Utilizamos una fruta de temporada (membrillo), y estudiamos la química de uno de sus hidratos de carbono (pectinas), para explicar los procedimientos, técnicas y tecnologías necesarias para obtener un producto natural, saludable y de fácil conservación de forma sencilla, segura, económica y reproducible (dulce de membrillo). Las propiedades ácidas del jugo de limón y las propiedades higroscópicas de sacarosa favorecerán las interacciones intercadena y la gelificación de pectina. La inversión de sacarosa será determinante para mejorar la palatabilidad del producto final. Las sustancias responsables del color y aroma característicos aparecerán durante la caramelización de la fructosa generada.
FRANCISCO ROJAS MELGAREJO
IES Dos Mares. San Pedro del Pinatar. (Murcia)
- Introducción
- Objetivo
Esta práctica puede presentarse tanto a estudiantes de ESO o FP básica, como a alumnos de Bachillerato de Ciencias y Tecnología, dependiendo del grado de dificultad con que se presente a los estudiantes y de la rigurosidad de los resultados que se pretenden obtener.
Objetivos generales:
1. Iniciar a los alumnos en las tareas del trabajo científico.
a. Búsqueda de información.
b. Aprender a aprender.
c. Elaboración del diseño experimental.
d. Modificación y/o adaptación del diseño experimental inicial en función de las dificultades y/o nuevas preguntas surgidas.
e. Discusión de los datos obtenidos y obtención de resultados.
f. Elaboración del informe final.
g. Utilización de nuevas tecnologías de la comunicación e información.
2. Dar a conocer nuestra Huerta como patrimonio natural y cultural de nuestra Tierra.
3. Diseño de una práctica de laboratorio sencilla, segura, económica y reproducible, adecuada para alumnos de diferentes niveles educativos.
4. Descubrir en un producto artesanal propio de nuestra huerta, toda la Química que encierra y cómo este conocimiento se ha transmitido de generación en generación.
Objetivos específicos:
1. Elaborar una carne o dulce de membrillo.
2. Pretratamiento de la materia prima inicial y acondicionarla para el proceso final a que será sometida.
3. Establecer unas condiciones de reacción que permitan realizar la reacción de gelificación en condiciones óptimas.
4. Preparar un medio de trabajo en unas determinadas condiciones de reacción que serán controladas para asegurar que éstas no varían a lo largo de todo el proceso.
5. Control de las condiciones de ensayo para garantizar la no descomposición de las materias primas utilizadas y la no generación de productos no deseados.
6. Determinar el momento final de la reacción y establecer las condiciones de almacenado.
- Duración aproximada
Aproximadamente se requerirán 2 ó 3 sesiones lectivas en laboratorio de 55 min cada una.
- Materiales y equipos
Reactivos: Membrillo natural (Cydonia oblonga), limones y azúcar blanco.
Equipos: Exprimidor, batidora de vaso, medidor de pH Checker®Plus HI98100 con electrodo de pH HI1271 (opcional para control del pH del limón), placa de inducción portátil, waterproof digital multi thermometer TP3001, cronómetro de laboratorio KKF002, cuchillo.
- EPI necesario
Sí
Mascarilla reglamentaria que debe utilizarse en todo momento en los centros educativos.
- Descripción o procedimiento
1. Lavar los membrillos a fondo con agua del grifo para eliminar la capa vellosa superficial protectora.
2. Eliminar cualquier punto negro presente en la piel para evitar que aparezcan irregularidades a la vista y al paladar en el producto final procesado.
3. Con un cuchillo, cortar cada membrillo en cuatro trozos aproximadamente iguales (La dureza de este fruto desaconseja cualquier manipulación adicional para eliminar el corazón de pepitas de su interior). No pelar los membrillos.
4. En una olla, cubrir los trozos de membrillo cortados con agua del grifo y cocer durante 40 minutos, a una temperatura entre 95-100 ºC, pero evitar un intenso burbujeo que produzca derrames. Comprobar la dureza de la fruta con un cuchillo hasta alcanzar el punto de reblandecimiento deseado.
5. Separar los trozos de fruta del agua de cocción y dejar enfriar a temperatura ambiente durante diez minutos. Recoger el agua de cocción filtrada y guardar en el frigorífico hasta nuevo uso.
6. Con un cuchillo, eliminar el corazón de pepitas y comprobar la ausencia de cualquier resto leñoso.
7. Pesar los trozos de fruta provistos de su piel en una balanza y anotar la masa.
8. Cortar varios limones y exprimirlos con un exprimidor. Se requieren 100 mL de jugo de limón por cada 750 g de membrillo a procesar.
9. Homogeneizar el membrillo en una batidora. Añadir la fruta en trozos pequeños, poco a poco, con intervalos de intensa agitación entre adición y adición. Facilitar esta etapa, añadiendo el jugo de limón y si fuera necesario un poco de agua de cocción. Almacenar la jarra de la batidora con la masa de fruta homogeneizada en el frigorífico, durante toda una noche.
10. Trasvasar la masa de fruta se a una olla.
11. Pesar el azúcar (80 % de la masa de fruta), añadir, mezclar vigorosamente hasta conseguir una mezcla homogénea y calentar lentamente hasta una temperatura próxima a los 100 ºC. Agitar continuamente durante 40 minutos y evitar intenso burbujeo en la masa de reacción (Peligro: quemaduras). Si es necesario, bajar la temperatura un poco.
12. Dejar enfriar el producto final obtenido durante 5 minutos, trasvasar a un recipiente de polipropileno y guardar en el frigorífico hasta servir.
13. Presentación final.
- Hoja con cuestiones y preguntas
- Gestión de residuos
En esta práctica no se generan residuos que deban ser tratados de forma especial. Sólo se generarán residuos de alimentos que se eliminaran en el contenedor de orgánicos.
- Bibliografía
Rojas-Melgarejo, F. (2019). Nuestra huerta. ¡Mucha química para comérsela! Una aproximación a la química de alimentos para estudiantes de ESO y Bachillerato. An. Quím., 115 (5), pp: 429-434.
- Imágenes
Imágenes de la práctica
- Vídeo