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Complemento Teórico BIOFÍSICA Dra. Mariana Vensaus
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PROGRAMA
- Temperatura. Termorreceptores. Propiedades termométricas. Equilibrio térmico.
Temperatura y vida. Procesos termodinámicos. Gases ideales.
- Intercambios de calor: Calor. Conducción. Convección. Radiación.
- Primera ley de la termodinámica: Conservación de la energía. Calorías consecuencias.
Capacidades caloríficas. Procesos adiabáticos. Balance energético de los seres vivos.
Regulación de la temperatura corporal.
- Segundo principio de la termodinámica: Formulaciones para los procesos reversibles.
Entropía. Formulaciones para los procesos irreversibles. Bioenergética
Bibliografía Principal
- Parisi Mario, Temas de biofísica, Ed. Mc Graw Hills México. 2004 cap 2
Bibliografía Complementaria
- Cromer Alan H. Física para las ciencias de la vida. Editorial Reverté S.A. Barcelona. 1998
cap 11 y 12
- Guyton Hall Tratado de fisiología Medica Ed Mc Graw Hill Unidad XIII
- Cussó F., López. C. y Villar R. Física de los procesos biológicos. Ed. Ariel. Barcelona. 2004
cap 8 al 10
- Bueche F.J. Jerde D.A. Fundamentos de física Ed McGraw Hill México 4° Ed 1996 cap 11 al
13
- -Saldana Caro V., Melgarejo Sabelle N., Física, apuntes para la preparación de la Prueba
de Selección Universitaria 2ª edición, 2010 Universidad de Chile
- -Buecher F. J. Física general, novena ed. Mc Graw Hills Interamericana Editores 2001
Mexico
- -Chang R., College W. Química Séptima edición Mc Graw Hills Interamericana Editores
2002 Colombia
(el complemento teórico es un auxiliar de la bibliografía)
Complemento Teórico BIOFÍSICA Dra. Mariana Vensaus
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COMPLEMENTO TEORICO:
TEMPERATURA Y CALOR- TERMODINAMICA
Calor
1 Kilocaloría ( 1 Kcal ) : Es la energía que hay que entregarle a 1 Kg de agua para que
aumente su temperatura en 1 ºC.
1 Kcal = 1000 cal. 1 Kcal = 4186 Joules
TERMODINÁMICA
Ciencia que estudia las relaciones entre el calor y otras formas de energía, dentro de un
determinado sistema, y entre el sistema y su entorno.Es el estudio de los cambios de
energía (o transferencias) que acompañan a los procesos físicos o químicos. La información
termodinámica permite predecir si una reacción química o proceso físico en particular
puede llevarse a cabo en condiciones específicas.
Sistema: Parte específica del universo, separada del resto (entorno) por límites reales o
imaginarios (frontera).Conjunto de elementos en interacción, estructurados y con finalidad
propia.
Parte del universo que aislamos real o imaginariamente para su estudio.
Alrededores ( o entorno) : Todo lo que se encuentra fuera del sistema
Clasificaciones de sistemas.
Abiertos: Los que intercambian Materia y Energía con el entorno. Ej.: Organismos vivos.
Cerrados: Los que permiten transferencia de energía, pero no de materia. Ej.: Olla de agua
hirviendo tapada herméticamente.
Aislados: No permiten transferencia ni de materia ni de energía. Ej: Un termo “ideal”.
Límites y sus cambios Si no
volumen Móvil rigido
Flujo de calor Diaterma Adiabática
Flujo de materia Permeable impermeable
SISTEMA AISLADO
Equilibrio :Estado en el que no existen cambios netos, sean físicos o químicos, dentro del
sistema o entre el sistema y el medio. Los procesos descriptos son espontáneos, y se dan
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hasta lograr alcanzar y mantener el estado de equilibrio sin gasto de energía por parte del
sistema
Calor recibido o entregado:
Q = c.m (Tf -Ti )
Q es el calor que recibió o que entregó el cuerpo (cal o en Kcal). Si Q te da ( + ) el cuerpo
recibió calor ( se calentó ). Si Q te da ( - ) el cuerpo entregó calor. ( se enfrió ). Atención con
esta convención de signos porque es importante.
m es la masa del cuerpo.( kg o en g).
Tf y Ti son las temperatura final e inicial que tiene el cuerpo. (en ºC).
ce es el calor específico del cuerpo es una cantidad que me dice cuantas kilocalorías hay
que entregarle a un Kg de una substancia para lograr que su temperatura aumente en 1 ºC.
Sus unidades son :
[ ce ] = calorías o Kcal .
g . ºC Kg . ºC
Q ganado + Q cedido = 0
Ejercicios ejemplo
1.Calcular que cantidad de calor hay que entregarle a una masa de 3 kg de agua para
calentarla de 20 a 100 ºC. Idem para 3 Kg de hierro.
Hago el planteo del calor entregado a cada cuerpo. Para el agua:
Q = c.m (Tf -Ti ) QH2O = 1 Kcal . 3 Kg . ( 100ºC –20ºC ) Q H2O
= 240 kcal
Kg . ºC
Para el hierro: Q = c.m (Tf -Ti ) Qfe = 0,1 Kcal . 3 Kg . ( 100ºC –20ºC ) Q Fe=
24 kcal
Kg . ºC
Pongamos 1 kg de agua a 20 ºC en un recipiente adiabático ( impide la salida de calor),
agreguemos 1 kg de hierro a 80 ºC; después de un tiempo van a estar a la misma
temperatura. ( Tf tendrá que estar entre 20 y 80 ºC ). El fe cede calor y el agua recibe
calor.
Complemento Teórico BIOFÍSICA Dra. Mariana Vensaus
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Q ganado por el H2O = - Q cedido por el Fe
Q ganado por el H2O + Q cedido por el Fe = 0
Entonces
1 kcal . 1 kg . ( Tf – 20 ºC ) + 0,1 kcal . 1 kg . ( Tf – 80 ºC ) = 0 (aplico
distributiva)
kg ºC kg ºC
1 kcal Tf – 1 kcal 20 ºC + 0,1 kcal Tf – 0,1 kcal 80 ºC = 0
ºC ºC ºC ºC
1,1 kcal Tf – 28 kcal = 0 Tf = 25,45 ºC
ºC
La fórmula Q ganado + Q cedido = 0 sirve cuando se ponen juntos 2 cuerpos. Si
fuesen 3, la ecuación quedaría Q 1 + Q 2 + Q 3 = 0. Etc con más cuerpos
2. Calcular la cantidad de calor que hay que entregarle a un cubito de hielo de 50 g
que está a - 30 ºC para derretirlo y obtener agua a 0 ºC.
Q = c.m (Tf -Ti ) = 0,5 cal 50 g . [ 0 ºC – ( -30ºC ) ] Q = 25 cal . 30 ºC Q =
750 cal
ºC g . ºC
Para derretir el hielo se necesitará : Q = m. L = 80 cal / g . 50 g Q
= 4000 cal
La cantidad de calor total que necesito es 750 cal + 4000 cal . Qtot
= 4750 cal
Transmisión del calor
El calor puede viajar de un lado a otro. Hay 3 mecanismos que usa el calor para trasladarse:
conducción, convección y radiación.
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Conducción. Por contacto
Para calcular la cantidad de calor por conducción es la ley de Fourier :
Q = K A T1 - T2
t Δx
Q/t es la cantidad de calor transmitida por unidad de tiempo. Flujo de calor en Kcal/seg o
en Joule/seg.
( 1 Kcal son 4186 Joule. Y Joule/seg es Watt , así que el flujo de calor en realidad es la
potencia transmitida). K es el coeficiente de conductibilidad, distinto para cada substancia.
A es el área en m2. T1 y T2 son las temperaturas en los extremos en °C. Hay que colocarlas
de manera que T1 –T2 dé + . ΔX es la longitud o el espesor de la pared en metros.
Convección:
La forma de transmisión de calor por convección es propia de los fluidos, por ejemplo, en
nuestro caso el aire o el agua. Por efecto de la variación de su peso debido a un aumento o
disminución de temperatura, se establece en ellos una circulación permanente y continua.
Ese movimiento del fluido produce, entonces, la transferencia del calor por convección, que
se orienta desde los puntos calientes a los fríos.
Radiación
La forma de transmisión del calor por radiación se produce en el vacío igual que la radiación
de la luz en forma de ondas electromagnéticas. De esa manera el proceso de transferencia
de calor por radiación no esta vinculado a soporte o vehículo material alguno, no pudiendo
ser explicado como en los casos anteriores en términos de moléculas que chocan o se
desplazan.
Se define entonces la radiación térmica como la transmisión de calor de un cuerpo a otro
sin contacto directo, en forma de energía radiante. Entonces un cuerpo caliente transforma
una parte de su contenido de calor en energía radiante sobre su superficie, la cual se emite
en forma de ondas, que al ser absorbidas por otro cuerpo, se manifiesta en forma de calor.
Se desprende de ello que para que la energía radiante pueda ser convertida en calor es
necesario que sea absorbida por una sustancia.
Todos los cuerpos absorben y además emiten energía radiante, dependiendo de la
temperatura a que se encuentren y de sus características físicas. El cuerpo negro es un
cuerpo ideal que emite y absorbe el máximo el calor por radiación. Por ello cuando un
cuerpo esta constituido por superficies oscuras, emite y absorbe el calor por radiación en
gran proporción, ocurriendo todo lo contrario cuando se trata de cuerpos de superficies
blancas o brillantes.Los cuerpos calientes emiten mayor cantidad de calor que los fríos,
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habiendo un continuo intercambio de energía radiante entre las sustancias que se
encuentran a distintas temperaturas.
A su vez, la energía que se intercambia puede ser de dos maneras:
• Calor: surge de la diferencia de temperatura y puede ocurrir por conducción, convección o
radiación;
• Trabajo: surge de la acción de fuerzas
El proceso de transferencia de calor del sistema con los alrededores continúa hasta que se
llega al equilibrio térmico que es cuando ambos (sistema y alrededores) alcanzan la misma
temperatura.
El flujo de calor siempre se da desde el cuerpo que se encuentra a mayor temperatura al de
menor temperatura
Llamaremos:
q = flujo de calor
W = trabajo
E = energía
PRIMER LEY DE LA TERMODINÁMICA:
También conocida como Ley de conservación de la energía: “La Energía (E) no se crea ni se
destruye solo se transforma”.
El estado térmico de un sistema se define por un conjunto de condiciones, como: T( temp.),
P (presión), composición, estado de agregación.Las propiedades de un sistema, por ejemplo:
P, T, E, son funciones de estado y por lo tanto el valor de la función depende únicamente del
estado inicial y final del sistema y no del proceso o ruta por el cual se produjo el cambio.
Matemáticamente la 1ra Ley se expresa de la siguiente manera:
E = q + W
Donde: E = E final – E inicial: Es la energía interna de una cantidad específica de sustancia, es
decir representa toda la E que contiene dicha sustancia (E cinética, de atracción, de repulsión,
de enlace, etc). E es una función de estado.
Variables de proceso q y W ; variables de estado P,V,y T
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Por ejemplo: si un litro de agua se encuentra a 20º C y varío la temperatura, cambiará
el estado del sistema y por lo tanto varía su E interna, pero si después vuelvo a enfriar
y llego nuevamente a 20º C, entonces E = 0, porque el estado final e inicial es el
mismo.
q = calor
W = trabajo
por convención:
• q es (+): cuando el sistema absorbe calor a los alrededores
• q es (-): cuando el sistema libera calor a los alrededores
• W es (+): cuando los alrededores hacen trabajo sobre el sistema
• W es (-): cuando el sistema hace trabajo sobre los alrededores
• E es (+): cuando el sistema absorbe E de los alrededores: endergónico
• E es (-): cuando un sistema libera energía durante el proceso: exergónico
La unidad del E, E, q y W, es el Joule (J) o sus equivalentes
4,18 J = 1 cal
1000 cal = 1 Kcal
Ahora: ¿cómo calculo q y W?
W = - Pexterna V = - P externa (V2-V1)
Por lo tanto:
• Proceso de Expansión: V2 > V1, entonces V es (+) y W es (-): el sistema hace trabajo
sobre los alrededores.
• Proceso de Compresión: V2 < V1, entonces V es (-) y W es (+): los alrededores hacen
trabajo sobre el sistema.
• Proceso isocórico: V = cte, entonces V = 0 y W = 0. Por lo tanto, E = q
Con respecto a q, se calcula de diferentes maneras dependiendo de la situación:
• Cuando en el proceso no hay cambio de estado, se calcula el calor sensible:
Calor sensible: q = m . Ce . T
Donde: m = masa
Ce = calor específico de la sustancia: es la cantidad de E que se necesita para
incrementar en 1º C, 1g de sustancia. Por ejemplo: Ce H2O líquida = 1 cal/g oC
T = T2 – T1
• Cuando en el proceso hay un cambio de estado, se calcula el calor latente:
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Calor latente: q = m . Hvap
Donde: m = masa de la sustancia que cambia de estado
Hvap = entalpía de vaporización: es la cantidad de calor que debe suministrarse a 1g (o 1
mol) de sustancia para producir el pasaje de estado a T cte.
Calor latente de vaporización del agua (relacionado con la transpiración del cuerpo
humano):
Hvap H2O = 540 cal/g
• Las distintas actividades que realizamos generan distintos gastos calóricos:
Actividad Metabolismo
Dormir 60 Kcal / h
Permanecer sentado 100 Kcal / h
Actividad ligera: comer, quehaceres
domésticos 200 Kcal / h
Trabajo moderado: caminar, jugar al
tenis 400 Kcal / h
Correr a 15 Km/h 1000 Kcal / h
Ciclismo (carrera) 1100 Kcal / h
La densidad calórica de un alimento es la relación entre el volumen y las calorías de este.
= Q/g
Es un parámetro, para seleccionar y determinar las proporciones de los distintos alimentos
para la confección de distintos tipos de dietas Existen tablas confeccionadas que
proporcionan la información por ej la cantidad de Kcal / 100g de alimentos
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA:
La información termodinámica me permite predecir si una reacción en particular
puede llevarse a cabo en condiciones específicas.
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Si el proceso puede ocurrir se dice que la reacción es espontánea. En caso contrario se
dice que es no espontánea
Los dos factores que determinan si una reacción es o no espontánea son:
• La entalpía (H): calor liberado o absorbido por el sistema
• La entropía (S): mide el estado de desorden del sistema. A mayor desorden, mayor entropía
Ambas son funciones de estado
La segunda ley dice: “en los cambios espontáneos el universo tiende hacia el estado
de mayor desorden”.
Entalpía (H): son las variaciones energéticas en forma de calor que se producen en un
proceso. Puntualmente en las reacciones químicas lo denominamos entalpía de reacción y se
define de la siguiente manera:
Hor = (n . Hofprod) – (n . Hofrvos)
Donde H fprod y H frvos: es la entalpía de formación de los productos y reactivos
respectivamente n = moles
El H f de una sustancia es la cantidad de calor que se absorbe o se desprende al formarse 1
mol de sustancia compuesta a partir de las sustancias puras simples correspondientes. Por lo
tanto para toda sustancia pura simple el Hof = 0
Existen tablas donde se indica el Hof de sustancias (o: significa que se encuentra en
condiciones estándar: 25º C y 1atm de presión)
Cuando Hr > 0, el proceso es endotérmico, por lo tanto H prod > H rvos
rvos
prod
Hr
Eact
E
Grado de avance
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Cuando Hr < 0, el proceso es exotérmico, por lo tanto H prod < H rvos
Ej: Dada la reacción A + B C + D
Hor = (HofC + HofD) – (HofA + HofB)
Combustión: CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O
Plantea cómo calcularía el Hor de la reacción de combustión
Entropía (S): son las variaciones en el desorden que se producen en un proceso.
Puntualmente en las reacciones químicas lo denominamos entropía de reacción y se define
de la siguiente manera:
Sor = (n . Soprod) – (n . So
rvos)
Los valores So se tabulan en unidades de J/(mol.K). Por lo tanto Sor posee la unidad J/K
En general: S sólidos < S líquidos < S gaseosos
Por ejemplo: N2H4(l) + 2H2O2(l) N2(g) + 4H2O(g)
Sor = (1 mol . SoN2 + 4 moles . So
H2O) – (1 mol . SoN2H4 + 2 moles . So
H2O2)
El So > 0, ya que el estado gaseoso posee mayor entropía (desorden) que el
estado líquido
rvos
prod
Hr
Eact E
Grado de avance
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La temperatura se expresa en la escala de Kelvin (K), ya que esta es una escala absoluta
donde no existen valores negativos.
T(K) = T(oC) + 273
Energía libre o Energía de Gibbs (G): Es una función de estado y determina si un proceso es
o no espontáneo. Esta función depende de H y S.
G = H – T . S (a T y P cte)
Importante:
G (-) ---------- reacción espontánea
G (+) ---------- reacción no espontánea
G = 0 ---------- sistema en equilibrio
H (+) ---------- reacción endotérmica: durante el proceso el sistema absorbe calor
H (-) ---------- reacción exotérmica: durante el proceso el sistema cede calor
S (+) ---------- aumenta el desorden durante la reacción
S (-) ---------- disminuye el desorden durante la reacción
H S G ¿Cómo favorezco la espontaneidad?
+ + Aumentando la T
+ - + Siempre será no espontánea
- + - Siempre será espontánea
- - Disminuyendo la T
TEMPERATURA Y VIDA
El hombre como sistema Termodinámico
Definición del hombre como sistema termodinámico, basado empíricamente en las siguientes
premisas:
Premisa 1: El hombre es un sistema capaz de transformar un tipo de Energía (E) en otra.
Premisa 2: La masa corporal de un hombre adulto sano está constituida
fundamentalmente de agua.
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Premisa 3: A pesar de su variedad, cada célula del cuerpo posee una frontera que la limita
con el medio que la rodea.
Premisa 4: El hombre recibe del medio y maneja en su interior un flujo continuo de
información, codificada en diversos tipos de señales
Premisa 5: El hombre intercambia con el exterior materia y energía, pero manteniendo en
sus parámetros una constancia relativa:
El organismo como sistema termodinámico.
El hombre: Un sistema abierto en estado estacionario.
Para que el sistema conserve materia y energía (agua y calor en parámetros
“constantes”) debemos contemplar un gasto de energía . Un sistema en estado
estacionario mantiene constantes sus propiedades pese a la existencia de intercambios
de materia y/o energía con el medio, lo que implica un gasto de energía, es decir,
mientras tenga la capacidad de realizar un trabajo.
Definición de Energía: Capacidad del sistema para realizar un trabajo.No se crea ni se
destruye, se transforma=> La Etotal
del Universo es constante.
Formas de Energía
Térmica (calor): Asociada al movimiento aleatorio de los átomos y las moléculas. Su
expresión mensurable es la Temperatura.
Química: Se almacena entre las unidades estructurales de las sustancias. En cada reacción
química la E se libera transformada o convertida en nuevos enlaces.
ATP Adenosina Tri Fosfato Es la molécula almacenadora de energía química por
excelencia, en organismos vivos
Mecánica:
Potencial: Es en función de la posición relativa del objeto con respecto a un punto de
referencia y depende de la fuerza de gravedad.
De presión: Observada en gases y líquidos.
Cinética: Asociada al movimiento de los objetos.
¿El hombre aprovecha toda la energía que consume?
La mayor fuente de energía está en los alimentos que consumimos (a partir de su
degradación).
La energía liberada como calor (Q) no vuelve espontáneamente al sistema, se disipa en el
ambiente (Energía libre, G).
El criterio G es aplicable tanto procesos físicos (compresión o expansión de gases,
difusión de iones, caída de cuerpos, etc.).como químicos (reacciones). Cuando el sistema
está en equilibrio:G = 0
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Gran parte de estas reacciones ocurren en forma espontánea (G < 0), pero también
hay muchas reacciones metabólicas que requieren de energía, ya que no ocurren
espontáneamente. ( por ej en varias fases de la glucólisis donde se necesita ATP para
que la reacción ocurra)
El rendimiento nos habla de la eficiencia de un proceso en términos de cuánta energía
produce, para almacenarla y luego utilizarla .
Además cuanto más irreversible es un proceso, menos eficiente resulta.
( ej. de proceso reversible: agua líquida=>hielo=>agua líquida; irreversible , la clara de
huevo con el calor se desnaturaliza la proteína y no puede revertirse el proceso)
Bioenergética
Organismos autótrofos Consumen energía y materiales proporcionados por el medio
inanimados. Ej.: las plantas que se abastecen de CO2, energía solar, etc.
Organismos heterótrofos: Consumen moléculas que ya fueron producidas por otros
organismos vivos. Ej.: Los animales que consumen hidratos de carbono, grasas, proteínas,
etc.
Los componentes de los alimentos que consumimos sirven para dos fines:
1. Dan bases de sustentación para la biosíntesis de macromoléculas.
2. Proporcionan energía por oxidación, capaz de convertirse en Trabajo.
Fuentes de energía para regular la temperatura
Endotermos : alta tasa metabólica, buen aislamiento térmico (grasa, pelos, etc, peces
también, atun, tiburón, insectos voladores)
Ectotermos: tasa metabólica relativamente baja más influencia por intercambio de calor
ambiental
Heterotermos: adoptan diferentes grados de producción de energía
Ej de Procedimientos para controlar la temperatura
• Comportamiento: acciones sensoriales y locomotoras (como por ejemplo el
aumento o disminución de actividades físicas, etc)
• Metabolismo: modulación de producción interna de E y controla su perdida
actuando s/ la circulación: provocando aislamiento o evaporación
(en ambientes fríos, vasoconstricción para mantener el calor en los órganos
necesarios para la supervivencia , respiración superficial , piloerección, tiritar, etc
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y en caso de ambientes cálidos vasodilatación, transpiración para enfriar la piel,
respiración más lenta, relajación, etc, )
• Utilización de medios externos para moderar la temperatura interna, etc. (Como
por ejemplo los baños térmicos, paños fríos , estufas aires acondicionados
ventiladores, incorporación de líquidos o alimentos, tipo de indumentaria, etc)
Se debe considerar que por debajo de 0°C , el agua como disolvente biológico universal se
cristaliza
deshidratación celular
Mas de 45°C se haran cambios irreversibles
Analizando por ejemplo la cocción de los alimentos se puede considerar que los mismos
comprenden dos procesos diferentes . Por un lado se establece la transferencia de energía
calórica al interior de los alimentos, implicando el movimiento de moléculas en el mismo.
Lo que determinaría que es un proceso físico . Y por otra parte se pueden producir
alteraciones o cambios físico-químicos.
Físicas ( apariencia textura y sabor)
1) Volumen:
a. pérdida de agua de constitución,
b. pérdida de materia grasa por fusión,
c. aumento de volumen por rehidratación y expansión de gases.
2) Color:
a. naturaleza del alimento,
b. de su composición química
c. del sistema de cocción
d. el Ph de los pigmentos vegetales
e. la caramelización de azúcares
f. el pardeamiento en estructuras proteicas.
3) Consistencia: Dependen de los efectos sobre :
a. Polisacáridos : gelatinizando y dextrinizando almidón,
ablandamiento de tejidos vegetales
b. proteínas : desnaturalizando y coagulando proteínas.
4) Sabor: ( y aroma) es determinado por las transformaciones
químicas de las sustancias responsables del sabor conseguidas por
el empleo de las técnicas culinarias
a. concentración
b. dilución
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Químicas (vincula las reacciones con la naturaleza química de la
sustancia )
5) Proteínas: según la temperatura los efectos son:
a. Hasta 100 °C, desnaturalización (perdida de solubilidad,
coagulación e inactivación enzimática.)
b. Entre 100 y 140 °C, se produce glicación no enzimática de proteínas
(reacción de Maillard)
c. A más de 140 °C, se produce destrucción de aminoácidos
6) Lípidos:
a. pasan a un estado semisólido hasta la fusión dependiendo de los
ácidos grasos.
b. Luego se deshidrata el glicerol , humea y se descompone
1) Carbohidratos:
a. sacarosa se funde, cambia de color ( se transforma en caramelo a
los 170 °C),
b. Polisacáridos de origen vegetal que contienen almidón
• en un medio acuoso: partir de los 50 °C comienza la gelatinización,
• en un medio de cocción seco se produce la dextrinización, con
cambio de coloración y de sabor
En el tratamiento térmico de los alimentos, se pueden utilizar diversos métodos o tipos de
cocciones en función del sistema calorífico utilizado, materiales empleados, modalidades de
trabajos, características de los alimentos y los resultados que se deseen obtener Los
mismos se clasifican en : medios húmedos (por ej el hervido), medios secos por aire libre
(por ej. parrilla ) o confinado ( por ej. horno) y mixtos
Algunas formas de transmisión de calor y cocción
Horno microondas: Es un proceso llamado de calentamiento dieléctrico donde las ondas
electromagnéticas al rotar de polo + a- y vicecersa, se producen rozamientos y choques,
que son los que elevan la temperatura agitan las moléculas bipolares presentes en los
alimentos, especialmente las del agua, y esta es la que eleva la temperatura. Mayormente
la frecuencia de rotacion es de 915 MHz Esta agitación es un mecanismo físico, simple
movimiento de las moléculas al ritmo de la frecuencia, y no provoca ningún tipo de
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alteración en la composición química (excepto los que son producidos por el aumento de la
temperatura). Las microondas son absorbidas en las capas exteriores de forma similar al
calor de otros métodos.
Parrilla o asado infrarrojos ( calentamiento por radiación y convección) depositan el calor
en una fina capa de la superficie de los alimentos
La olla a presión, es un recipiente hermético para cocinar que puede alcanzar presiones
más altas que la atmosférica, permite subir la temperatura de ebullición por encima de
100 °C hasta unos 130 °C. Para limitar la presión interna tiene una valvula que permite la
salida de vapor. La presión en el interior será la suma de la debida al vapor de agua y al aire,
a cuya presión parcial se debe que a medida que se calienta la olla la presión en el interior
se aleje más y más de la de saturación, lo que impide la ebullición del agua en el interior de
la olla.
Vitrocerámicas a gas: Disponen de unos quemadores con celdillas en estructura de panal de
abeja, que se encuentran debajo del vidrio.
Vitrocerámicas electricas Poseen una resistencia eléctrica bajo el vidrio. El calor se regula
de forma automática, controlando por sí mismas la temperatura mediante
un termostato dependiente de la corriente.
Vitrocerámicas magneticas o por inducción: Consiguen cocinar los alimentos gracias a la
transmisión de energía a través de un campo magnético y cuya agitación magnetica
produce calor Es necesario usar recipientes de metal ferromagnético, con fondo plano, liso
y grueso.
El funcionamiento de un horno solar (cocina solar tipo caja) se basa principalmente en
algunos principios físicos: efecto invernadero, reflectores , conducción, convección y
radiación, dendidad del armazón , volumen de la caja y colores que absorban el calor.