artefactos de la especialidad de alimentos

el horno microondas

Historia 

El horno de microondas es un subproducto de otra tecnología al igual que otros inventos. Esto sucedió durante el curso de un proyecto de investigación relacionado con el radar, alrededor de 1946 en el que el doctor Percy Spencer, ingeniero de la Raytheon Corporation, notó algo muy peculiar. Estaba probando un tubo al vacío llamado magnetróncuando descubrió que una chocolatina que tenía en su bolsillo se había derretido. Intrigado y pensando que quizá la barra de chocolate había sido afectada casualmente por esas ondas, el doctor Spencer hizo un experimento. Esta vez colocó algunas semillas de maíz para hacer palomitas, cerca del tubo y, permaneciendo algo alejado, vio con una chispa de inventiva en sus ojos cómo el maíz se movía, se cocía e hinchaba y brincaba esparciéndose por todo el laboratorio.

A la mañana siguiente, el científico decidió colocar el magnetrón cerca de un huevo de gallina. Le acompañaba un colega curioso, que atestiguó cómo el huevo comenzó a vibrar debido al aumento de presión interna originada por el rápido incremento de la temperatura de su contenido. El curioso colega se acercó justamente cuando el huevo explotaba, salpicándole la cara con yema caliente. El rostro del doctor Spencer, por el contrario, se iluminó con una lógica conclusión científica: lo acaecido a la barra de chocolate, a las palomitas de maíz y ahora al huevo, podía atribuirse a la exposición a la energía de baja densidad de las microondas. Y si se podía cocinar tan rápidamente un huevo, ¿por qué no probar con otros alimentos? Así comenzó la experimentación.

Funcionamientos del horno de microondas electrodoméstico. 

Un microondas es un electrodoméstico usado en la cocina para calentar alimentos. Funciona mediante la generación de ondas de radio de alta frecuencia. El agua, las grasas y otras sustancias presentes en los alimentos absorben la energía producida por las microondas en un proceso llamado calentamiento dieléctrico (conocido también como calentamiento electrónico, calentamiento por RF, calefacción de alta frecuencia o como la diatermia). Muchas moléculas (como las de agua) son dipolos eléctricos, lo que significa que tienen una carga positiva parcial en un extremo y una carga negativa parcial en el otro, y por tanto giran en su intento de alinearse con el campo eléctrico alterno de las microondas. Al rotar, las moléculas chocan con otras y las ponen en movimiento, dispersando así la energía que se dispersa en forma de calor, como vibración molecular en sólidos y líquidos (tanto en energía potencial como en energía cinética de los átomos).

Los hornos de microondas funcionan de la siguiente manera: un aparato llamado tubo magnetrónico que convierte la energía eléctrica en microondas de radio de alta frecuencia, estas ondas son "absorbidas" por los alimentos, es decir, las ondas electromagnéticas "agitan" moléculas "bipolares" presentes en los alimentos, como por ejemplo la del agua. Esta agitación no es más que simple movimiento en estas moléculas, no representando ningún tipo de alteración en la composición en sí del alimento, excepto por la posible deshidratación del mismo debido al excesivo calentamiento y evaporación del agua del mismo.

precauciones  

La mayoría de gobiernos, industrias y la propia OMS¹ defienden su uso como un electrodoméstico seguro para la salud.

Las medidas de seguridad deben ser consideradas al intentar realizar una reparación, ya que existe riesgo grave de electrocución, incluso habiendo desconectado el aparato de la red eléctrica.

Sin embargo, sí es obligatorio tomar las siguientes medidas de seguridad:

• Nunca introducir recipientes metálicos ni utensilios de metal, pues podría generar chispas y causar un incendio.
• No cocer huevos enteros con cáscara, la presión del vapor podría hacerlos estallar.
• No se deben usar cerca de aparatos como teléfonos celulares, ambos aparatos emiten ondas de radiofrecuencia simultáneas que podrían hacer interferencia y causar un cortocircuito.
• No se debe hervir agua u otros líquidos en el microondas, ya que el calor acumulado podría causar quemaduras por salpicadura a los pocos minutos. Esto se debe al fenómeno de sobrecalentamiento, es decir, acumulación de temperatura superior a la del punto de ebullición del agua (100° C)²

como se creo el horno microondas

 así se inventó el microondas. Sucedió en 1945, cuando el ingeniero estadounidense Percy Spencer estaba investigando posibles formas de mejorar el funcionamiento del radar en la empresa Raytheon. Trabajaba rodeado de magnetrones, unos dispositivos quetransforman la energía eléctrica en microondas electromagnéticas que el radar utiliza para medir, entre otras cosas, distancias, altitudes, direcciones y velocidades.

Un buen día, Spencer se dio cuenta de que la barrita de chocolate que llevaba en el bolsillo se estaba derritiendo mientras se encontraba delante de un magnetrón. Le pareció fascinante y quiso hacer unas cuantas pruebas más para comprender lo que había sucedido, así que colocó una sartén con un huevo y un recipiente de palomitas de maíz cerca del generador. Después de un rato, Spencer comprobó asombrado que el huevo estaba perfectamente cocinado y las palomitas habían reventado, mostrando esa particular capa blanca esponjosa que indica que están listas para comer.

Había descubierto que la exposición a microondas electromagnéticas de baja intensidad calienta los alimentos. A raíz de estas observaciones comenzó el desarrollo del primer horno microondas, que recibió la patente 2.495.429 en los Estados Unidos y comenzó a comercializarse en 1947.

Publicado para #Quonectados nº 209

el densimetro

                                                                        

•                                             

Un densímetro o areómetro es un instrumento de medición que sirve para determinar la densidad relativa de los líquidos sin necesidad de calcular antes su masa y volumen. Normalmente, está hecho de vidrio y consiste en un cilindro hueco con un bulbo pesado en su extremo para que pueda flotar en posición vertical. El término utilizado en inglés es hydrometer; sin embargo, en español, un hidrómetro es un instrumento muy diferente que sirve para medir el caudal, la velocidad o la presión de un líquido en movimiento.

Se considera a Hipatia de Alejandría como su inventora.¹

Otra posibilidad para determinar las densidades de líquidos y gases es utilizar un instrumento digital basado en el principio del tubo en U oscilante, cuya frecuencia de resonancia está determinada por los materiales contenidos, como la masa del diapasón es determinante para la altura del sonido.²

Modo de empleo

El densímetro se introduce vertical y cuidadosamente en el líquido hasta que flote libre y verticalmente. A continuación, se observa en la escala graduada en el vástago del densímetro su nivel de hundimiento en el líquido; esa es la lectura de la medida de densidad relativa del líquido. En líquidos ligeros (v.g., queroseno, gasolina, alcohol,...) el densímetro se hundirá más que en líquidos más densos (como agua salada, leche,...). De hecho, es usual tener dos instrumentos distintos: uno para los líquidos en general y otro para los líquidos poco densos, teniendo como diferencia la posición de las marcas medidas.

El densímetro se utiliza también en la enología para determinar el momento de fermentación en que se encuentra el vino. Para medir la graduación alcohólica se utiliza el alcoholímetro de Gay-Lussac, con el que se mide directamente la graduación en grados Gay-Lussac.

Uso comercial

Puesto que el valor comercial de muchos líquidos, como soluciones azucaradas, ácido sulfúrico, alcohol, y vino, dependen directamente de su densidad específica, los densímetros se usan como una primera comprobación de que el producto al menos no incumple el contenido teórico que anuncia de una determinada sustancia (por ejemplo, el porcentaje volumétrico de alcohol). La obtención de una lectura que no se corresponde con el valor teórico anunciado, señala automáticamente algún problema en el producto analizado. Sin embargo, la obtención de una lectura correcta no presupone que el producto no pudiera tener algún otro tipo de alteración de la densidad de sus componentes que permita obtener la citada lectura correcta.

Escalas

La escala de un densímetro puede estar graduada en valores de densidad (g/cm3, kg/m3)  y también en escalas especiales adaptadas a procesos y/o  líquidos concretos como Baumé, Gay-Lussac o Brix. Cuando presentan estas escalas, los densímetros suelen tener nombres específicos como aerómetros, alcohómetros, sacarímetros.

La densidad de los líquidos depende de la temperatura, por esta razón los densímetros tienen marcada la temperatura a la que han sido graduados. Las medidas realizadas a temperatura diferente deben corregirse.

Escala estándar 

Unidades de densidad (g/cm3, kg/m3), temperatura de referencia  habitual de 20ºC y  con diferentes rangos y divisiones de escala. Fabricados y graduados para densidades menores y mayores que la del agua y múltiples aplicaciones.

Escala Baumé 

Unidades en grados Baumé (ºB ó ºBe). El agua destilada tiene 0ºB y la escala puede estar graduada para líquidos más densos que el agua o menos densos que el agua. Entre los graduados para líquidos más densos tenemos los pesa ácidos, pesa sales, pesa jarabes, pesa leches…; con diferentes escalas desde 0ºB hasta los 70ºB (ácidos concentrados). Entre los menos densos tenemos por ejemplo los pesa éteres.

Como esta escala proporciona grados de concentración  y no valores de densidad, si queremos conocer la densidad debemos hacer la conversión siguiente:

Para líquidos más densos que el agua:  d=145/(145-ºB)

Para líquidos menos densos que el agua:  d=140/(130+ºB)

Escala Brix

Unidades en grados Brix (ºBx). Un grado Brix corresponde a una disolución de 1 gramo de sacarosa en 100 gramos de solución (1% en peso). Por utilizarse habitualmente para medir el contenido de azúcar en zumos y jugos azucarados también se les llama sacarómetros.

Escala Gay-Lussac

Es una escala volumétrica que mide el contenido de alcohol como un porcentaje en volumen. A cada unidad de porcentaje le corresponde un grado de graduación alcohólica, por ejemplo un vino de 13º tiene un 13% de alcohol (de cada 100 mL, 13 ml son alcohol). Por este uso también se les llama alcohómetros.  En algunos modelos se incluye una segunda escala (grados Cartier), que tiene una calibración diferente (0 para el agua destilada y 44 para el 100% de alcohol).

Como aplicaciones típicas de los densímetros tenemos el control de los procesos de fermentación de líquidos azucarados (mostos, zumos…). Un mosto o zumo tiene una densidad superior a la del agua, a medida que progresa la fermentación la densidad disminuye. Los azucares desaparecen del líquido que fermenta convirtiéndose en alcohol, que es menos denso que el agua. Las medidas de densidad nos permiten conocer el contenido de azucares inicial, durante el proceso y finalmente el contenido de alcohol en vinos o cervezas.

batidora

Una batidora o batidora mezcladora, es un electrodoméstico que permite batir o mezclar alimentos blandos, esponjar y emulsionar mezclas y salsas, y montar claras de huevo a punto de nieve.

Funcionamiento 

Un motor eléctrico (usualmente un motor universal) hace girar un eje, ese eje va conectado a una serie de engranajes, que se conectan a unas varillas de metal. Al girar, estas provocan el movimiento de batido de la mezcla de ingredientes.

Suelen tener varias velocidades, controladas electrónicamente o mecánicamente mediante un interruptor.

Existen en tres versiones distintas: Las batidoras de varilla disponen de una varilla vertical con la cual se puede batir o mezclar los alimentos, las batidoras de vaso disponen de un vaso o contenedor y usualmente tienen las cuchillas que realizan el batido en el fondo de los mismos y por último las batidoras amasadoras las cuales son similares a las de varilla sólo que las mismas son especialmente diseñadas para amasar.¹

La primera batidora fue inventada por Herbert Johnston en 1908.² No se sujetaba con la mano como la mayoría de los modelos actuales, más ligeros, sino que era un aparato fijo que se colocaba en una mesa o una encimera. Fue comercializada por la empresa norteamericana Hobart Electric Manufacturing Company, que buscaba ofrecer a los restaurantes una versión de mesa de las grandes batidoras industriales ya existentes.

Antes de su invención 

Antes de que fueran inventadas las batidoras se utilizaba el mortero, o molcajete (México), que consiste en un cuenco de piedra, bronce, madera o alfarería vidriada de uso doméstico, con un pilón, o el batán (Perú), que permiten triturar, pulverizar o moler manualmente las materias depositadas en el cuenco, d

e tal forma que es posible obtener una mezcla alimenticia más o menos homogénea. Con el mortero se puede obtener una salsa en aproximadamente una hora, mientras que con la licuadora, que realiza la mezcla de alimentos de manera casi instantánea, la misma salsa se obtiene en menos de 5 min, con el consecuente ahorro de tiempo para la preparación de los alimentos.

Para emulsionar salsas y montar la nata o las claras a punto de nieve, se utilizaba un batidor de varillas manual. Este utensilio se sigue empleando comúnmente hoy en día.

estufa 

Se llama estufa al aparato que produce calor y lo emite para calentar uno o varios ambientes. La diferencia fundamental entre el hogar abierto y la estufa tradicional, es que en ésta, el hogar es cerrado, confinando dentro el fuego para proteger a los usuarios de contactos accidentales; además permite un control de la potencia mucho mejor que en el hogar abierto, mediante la regulación del caudal de entrada de aire para la combustión.

Por extensión se conoce con el nombre de estufa, cualquier aparato de invención posterior que produce calor y que sirve para calentar, y en algunos países para cocinar. Puede funcionar por medio de la combustión o por electricidad (por efecto Joule). Es un sistema de calentamiento unitario o local, que solamente sirve para el local donde está.

historia

En sus inicios, la palabra estufa se aplicaba a un local caldeado, como por ejemplo, en castellano se llamaba estufa fría a lo que ahora se conoce comúnmente como invernadero; más tarde designó al artefacto que servía para calentar el local, artefacto de nueva invención que se distinguía del hogar tradicional, por tener el fuego confinado en un espacio cerrado por material de obra, en vez de arder en el ambiente. Cuando más adelante este ingenio se adaptó para servir como cocina, en ciertos países la palabra estufa pasó a designar también la cocina. Esta adaptación era muy lógica, puesto que el anterior fuego abierto servía únicamente como calefacción, solo en las casas grandes; lo normal es que se usara simultáneamente para las dos cosas: calentar y cocinar.

En 1617 apareció la primera obra completa sobre las estufas, publicado en alemán por Franz Kessler¹ Este trabajo describe los principios de la calefacción usada en Alemania en la época, que se perfeccionaron muy poco hasta el siglo XIX.

Constitución 

Generalmente eran de obra (ladrillo y argamasa) con portillas metálicas (generalmente de fundición) y más tarde totalmente de fundición(estufa salamandra, inventada en 1742, por Benjamin Franklin), formando la envoltura. El hogar, está dividido en dos compartimentos, cada uno con una abertura con una portilla de cierre. El compartimento superior es el brasero, donde se pone y quema el combustible (las brasas). El inferior, cenicero, separado del otro por una rejilla, recoge las cenizas de la combustión. La portilla de este compartimento sirve para retirar las cenizas y también para regular la entrada de aire, mediante una cremallera para poder dejarla más o menos abierta, u otro dispositivo específico, a menudo de tipo mariposa, para el mismo fin. Ciertas estufas, para edificios lujosos, se hicieron también de material cerámico, como la de la figura.

El conjunto se completa con un humero o chimenea, empalmada en la parte superior del brasero, para evacuar los humos resultantes al exterior.

nevera

Historia 

Uno de los pioneros del refrigerador fue Charles Tellier, que en 1867 inventó un dispositivo destinado a fabricar hielo. Entre 1868 y 1869 se centró en el análisis del frío industrial y sus aplicaciones. Pronto se dedicó a la fabricación de aparatos frigoríficos para la conservación de los alimentos. Introdujo el éter dimetílico y la trimetilamina en la industria, y en 1876 consiguió construir el primer frigorífico plenamente funcional.⁹

Ese mismo año acondicionó un buque para transportar carne refrigerada. De esta manera se llevó a cabo el primer transporte a larga distancia entre Buenos Aires (Argentina) y la ciudad de Ruan (Francia), permitiendo que se pudiera consumir carne sudamericana en Europa, cosa que antes hubiera sido impensable. Con esto dio comienzo un intenso tráfico de carne entre Europa y América.⁹

A pesar de la importancia de su invento, Tellier se mostró carente del espíritu empresarial necesario para explotarlo comercialmente. Recibió honores, sobre todo en Uruguay y Argentina (grandes beneficiarios del invento, que les permitía exportar carne a Europa), donde se abrieron colectas para intentar ayudar a Tellier. Con todo, falleció en París casi en la miseria. Además de su invento legó una importante obra, titulada Historia de una invención moderna: el frigorífico (París, 1910).⁹

balanza

 es un instrumento que sirve para medir la masa de los objetos.

Es una palanca de primer grado de brazos iguales que, mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite comparar masas.

Para realizar las mediciones se utilizan patrones de masa cuyo grado de exactitud depende de la precisión del instrumento. Al igual que en una romana, pero a diferencia de una báscula o un dinamómetro, los resultados de las mediciones no varían con la magnitud de la gravedad.

El rango de medida y precisión de una balanza puede variar desde varios kilogramos (con precisión de gramos), en balanzas industriales y comerciales; hasta unos gramos (con precisión de miligramos) en balanzas de laboratorio.

Uso de la balanza

Balanza para los alimentos en panadería.

Las balanzas se utilizan para pesar los alimentos que se venden a granel, al peso: carne, pescado, frutas, etc. Con igual finalidad puede utilizarse en los hogares para pesar los alimentos que componen una receta. También se emplean en los laboratorios para pesar pequeñas cantidades de masa de reactivos para realizar análisis químicos o biológicos. Estas balanzas destacan por su gran precisión. Muchas aplicaciones han quedado obsoletas debido a la aparición de las básculas electrónicas.

Teoría

Balanza antigua. Parque de las Ciencias de Granada.

Consideremos una barra AB homogénea y rígida de cuyos extremos se hallan suspendidos dos cuerpos, A y B, de masas respectivas ${\displaystyle m_{\text{A}}\,}$y ${\displaystyle m_{\text{B}}\,}$, a los que corresponden unos pesos ${\displaystyle \mathbf {P} _{\text{A}}\,}$ y ${\displaystyle \mathbf {m} P_{\text{B}}\,}$ resultado de la acción del campo gravitatorio terrestre sobre ellos. Si la barra se encuentra apoyada en su punto medio, O (apoyo que permite el giro de barra en torno a un eje horizontal que pase por O), la segunda condición de equilibrio, que expresa que el momento dinámico es nulo, tomando momentos en O, se escribe en la forma