¿Por qué salta el aceite al freír los alimentos?

in StemSocial2 months ago
Saludos queridos amigos. ¿A quien no le gusta un crujiente pollo broaster, unas papas fritas o unas empanadas? Pero también sabemos que este tipo de preparaciones lleva consigo el freído de los alimentos, un proceso del que seguro todos detestamos que comiencen a saltar finas gotas de aceite caliente cuando incorporamos los alimentos al sartén.

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Fuente: Pixabay.com, CC0.


Esto es algo que todos sabemos que ocurre y es un poco difícil de controlar, el concejo de mi madre era no aventar el alimento al sartén sino colocarlo con cuidado, otro consejo es tratar de secar el alimento con papel absorbente para retirar el exceso de agua o ponerle una tapa al sartén, y seguro los amantes de la cocina tendrán su truco.

¿Pero por qué pasa esto?

La respuesta corta es que el agua contenida en los alimentos se vaporiza casi instantáneamente al entrar en contacto con el aceite caliente, con lo que se forman burbujas de vapor que al explotar proyectan el aceite en todas direcciones. Pero vamos a analizar un poco más este odiado efecto, ya que tiene que ver con las propiedades físicas y químicas de las dos sustancias implicadas, agua y aceite.

Al freír los alimentos la intensidad del efecto pude ser variable dependiendo de la humedad de los mismos, puede ir desde la formación leve de burbujas hasta la formación de salpicaduras violentas que van acompañadas de un ruido que nos ponen los pelos de punta denominado crepitación; este término ha referencia a la generación de sonidos repetidos, rápidos y secos, como el de la sal en el fuego[1].

Aunque coloquialmente nos referimos a que salta el aceite, lo correcto sería decir que salta el agua que cae sobre el aceite, y como consecuencia, arrastra parte del aceite. Es un proceso que todos conocemos pero hagamos esta comparación, procediendo con mucha precaución, vamos a calentar un poco de aceite en un sartén, y una vez caliente agregamos una gota de agua, lo que observamos se describe en la siguiente imagen animada.

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Salpicaduras al caer una gota de agua en aceite. Fuente: @emiliomoron.

El resultado es el esperado, al caer la gota de agua inmediatamente hay una reacción violenta que expulsa gotas de aceite en todas direcciones y escuchamos el característico sonido producido al freír. Pero veamos qué pasa si actuamos ahora de forma contraria, y calentamos primero un poco de agua, y cuando observemos que alcanza su punto de ebullición dejamos caer una gota de aceite.

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Gota de aceite al caer sobre agua caliente. Fuente: @emiliomoron.

Pues el resultado es que no ocurre nada, como vemos las gotas de aceite sobre agua caliente permanecen sobrenadando en la superficie, no hay proyección de material ni ruido.

Para explicar esta diferencia al invertir el proceso, lo que viene a explicar porque salta el aceite, debemos recurrir al análisis de tres propiedades de estas dos sustancias: la miscibilidad, la densidad y el punto de ebullición.

Describamos por separado estas tres propiedades.

Miscibilidad

La miscibilidad se refiere a la capacidad de algunos líquidos de mezclarse en cualquier proporción, formando una disolución[2].

Y es un hecho bien conocido que estas dos sustancias no se mezclan, esto se debe a la estructura molecular de ambas moléculas, por lo que se dice que son inmiscibles.

Los aceites, así como las grasas, están constituidos por moléculas denominadas triglicéridos, que son triésteres de ácidos grasos, es decir ésteres de glicerina y ácidos orgánicos de cadena larga, y por la forma de esta molécula es una sustancia de carácter apolar. Los aceites están formados por diferentes cantidades y tipos de ácidos grasos, saturados e insaturados, por lo que no podemos hablar de él como una sustancia pura sino más bien de una mezcla de varias.

Por el contrario, el agua es una sustancia pura constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, en la cual, los electrones de los hidrógenos se hayan desplazados hacia el átomo de oxígeno, concentrando la densidad electrónica sobre este átomo y confiriéndole polaridad a la molécula, es decir, aparece un polo negativo.

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Influencia de la polaridad de las moléculas en la miscibilidad del agua y el aceite. Fuente: @emiliomoron.

La polaridad de las moléculas influye en la miscibilidad de las mismas, por ello un refrán químico expresa “lo semejante disuelve lo semejante”, lo que se refiere a que sustancias con moléculas polares se disuelven en sustancias polares, como etanol en agua, pero entonces las sustancias apolares como el aceite no se disuelven bien en disolventes polares. Por eso cada sustancia parece repeler a la otra, ya que tienen más afinidad por mantenerse juntas que por mezclarse, haciendo que ellas sean inmiscibles.

Densidad

Otro hecho conocido es que las dos sustancias también tienen diferente densidad. Como muchos bien sabemos, la densidad del agua a temperatura ambiente es aproximadamente 1 g/cm<sup<3 y los aceites de uso en la cocina pueden tener una densidad que oscila entre 0,9 y 0,93 g/cm3[3]. Por ello vemos, como en la imagen anterior, que si vertimos aceite sobre agua este queda arriba, ya que es menos denso flotara sobre el agua, pero si procedemos de forma contraria, y vertimos agua en aceite, el agua se hundirá. Una forma sencilla de experimentar la diferencia de densidad de estos dos líquidos es haciendo este sencillo experimento: podemos tomar un recipiente con aceite y colocar un cubo de hielo; como el agua en forma sólida es ligeramente menos densa, el hielo flota sobre el aceite, pero a medida que este va fundiendo, el agua líquida se va depositando en el fondo del recipiente, como podemos observar en la siguiente figura.

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Diferencia de densidad entre el aceite, hielo y agua. Fuente: @emiliomoron.

Temperatura de ebullición

El otro aspecto a discutir es el punto de ebullición de las sustancias, o bueno, principalmente el punto de ebullición del agua; ya que del aceite no tenemos una temperatura de ebullición propiamente, este puede alcanzar temperaturas entre los 150 y 180 °C al freír[4], por encima de eso comienzan a descomponerse, es por eso que cuando dejamos un sartén solo con aceite mucho tiempo sobre el fuego, vemos como comienza a formarse gran cantidad de humo, correspondiente a la vaporización de las grasas con los puntos de ebullición más bajo, recordemos que el aceite es una mezcla de varias sustancias similares, así que más bien corresponde hablar de otro tipo de temperatura, la temperatura de humo.

El agua por su parte, por ser una sustancia pura, hierve a una temperatura constante de aproximadamente 100 °C si estamos en zonas a nivel del mar, una temperatura de ebullición mucho menor de la que se puede alcanzar al calentar el aceite para freír. Por lo que se vaporizará rápidamente si la agregamos en un sartén con aceite caliente.

Juntemos los hechos

Ahora bien, veamos cómo influyen las tres propiedades de las sustancias que hemos comentado para dar la explicación del fenómeno que nos interesa, por qué salta el aceite.

Cuando tenemos un sartén con aceite digamos a 150 °C, por la diferencia de densidad de ambos líquidos, la tendencia del agua es hundirse en el aceite, sumergiéndose en un medio con una temperatura mayor a la de su punto de ebullición, por lo que el agua hierve de forma súbita, y como el agua es inmiscible en el aceite, en lugar de dispersarse se forma una gota donde el agua se vaporiza de forma localizada, y al explotar arrastra consigo algo de aceite.

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Burbujas de vapor de agua al freír los alimentos. Fuente: @emiliomoron.

La conjugación de estas tres propiedades son las responsables de que “salte el aceite”, fíjense que si retiramos solo una de ellas, no sucedería esto. Por ejemplo, si el agua no fuese más densa que el aceite (pero si inmiscible y con menor punto de ebullición), de forma que flotara sobre este en lugar de hundirse, la vaporización súbita ocurriría en la superficie y no produciría la proyección de aceite a todos lados, algo similar a lo que ocurre cuando cae una gota de agua sobre una plancha de metal muy caliente.

Por otro lado, si el agua tuviera mayor punto de ebullición (manteniendo lo inmiscible y mayor densidad), solo se hundiría sin hervir en el aceite, sin mostrar un llamativo efecto; muy similar a lo que ocurre al agregar la gota de aceite al agua caliente, solo vemos que la gota se mantiene sin hervir. Y si en último caso, si el agua y aceite fuesen miscibles entre sí, manteniendo la diferencia de densidad y el punto de ebullición, el salto de aceite se vería disminuido por la dispersión del agua en el seno del aceite.

Conclusión y aporte

El post nos permite socializar como las propiedades de las sustancias influyen en los fenómenos cotidianos, permitiendo discutir como desde la estructura de las moléculas hasta las propiedades fisicoquímicas de las sustancias influyen en el hecho observado.

Pero este análisis también tiene otras aplicaciones, ya que el aceite que se proyecta y sale disparado en todas direcciones es un gran peligro porque incluso pueden alcanzar nuestro rostro, y sabemos que está muy caliente, así que es la causa de que debemos tener precaución al freír los alimentos.

También es la razón de que no se recomiende utilizar agua para apagar un incendio producto de la inflamación del aceite; por un descuido un sartén con aceite puede comenzar a arder, y si por nervios corres a rociarle agua para sofocarlo solo empeoras las cosas, haciendo que finas gotas de aceite salten con mucha violencia, y se encienda este vapor provocando una gran llamarada.

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Llamarada por la imflamación de los vapores del aceite. Fuente: Pickpik.com, imagen de uso libre.

Lo mejor es cubrir el sartén con su tapa o con un paño húmedo (bien escurrido, no chorreando agua) y retirarlo de la cocina. Así al consumirse el oxígeno el fuego se apagara.

Como vemos, gracias a que el aceite puede calentarse a una temperatura mayor que la del agua y por la inmiscibilidad de ambos líquidos, freír los alimentos nos brinda un método de cocción muy rápido, además de sabroso, pero la ciencia detrás de este método de cocina también nos permite establecer relaciones entre la estructura y propiedades de las sustancias, que son la base de las medidas de seguridad en la cocina.


Bueno amigos, espero que les haya gustado el post. Y recuerden, así como en el laboratorio, en la cocina hay sustancias y métodos que requieren atención, no por cotidianos debemos ser descuidados. ¡Hasta la próxima!


Referencias

  1. Real Academia Española. Crepitar.
  2. Wikipedia.com. Miscibilidad.
  3. Aceite de las Valdesas. ¿Cuál es la densidad del aceite?
  4. Wikipedia.com. Fritura

Las formulas, reacciones y estructuras químicas indicadas fueron elaboradas por el autor en Microsoft PowerPoint.

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Saludos amigo @emiliomoron. Estoy de acuerdo contigo gran análisis el cual no va permitir socializar como las propiedades de las sustancias influyen en los fenómenos y como están estructuradas las moléculas y las propiedades fisioquimicas, es muy importante como lo dices tener precausion al momento de freír un alimento ya que contienen cierta porción de agua y al tener contacto con el aceite caliente nos puede chispear aceite hacia el rostro y lesionarnos. Éxitos amigo

Hola amiga @sandracarrascal. Gracias por tu consideración, ciertamente que las propiedades de las sustancias determinan mucho el comportamiento que observamos en cotidianamente, y ya pasa como muy común, por eso hay que tenerlas en cuenta para prevenir accidentes. Saludos!

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Muchas gracias amigos!

Saludos @emiliomoron, extraordinaria entrega la que nos acabas de compartir, muy didácticas las imágenes las cuales respaldan el excelente fundamento químico que realizas sobre la interacción del agua y el aceite al momento de freír. Felicidades y nos seguimos leyendo.