El chocolate, un ejemplo de emulsión. Cristalización de la manteca de cacao

Autores:

Purificación Gómez Rico Núñez de Arenas

Para comprobar el efecto de los emulsionantes preparamos las siguientes mezclas:

  1. Mezclamos 2 cucharadas de vinagre y 4 de aceite de oliva con la batidora. Inicialmente se forma una emulsión, pero tras dejarla reposar se separan claramente ambas fases. Tenemos una mezcla heterogénea. Si antes de añadir el aceite, añadimos una cucharadita de mostaza, la emulsión se mantendrá estable.
  2. Mezclamos con la batidora 100 g de aceite de girasol con 40 g de azúcar glass. Tras dejarla repasar nuevamente se separan ambas fases, y la viscosidad de la mezcla es alta. Si antes de añadir el azúcar disolvemos 7 g de lecitina de soja en el aceite ligeramente caliente, el resultado es una emulsión estable con una menor viscosidad.
    • En el chocolate, la parte lipófoba de las moléculas de lecitina de soja se une a la superficie del azúcar dejando el otro extremo, lipófilo y afín a las grasas, libre en la fase grasa para formar una emulsión sólida y disminuir su viscosidad, facilitando el flujo de chocolate.
    • Una pastilla de chocolate, observada al microscopio electrónico, aparece como una base que lo llena todo donde están insertados cristales de azúcar y de manteca de cacao. La manteca de cacao puede cristalizar en seis formas diferentes por efecto de la presión o temperatura. Presenta polimorfismo, al igual que el carbono. La forma más adecuada en confitería es la V, por su brillo y resistencia al Bloom, polvo blanquecino formado en la superficie del chocolate sólido. Se puede observar tras varios días después de realizar mal el atemperado.
    • Una forma de asegurarnos una buena cristalización es la cristalización por siembra de cristales. Por ejemplo, podemos conseguir cristales espectaculares de CuSO4pentahidratado de la siguiente manera:
  1. En 100 ml de agua caliente disolvemos 50 g de CuSO4, y dejamos enfriar.
  2. Atamos al extremo de un hilo, un cristal de buena calidad de sulfato de cobre, y el otro extremo lo atamos a una varilla.
  3. Lo introducimos en la anterior disolución, de forma que quede colgando el cristal en la varilla sin tocar el fondo del vaso.
  4. Tapamos con film para que el agua no se evapore.
  5. Cada dos días comprobamos cuánta sal ha cristalizado en el cristal y la reponemos en la disolución.
    • Atemperado: consiste en sembrar cristales de la forma V (chocolate rallado bien atemperado) para inducir la formación de más cristales V sobre él. Consiste en:
  1. Fundir trozos de chocolate al baño María, a más de 45ºC.
  2. Enfriar hasta 34ºC con un baño de agua fría y añadir un poco de chocolate rallado. Agitar para distribuir por toda la masa. Evitar que la temperatura descienda por debajo de 28ºC.
  3. Subir la temperatura a 32ºC mediante baño María, removiendo para fundir los cristales inestables pero no los sembrados.
  4. Agitar lentamente para que los cristales maduren.

¿Qué se pretende demostrar?

    • Diferenciar una disolución de un coloide.
    • Estudiar un tipo de coloide, en concreto una emulsión sólida, muy familiar para nosotros, el chocolate.
    • Papel de los emulsionantes: cómo conseguir que enemigos irreconciliables, como el aceite y el vinagre, emulsionen de forma estable.
    • La manteca de cacao, al igual que algunas sustancias del laboratorio como el carbono, tienen la característica de presentarse como alótropos, sustancias iguales con propiedades diferentes debido al orden o desorden de sus partículas o átomos.

Dirigido a:

    • Gran Público
    • Primaria
    • Secundaria

Materiales necesarios:

    • Tubos de ensayo, vasos de precipitados, varilla, soporte, batidora, placa calefactora, balanza, rallador, olla, termómetro, agua, vinagre, aceite de oliva, aceite de girasol, mostaza, azúcar glass, lecitina de soja, CuSO4, tableta de chocolate.

Riesgos:

    • Debemos evitar la humedad. Durante el proceso de atemperado del chocolate, el recipiente donde fundimos el chocolate al baño María debe encajar perfectamente en la olla del baño de agua. Además, para controlar más fácilmente la temperatura, el chocolate se calentará simplemente con el vapor de agua de dicho baño.

Enlaces:

    • La ciencia del chocolate. Stephen T. Beckett. Editorial Acribia, S.A.
    • Tierra y Tecnología. Deliciosos polimorfos.

Para saber más:

    • ESQUIVEL, Laura (1989) Como agua para chocolate. Barcelona, Salvat.
    • ESPINET, Mariona et al. (1997) Propietats, estructura i canvi químic. Barcelona,Baula.
    • www. Chocolatesvalor.com

Observaciones:

    • Una variante del experimento podría ser conseguir las diferentes formas cristalinas de la manteca de cacao, una vez fundido el chocolate, teniendo en cuenta sus temperaturas de cristalización, y compararlas:
I= 16-18º C II= 22-24ºC III= 24-26ºC IV= 26-28ºC V= 32-34ºC VI= 34-36ºC

 

Galería de imágenes:

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