El chocolate observado por la ciencia (artículo de divulgación científica)

El chocolate observado por la ciencia (artículo de divulgación científica).

Por Jorge Delgado^[1]

Existen muchos datos interesantes e incluso “extraños” del chocolate, como el hecho de que existe una alta correlación entre la cantidad de chocolate que consume un país con la cantidad de premios Nobel que tiene1. Este “comportamiento” ilustra bien dos puntos: 1) El chocolate tiene moléculas que permiten un mejor desarrollo o mantenimiento de las capacidades cognitivas… ¡O el chocolate no tiene nada que ver, pero los países que lo consumen son economías que permiten el desarrollo de las capacidades cognitivas, por su dieta, economía, clima o cualquier otro factor! 2) La cantidad de datos existentes del chocolate es enorme, tanta que pueden hacerse inferencias “extrañas” o poco convencionales. Desde el punto de vista fisicoquímico también: El chocolate es una mezcla de triglicéridos, polifenoles y azúcares. Se adiciona algún emulsificante como la lecitina ó proteínas de la leche para poder formar precisamente una emulsión, ya que los triglicéridos son muy poco solubles en agua. La emulsión y los azúcares son los que le dan al chocolate su nombre y fama, ya que, sin ellos, la pasta que produce el grano de cacao fermentado y tostado no es dulce ni especialmente agradable. Por otro lado, el valor nutritivo del chocolate reside precisamente en esta pasta: flavonoides y otros polifenoles y el residuo del ácido oléico, un ácido monoinsaturado, en la mayoría de los triglicéridos que lo forman2.

Hay mucha información sobre la organización de estos triglicéridos en sus fases cristalinas: más del 60% del chocolate puro, sin azúcar, lactosa ni emulsificantes añadidos está formado por una mezcla mayoritaria de tres triglicéridos nombrados a partir de los residuos de los tres ácidos grasos que los componen: “O: oléico”, “P: palmítico” y “S: esteárico”. Los triglicéridos mayoritarios son “POS”, “SOS” y “POP”, con porcentajes en peso en el chocolate de 35, 23 y 15; respectivamente. Las fases del chocolate más comunes que forman esta mezcla de triglicéridos determinadas por rayos X se nombran con letras griegas; de menor a mayor temperatura, entre -5 a 34°C aproximadamente, se nombran como γ, α, β´ y β. La nomenclatura no es general debido a la gran cantidad de fases “extra” que pueden determinarse en una mezcla con muchos componentes.

Hay dos fases en los que cristalizan los triglicéridos del chocolate a alta temperatura; una de las cuales corresponde a la fase blanquecina que es más estable a temperatura ambiente (β´; entre 20 y 27°C) y la otra es la fase que pretende obtenerse cuando se comercializa el chocolate y que se obtiene a una mayor temperatura (β; entre 29 y 34°C). Es interesante hacer notar que mucha de la información publicada está dirigida al proceso mismo de lograr un buen producto para la venta, que incluye la necesidad de que los triglicéridos cristalicen en una de las fases β’ que no son estables a temperatura ambiente pero que son más agradables a la vista por su aspecto y propiedades organolépticas. La cristalización del chocolate comercial ocurre tradicionalmente por un proceso llamado “temperado”. Sin este proceso, el chocolate cristaliza muy lentamente y en una fase brillosa, totalmente inconveniente para la venta.

Cuando el temperado no ocurre correctamente o el producto se somete a temperaturas mayores de ~25°C por varias horas, empieza a ocurrir un fenómeno económicamente indeseable pero muy interesante desde el punto de vista fisicoquímico: se forma nuevamente la fase β´; observándose regiones de aspecto blanquecino sobre la superficie. Algunos aspectos de este fenómeno, conocido como “floración de grasa” (“fat bloom” en inglés), están extensamente descritos en la literatura, pero algunos otros aspectos no son estudiados básicamente porque no tienen relevancia directa para evitarlo, preocupación común en la industria porque evidentemente vuelve desagradable el aspecto del chocolate y el producto debe retirarse del anaquel.

La descripción de estos patrones en la literatura difiere en cuanto a su forma y razón de formación, composición y crecimiento. Aún más: Los patrones que más comúnmente se encuentran en la literatura no son los que más fácilmente se observan durante el fenómeno de floración de grasa. El autor de este artículo de divulgación, junto con otros colegas ha publicado un artículo5 (Spontaneous Pattern Growth on Chocolate Surface: Simulations and Experiments, Jorge Delgado, Claudia Ferreiro-Córdova and Alejandro Gil-Villegas, Frontiers in Physics, 643355, V. 9, April 2021, doi: 10.3389/fphy.2021.643355) en donde se describe la necesidad de permitir fluctuaciones importantes de la temperatura para producir los patrones más comunes. Un aspecto destacable de este trabajo es el hecho de poderse explicar el crecimiento del patrón por medio de la ecuación de Avrami: una función de crecimiento exponencial fuertemente acotado a tiempo largos por medio de un argumento con el tiempo elevado a una potencia con valores entre 1 y 4. Dicha ecuación pretende capturar la cinética de aparición de una nueva fase que crece a partir de la creación de núcleos de la nueva fase cuya existencia es modulada por el crecimiento de dichos núcleos.

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