Química na Cozinha - University of São Paulo

Reda??o selecionada e publicada pela Olimp?ada de Qu?mica SP-2015

Autor: Gabriel Prando Ruzene S?rie: primeira (2014) do Ensino M?dio Prof.: Lucas Meneses Lira Col?gio: Notre Dame Cidade: Campinas

Qu?mica na Cozinha

Entre as mais diversas atividades humanas, a culin?ria talvez seja uma das mais antigas. A import?ncia dessa atividade ? sociedade esteve ligada ao desenvolvimento do organismo do homem. Cozinhar os alimentos antes de serem ingeridos facilitou a o processo de digest?o, ajudando assim na s?ntese dos mais diversos componentes presentes neles. Entender a import?ncia da culin?ria colabora para compreendermos a mudan?a que ocorreu nessa atividade ao longo dos s?culos.

Uma mudan?a de concep??es ocorreu quando de uma atividade cotidiana a culin?ria passou a ser vista como uma arte. A gastronomia representa essa mudan?a, sendo um ramo da culin?ria, que em sua ess?ncia busca a valoriza??o do preparado dos alimentos. Diversos cozinheiros buscam a perfei??o em seus pratos, e para atingirem isso utilizam da ci?ncia, mais especificamente a Qu?mica. Desde cozinhar um peda?o de carne at? o mais complexo processo de destila??o, todos os aspectos da culin?ria s?o diretamente ligados a processos qu?micos, n?o aparentes aos nossos olhos, mas agrad?veis aos nossos paladares.

Na cozinha ? poss?vel observar como a qu?mica afeta os mais diferentes processos culin?rios. Algo simples como fazer um bolo toma uma perspectiva completamente diferente quando analisado do ponto de vista qu?mico, come?ando pelo processo de mistura dos ingredientes. Adicionar a quantidade exata de cada um dos componentes ? essencial para o resultado atingir o esperado. Da mesma forma, em um laborat?rio, para atingir o resultado desejado ? necess?rio seguir minuciosamente cada um dos passos. Continuando o processo de fazer o bolo, ? necess?rio coloc?-lo no forno para ser assado. Dentro do forno, ocorre a combina??o dos a??cares e das prote?nas contidas nos ingredientes reagem entre eles, solidificando a massa do bolo dando cor e cheiro a ele. Mas o protagonistadessa rea??o ? o fermento ou o bicarbonato de s?dio. A partir da combina??o de bicarbonato de s?dio com o dihidrogenofosfato de c?lcio, ocorre a seguinte rea??o:

8NaHCO3 + 3 Ca(H2PO4)2 --?> Ca3(PO4)2 + 4Na2HPO4 + 8CO2 + 8H2O

A libera??o de CO2ajuda na sustenta??o e na solidifica??o da massa. Mas qual a diferen?a entre o fermento e o bicarbonato de s?dio? "O bicarbonato de s?dio ? uma ?nica substancia: bicarbonato do s?dio

puro, enquanto o fermento ? o bicarbonato de s?dio com um ou mais sais ?cidos..."1. Sucintamente, o bicarbonato de s?dio ? usado quando h? um ?cido presente na receita, j? o fermento ? usado quando a receita n?o inclui um ?cido.

O fermento pode ser o que da ao bolo sua massa caracter?stica, mas o ingrediente que d? sabor ao bolo ? o a??car, que tamb?m est? presente em diversos outros processos qu?micos na cozinha. Mas qual a??car? A??car ? o termo usado para descrever todos os carboidratos que seguem a f?rmula gen?rica: Cn(H2O)n.2 O mais usado na culin?ria ? a sacarose: C12H22O11.Seu uso para a fabrica??o de balas envolve um simples processo qu?mico: o a??car ? misturado com a ?gua e a mistura ? aquecida, para criar uma mistura saturada. Quando essa mistura solidificar ele ter? criado um solido cristalino, um tipo de bala caseira. Nessa rea??o ocorre a carameliza??o, que pode ser descrita como "Rea??es (...) em que a??cares s?o aquecidos na aus?ncia de compostos nitrogenados, os quais foram tamb?m produtos complexos, tamb?m resultados de polimeriza??o." (Emiliano Chemello).3

Fazer um bolo pode ser comparado a construir uma casa, cada um dos materiais ? um ingrediente, nesse caso a farinha s?o os tijolos, e n?o se constr?i casa nenhuma sem eles. Os principais componentes da farinha s?o o amido e o polipept?dio gl?ten. Este ?ltimo permite que massas produzidas com o uso de farinha tenham uma elasticidade, que por sua vez suporta a libera??o de CO2. Essa propriedade tem um grande valor no preparo de bolos e p?es, pois d? leveza a massa desses alimentos.

Um dos usos mais comuns da farinha ? para fazer p?o. Mas fazer p?o ? um processo muito lento, isso devido ao tempo para ocorrer rea??o entre a massa e a levedura. Para reduzir o tempo de espera, a Qu?mica desenvolveu alguns m?todos. Um dos m?todos para realizar isso envolve aumentar a quantidade de leveduras na mistura; outra possibilidade consiste em misturar a massa de modo que forme mais bolhas; e outro m?todo utiliza agentes oxidantes para criar liga??es de dissulfeto.4 Essas a??es tem o objetivo de fazer com que o processo de "descanso" da massa tenha seu tempo reduzido, acelerando o processo inteiro da produ??o do p?o. Esses m?todos funcionam como um catalisador em uma rea??o qu?mica, que busca acelerar a etapa lenta do processo.

O ovo assim como a farinha ? um componente estrutural do bolo, sua presen?a ajuda na combina??o dos ingredientes. A divis?o do ovo est? entre gema e clara. Em m?dia, a gema constitui um ter?o da massa total do ovo sem casca, e a clara constitui os dois ter?os restantes. A gema ? formada por ?gua, lip?dios e prote?nas. A clara ? formada principalmente por ?gua, contendo algumas prote?nas, minerais, glicose e lip?dios. Quando o ovo sofre uma mudan?a de temperatura n?o h? mudan?a nos valores nutricionais, pois as prote?nas contidas se coagulam. Essa rea??o ao calor ? um dos fatores que colabora para o endurecimento da massa do bolo.

A textura de uma tinta depende dos componentes utilizados em sua fabrica??o, assim como a textura do bolo pode ser diretamente afetada pelo uso do ?leo. O ?leo consiste da gordura extra?da de vegetais, na maioria dos casos de suas sementes, formadas por triglicer?deos. Um triacilglicerol ? formado

1Wolke, R LO que Eisten disse a seu Cozinheiro ? 1, 2003, 1, 90. 2 Francisco Junior, W E Qu?mica Nova na Escola, 2008, 29, 8. 3 Chemello, E A Qu?mica na Cozinha apresentam: O A??car,2005, 4, 14. 4Reuben, B;Coultate, TChemistry World, 2009, 70, 54.

pela rea??o entre glicerol e tr?s ?cidos graxos.5 Para obter o ?leo ? necess?rio que a fonte oleaginosa passe por um processo de extra??o. Primeiramente ocorre a prensagem mec?nica, que comprime a fonte de ?leo para obter seu produto. Ap?s esse processo alguns ?leos necessitam passar por outro processo de extra??o, a extra??o ? solvente. Esse processo consiste em misturar o ?leo a um solvente, a partir dele podem ocorrer duas rea??es, a dissolu??o ou a difus?o.6Ap?s esse longo processo o ?leo est? pronto para ser usado na cozinha. E como essa substancia afeta a textura de um bolo? O ?leo ret?m as bolhas de CO2 liberadas pelo fermento, mantendo a estrutura f?sica da massa do bolo.

Um ingrediente mais inc?gnito no bolo ? o sal, apesar de n?o ser percept?vel, sua presen?a real?a o sabor doce do bolo. O sal de cozinha ? conhecido na Qu?mica como cloreto de s?dio. O sal ? comumente obtido atrav?s da extra??o desse mineral, e atrav?s da evapora??o da ?gua dos mares. O uso culin?rio do sal de cozinha vai al?m de alterar o sabor dos alimentos, o cloreto de s?dio pode ser usado para refrigera??o. A combina??o do sal com o gelo cria uma mistura eut?tica, isso devido ? diferen?a de pontos de fus?o entre o gelo e o sal.7 Essa mistura facilita a perda de energia t?rmica por parte da bebida, e isso devido ao aumento da superf?cie de contato promovido pela combina??o do gelo e sal.

Assim como o cimento une os tijolos de uma casa, o leite une os ingredientes do bolo, criando uma mistura uniforme, a massa. O leite ? uma subst?ncia que pode sofrer a rea??o de Maillard, que pode ser tanto desej?vel quanto indesej?vel. Essa ? uma rea??o de escurecimento n?o enzim?tico, que ocorre devido a tratamentos t?rmicos envolvidos empregados na tecnologia de processamento do leite.8 Esse processo pode levar a produ??o de doce de leite, como tamb?m pode azedar o leite. Outro processo que pode ser realizado com o leite ? a coagula??o, utilizada para a produ??o de queijos.9 A primeira etapa desse processo envolve a acidifica??o do leite com uma cultura bacteriana, depois a aplica??o da enzima quimosina. Varia??es nesse processo levam a produ??o dos mais diferentes tipos de queijos. Outros fatores que influenciam no queijo resultante s?o o tipo de leite usado, a condi??o de pasteuriza??o do leite, o tempo de envelhecimento do queijo, e as esp?cies de baterias e bolores utilizadas. Outro uso do leite ? na mistura com achocolatados.

Alguns ingredientes n?o se misturam com o bolo, por?m possuem grande import?ncia no resultado final: esse ? o caso da margarina. Margarina ? o termo gen?rico utilizado para identificar gorduras vegetais similares ? manteiga. Por ser uma subst?ncia apolar ela ? utilizada para untar a forma, evitando assim que a massa grude nela. Em algumas receitas a margarina ? utilizada para substituir o ?leo, pois possuem uma estrutura similar, visto que ambos s?o formados por gorduras. Sua caracter?stica cremosa facilita na aera??o de certos alimentos, justificando o seu uso no lugar da manteiga na produ??o de um bolo. A diferen?a da manteiga e da margarina est? principalmente na sua origem. Como dito antes a margarina ? uma gordura vegetal, j? a manteiga tem origem animal. Essa caracter?stica da manteiga possibilita que ela seja elevada a temperaturas mais altas, o que ? uma vantagem no preparo de salgados, mas na confeitaria a margarina ? mais eficiente.

5Mer?on, F Qu?mica Nova na Escola,2010, 32, 78. 6Ramalho, H F Revista Virtual de Qu?mica, 2013, 1, 11. 7Chemello, E A Qu?mica na Cozinha apresenta: O Sal, 2005, 3, 14. 8Silva, P H F Qu?mica nova na Escola, 1997, 6, 4. 9Wankenne, M A Food Ingredients Brasil, 2011, 16, 38.

Mas fazer um bolo n?o ? um processo bioqu?mico apenas, envolve tamb?m a f?sico-qu?mica. A varia??o de temperatura, os ingredientes adicionados, at? a forma utilizada pode afetar a produ??o do bolo. Caso uma forma maior for usada, a superf?cie de contado ser? maior, e o tempo necess?rio para o bolo ficar pronto menor. Se a massa sofrer altera??es de temperatura enquanto ? assada a libera??o de CO2 pode ser prejudicada, modificando a consist?ncia do bolo. A precis?o no tempo em que o bolo deve ficar no forno ? essencial para a qualidade do produto final.

Detalhes s?o muitas vezes ignorados pelas pessoas, muitos dizem que n?o s?o importantes para o conjunto final, mas na gastronomia s?o eles que importam. Caracter?sticas sutis nos mais diversos alimentos v?m das fontes mais distintas, uma prova disso s?o os temperos, ainda muito usados na cozinha. A Qu?mica ? a ci?ncia que estuda os detalhes, e por isso que caminha lado a lado com a culin?ria, aprender a valorizar os detalhes ? uma forma de abrir portas para novas possibilidades. Isso motiva o estudo da Qu?mica, a busca por novos caminhos nunca explorados. Quanto mais perto olhamos para esse detalhe, mais longe conseguimos enxergar.

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