del corcho, de las levaduras muertas o de los paños empleados para secar el vidrio. Todas esas partículas tienen superficies muy irregulares que el champán no moja bien, donde queda atrapado aire hacia el que fluye el CO2 a presión, dando lugar a la continua génesis de burbujas. Y eso también explica, como muy bien nos enseñaba el Prof. Claudi Mans en un comentario de otra entrada sobre los experimentos de Liger-Blair, que llenando una copa no de vidrio sino de plástico, las burbujas sean mayores. El champán moja peor al plástico que al vidrio, el aire atrapado en las irregularidades de la superficie del primero ocupa mayor volumen y, al ser hinchado por la presión ejecutada por el CO2, crea burbujas mayores.

Y ahí está la solución a la pregunta que hace ya casi once años me hicieron Xabi e Igor y también a la que, más recientemente, me ha hecho Jesús Ugalde sobre el efecto de adicionar azúcar a una bebida carbónica. A escala microscópica, las partículas o granos de azúcar tiene multitud de imperfecciones en su superficie, como podéis ver en estas fotografías (la primera de azúcar sin refinar, la segunda del habitual en nuestras casas) realizadas con un microscopio electrónico, en las que el tamaño de los granos de azúcar se ha aumentado 50 veces. Al verter azúcar en el champán, cada una de sus partículas tiene aire atrapado en esas imperfecciones, a partir del cual se crean las burbujas por el mecanismo arriba descrito. Muchos granitos de azúcar contienen mucha superficie y mucho aire atrapado, sitios potenciales para que el CO2 genere burbujas. Me apuntaba Antonio M., otro amigo presente ese día, que sobre la base de esa hipótesis eso no debe pasar al adicionar al champán azúcar disuelto en agua. Y, efectivamente, así es y podéis también comprobarlo. Coged la misma cantidad de azúcar que en el experimento arriba mencionado, disolvedlo en la menor cantidad de agua posible (cuidando de que no quede granito alguno de azúcar sin disolver) y vertedlo a la copa de la bebida espumosa. Veréis que no pasa nada.

Lo que da de sí una cerveza en el hoyo 19.

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lunes, 26 de junio de 2017

Papel térmico sin Bisfenol A

Hace pocas entradas, empezaba una sobre el estado de mis sensaciones en torno al Bisfenol A (BPA), relatando las inquietudes de una amiga al respecto de la posibilidad de intoxicarse con ese compuesto, a partir de la tinta térmica que se emplea en los recibos que nos dan en las tiendas y supermercados. En la superficie del papel usado en esos recibos se deposita una mezcla de bisfenol A y un colorante. Ambos se protegen con un recubrimiento que los aísla del exterior. Cuando el papel pasa por la impresora que les aplica calor en ciertos lugares en los que queremos reproducir un texto, el bisfenol A interacciona con el colorante y cambia la estructura química de éste, haciendo que su color original (blanco) pase a negro. Como consecuencia de ese proceso, existe un riesgo pequeño de que parte del BPA contenido en el papel pase a los dedos de quienes manipulan esos recibos y, particularmente, a los de las personas que trabajan todo el día cobrando. Creo que la cosa quedó bastante clara aquí, especialmente en lo relativo al hecho de que, en esa aplicación, se usa bisfenol A puro y no reaccionado en largas cadenas de policarbonato o resinas epoxi, donde pierde por completo su carácter de disruptor endocrino. Pero esta semana mi amiga tiene un motivo más para sentirse tranquila de cara a un futuro próximo.

En el número de hoy del Chemical Engineering News, Stephen K. Ritter nos cuenta que el pasado día 12 se anunciaron los ganadores de los premios instituidos por la Agencia Medio Ambiental Americana (EPA), premios que reconocen la excelencia de iniciativas enmarcadas en lo que hoy denominamos Química Verde, un rediseño de la Química con alternativas más sostenibles y menos dañinas para el medio ambiente. Entre esas iniciativas se encuentran aquellas que permitan reducir la toxicidad de los productos químicos, economizar agua o energía, así como minimizar nuestra producción de residuos, incluso la de aquellos que no sean peligrosos.

Pues bien, una de las propuestas ganadoras en esta edición 2017 es una iniciativa del gigante químico Dow y la empresa papelera Koehler. La primera ha contribuido con un tipo de polímero que, aplicado de forma inteligente a un tipo de papel térmico desarrollado por la segunda, permite el uso del mismo en las tradicionales impresoras de datáfonos y cajas registradoras, eliminado la necesidad del empleo de bisfenol A o de cualquier otro sistema que implique la liberación de sustancias químicas potencialmente peligrosas. En la imagen, que podéis ampliar picando en ella, se ven los logotipos de ambas empresas impresos en el innovador papel.

Para prepararlo, se deposita sobre el papel una capa de negro de humo (partículas de carbón, como el hollín para que me entendáis). Sobre esa capa de partículas de carbón va el polímero de Dow, un copolímero de estireno y acrilato que se ha preparado en forma de unas microesferas huecas y llenas de aire. En su estado original, el polímero tiene una apariencia opaca, parecida a la del poliestireno expandido (poliespan) de las bandejas de supermercado. Cuando ese papel pasa por la impresora térmica, el calor proporcionado por la acción de ésta, de nuevo en los sitios adecuados para escribir algo, rompe y colapsa algunas de esas esferas, cambiando el índice de refracción del material en esos lugares, lo que hace que lo que era opaco se vuelva transparente, dejando ver a su través el color negro de la capa interior de carbón.

El polímero ya era conocido desde los 80, cuando se empezó a vender como una solución alternativa al color blanco del dióxido de titanio, en pinturas para exteriores de edificios pero, a lo largo de los años, Dow ha seguido buscando nichos de negocio para él y esta alternativa "verde" al papel térmico a base de BPA, puede ser un resultado importante. Se trata, desde luego, de una alternativa innovadora, muy diferente de la clásica aproximación en este tipo de problemas, donde simplemente se suele optar por cambiar una sustancia que plantea problemas por otra que, en muchos casos y en futuros más o menos cercanos, demuestra también tener los suyos.

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miércoles, 14 de junio de 2017

Plomo en un atolón perdido

Dani Torregrosa es uno de los buenos amigos que tengo en la Región de Murcia. Químico amén de conocido y ya veterano bloguero en cosas relacionadas con la Química, suele visitarnos a menudo en Donosti, en parte por su trabajo y en parte porque ha venido a eventos de divulgación. El último de ellos en el que participó fue el Passion for Knowledge, organizado por el Donostia International Physics Center a finales de septiembre de 2016, donde impartió una charla Naukas sobre la figura de Clair Cameron Patterson, un químico que peleó durante años para que se prohibiera el uso del plomo en las gasolinas, como consecuencia de las elevadas dosis del mismo en la atmósfera que ese uso acarreaba. Para empezar a calentar motores podéis ver su charla en este link. Es una charla de diez minutos exactos, como establecen los cánones de los eventos Naukas, y merece la pena.

Cuando Dani andaba preparando la charla, él y yo intercambiamos bibliografía sobre Patterson e incluso quedamos en escribir algo conjuntamente al respecto, aunque ahí se ha ido quedando la cosa. Pero ayer, de forma absolutamente fortuita, siguiendo otra pista, me encontré un artículo que ya tiene seis años y que me recordó la azarosa historia de Clair Patterson y la charla de mi amigo.

Como Dani cuenta en el vídeo, Patterson era un químico que, a nivel de investigación, trabajó siempre en el ámbito de la geoquímica y en el estudio de la edad de la Tierra. Para esto último databa muestras de meteoritos midiendo el contenido en diversos isótopos. Esas medidas le causaban muchos problemas en lo tocante al plomo, porque obtenía resultados muy erráticos que, al final, no le quedó más remedio que admitir que provenían de la contaminación de las citadas muestras por el plomo existente en el ambiente que, además, era más elevado que lo predicho por estudios teóricos. Para solventar el problema, empezó a utilizar las llamadas "salas blancas" que le permitían manejar muestras sin que se vieran afectadas por esa contaminación. Pero los resultados que iba obteniendo con más precisión, le llevaron a emplear una parte importante de sus esfuerzos en el problema de la contaminación por ese metal y a constatar que todo, incluso los hielos de Groenlandia, estaban contaminados por el mismo. De un análisis adecuado del hielo a diferentes profundidades, podía inferirse que la contaminación había crecido de forma significativa desde una fecha que coincidía aproximadamente con el inicio del empleo en los automóviles del plomo tetraetilo, un aditivo que llevaba la gasolina para evitar el efecto detonante al quemarla, lo que castigaba los motores de combustión (en este Blog hay una entrada al respecto en este enlace. Luego vinieron las gasolinas "sin plomo" que todos recordáis, gracias a los esfuerzos de Patterson, como contaré ahora.

En su charla, Dani hace mención a la larga pelea que Patterson mantuvo contra la empresa Ethyl que comercializaba en USA el plomo tetraetilo y los desastrosos efectos que eso tuvo en su carrera académica, pero lo que no contó (por la premura de las charlas Naukas) es que la oposición de la empresa se concretó, casi exclusivamente, en la figura de un científico, Robert Kehoe, cuya arrogancia le impidió ver durante años lo que estaba claro. Es quizás otro ejemplo de lo que Langmuir llamaba ciencia patológica, aunque los hechos también podrían interpretarse como un flagrante caso de corrupción.

Cuando los trabajadores de la planta que General Motors tenía en Ohio para producir tetraetil plomo empezaron a morir o sufrir trastornos psiquiátricos graves en los años veinte, la empresa encargó a Kehoe, entonces un joven profesor de patología de la Universidad de Cincinnati, para que estudiara el asunto e hiciera recomendaciones. Con los medios de la época (todo hay que decirlo) Kehoe estudió muestras de trabajadores expuestos al manejo del compuesto y las de otros en la planta que no tenían contacto directo con el mismo. Aunque a diferentes niveles, en todos ellos había plomo y Kehoe concluyó que la presencia del mismo en humanos era "natural". Una idea que fue ya atacada durante las sesiones que el Comisionado para la Salud Pública convocó en 1925, pero que acabó solo con una recomendación sobre los niveles de plomo no peligrosos en las factorías.

Pero a Kehoe (que enseguida fue nombrado Director de un laboratorio financiado por las mismas industrias que vendían el plomo tetraetilo) le quedó un cierto resquemor con las críticas recibidas y para rebatirlas decidió elegir otro grupo de control, los habitantes de una remota aldea mejicana, fuera de toda sospecha de contaminación urbana e industrial. Kehoe analizó la alimentación, los utensilios y la orina de los residentes y, en todos ellos, encontró plomo, reforzando la idea de que el contenido del mismo en el organismo humano era natural. Hoy sabemos que esos individuos tenían plomo porque sus platos, cucharas, tenedores y otros utensilios domésticos estaban hechos con plomo, algo que seguro que los propios análisis de Kehoe mostraban, pero que se lo calló como un muerto. Ese argumento del carácter natural del plomo en humanos, junto con medidas tomadas por las industrias para la seguridad de sus trabajadores, hizo que el plomo tetraetilo se siguiera utilizando en las siguientes décadas, incluso aumentando su concentración en la gasolina, como ocurrió en 1959, cuando las instancias sanitarias americanas permitieron ese aumento tras una nueva sesión ante el Comisionado para la Salud Pública, en la que el único testigo fue Kehoe y en la que, de nuevo, manejó los resultados obtenidos en México.

Las cosas empezaron a ponerse feas para Kehoe y la industria el plomo tetraetilo cuando, en 1965, la editora de una revista (Archives of Environmental Health), pidió a Patterson que escribiera un Editorial sobre la contaminación por plomo. Ahí, nuestro geoquímico se explayó sobre todos los datos que pacientemente había ido estudiando en su laboratorio durante años y que indicaban que todo estaba contaminado con plomo en niveles muchas veces superiores a los que se daban en siglos anteriores. Evidentemente, tal y como estaba el patio en lo que al plomo se refiere, Kehoe fue uno de los revisores del mencionado artículo, aceptando curiosamente la publicación del mismo, aunque con argumentos agresivamente descalificadores con la figura de Patterson, que se incrementaron, por parte del colectivo de toxicólogos, cuando el artículo salió a la luz. Y que fue el inicio del calvario profesional de Patterson que Dani menciona en la charla, desde intentos de convencerle para que publicara datos más favorables al plomo tetraetilo a cambio de dinero (soborno que rechazó), hasta perder la financiación para sus proyectos por parte del Servicio de Salud Americano o del Instituto Americano del Petróleo. Hubo incluso presiones para que fuera expulsado de su Departamento.

Pero, al final, la polémica alcanzó el Senado de los EEUU y en 1966 se llevó a cabo una sesión pública sobre el tema del plomo en la atmósfera, donde las posturas claramente encontradas de Kehoe y Patterson pudieron oírse públicamente y generaron los primeros recelos en la sociedad americana. Aún y así, el proceso para la eliminación total del plomo en las gasolinas se extendió casi otros treinta años más, con avances y retrocesos en las concentraciones permitidas, ligados a todo tipo de problemas políticos, burocráticos y empresariales, pero desde los primeros setenta comenzó un progresivo endurecimiento de las leyes contra las emisiones de plomo a la atmósfera que, en 1986, marcó el hito de la eliminación de hasta el 91% del plomo tetraetilo en la gasolina y en 1995 acabó con la prohibición completa del mismo.

¿Y dónde queda el artículo que me ha dado pie a todo esto?. En 2011, un grupo de investigadores americanos y neozelandeses publicaron [Marine Pollution Bulletin 62, 251 (2011)] un artículo que analizaba los contenidos en plomo de los sedimentos en los lagos de un remoto atolón americano perdido en el Pacífico (ver foto arriba), a casi 1700 km de Hawai, como referencia más próxima. Un sitio en el que la única presencia humana fue una base americana entre 1940 y 1945.

Los investigadores tomaron muestras de esos sedimentos a distintas profundidades de los mismos, hasta llegar a algo más de un metro y analizaron el contenido en plomo y la edad de cada una de las capas. La Figura que tenéis encima es una reconstrucción que vuestro Búho ha hecho con los datos del trabajo, donde se ve claramente como, con independencia de algunas cosas raras en los cuarenta, cuando se construyó la base, los niveles de plomo en los sedimentos crecen desde los años veinte a los máximos de los setenta/ochenta. Desde entonces, están decayendo (el último valor corresponde a mayo de 2003 cuando las muestras se tomaron).

Hay muchas otras pruebas similares de esa relación entre las gasolinas con plomo y la contaminación del mismo en el medio ambiente y en el cuerpo humano, pero esta me ha resultado exótica y ha venido bien para volver a ver a Dani en acción, donde, dicho sea de paso, tenía sentados en primera fila a una buena colección de Premios Nobel de Física y Química, amén de unos cuantos científicos internacionales de primera fila. Pero lo hizo como el campeón que es.

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lunes, 29 de mayo de 2017

Las raras "notas" de algunos perfumes

La cromatografía de gases es quizás una de las técnicas analíticas más populares para los químicos. El empleo de cantidades minúsculas de la muestra a analizar y su alta capacidad para separar las sustancias químicas en ella presentes, la convierte en una técnica versátil, robusta, relativamente accesible para cualquier laboratorio y cuyos fundamentos están ya maduros. La figura que inicia esta entrada, y que podéis ver ampliada picando en ella, muestra lo que los químicos llamamos cromatograma, obtenido es este caso a partir de una clásica colonia de hombre. El análisis tiene ya bastantes años y aunque podría usar aquí cromatogramas más recientes y de mayor precisión analítica (lo que redunda en un mayor número de picos), lo cierto es que a este le tengo cariño porque lo he usado repetidas veces en mis clases, a la hora de explicar a los estudiantes la técnica en cuestión. Y me sobra para lo que quiero contar.

Cada uno de los picos que se ve en la figura, corresponde a un producto químico diferente presente en la colonia. Y la altura es proporcional a la cantidad del mismo existente en la mezcla. Los nombres de 22 picos significativos (hay otros menos relevantes) aparecen también en la figura. El cromatograma es un ejemplo relativamente sencillo de la complejidad del mundo de los perfumes ligado, hoy y siempre, al lujo de las civilizaciones avanzadas de cada momento y donde, desde el siglo XIX, la Química ha jugado un papel trascendental. Testimonios de perfumes hay en todas las civilizaciones antiguas más o menos sofisticadas, como las de los egipcios o los griegos. También la Biblia habla de óleos y perfumes. Pero hasta finales del siglo XIX la materia prima para estos preparados se derivaba exclusivamente de extractos de flores, frutas, hierbas, resinas y maderas aromáticas. El salto fundamental se produce en la década de los ochenta del siglo XIX cuando Paul Parquet consiguió sintetizar la cumarina (que aparece en esta colonia en el pico 16). Esta sustancia química es el componente esencial de lo que habitualmente se define como olor a heno recién cortado, que antes se conseguía a partir de extractos de ciertas plantas como el haba de Tonka (Dipteryx odorata), y fue añadida por la marca Houbigant a la clásica Agua de Colonia, creada en 1806 por Giovanni Farina, actualizando así recetas que su familia había preparado desde finales del siglo XVII en la zona de Novara, en Italia.

En los últimos años del siglo XIX los químicos reprodujeron en el laboratorio sustancias como la vainillina (pico 17), que es la molécula que concede su aroma esencial a las vainas de una orquídea que llamamos vainilla (Vanilla planifolia) y que crece en Madagascar, Mejico o Tahití y a la que dediqué no hace mucho una entrada completa. Su adición genera en los perfumes un toque que los expertos definen como "oriental". Está o ha estado presente en muchos de las grandes fragancias recientes como Obsession de Calvin Klein o Must de Cartier. El pico 1 es el limoneno, la más representativa de las muchas moléculas que puede obtenerse por presión de la piel de los limones mediterráneos. Ese extracto ha sido usado tradicionalmente en colonias para hombre como Eau Sauvage.

En el cromatograma que abre esta entrada aparecen también tres picos que empiezan por Musk. En perfumería, Musk es un término muy usado y muchas marcas comerciales tiene fragancias particulares que llevan ese nombre en su etiqueta principal. Rara vez aparece su equivalente en castellano: almizcle. Ese término genérico hace referencia a una serie de moléculas originalmente obtenidas a partir de glándulas de animales, como las de un pequeño cérvido asiático (Moschus moschiferus o ciervo almizclero) que las secreta en la parte trasera de su abdomen como un reclamo para atraer a las hembras de su especie. El análisis de esas secreciones revela que contienen colesterol, éteres de ácidos grasos y una pequeña proporción de una cetona, la muscona (pico 21) que es la que proporciona el olor característico a almizcle. La necesidad de sacrificar a los animales para obtener pequeñas cantidades del producto de esas glándulas ha hecho que, hoy en día, se empleen sustitutos de síntesis que reproducen los tonos florales que, según los expertos, producen estas sustancias. Entre esas sustancias de síntesis están el Musk T (pico 20) y el Musk Ambrette (pico 22). A los que llevan tatuada la Química en el alma no les voy a deleitar con los nombres oficiales de esas moléculas, no vaya a ser que el resto salga despavorido.

Dicen algunas publicaciones que el Chanel nº 5 que se empezó a vender en los años veinte del pasado siglo contenía cantidades más importantes que el actual (dentro de lo que eso significa en perfumería) tanto del producto de las glándulas del ciervo almizclero como de las de otro animal, la mofeta, conocida por su capacidad para excretar aromas de un olor pútrido y extremadamente potente. La firma francesa no parece reconocer que la composición actual y la original sean muy distintas, si excluimos el hecho de que se han sustituido esos extractos obtenidos de animales por moléculas de síntesis, en lo que se conoce como White Musk o almizcle blanco.

Y ya puestos a hablar de aromas impresentables que, sin embargo, aportan interesantes matices a los perfumes de nivel, podríamos mencionar moléculas como el escatol o el indol, el primero que huele literalmente a heces y el segundo con un olor que las recuerda (no en vano son moléculas muy parecidas). El indol también ha jugado su papel en el Chanel nº 5, a partir de los jazmines empleados en la fórmula original y que provenían de plantaciones próximas al pueblo de Grasse, en la Costa Azul francesa, para muchos el lugar de referencia en la elaboración de fragancias. Pero yo me quedo con los mercaptanos o tioles, probablemente una de las familias de moléculas que provocan los olores más repulsivos. En usos más o menos prosaicos, los mercaptanos se utilizan en la vulcanización del caucho, asi como para dar olor a gases inodoros como el gas natural y así prevenir accidentes. Pero dicen los perfumistas que, por debajo de esos aromas insoportables, algunos mercaptanos tienen notas de grosella negra y otros a café. Y unos y otros parecen aportar notas "frescas" al perfume.

Y así podríamos seguir casi con cada pico del cromatograma de arriba. Hoy en día, los perfumistas tienen una batería de unas dos mil moléculas a su disposición y se ha generado una industria que mueve ingentes cantidades de dinero. Pero yo me he querido quedar, sobre todo, con los que a pesar de su condición escatológica aparecen, sorprendentemente, en productos preparados para el deleite de nuestros sentidos. Las implicaciones de tamaña asociación se me escapan.

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martes, 16 de mayo de 2017

Un artículo en Campusa

Varias veces he dicho que este blog no deja de ser mi diario encubierto. A través de él, los que me leen habitualmente saben muchas cosas de mi vida cotidiana y personal, de mis fobias y filias, han seguido de alguna forma mi vida académica y, en ciertas ocasiones, hasta mi salud. Por eso, no es de extrañar que, en algunas entradas, haya reproducido colaboraciones con ciertos medios o participaciones en conferencias y Cursos. Y hoy toca con algo similar.

La revista Campusa es una publicación digital de la que ha sido mi Universidad hasta hace pocos meses. Institución de la que no reniego (aunque algunos de mis viejos colegas me lo hayan echado en cara) y, por eso, acepté la invitación de Pedro Ugarte, Responsable de Comunicación de la UPV/EHU, para escribir algo sobre mi visión personal de lo que actualmente se cuece en torno a los plásticos.

Los seguidores habituales de este Blog no se encontrarán con nada nuevo. No en vano, en la categoría Polímeros que puede elegirse en la Clasificación de las entradas por temas y que aparece a la derecha de la página, hay casi ciento veinte entradas dedicadas a los plásticos y similares. Es cierto que en el artículo para Campusa hablo sobre la contaminación por microplásticos del agua de mar, un tema del que he acumulado mucha información pero del que todavía no he escrito nada, fundamentalmente porque aún no tengo muy claro qué es real y qué es puro catastrofismo (que ahora mola mucho).

En cualquier caso, podéis leer el artículo en Campusa si picáis aquí. Y no dejéis de picar que os conozco.

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martes, 2 de mayo de 2017

Urea, vitalismo y homeopatía

Dice una amiga mía que tengo una cierta fijación con la orina. Que si la concentración de clembuterol en el pis de Contador, que si lo que pasa con los que mean en las piscinas, que si fabrico píldoras homeopáticas a partir de mi propia orina en algunas charlas y me las tomo. Pues si no quiere taza, taza y media. De nuevo, vamos a tomar como punto de referencia la orina y acabaremos....en la homeopatía.

El componente orgánico más importante de la orina de los mamíferos es la urea, resultado de la ruptura de las cadenas de aminoácidos que constituyen las proteínas. Un adulto humano excreta (en la orina) diariamente unos 35 gramos de urea que, a medida que se vuelve “añeja”, nos deleita con el penetrante olor a amoníaco de los váteres poco limpios, producto de la acción de microorganismos sobre dicha urea. La urea fue aislada en 1773 por Hilaire Rouelle, una época en la que se creía que sustancias como ella, generadas por los organismos vivos, nunca podrían ser obtenidas en un laboratorio al necesitar para su síntesis el concurso de un extra de carácter divino, la llamada fuerza o energía vital. El concepto, que data de la época anterior a la Revolución Francesa, se puede resumir de forma relativamente fácil. La naturaleza genera los compuestos orgánicos (entendidos en la acepción de aquella época como los que se daban en los seres vivos) a partir de materiales inorgánicos como el carbono, el oxígeno, etc. Los químicos no podrían hacerlo, sólo podrían degradarlos, diseccionarlos. Podrían comprobar, por ejemplo, que el azúcar tiene carbono, hidrógeno y oxígeno en ciertas proporciones pero ello no implica que pudieran obtener azúcar a partir de sus ingredientes. Necesitaríamos, inexcusablemente, el soplo de la fuerza vital. Ese tipo de conclusiones se derivan de los postulados de una doctrina filosófica, entonces imperante, denominada vitalismo. Cuando esa fuerza vital desaparece, el ser vivo se transforma en algo inanimado.

Friedrich Wöhler, fue uno de los químicos más distinguidos de las primeras décadas del siglo XIX. Han quedado para la historia de la Química sus trabajos sobre los cianatos, un grupo de sales de las que sintetizó, por primera vez, varias. En 1827 o 1828 Wöhler andaba tratando de sintetizar una más, el cianato amónico. Wöhler lo obtuvo haciendo reaccionar cianato de plata con cloruro amónico, dos sustancias que no se encuentran en los seres vivos. Pero, en las condiciones húmedas de la reacción, el cianato final se le transformó en urea, una sustancia que tiene exactamente la misma fórmula que el cianato amónico pero donde los átomos implicados se ordenan de forma diferente. Wöhler la identificó enseguida y envió un mensaje a Berzelius, otro químico representativo de la época y su mentor, en la que, con sorpresa no exenta de una cierta culpabilidad, le manifestaba que "No puedo dominar mi incontinencia química, y debo contarle que puedo fabricar (sintetizar) urea sin necesidad de riñones o de un animal, sea humano o perro..".

Considerada desde la óptica de hoy en día la síntesis de la urea por Wöhler es una reacción trivial y no hubiera pasado a la historia con tantos honores si no fuera por el hecho de implicar la ruptura total con algo que parecía intocable. Había preparado una sustancia, hasta entonces conocida como derivado de organismos vivos, a partir de sustancias inorgánicas, sin el concurso de la fuerza vital que, aparentemente, sólo estaba reservada a Dios. Dicen muchos textos que esa reacción química fue el inicio del fin del vitalismo como doctrina filosófica, aunque las resistencias de los partidarios del concepto de fuerza vital, como los de cualquier teoría, cuanto más si están ligadas a algún oscuro concepto religioso, fueron difíciles de vencer. El propio Berzelius, de mentalidad científica inusual para su época, no abandonó el concepto de fuerza vital mientras estuvo vivo (murió en 1848). Sin embargo, los siguientes años vieron la acumulación de más y más sustancias hasta entonces tenidas por puramente “orgánicas”, como fue el caso del ácido acético (vinagre) sintetizado por Kolbe.

Sin embargo, el concepto de fuerza o energía vital subsiste hoy en día en muchas medicinas alternativas (como el prana de la medicina ayurvédica o el propio reiki del japonés Mikao Usui) y, en lo que aquí interesa, en la homeopatía. Como bien se sabe y por aquí ya hemos contado, la homeopatía se basan en lo establecido por Samuel Hahnemann en los mismos años de los que estamos hablando. Hahnemann se adhirió a las ideas del vitalismo imperante cuando ya había desarrollado los dos principios básicos de su método de curar. Según el primero de ellos, el principio de la similitud, una sustancia que produce unos determinados síntomas en un paciente sano, debe de curar una enfermedad con los mismos síntomas en un paciente enfermo. El segundo de los principios o principio de la dosis mínima (o de los infinitesimales) surgió como consecuencia de que cuando Hahnemann empezó a experimentar con sustancias productoras de síntomas, enseguida sufrió las consecuencias de emplear concentraciones lo suficientemente altas como para producirle efectos indeseables. Aplicó pues la reducción progresiva de las dosis de los medicamentos mediante su dilución, buscando evitar así esos efectos. Pero como era lógico esperar desde nuestra perspectiva actual, esa reducción de dosis conllevaba, junto a la reducción de su toxicidad, una reducción de su poder medicinal.

Aquí, al genio creador de Hahnemann se le ocurrió utilizar otra técnica en la preparación de los medicamentos, la llamada dinamización por sacudimiento manual de cada dilución progresiva....El sorprendente resultado que pudo obtener fue que las sustancias medicinales así dinamizadas mantenían la reducción de su toxicidad (debido a la dilución) pero, en cambio, no solo no se reducía su poder medicinal, sino que, al contrario, este aumentaba ostensiblemente.

Cuando Hahnemann conoció el vitalismo, formuló una hipótesis que trataba de explicar sus dos sorprendentes principios. La hipótesis era que el poder medicinal desarrollado por las sustancias mediante los procedimientos de repetidas diluciones y dinamizaciones (potenciación) estaba en relación con un factor inmaterial, la energía o fuerza vital de la sustancia, que no respondía a las leyes de la química conocida hasta ese momento. A partir de esa hipótesis dedujo, de forma lógica, que si los medicamentos diluidos y dinamizados actuaban a ese nivel inmaterial, sutil, energético, no químico, y producían curaciones, el nivel de la enfermedad en el cual actúa el medicamento homeopático potenciado debía ser también de orden inmaterial, dinámico, energético. Y a este nivel de la estructura del organismo humano, que se puede modificar mediante medicamentos potenciados, no sujetos a las leyes químicas, le llamo energía o fuerza vital. Deduciendo que si el uso de unos medicamentos así preparados eran capaces de curar enfermedades de todo tipo, era porque el origen de la enfermedad se encontraba a ese nivel sutil.... Tanto la enfermedad como la curación debían seguir los mismos caminos. Si la curación empezaba por un efecto medicinal a nivel de la fuerza vital, era porque la enfermedad también debía haber empezado a ese mismo nivel, como una "desafinación" o desajuste de dicha fuerza vital.

Aviso para lectores despistados: Los párrafos precedentes en cursiva no son fruto del sesgo antihomeopatía de este vuestro Búho. Los he tomado de un artículo publicado por el médico homeópata mallorquín Isidre Lara en la Revista Médica de Homeopatía en el año 2009 [Rev Med Homeopat. 2009; 2(1): 25-30]. Y sólo haría una matización al último párrafo. De lo escrito parece claro que Hahnemann creía que sus preparaciones por dilución y repetidas sacudidas extraían del principio activo una fuerza o energía vital que no se perdía con las sucesivas diluciones, sino que se potenciaba y era capaz de interaccionar con la del enfermo y curarle. Hay en este argumento un "pequeño" problema: la mayoría de las sustancias que se emplean como punto de partida para los preparados homeopáticos son plantas muertas o sustancias inorgánicas como el arsénico o el fosfato cálcico. En tanto que inanimadas, su fuerza o energía vital debe andar perdida en el cosmos.

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miércoles, 26 de abril de 2017

Orugas que comen polietileno

A principios del pasado diciembre, os hablaba de ciertas larvas capaces de devorar poliestireno expandido, esa especie de corcho blanco y ligero que se usa en muchos envases para proteger el contenido de los mismos. Ahora y gracias a dos amigos y lectores del Blog, tengo material muy reciente (de ayer y anteayer) para poder contar otra historia sobre orugas que comen polietileno, el material que, entre otras cosas, se emplea para fabricar las bolsas de basura que aparecen a la izquierda y que están siendo objeto de una persecución que, en mi opinión, es un tanto desmesurada. Sobre ello ya hablé hace tiempo (2008) aquí y, por el momento, no veo muchas razones para retractarme de lo entonces escrito.

Federica Bertocchini es una investigadora de un Instituto de Investigación del CSIC radicado en Cantabria. Es una apicultora aficionada y de su pasión por la apicultura extrajo una idea que ha dado lugar a los resultados que voy a comentar, publicados el pasado lunes en una revista científica [Current Biology 27, R283, (2017)]. Las orugas de la polilla de la cera son un problema para apicultores como Federica porque, literalmente, atacan las colmenas para comerse la cera de las mismas (uno más de los muchos problemas de las pobres abejas). El caso es que un día andaba limpiando de orugas sus colmenas, metiéndolas en bolsas de plástico para deshacerse de ellas, y comprobó que se le escapaban de las mismas tras comerse el polietileno y llenarlas de agujeros.

Así que se puso manos a la obra con gentes de la Universidad de Cambridge y, en el trabajo antes mencionado, ella y dos colegas ingleses vienen a demostrar que, efectivamente, cien orugas mastican y digieren el polietileno a un ritmo de 92 miligramos por cada 12 horas. El trabajo explica el posible comportamiento de las orugas ante el polietileno sobre la base de que la cera y este plástico son muy parecidos en términos de estructura química: cadenas medianamente largas de grupos -CH2- en el caso de las ceras y cadenas mucho más largas de las mismas unidades en el caso del polietileno. Aunque, como dice mi amigo Sebastián (que de esto sabe un rato), en el segundo de los comentarios abajo, la cosa puede ser diferente dependiendo del tamaño de la cadena. En cualquier caso, parece que en ambas situaciones, las orugas parecen disponer de algún mecanismo por el que son capaces de romper los enlaces entre esos grupos y digerir uno y otro producto. No tienen claro los autores, sin embargo, si el tracto intestinal de las orugas contiene bacterias capaces de actuar contra el polietileno y/o si existen enzimas específicas que facilitan esa digestión. En una entrevista que he visto en YouTube, Federica dice que ese va a ser el siguiente paso en su investigación.

Como en esto de las noticias atractivas el que no corre vuela, hoy mismo, Philip Ball, un conocido divulgador científico británico se hacía eco en The Guardian sobre la publicación del trabajo arriba mencionado y ponía en contexto los fríos datos del mismo. Al ritmo de los miligramos consumidos por 100 orugas, la cantidad de ellas que necesitaríamos para librarnos de la ingente cantidad de residuos de polietileno sería también desmesurada y podríamos provocar un importante problema ambiental. Sería muy difícil controlar las orugas en espacios estrictamente cerrados y las abejas iban a sufrir las consecuencias. Como ejemplo de los males de este tipo de arma biológica, Ball recuerda los devastadores efectos en Australia del llamado sapo de caña que se introdujo para controlar algunas plagas en cosechas y ahora se ha convertido él mismo en una plaga, cargándose una parte importante de la fauna australiana.

Pero Ball no echa en saco roto los resultados del trabajo y propone como solución menos peligrosa el identificar las bacterias y enzimas responsables de la digestión (como también sugería la Bertocchini), mucho más manejables a la hora de conseguir la degradación del material. Algo que también sería posible en el caso de las larvas que comían poliestireno expandido de mi entrada de diciembre. Como allí se decía al final, sigan atentos al asunto en sus pantallas. La cosa promete.

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jueves, 20 de abril de 2017

Del parabrisas a una alfombra

La historia de los coches, con la morfología con la que hoy los conocemos, tiene menos de cien años. En los primeros artefactos que podemos llamar automóviles, las personas iban al aire libre, cual turista en calesa por Sevilla, tirada por caballos autóctonos. Sólo cuando las velocidades fueron siendo progresivamente más altas (¡angelicos!), fue necesario poner al menos un parabrisas delantero para proteger a los arriesgados automovilistas del impacto de cualquier objeto, mosquito o similar. Una posible alternativa, como habréis visto en el cine, era calzarse un casco y unas gafas. En 1910, Cadillac introdujo el habitáculo cerrado y, a partir de entonces, el uso de vidrio, tanto en la parte delantera como en la trasera o en las ventanillas, se fue imponiendo a lo largo de la segunda decena del siglo XX. Pero la historia del empleo del vidrio en el automóvil tiene un recorrido bastante más largo y, en su desarrollo, un plástico poco habitual ha jugado un papel fundamental y poco conocido.

Cuando el uso del automóvil se fue popularizando y el tráfico se fue incrementando, también lo fueron haciendo los accidentes. Y muchos de los heridos de aquella época lo eran como resultado de la rotura de las sencillas láminas de vidrio que entonces se empleaban en frontales y ventanas. Una lámina de vidrio templado de las de entonces se rompe ante cualquier impacto mediano. Y sus fragmentos son afilados cuchillos dispuestos a clavarse en los viajeros.

Se dice que un accidente de este tipo, ocurrido a un allegado de Henry Ford, fue el causante de que su ya boyante empresa comenzara a investigar la forma de evitar el problema. Hacia 1929, todos los productos de esa firma llevaban lo que ya entonces se denominó vidrio laminado, un concepto que surgió por chiripa (¡uno más!) cuando un científico francés, de nombre Edouard Benedictus, descubrió que un frasco de laboratorio, que se había caído accidentalmente al suelo, se había roto pero no se había hecho trizas. Y ello era así por contener en sus paredes interiores un depósito en forma de filme de un derivado de celulosa. Dicho filme se había depositado sobre ellas al evaporarse una disolución del mismo. El efecto en ese caso, ante un impacto, es similar a si forramos las paredes interiores de un vaso con cinta adhesiva y luego le damos un martillazo.

Con esa idea en mente, los primeros parabrisas laminados eran dos láminas de vídrio templado que formaban un sandwich en cuyo interior se albergaba un filme delgado y transparente de acetato de celulosa, un polímero semisintético que se obtiene por modificación química de las mismas fibras de celulosa que forman el papel. Pero enseguida se desecharon estos filmes porque amarilleaban muy pronto al estar expuestos de forma prologada a los rayos UV de la luz del sol. En los años treinta irrumpe el protagonista de esta historia, el polivinil butiral (PVB), un polímero obtenido a partir del poliacetato de vinilo, otro plástico muy conocido. Este nuevo invento no amarilleaba y además su índice de refracción es muy similar al del vidrio lo que hacía que no fueran visibles las superficies interiores de contacto entre el vidrio y el PVB. Por otro lado, el conjunto de las dos capas de vidrio (con el polímero en el interior) mostraba una extraordinaria resistencia a romperse y, en cualquier caso, la rotura no ocasionaba que los trozos de vidrio se convirtieran en acerados proyectiles para los pasajeros.

En años posteriores se ha avanzado bastante en los tratamientos térmicos de los vidrios para conferirles mejores propiedades mecánicas y mayor moldeabilidad para generar formas curvas. Pero en el interior de esos vidrios siempre está el invisible guardian de su integridad, confiriendo al conjunto unas prestaciones increíbles como puede verse en este vídeo.

El polivinil butiral (PVB) es un material relativamente caro por lo que, a los niveles de producción automovilística que nos encontramos, podría dar lugar a una floreciente industria de reciclado de este polímero, una vez que se eliminan las capas de vidrio que lo encierran, lo cual se hace rompiéndolas. Y así me pareció a mí cuando en 2008 escribí una primera entrada sobre este polímero. Pero han pasado muchos años y no parece que sea fácil eliminar la totalidad de los fragmentos de vidrio que se entrelazan con el plástico. Aunque he encontrado una multinacional inglesa que parece haberlo conseguido, reutilizándolo como adhesivo para una de las capas que conforman unas losetas de alfombra destinadas a todo tipo de revestimiento.

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lunes, 20 de marzo de 2017

Ollas de alta y baja temperatura

Durante muchos años he dado un curso completo de Termodinámica a alumnos de 2º Curso de Química. Una materia compleja, donde pueden aparecer conceptos abstractos difíciles de transmitir a gentes que comienzan la veintena, como la entropía. O con algo de aparato matemático que proporciona una cierta incomodidad a un estudiante medio. Pero también con temáticas muy próximas a la vida corriente de los ciudadanos, como es el caso de los cambios de estado de una sustancia pura. O dicho para que me entiendan hasta los de Letras, lo que ocurre cuando sacamos un pedazo de hielo del congelador y lo calentamos hasta que se convierte solo en agua líquida (fusión del hielo). Y lo que posteriormente pasa si seguimos calentando hasta que ese agua líquida se pone a hervir, proporcionando vapor de agua (ebullición del agua). Fusión y ebullición son dos cambios de estado de las sustancias químicas, incluida la que llamamos agua.

Y en la explicación de estos fenómenos (y otros), si es posible, siempre he procurado meter algún ejemplo relacionado con la cocina y el bien comer o beber. Porque, no en vano, cocinar es lo más parecido a hacer Química en un laboratorio que se puede ofrecer a un estudiante al que queremos atraer a esta Ciencia central de nuestras vidas. Igual que en un laboratorio, partimos de una serie de materias primas (o "reactivos") como el agua, la sal, alimentos ricos en proteínas, grasas, o carbohidratos amén de todo un rosario de pequeñas cantidades de otras cosas como colorantes, sustancias aromáticas, picantes... Usamos procedimientos físicos parecidos a los del laboratorio como calentar, agitar, extraer, filtrar, triturar.... Controlamos el tiempo de "reacción" y, dentro de ciertos límites, controlamos variables como la temperatura o la presión, de las que hablaremos en esta entrada. Finalmente, obtenemos unos productos de "reacción" (lo que nos vamos a comer) que son sustancialmente diferentes a los productos de partida, tanto químicamente como, y por ello, en propiedades ligadas a los sentidos implicados en el placer de comer.

Cuando un puchero cualquiera se llena de agua, se pone al fuego sin tapa y metemos un termómetro dentro del agua, observamos que la temperatura de esta va subiendo hasta alcanzar un valor singular que puede variar algo en función del agua utilizada, de la altura con respecto al nivel del mar a la que nos encontremos o de lo bien o mal calibrado que esté el termómetro. Pero, oficialmente, a una temperatura no muy lejos de los 100 ºC aquello rompe a hervir y del puchero sale vapor de agua de forma tumultuosa. Mientras quede agua en el puchero, el calor que suministra nuestro fuego se empleará, única y exclusivamente, en que más agua líquida se convierta en vapor de agua, pero el agua remanente en el puchero no cambiará de temperatura a pesar de los continuos aportes de calor que antes sirvieron para hacerle cambiar esa propiedad.

No se cuántos de los cocinillas que me leen han caído en la cuenta de que esa propiedad del agua, hervir a una temperatura constante, es la base de un eficiente control de los procesos de cocción de nuestros alimentos. Esa constancia en la temperatura, mientras el agua hierve, nos permite usar el tiempo de cocción como la única variable a controlar y dejar el puchero en el fuego durante el tiempo que la experiencia nos haya dictado como más conveniente para que unos garbanzos se vayan haciendo tranquilamente. Si la temperatura no fuera constante, la cosa sería más complicada de controlar.

El agua puede hervir a otras temperaturas más elevadas. Por ejemplo, aguas con sal añadida pueden hervir a temperaturas algo más altas pero si no queremos destrozar lo que cocinamos con demasiada sal, ello no redundará en la reducción del tiempo de cocción de los mencionados garbanzos. Si queremos acelerar el proceso por aquello de las prisas de la vida moderna, necesitamos una olla a presión como la de la foto de arriba. Ya sé que ahora hay más sofisticadas pero, cuando yo he explicado estas cosas en mis clases, siempre me ha parecido más didáctico referirme a la que yo llamo olla con pitorro. O, lo que es lo mismo, una cazuela que se cierra con una tapa bien anclada por aquello de la presión que finalmente va a soportar y que, en esa tapa, tiene un pitorro que puede taparse con un tapón cilíndrico relativamente pesado que, a su vez, tiene unos orificios laterales y, además, puede girar cual peonza en torno al pitorro.

Cuando con la olla cerrada empezamos a calentar el agua, la temperatura va subiendo hasta que se alcanza el punto de ebullición del agua, los famosos 100 ºC. Si el pitorro estuviera sin el tapón, veríamos salir vapor de agua por él de manera bastante violenta. Pero, con el tapón puesto, el vapor de agua se encuentra atrapado dentro y lo que ocurre es que la presión empieza a subir en el interior de la olla. Cuando esa presión sube, el agua ya no hierve a los cien grados de rigor sino a temperaturas tanto más altas cuanto más alta sea la presión que se alcance en el interior. En nuestra olla, llega un momento en el que esa presión hace la fuerza suficiente como para que el vapor que quiere salir sea capaz de mover el tapón y empezar a salir por los orificios laterales del mismo. En ese momento llegamos a una situación similar a hervir agua sin tapón. Mientras el tapón gira como loco y el vapor sale, la presión dentro se mantiene constante y entonces el agua hierve a una temperatura también constante pero más alta que cien grados. De hecho, muchas ollas convencionales trabajan a presiones internas iguales al doble de la presión atmosférica y, en ellas, el agua hierve a 120 grados. Lo que permite rebajar sustancialmente los tiempos de cocción.

Pero cocinar a altas temperaturas tiene sus inconvenientes. Por ejemplo, legumbres como las alubias, lentejas o garbanzos se acaban rompiendo (no os perdáis esta vieja entrada), algo que no gusta mucho a los que nos las venden en frascos de cristal, donde se busca que el producto aparezca en toda su integridad. La solución se conoce desde hace tiempo y no es sino bajar la temperatura de cocción hasta valores entre 80-90 ºC, aumentando, eso si, los tiempos de cocción. Pero, ¿cómo conseguimos tener un puchero en el que cuecen alubias a una temperatura inferior a 100 ºC de forma constante?. Podemos, por ejemplo, subirnos a una montaña. Por cada 150 metros que subamos, el agua hervirá a medio grado menos, con lo que a 3000 metros, nuestro puchero hervirá a 90 grados. Pero es una solución "incómoda". Si lo queremos conseguir en nuestra casa, hay una posible solución. El truco suele denominarse "asustar a las alubias" y consiste en pequeñas y continuas adiciones de agua fría al puchero para que la temperatura no suba de la que hayamos elegido como óptima para nuestro preparado. Pero mantener así la temperatura con la misma mínima variación que ocurre cuando el agua hierve normalmente, exige que la adición vaya acompañada de una continua atención y de un termómetro permanentemente introducido en el agua.

Hace poco me preguntaron si yo sabía lo que era una olla lenta. ¡Casi me rompen mis esquemas de profe de Termo!. Pero, cuando empecé a documentarme, no llegó la sangre al río. Aunque parece una cosa muy de modernos, el asunto viene de lejos. En EEUU ya se podían encontrar dispositivos de este tipo en los años cincuenta y, en mi entorno próximo, tengo una amiga de mi edad (y sabéis lo que eso significa) que siempre ha conocido una en su casa. Y es que, en este pueblo, siempre ha habido adelantados a su tiempo en lo referente a las tecnologías y más si tienen que ver con el yantar. Esas llamadas ollas lentas no son sino una versión de lo que los químicos llamamos un baño termostático. Se trata de un dispositivo que funciona con corriente eléctrica, no con fuego de gas, vitro o inducción. Consta de dos cuerpos, en uno de ellos va agua que se calienta con una resistencia eléctrica a cierta temperatura por debajo de la de ebullición del agua. En los modelos más baratos un selector (o termostato) permite elegir dos o tres posiciones distintas que aseguran dos o tres temperaturas distintas, generalmente en el intervalo entre 60 y 90 grados. En los más caros, se puede poner la temperatura que uno quiera y, generalmente, en intervalos aún más amplios. Encima de ese cuerpo donde va el agua termostatizada se coloca otro cuerpo en el que dispondremos lo que vayamos a cocinar y que va a permanecer a la temperatura constante que hayamos elegido. Muchos de los modelos incorporan también un dispositivo de autoapagado tras un cierto tiempo, elegido por quien cocina.

Estos cachivaches pueden ser utilizados para otro truco muy de cocinillas enterado: "la cocina a vacío (sous-vide) y baja temperatura". Ponéis agua en el recipiente de cocción y en ella metéis una bolsa de plástico en la que, tras introducir carne o pescado, habéis hecho el vacío (con otro aditamento que mucha gente también tiene en casa). Eso os lleva ya a un nivel de conocimiento culinario como para que paséis directamente, y sin examen, a la categoría de friki.

Ah, y no paséis por aquí sin leer el comentario, un poco más abajo, de mi amiga Gabriela, desde Chile, sobre otro tipo de olla: la olla "bruja".

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martes, 7 de marzo de 2017

El oxígeno que (probablemente) nos matará

Dentro de unos días cumplo la respetable edad de sesenta y cinco tacos. Y si hiciera caso a todo lo que se publica sobre los peligros que nos acechan en la vida moderna, puedo considerarme un auténtico superviviente. La casa de mis padres en Hernani, en la que pasé mi adolescencia, no debe estar a mucho más de dos o tres kilómetros en línea recta de una planta que fabrica una gran parte del PVC que se consume en España. Como ya conté en otra entrada, en los primeros tiempos de esa empresa, el PVC (policloruro de vinilo, un plástico) se obtenía por procedimientos poco seguros a partir de su materia prima o monómero, el cloruro de vinilo, un compuesto gaseoso que es considerado (y con razón) un reputado cancerígeno. Afortunadamente, el procedimiento de hoy en día no permite que los trabajadores o los habitantes más próximos entren en contacto con ese gas. Pero, cuando había peligro, yo no vivía muy lejos del mismo.

Algo más cerca que la planta de PVC, mi casa paterna estuvo también en el área de influencia de varias papeleras que nos atufaron (y alguna sigue todavía en ello) con los efluvios de sus tratamientos para eliminar la lignina que siempre acompaña a la celulosa, procesos que generalmente implican algún compuesto de azufre (fundamentalmente sulfuros y sulfitos) que son los que cantan. O una siderúrgica, ya desaparecida, que nos poblaba la atmósfera con un delicado polvo marrón claro que entraba por nuestros poros y orificios a falta de protección eficaz alguna. Y para rematar el marco idílico de nuestra house, por encima de ella y desde mi más tierna infancia, ha pasado una linea de alta tensión, a poco más de treinta metros de altura de nuestro tejado.

Desde esa infancia he estado expuesto a un cóctel de sustancias químicas. Yo jugaba los fines de semana en una empresa curtidora de pieles para suelas de zapato que dirigía mi padre. Mi dilecta madre tenía la manía de eliminar cualquier mancha de grasa en las prendas o moquetas a base de benceno (benzina era el nombre acuñado por el droguero de mi pueblo), cuyo vapor distribuía con generosidad por el ambiente gracias al calor generado por el brío con el que frotaba las manchas. Ese mismo benceno, y otros disolventes no especialmente benignos para la salud, me acompañaron durante los casi cuatro años de mi Tesis Doctoral como elementos indispensables para disolver los polímeros con los que trabajé en ella. Y no voy a hablar de otros vapores que, con bastante asiduidad, han poblado durante años los pasillos de la Facul de la que ya soy un querido pero invisible jubilado. En otro orden de cosas, me encantan las gambas, las verduras, la carne o cualquier otro alimento a la plancha, a pesar de que conozco que las partes bien chamuscadas contienen hidrocarburos aromáticos policíclicos a discreción y, entre ellos, el peligroso benzopireno. He bebido y bebo vino (con su pernicioso alcohol etílico incluido) de cualquier región española que se precie de mejorar sus tintos. Y aunque no mucho, fumo.

Me he librado, eso sí, de tener una nuclear cerca, dicen que gracias al celo de los partidarios del EZ, EZ, EZ (NO, NO, NO para los que me lean en el resto de la innombrable España), pero ni olvido ni perdono los "métodos expeditivos" que se emplearon hasta conseguir pararla. Y puede que no llegue a ver la puesta en marcha de una incineradora próxima que, según sus detractores, acabaría conmigo a base de dioxinas, arsénico y mercurio. Todavía no se han enterado que las modernas plantas de incineración más que productoras de dioxinas son sumideros de las mismas.

Pero, sobre todo, tengo suerte de haber aguantado un persistente proceso que consiste en respirar el oxígeno del aire unas diez/doce veces por minuto a lo largo de mis pasados sesenta cinco años, lo que hace el bonito número de casi 376 millones de inspiraciones. Y es que respirar es un peligro casi tan notorio (o más) que fumar o tomar el sol sin moderación. Solo que, en los dos últimos casos, podemos poner los medios para que eso no ocurra (no fumar y tomar el sol con protección) pero de respirar no hay forma de librarse. O si lo intentamos todavía es peor como, con cierta ironía, ya explicó el Premio Nobel de Medicina 2001, Timothy Hunt, hace tiempo en una rueda de prensa en Bilbao: "Podemos intentar dejar de respirar y, entonces, seguro que no nos morimos de cáncer". Evidentemente, y ya hablando en serio, el científico alertó del problema del tabaco y relativizó que una alimentación rica en verduras y frutas sea una fórmula para evitar el cáncer, con un argumento que a mi en esa lejana fecha me impactó: quien come bien, vive más y si se vive más, se respira más tiempo y hay más posibilidades de que el cáncer haga de las suyas.

James Lovelock, autor de la Hipótesis Gaia, es considerado por muchos, según ya conté en otra entrada, y junto con Rachel Carson (la autora de La Primavera Silenciosa) como los padres del ecologismo imperante. Cuando ya era un octogenario, Lovelock sorprendió a muchos con un libro que, en castellano, se titulaba “La venganza de la Tierra” y cuya tesis fundamental es que la única alternativa energética viable de cara a futuro es la energía nuclear. No voy a entrar en el conjunto del libro, primero porque ya tiene diez años y porque muchas de las cosas que dice sobre el calentamiento global, la eficiencia energética y el tema nuclear no me convencieron cuando lo leí (2007) y ahora todavía menos. Pero, al hilo de lo que estoy contando, si me interesa apuntar que, en ese libro, Lovelock analiza la razón de nuestros miedos a la energía nuclear, argumentando que el miedo a lo nuclear y el miedo al cáncer van indisolublemente unidos. Y para Lovelock (y cito textualmente) "si sobrevivimos a la tragedia del calentamiento global, los historiadores dirán que uno de nuestros mayores errores fue tener tanto miedo al cáncer".

A partir de ahí, Lovelock trata de minimizar los peligros de contraer cáncer junto a una central nuclear, contraponiéndolos a los peligros derivados del oxígeno, ese gas sin color, ni olor, ni sabor, que todas las criaturas necesitamos perentoriamente para seguir vivos, aunque respirándolo juguemos, literalmente, con fuego. Y, a tono con lo que Hunt decía en Bilbao, Lovelock postula que el 30% de nosotros morirá de cáncer y que, la principal causa del mismo, será haber respirado oxígeno. El daño provocado en nuestro organismo proviene de la formación de radicales libres (nombre muy de moda en los apartados de salud y estética de los suplementos dominicales). No es fácil explicar a quien no tenga conocimientos de Química qué son los radicales libres. Los definiremos como moléculas químicas de una extraordinaria reactividad, que tratan de combinarse con todo lo que se les pone a tiro. A partir del oxígeno que ingerimos, ocurre a veces que éste, por alguna razón, da lugar a una especie de primo de Zumosol que llamamos ion superóxido, un compuesto más reactivo que el propio oxígeno y que puede evolucionar hasta dar origen a los llamados radicales hidroxilo, un importante miembro de la familia de los radicales libres.

Uno de los procesos en los que ocurre esa transformación del oxígeno en ion superóxido y, posteriormente, en radicales libres se da durante el funcionamiento normal de nuestro organismo. Este no es sino una especie de motor que, en lugar de gasolina, consume como combustible los alimentos que ingerimos. Como ocurre también cuando el combustible es gasolina, no hay reacción química que pueda tildarse de combustión si no participa el oxígeno. En nuestro organismo, la combustión de los alimentos tiene lugar en las llamadas mitocondrias, pequeñísimas cápsulas existentes en cada una de los miles de millones de células que nos conforman. En esas mitocondrias, la comida que ingerimos se combina (reacciona) con el oxígeno que respiramos y, en esa reacción de combustión (sin llama), aparecen como subproductos pequeñas cantidades de productos indeseables entre los que, al final, tenemos los radicales hidroxilo y otros similares. Hay estimaciones que sugieren que en un organismo normal se generan hasta 15.000 radicales de ese tipo por célula y día, cantidad que puede duplicarse en un deportista de élite.

Esos radicales se escapan de las mitocondrias con lo que su presencia en nuestro organismo es absolutamente ubicua. Al ser extraordinariamente reactivos atacan a casi cualquier molécula con la que se encuentran, dañando, por ejemplo, todo el intrincado entramado de nuestra carga genética, como el ADN que programa y construye nuevas células. Casi todos los daños son reparados por un evolucionado conjunto de enzimas (no hay una enzima madre y prodigiosa, Sra. Milá, haga caso al bioquímico por mucho que esté algo llenito) que, en lo tocante a estos procesos destructivos, podemos considerarlas como nuestros ángeles de la guarda. Pero, inevitablemente, algún radical se les despista de vez en cuando y de esos errores en la reparación nacen células defectuosas que, tras complejos mecanismos en los que no entraré y que implican incluso el suicidio de algunas de ellas (algo que siempre me ha fascinado), dan lugar a células cancerosas, totalmente incontrolables por nuestro sistema de seguridad.

Así que, queridos lectores, no aspiréis a Matusalenes del futuro haciendo ejercicios violentos en esos nuevos templos que se llaman gimnasios. Puede resultar contraproducente. Además, para acabar cayendo inexorablemente en una especie de infancia inversa (babas, pañales, purecitos), no se si merece mucho la pena alcanzar edades bíblicas.

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