Ingeniería en la cocina 1a. Parte Documento interno

Ingeniería en la cocina 

1a. Parte

   La ingeniería es la aplicación de los conocimientos científicos a la invención o perfeccionamiento de nuevas técnicas. Esta aplicación se caracteriza por usar el ingenio principalmente de una manera más pragmática y ágil que el método científico, puesto que la ingeniería, como actividad, está limitada al tiempo y recursos dados por el entorno en que ella se desenvuelve.

   Su estudio como campo del conocimiento está directamente relacionado con el comienzo de la revolución industrial, constituyendo una de las actividades pilares en el desarrollo de las sociedades modernas.

   El termino “Ingeniería en la cocina” adoptado en K’U’UK se refiere a la aplicación de los conocimientos científicos precisamente en una cocina que puede ser tradicional, moderna o una mezcla de ambas aplicando conocimientos químicos, físicos, mecánicos, de alimentos, agrónomos y hasta geológicos.

   Con este termino intentamos aterrizar en un plano de análisis mental, cualquier estudio que se realice dentro y fuera del restaurante que tenga que ver directamente con el mejoramiento sensorial del comensal ocasionando la evolución de nuestro equipo de trabajo. Procesos, estudios, maquinaria y equipamiento, utensilios, diseño y calculo son algunas de las muchas cosas que incluye la implementación de la ingeniería en una cocina como 

la nuestra.

   Para no alargar este texto y hacer de esta sesión breve y clara nos centraremos en los que tenemos dentro del área de investigación en K’u’uk y que utilizamos hoy en día.

PROCESO DE ANALISIS DE UN PRODUCTO

1. 1)  Investigación: Ligado a la zona en la que nos encontramos, país y costumbres de la región.
   
   
2. 2)  Análisis: Pasos a seguir para entender un producto que se pretende utilizar contemplando la documentación.
   
   
3. 3)   Pruebas: Procesos modernos aplicados al producto pensando en mejorar su uso culinario.
   
   
4. 4)  Resultados: El producto de las pruebas analizadas, estudiadas y documentadas.
   
   
5. 5)  Utilización: Ya sea interna o externamente, por medio de la difusión de los responsables para la sociedad gastronómica y general.

1) Investigación del producto

   Iniciamos la investigación de un producto por medio de las vivencias individuales. Al pasar por un mercado, comer en un puesto en la calle, visitar un poblado de alguna región, nos encontramos con productos o sabores que llaman nuestra atención. El interés en averiguar que es ese producto es lo que buscamos en este primer paso.

   Una ves que surge el interés en dicho producto debemos de informarnos utilizando métodos simples y herramientas actuales y debe de estar acompañado de la adquisición de una muestra que nos permita revisar todo lo anterior y que sirva para hacer el análisis dentro de nuestra cocina.

 Fotografías, vídeos, referencias del comerciante o productor son muy importantes en este paso ya que nos permitirán entender con mayor rapidez al producto y en ocasiones esa interacción genera el conocimiento esencial e histórico del producto.

2) Análisis del producto

  Ya teniendo el producto y enterandonos lo mas que podamos acerca de el debemos de realizar los siguientes pasos analíticos:

1. a)  Nombre (s) popular (es)
2. b)  Apariencia,gusto, olor, tacto.
3. c)  Utilización popular y métodos de preparación
4. d)  Nombre científico
5. e)  Origen
6. f)  Historia general (como llego a la región, porque se utiliza, como se produce, hechos históricos ligados al producto)
7. g)  Fotografía / video del producto o procesos.
   
   
   
   
   Lo siguiente es la profundización del conocimiento inicial adentrándonos mas en la parte científica. Este, debe de ser un trabajo en el que la investigación debe de contemplar no solo las cualidades sensoriales del producto estudiado, si no documentación de otras entidades o investigadores que estén directamente relacionado con dicho producto.
   
   

Para nombrar un ejemplo de esto tendríamos la investigación del chile Chawa (Chawa-iik en Maya) y que se utiliza para la elaboración del recado negro. 

Ya sabemos que es, de donde proviene, el nombre científico, en fin ya investigamos. Ahora bien, nuestro análisis, por lógica y tratándose de un chile, debería de comprender las unidades de picor internacionales o Scoville (Tabla scoville), la referencia de búsqueda de la tabla, y en caso de que dicho chile no aparezca en la tabla entonces revisar el procedimiento para poder determinar el picor de dicho chile, esto con métodos y conocimientos propios o mediante la interacción con organismos reconocidos (universidades o laboratorios).

Referencia Tabla Scoville

http://www.scufoods.com/REVtshirtart0811.jpg

2.1) Formato para análisis y pruebas ( ejemplo: plátano macho 2013 )

3) Pruebas

   Independiente a las pruebas de cocción y/o conservación de productos que se hacen comúnmente en una cocina como lo son el horneado, fritura, tatemado, al vapor y muchas otras más, nos encontramos con algunos otros que no son tan comunes (tampoco son nuevos) pero, para la evolución de la cocina mexicana y los sabores de la región, si son totalmente innovadores y modernos, por lo que decidimos llamarlos “procesos modernos” dentro de nuestra cocina.

Actualmente estos son:

1. 1)  Liofilizado : Deshidratación por sublimación
2. 2)  Deshidratado : Secado por calor y flujo de aire
3. 3)  Centrifugado : Separación de sólidos para clarificación
4. 4)  Evaporación rotativa : Obtención de esencias
5. 5)  Cocción al vacío : Cocción uniforme sin perdida importante de jugos.
   6)  Homogeneización : Mezclado intenso de diferentes sustancias insolubles entre si o diferentes fases.
   
   
   
   

3.1) Liofilizado: La liofilización es un proceso en el que se congela el producto y posteriormente se introduce en una cámara de vacío para realizar la separación del agua por sublimación. De esta manera se elimina el agua desde el estado sólido al gaseoso del ambiente sin pasar por el estado líquido. Para acelerar el proceso se utilizan ciclos de congelación-sublimación con los que se consigue eliminar prácticamente la totalidad del agua libre contenida en el producto original pero preservando la estructura molecular de la sustancia liofilizada.

Como proceso industrial se desarrolló en los años 50, pero sus principios eran ya conocidos y empleados por los incas. El procedimiento antiguo consistía en dejar por la noche que los alimentos se congelasen por la acción del frío de los Andes y gracias a los primeros rayos de sol de la mañana y la baja presión atmosférica de las elevadas tierras andinas se producía la sublimación del agua que se había congelado.

Liofilizadora Labconco Freezone 1

Camara de vacío

Vasos para muestras en varias medidas.

Bomba de vacío

  

Existen liofilizadoras de varias capacidades. En la marca Labconco las podemos encontrar desde 1 hasta 18 litros por día. Esto significa que el equipo puede extraer esa cantidad de liquido por día a temperaturas que van desde -50 (agua) hasta -105 grados Celsius (Para extracción con metanol, etanol y acetonitrilo).

Igualmente existen cámaras de vacío fabricadas en acero inoxidable o acrílico. Esta ultima es ideal para poder visualizar muestras que se ponen directamente adentro de la camara.

La bomba de vacío a utilizar debe de ser especial para liofilizadoras, ya que las convencionales absorberían parte de la humedad extraída (como las que se usan para pruebas en tuberías de equipos refrigerados) dañando la bomba. Se recomienda utilizar una bomba superior a los 110 Lts/min para obtener un vacío optimo y rápida liofilizacion.

La operación de este equipo es muy sencilla. Los modelos básicos cuentan con tres botones: Menú, Select y Vacuum (manual on/off). En menu seleccionamos la temperatura deseada, con el botón de Select se fija dicha temperatura y con el botón de Manual Vacuum on/off podemos programar que al alcanzar la temperatura deseada en el interior de la camara de vacío se active automáticamente la bomba.

Podemos liofilizar prácticamente cualquier cosa que contenga agua o cierto porcentaje de humedad.

Lo primero que debemos de hacer es congelar a punto de dureza extrema el producto que se desee secar. Lo ideal es cortar el producto en trozos pequeños para que la liofilizacion se de mas rápido. Para el caso de los vegetales, hojas y productos con fibras orgánicas abiertas y con poco contenido de agua y azúcar se puede congelar en congelador convencional siempre y cuando logremos alcanzar una temperatura de -20 grados Celsius.

Para producto graso o con alto contenido de azúcar como la mayoría de las frutas es recomendable congelar con nitrógeno liquido para poder así alcanzar temperaturas de congelación de entre -120 y 170 grados Celsius.

Observando como se comporta el producto al ser congelado y secado, si se desea liofilizar una fruta o verdura completa y que no se dañe o rompa la corteza seria necesario hacer varios agujeros con un palillo de dientes al rededor de toda su superficie para así liberar la tensión comprendida en su piel.

El tiempo de liofilizacion de los productos es muy variante. Dependiendo del contenido de agua, azúcar, sales, grasas y la temperatura de congelación al momento de ingresar la muestra al equipo.

En el libro de Modernist Cuisine se encuentra una de las tablas mas sencillas y practicas de temperaturas a las cuales el producto se debe de introducir a los vasos de muestras, temperatura de la camara de vacío y tiempos totales para obtener un secado optimo.

Después de liofilizar un producto se puede meter a una deshidratadora convencional para terminar de eliminar cualquier humedad restante o preferentemente se vuelve a congelar y se repite el proceso.

3.2) Deshidratado: Este es uno de los métodos más antiguos utilizados por el ser humano para preservar los alimentos. El método se basa en el hecho de que los microorganismos que contaminan los alimentos no pueden crecer en los alimentos secos.Tradicionalmente, carnes, frutas, vegetales, eran colocados a la luz solar para que se les evaporara el agua que tenían; de esta manera, se lograba que durara mucho más tiempo que si se mantuvieran sin ese tratamiento. 

En la actualidad, la deshidratación es un proceso industrial. Se puede realizar mediante la aplicación metódica, progresiva y continuada de calor, o por liofilización.

Este es uno de los métodos mas utilizados en las cocinas modernas para obtener texturas diferentes en productos. Raramente lo utilizamos para conservar, es mas para obtener una experiencia sensorial diferente principalmente al paladar.

La deshidratadora se utiliza desde hace mucho en las cocinas. Un vivo ejemplo de esto es la famosa sopa de letras de El Bulli, en el que las “Letras” que formaban la frase en ingles THE SOUP eran deshidratadas en una deshidratadora cilíndrica que hasta la fecha aun se comercializa.

Existen muchas marcas y modelos de deshidratado- ras, caseras, de gran capacidad e industriales.

Consiste primordialmente de un “timer” o un botón de encendido y apagado, un ventilador y una manivela de temperatura deseada en la que normalmente se muestra la temperatura para el producto que se desea secar.

Deshidratadora eléctrica Excalibur

3.3) Centrifugado: Es el proceso que se consigue por medio de una centrífuga o centrifugadora que es una máquina que pone en rotación una muestra para acelerar por fuerza centrífuga la decantación o sedimentación de sus componentes o fases (general- mente una sólida y una líquida), en función de su densidad.

Una aplicación típica consiste en acelerar el proceso de sedimentación, dividiendo el plasma sanguíneo y el suero sanguíneo en un proceso de análisis de sangre.

La aplicación culinaria mas conocida es la elaboración de aceite de oliva. En ella las aceitunas una vez molidas y batidas se introducen en una centrífuga horizontal en la que se separa el aceite que es la fracción menos pesada del resto de componentes de la aceituna; agua, hueso, pulpa etc.

Es una herramienta muy simple, económica y rápida para clarificar un caldo. Se cocina o prepara la muestra, se centrifuga por un tiempo determinado desde 5,000 hasta 30,000 rpm dependiendo de la densidad de la muestra , los sólidos se depositaran en el fondo de la pipeta o vaso y los líquidos en la parte superior. Al sacar el producto se puede filtrar para obtener una muestra aun mas limpia.

3.4) Evaporación rotativa: Es el proceso que se consigue por medio de un evaporador rotativo o rotavapor, el cual es un dispositivo que se utiliza en los laboratorios de química para la eliminación eficiente de los solventes a partir de muestras por evaporación. Los utilizamos en la cocina moderna / molecular para la preparación de destilados y extractos de uno producto o preparación.

El equipo es uno de los mas complejos que se pueden encontrar hoy en día en una cocina aunque una ves entendido es relativamente simple de manejar.

Consta de dos matraces (uno en el que depositamos la muestra o producto y uno de captación que es en el que se recuperara el solvente después del proceso de destilación), un cuello de paso, una torre de condensación, un baño caliente (o Maria como nosotros le conocemos), un motor que genera la rotación del matraz con la muestra y una bomba de vacío para rotavapor.

Al depositar la muestra en el matraz y armar todo el sistema, se calienta el baño María a una temperatu- ra deseada (normalmente a unos 60 o Celsius) y se prende la bomba de vacío asegurando de no tener fugas, se enciende el motor para hacer girar el matraz que ocasionara que la superficie de evaporación aumente debido a que el liquido cubrirá las paredes del vaso y así se consigue evaporar rápidamente un liquido. Encendemos entonces la bomba con el liquido refrigerante, el cual puede ser simple agua con sal y hielo. Al estar todo el sistema al vacío se consigue evaporar el solvente (regularmente agua) a baja temperatura.

Al evaporarse el agua o solvente pasara por medio del cuello de paso hasta la torre de condensación que contiene en una espiral de cristal ( de borosilica- to) interior el liquido refrigerante ocasionando ahí la condensación del solvente y su precipitación hacia el matraz de captación.

El tiempo regular de una muestra liquida puede ser de entre 60 y 120 minutos siempre y cuando se cuente con la temperatura y vacío adecuados.

Igualmente se puede usar como solvente alcoholes los cuales nos permiten extraer aceites que el agua no puede extraer aunque en una cocina se tienen que tomar las medidas de seguridad pertinentes.

Existen muchas marcas de rotavapores siendo las mas usadas y reconocidas Buchi, Ika, Yamato entre otras.

Actualmente la empresa española con cede en Barcelona International Cooking Concepts (ICC) desarrolla equipo para cocinas modernas. Uno de estos equipo es el ROTAVAL, el cual cuenta con un evaporador rotativo, termómetros para la muestra y un tablero de control muy sencillo de utilizar.

  

3.5) Cocción al vacío: La cocina al vacío es un sistema de producción de alimentos que se realiza introduciendo todos los ingredientes en una bolsa o barqueta en la que se realiza el vacío y se sella. Posteriormente se somete a tratamiento térmico en un medio húmedo o líquido con temperatura controlada: hornos de convección vapor, baños María termostáticos, vaporeras o autoclaves.

La técnica del vacío aplicada a la cocina permite mejorar la calidad organoléptica de muchas materias primas, ayuda a mejorar la seguridad alimentaria, con una buena gestión es una herramienta de ahorro de costes, tanto en compras como en reducción de mermas.

Actualmente en nuestra cocina utilizamos dos tipos de cocción al vacío: Sous Vide y por medio de la olla Gastrovac.

El Sous-Vide es un método de cocción que mantiene la integridad de los alimentos al calentarlos durante largos periodos de tiempo a temperaturas relativamente bajas. La comida se cocina durante mucho tiempo, a veces más de 24 horas. A diferencia de las ollas de cocción lenta, el sous-vide emplea bolsas de plástico herméticas que se sumergen en agua caliente bien por debajo del punto de ebullición (normalmente sobre 60 °C).

Para su efectiva utilización en la cocina es necesario contar con una maquina de vacío, bolsas para vacío, un contenedor de mínimo 10 litros (los mas comunes son una olla o contenedor de policarbona- to) y un equipo de recirculacion térmico (comercialmente llamado sous-vide).

La empresa Polyscience diseño un equipo ligero, económico y muy fácil de usar comercializado bajo el nombre de “Sous-vide”.

Sous-vide Polyscience

Cuidados :

La bacteria clostridium botulinum puede crecer en los alimentos en ausencia de oxígeno y producir la mortal toxina botulínica, por lo que la cocción sous-vide debe realizarse bajo condiciones cuidadosamente controladas para evitar el envenenamiento por botulismo. Para evitar esto se utiliza el termocirculador, aunque aun con el se debe de tener cuidado ya que diferencias de incluso un grado pueden afectar al producto final.

Si desean conocer mas sobre esta bacteria y como evitarla ingresen a esta dirección :

http://es.wikipedia.org/wiki/Clostridium_botulinum

Ahí se explica que con concentraciones de azúcar o ácidos se puede llegar a controlar el crecimiento de esta bacteria y cuales son los alimentos y condiciones en los que se puede llegar a presentar con mayor frecuencia.

La Gastrovac es un equipo compacto para cocinar e impregnar en vacío, desarrollado conjuntamente por la Universidad Politécnica de Valencia y los cocineros españoles Javier Andrés (Restaurante la Sucursal) y Sergio Torres (Rest. Dos cielos).

Este equipo crea una atmósfera artificial de baja presión y ausencia de oxígeno (vacío),y por medio de una placa de inducción calienta el producto a baja temperatura, manteniendo así la textura, el color y los nutrientes de los alimentos. Con la Gastrovac igualmente se consigue el “efecto esponja”: al restaurar la presión atmosférica, el alimento absorbe el líquido que tiene alrededor, lo que permite infinitas combinaciones de alimentos y sabores. También nos permite realizar frituras al vacío introduciendo aceite y el producto en su canastilla interior.

Gastrovac ICC

3.6) Homogeneización : (Para líquidos) Es la técnica por la cual podemos obtener una suspensión (emulsión) por medio de un mezclado muy intenso entre dos o mas productos que son insolubles entre si, al igual que en un mismo producto con diferentes fases insolubles. 

Esto lo logramos al someter el producto a una gran presión y obligándolo a fluir por pequeños orificios de un conducto que regularmente esta hecho de acero inoxidable. Asi, a aproximadamente unas 2500 rpm y unas velocidades de fluido en la punta del homogeneizador de unos 10 m/s se logran dispersar las partículas de las diferentes fases de los productos, mezcladoras entre si formando una suspensión.

Un ejemplo claro y cotidiano de este proceso es la leche liquida empacada lista para consumo. La leche contiene una gran cantidad de grasas y agua. Al homogeneizarla se consigue una estabilidad en todo el liquido, evita la formación de nata amarillenta en la superficie y provoca olores y colores parejos en toda la mezcla.

En gastronomia se utilizan dos tipos de homogeneización de líquidos :

1) Por fuerzas de cizalladura: Utilizando un homogeneizados Polytron o kit para Dremel.
2) Cavitación gaseosa:Utilizando un homogeneizador ultrasónico que convierte la energía eléctrica en mecánica y posteriormente la mecánica en sonido (vibraciones). En un líquido, esto provoca la generación de millones de burbujas microscópicas colapsandose y expandiendose rápidamente generando una emulsión muy estable.

Homogeneizador con punta para Dremel

Continuará... Ing. Eduardo Rukos

INGENIERIA EN LA COCINA 1a PARTE

Merida, Yucatan, Mexico

Junio 2014

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