Cocinar con ciencia

Resumen: 

El CEI Triangular E3 conformado por las Universidad es de Burgos, León y Valladolid lideran el proyecto CEI alrededor de tres clústeres principales de conocimiento:  Evolución Humana, Envejecimiento y Ecomovilidad y de los nuevos vectores primordiales de ampliación y crecimiento: Biotecnológico y Agroalimentario con el que se pretende dar respuesta al permanente ansia de conocimiento del ser humano sobre su origen y pasado; afrontar los retos que representan el actual y progresivo envejecimiento de las sociedades avanzadas; y para el futuro inmediato buscar soluciones a la problemática de la movilidad y del transporte, en un entorno de eficiencia energética, de sostenibilidad económica y ambiental y de accesibilidad universal.

En este proyecto se aprenderán las ventajas del uso de los alimentos en las demostraciones para enseñar STEM. Los/as estudiantes se familiarizarán con la materia objeto de la práctica: los alimentos, conocerán el binomio alimentos y salud mediante demostraciones prácticas basadas en la Ciencia de los Alimentos para que sepan combatir muchas falacias o mitos y adquieras una formación más crítica y veraz. Además permitirá una aproximación multidisciplinar ya que el proyecto abarca disciplinas tan diferentes como química, microbiología, ingeniería, física, nutrición, tecnología o análisis sensorial. Para finalizar tendrán la oportunidad de consumir los productos que han servido como materia de la demostración práctica. 

"Cocinar con Ciencia" tiene como objetivo principal demostrar principios científicos asociados a disciplinas STEM de una manera entretenida y divertida. Aprendiendo a utilizar alimentos como materias primas para los experimentos, la utilización de técnicas que forman parte del día a día en la vida cotidiana como por ejemplo en la cocina lo que te permitirá sentirse como un químico en la preparación de una receta y en la presentación de la misma de una manera precisa aplicando el método científico, y la introducción de conceptos científicos físico-químicos a través de práctica de laboratorio o cocina como fenómenos de difusión, efecto del calor sobre los componentes del alimento, reacciones de pardeamiento enzimático o no enzimático, estados de la materia, transiciones de fase, procesos fermentativos, etc.

1ª Sesión: 

LAS TRANSICIONES DE FASES, ESTRUCTURA MOLECULAR, PROCESOS FERMENTATIVOS Y SENTIDOS: HELADOS, CHOCOLATE Y PAN

El lunes se llevarán a cabo diferentes experimentos donde de manera general los/as alumnos/as se familiaricen con diversos aspectos tratados en asignaturas de Química, Matemáticas, Tecnología, Biología, Física:

a) Experimento 1. ELABORACIÓN DE HELADO CON NITRÓGENO LÍQUIDO.

Objetivos: los/as estudiantes serán capaces de: analizar la relación entre transferencia de calor y transición de fase y explicar el efecto de la congelación rápida sobre la calidad de los alimentos congelados.

b) Experimento 2. ¿CÓMO TRABAJAN EN CONJUNTO NUESTROS SENTIDOS?

Objetivos: los estudiantes serán capaces de enumerar y describir los sentidos y experimentar cómo influyen unos sobre el otro los sentidos de la vista y del gusto a la hora de realizar un análisis sensorial.

c) Experimento 3. EL MUNDO DEL CHOCOLATE

Objetivos: los/as estudiantes serán capaces de discutir algunas propiedades físicas o sensoriales relacionadas con chocolate,  explicar los cambios de estado del chocolate con la temperatura y relacionarlo con la estructura de sus componentes y explicar qué es una emulsión y cómo puede ser estabilizada.

d) Experimento 4. EL MARAVILLOSO MUNDO DEL PAN

Objetivos: los estudiantes serán capaces de conocer cómo las macromoléculas (proteínas y carbohidratos) están compuestas por átomos y otras pequeñas moléculas, explicar cómo las macromoléculas interactúan formando sistemas complejos y explicar cómo los microorganismos contribuyen a la textura a través de la fermentación.

2ª Sesión: 

¿CÓMO LA QUÍMICA Y FÍSICA PUEDE AYUDAR A ENTENDER LO QUE PASA EN LA COCINA?

En la segunda sesión se llevarán a cabo diferentes experimentos relacionados con algunas reacciones físicas, químicas y bioquímicas que se producen durante el cocinado que persiguen los siguientes objetivos:

  • Identificar y explicar la oxidación.
  • El papel del agua como agente impulsor.
  • Explicar cómo el pH del medio influye en las características sensoriales.
  • Explicar el efecto del área superficial en la velocidad de solubilización  de solutos.
  • Explicar en qué consiste la desnaturalización proteica y la proteólisis.

Para adquirir dichos objetivos se desarrollarán los siguientes experimentos:

a) Pardeamiento enzimático en manzanas

b) Rancidez oxidativa en patatas fritas chips.

c) Palomitas y efecto del contenido en humedad de las semillas.

d) Cambios del color y textura de lombarda y guisantes con el pH y temperatura de cocinado.

e) Cocinado de los huevos: calor, pH, alcohol

f)  Estabilidad de las gelatinas al zumo de piña y de kiwi.

3ª Sesión: 

LA COCINA DE VANGUARDIA Y LOS SISTEMAS DISPERSOS

En la tercera sesión se utilizará la cocina de vanguardia como base para clasificar y describir los principales sistemas dispersos.

Objetivos: Que el alumnado sea capaz de:

  • Identificar y diferenciar los principales sistemas coloidales.
  • Explicar y describir los geles y por qué un ingrediente forma geles en unos casos y en otros dispersiones viscosas.
  • Explicar en qué consisten las emulsiones y cómo se estabilizan.
  • Explicar en qué consisten las espumas y cómo se estabilizan.

En esta actividad llevarán a cabo la elaboración de diferentes sistemas coloidales culinarios como geles, emulsiones y espumas o aires utilizando ingredientes (agar, carragenanos, gellan, sucro, alginato…) y técnicas (esferificaciones, sifón) de uso frecuente en restaurantes de cocina moderna con estrellas Michelin como Celler de Can Roca, Calima, Mugaritz, Quique Dacosta, Arzak…..

4ª Sesión: 

Durante la sesión que tendrá lugar el jueves los/as alumnos/as trabajarán con el profesorado de secundaria y universitario reforzando los conocimientos adquiridos a lo largo de la semana y elaborando la presentación de los resultados. Para ayudarlos/as en esta tarea se han programado diversos microtalleres que se desarrollarán a lo largo de la mañana con los diferentes grupos:

  • Tratamiento de información.
  • Cómo realizar presentaciones eficaces.
  • Técnicas para hablar en público
  • Habilidades paralingüísticas y habilidades no verbales.
5ª Sesión: 

Presentaciones públicas.

Presentación de resultados del proyecto en una sesión común de todos los proyectos realizados. La estructura prevista es de presentación oral con apoyo eventual de presentaciones informáticas y turno de debate entre los/as asistentes.

Referencias recomendadas: 
  • Rowat AC, Rosenberg D, Hollar KA, Stone HA. 2010. The science of pizza: the molecular origins of cheese, bread, and digestion using interactive activities for the general public. J Food Sci Educ 9:106–12.
  • Shelly J. Schmidt, Dawn M. Bohn, Aaron J. Rasmussen, and Elizabeth A. Sutherland. 2012. Using Food Science Demonstrations to Engage Students of All Ages in Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM). Journal of Food Science Education, Vol. 11,  16-22.
  • S. Chaiyapechara and F.M. Dong. 2004. Science Content Courses: Workshop in Food Chemistry for 4th Grade School Teachers. JOURNAL OF FOOD SCIENCE EDUCATION, 3,  59-68.
  • [IFT] Inst. of Food Technologists. 1997. IFT experiments in food science/chemistry. Chicago, Ill.: Inst. of Food Technologists. 9 p.
  • Claudi Mans y Pere Castells. 2011. La nueva cocina científica. INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, octubre, 56-63.
  • Peter Barham, Leif H. Skibsted, Wender L. P. Bredie, Michael Bom Frøst, Per Møller, Jens Risbo, Pia Snitkjær, and Louise Mørch Mortensen. 2010. Molecular Gastronomy: A New Emerging Scientific Discipline. Chem. Rev.,  110, 2313–2365
  • Arthur E. Grosser. 1984. Cooking with Chemistry. Journal of Chemical Education, 61, 362-363
  • Amy C Rowat, Naveen N Sinha, Pia M Sörensen, Otger Campàs, Pere Castells, Daniel Rosenberg, Michael P Brenner and David A Weitz. The kitchen as a physics classroom. Physics Education 49 (5) 512-522.
  • Miles D T and Bachman J K 2009 Science of food and cooking: a non-science majors course J. Chem. Educ. 86 311–315.
Lugar donde se desarrollará el proyecto: 
Universidad de León
Facultad de Veterinaria e Instituto de Ciencias y Tecnología de los Alimentos
Campus de Vegazana s/n
24071 León León
Departamento: 
Higiene y Tecnología de los Alimentos
Provincia: