Cocción a baja temperatura, el fuego lento moderno.

Después del flambeado, la última entrada sobre técnicas culinarias que repasamos, tocaba ya otra entrada sobre una de las técnicas que, al igual que el baño maría, comparte instrumental con el laboratorio; el baño termostizado. Aunque la técnica no difiere mucho de la del baño maría y ha sido utilizada desde la antigüedad, en lo que se conoce de toda la vida como cocina a fuego lento, si es cierto que desde hace unos años la cocción a baja temperatura, ha experimentado una serie de avances que la han convertido en una de las técnicas culinarias de rutina en los grandes restaurantes cuyas cartas están llenas de recetas pertenecientes a la recién llamada «nouvelle cuisine». Así que, si quieres conocer que cambios biólogicos, físicos y químicos se esconden detrás de las cocciones a baja temperatura, esta es tu entrada y ya sabes… sigue leyendo! La cocción a baja temperatura es cualquier procedimiento de cocción en el cuál, la temperatura del medio de cocción se iguala o acerca a la temperatura interna final deseada del producto que se cocina. Por regla general, se emplean fuentes de calor de baja intensidad (entre los 45º-85º C) y tiempos de cocción prolongados (entre 8 a 12 horas), que provocan una cocción uniforme a lo largo de todo el alimento, mejorando el «punto» de cocción del alimento, su consistencia, textura y sus características organolépticas. El tiempo necesario para alcanzar esta cocción uniforme, es decir, que la temperatura del medio de cocción se iguale a la temperatura del interior del alimento, depende del espesor, contenido y distrubición de la grasa, temperatura inicial y número de los alimentos introducidos en el baño y obviamente, de la temperatura de partida del baño. Los métodos de cocinado tradicionales emplean temperaturas elevadas por encima del punto de ebullición de los líquidos empleados en la cocción (agua, aceite o jugos varios), debido al efecto ebulloscópico generado por la presencia de la sal y otros compuestos disueltos, durante períodos muy largos si son trozos de carne con mayor tejido conectivo (carnes más fibrosas), pero no

La carne de la izquierda está cocinada en cocción clásica, la de la derecha, por cocción a baja temperatura. Foto: Modernist Cuisine

somete la carne a la misma temperatura, sino que existe un gradiente de temperaturas desde el exterior al interior (el gradiente de temperatura inicial interior desaparece rápido en comparación con el tiempo por conducción), lo que dificulta la precisión en la cocción del alimento (si se deja mucho tiempo se pude quemar o quedar muy seco, mientras que si se retira cuando se observa un cambio de color en la superficie, puede que por dentro esté poco hecho). Con la cocción a baja temperatura, se mantienen en el baño termostizado o Roner, durante períodos largos de tiempo, con una temperatura uniforme inferior a la temperatura a partir de la cuál el alimento comienza a endurecerse y retraerse, es decir se desnaturalizan sus proteínas. Por lo tanto podemos concluir que la carne es más tierna cuando se cocina a 56 ° C durante 12 horas en comparación a cuando se cocina a 60 ° C, durante 3 horas. Además, a diferencia de la cocción clásica, la cocción a baja temperatura tiene lugar a unas temperaturas que no permiten la aparición de la conocida reacción de Maillard, originando una uniformidad en el color y apariencia física del alimento. Además, esto hace que el perfil de compuestos aromáticos cambie sustancialmente (ausencia de compuestos azufrados muy importantes en el aroma) pero no del sabor, puesto que las grasas apenas sufren cambios químicos (oxidación lipídica) y físicos, que hacen que no nos sepa como a «carne cocida o guisada«.

Durante la cocción, se producen varios efectos termodinámicos y cinéticos que provocan cambios moleculares en los alimentos, responsables del aroma, sabor y textura finales. Los cambios observados en la ternura y la dureza de la carne y pescado durante la cocción, son generalmente atribuidos a la desnaturalización de las proteínas presentes en su tejido muscular: proteínas del tejido conectivo (colágeno), del sistema miofibrilar (miosina, actina) y del sistema sarcoplásmatico (mioglobina). Cuando comenzamos a cocinar una carne, a los 40º-60ºC, ciertas enzimas proteolíticas (calpains y cathepsin) provocan por un lado, la coagulación de la miosina del tejido miofibrilar, acumulándose los jugos en el interior de las células y disminuyendo la firmeza de la carne y por otro lado, comienza a coagularse la mioglobina originando un ligero cambio de color hacia el marrón-rosado (por oxidación de hierro (II) en la mioglobina desnaturalizada para hierro (III), paso de la oximioglobina (MbO2) a metamioglobina (MMB +)) que se mantendrá más tiempo cuanto menor sea la temperatura alcanzada (más intensidad de color hacia el marrón pardo oscuro, cuanto menos tiempo se mantenga a mayor temperatura). A partir de los 60ºC, los jugos acumulados comienzan a liberarse (por contracción transversal y longitudinal de las miofribrillas, que será mayor a mayor intensidad de temperatura), aumentando la firmeza y reduciéndose el volumen de la pieza (hasta un 30% del volumen en peso del alimento inicialmente) debido a la mayor evaporación y por contracción del colágeno (se hace más fibroso). Llegando ya a los 80ºC, el colágeno se convierte en gelatina (adquiere una estructura amorfa, soluble en agua), es decir, se solubiliza  y los haces de fibras musculares se separan del perimisio y epimisio (tejido conectivo que las rodea y las separa en paquetes, que sufren distorsiones), aunque siguen firmes por  la desnaturalización de la actina y la contracción del gel formado por las proteínas sarcoplásmicas; es en este momento cuando cuesta más deshacer la carne masticándola (la típica bola de carne intragable). La temperatura mínima de gelificación del colágeno es de 55ºC y su velocidad es menor cuanto menor sea la temperatura de cocción; por eso en la cocción a baja temperatura se requieren tiempos de cocción más largos. En el caso del pescado, la temperatura a la que tiene lugar la desnaturalización de las proteínas del tejido conectivo en el pescado es ligeramente inferior a la de la carne; la estructura primaria del colágeno del pescado muestra un menor contenido en prolina e hidroxiprolina que la carne, estando estos aminoácidos muy relacionados con la estabilidad de dicha proteína frente a la temperatura de cocción. En el cocinado del pescado se busca una coagulación parcial de las proteínas, formando un gel pero manteniendo la estructura viscoelástica inicial del músculo crudo, evitándose la sensación excesivamente fluida o viscosa en boca y la pérdida excesiva de jugos. En el caso del huevo, se ha visto que la coagulación de las proteínas de la yema es resultado de la acción de la temperatura alta (70ºC) a tiempo prolongado (proceso cinético), mientras que en el caso de la clara, el efecto del tiempo apenas tiene efecto sobre el resultado final de la coagulación de las proteínas de la clara, dependiente totalmente de la temperatura de cocción (proceso termodinámico); a 61º C se coagula la albúmina, a 65º C se coagula la livetina, a 70º C los ovomucoides y la yema y a 85º C, la ovoalbúmina (aquí la clara ya es un gel bastante duro) .

En el caso de las verduras, con la cocción a baja temperatura se consigue despolimerizar las cadenas de polisacáridos de las pectinas (altamente fibrosas) y gelatinizar el almidón, haciendo mucho más comestible este alimento sin llegar a producir graves daños sobre la superficie de los alimentos (cómo sí ocurre en el caso de la cocción tradicional, sobre todo a la plancha) que repercuten en la pérdida de nutrientes, aromas y sabores.

Una variante de esta cocción a baja temperatura, es la conocida como cocción al vacío o sous vide (del francés «al vacío«), cuyo principio físico reside en las teorías sobre el flujo calórico de Benjamin Thompson, conde de Rumford. Esta variante fue redescubierta por los científicos de la NASA a través del envío de comida envasada al espacio en 1960 y culinariamente hablando, por Georges Pralus un cocinero francés, que a mediados de la década de 1970, buscaba una nueva manera de cocinar el foie gras (hígado de pato), evitando perder entre el 30 a 50% de su peso original, como solía ser habitual en sus elaboraciones en el restaurante Troisgros en Roanne (Francia). Pralus observó que cuando se cocinaba el foie gras utilizando la técnica del sous vide, este alimento no perdía cantidades excesivas de grasa (menos del 7%) y tenía una mejor textura. Otro cocinero que también trabajo en el desarrollo de la sous vide, fue Bruno Goussault quién además, participó activamente en el desarrollo de equipos de trabajo y la divulgación de la técnica destinada a ser aplicada por otros cocineros.

La técnica del sous vide o cocción al vacío consiste en introducir los alimentos en una bolsa de plástico impermeable, sellada al vacío (en ausencia total o parcial de aire (por debajo de 50 milibares de presión)), que se sumerge en el mismo baño termostizado que en el caso de la cocción a baja temperatura. Se puede lleva a cabo una cocción al vacío indirecta (una vez cocinado, se refrigera inmediatamente después y se recaliente muy brevemente a la misma temperatura que la matenida en la cocción a baja temperatura) o inmediata (se sirve inmediatamente después del cocinado). El hecho de que esté al vacío, facilita la transferencia de calor del baño al interior del alimento  (la difusividad térmica depende de las especies de carne, el tipo de músculo, la temperatura y el contenido de agua, aunque oscila entre 1.2 a 1,6 x10 – 7 m2/s)   y que se puedan marinar mejor los alimentos (si se les introduce en la bolsa los jugos del marinado a elección) pero no repercute más allá en las características de textura, aroma y sabor que la cocción a baja temperatura.  A diferencia de la cocción a baja temperatura, la cocción al vacío permite que el alimento dispuesto dentro de las bolsas, no se oxide (sobre todo en lo relativo a la oxidación de lípidos, proteínas o pigmentos, que se ve sensiblemente retardada, alargándose así el período de formación de compuestos mohosos o la decoloración del alimento), no se seque (reduce la evaporación) ni se pierda el sabor por lixiviación y alarga enormemente la vida útil del producto, de tal manera que pueden permanecer refrigerados, sin menoscabo de su calidad sensorial. Eso sí, aunque mantiene el alimento aislado del contacto con cualquier fuente de microorganismos, por su tratamiento térmico es una de las técnicas culinarias que más riesgo de aparición de brotes de toxiinfección alimentaria puede presentar (sobre todo brotes de Clostridium botulinum, B. cereus, del género Salmonella o Listeria monocytogenes, por poner varios ejemplos); todo ello se evita calentando el alimento a 70º C durante 2 minutos (como una especie de pasteurización) que es lo que suele hacerse en la consiguiente «lacado» del alimento en la plancha o por una pasada en la sartén. 

– NOTA – También es interesante indicar que, en el caso de las patatas, se ha visto que su fritura a baja temperatura, reduce su contenido en acrilamida (hasta un 63%). Se están desarrollando freidoras que permitan incluso la fritura al vacío, para mejorar en este aspecto la cocción de este alimento.  

Además del Roner típico del laboratorio, se han ido desarrollando otros baños termostizados como el desarrollado por Juan Roca, el Rocook, el Noon del grupo Horeca, el baño temociclador sous vide, Anova Precision Cooker,  la Gastrovac, desarrollada al albero de investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia (olla conectada a una bomba de vacío, con calefacción y control de la temperatura, que permite trabajar en condiciones de ebullición con el alimento sumergido, a temperaturas inferiores a la de ebullición del agua, esto es, 100ºC), las crokpot o ollas de cocción lenta o directamente, sondas térmicas. 

Con esto terminamos este repaso a una de las técnicas con mayor historia de la nueva cocina. Espero que os haya quedado más claro que cocinar, no es sólo juntar ingredientes y ponerle mucho cariño, que detrás hay mucha ciencia que explica el porque los alimentos se transforman y se hacen tan apetecibles y ricos.

Esta entrada participa en la LXIII edición del Carnaval de Química, alojada en el blog ‘Cardescu Web‘ de @CienciaNformas.

¡Nos «leemos» en la próxima entrada!                                                                                     TatianaDC

Fuentes

Mortensen, L. M. «Long-time low-temperature cooking of beef: three dominant time-temperature behaviours of sensory properties»  Flavour (2015)  ;   Mortensen, L. M «Effect of time and temperature on sensory properties in low-temperature long-time Sous-Vide cooking of beef» Journal of Culinary Science & Technology (2012)   ;   Baldwin, D.E. «Sous vide cooking: A review» International Journal of Gastronomy and Food Science (2012)    ;   Mans, C. & Castells, P. «La nueva cocina científica» Investigación Y Ciencia (2011)    ;    Shanghoonn, K. et al «Effect of long low temperature-short high temperature cooking cycle on physicochemical properties of beef» Food Sci. Technol. Res (2011)    ;    Ruiz, Jorge «Cocina al vacío y a temperaturas controladas» Volúmenes Científicos SEBBM (2010)    ;   Vasanthi, C. et al  «Effect of cooking temperature and time on the physico-chemical, histological and sensory properties of female carabeef (buffalo) meat»  Meat Science (2007)   ;  Granda, C. et al «Reduction of Acrylamide Formation in Potato Chips by Low-temperature Vacuum Frying»  Journal of food sciencie (2004)             http://www.scientificamerican.com/article/the-science-of-sous-vide/   http://www.scienceofcooking.com/sous_vide/what_is_sous_vide_cooking.htm http://www.cookingissues.com/index.html%3Fp=3908.html http://www.cookingissues.com/index.html%3Fp=3913.html                               http://www.umami-madrid.com/2008/09/26/todo-lo-que-necesitas-saber-y-nunca-te-atreviste-a-preguntar-sobre-la-coccion-al-vacio/ http://scienceandfooducla.wordpress.com/2016/01/05/the-science-of-sous-vide/ http://acmsf.food.gov.uk/sites/default/files/mnt/drupal_data/sources/files/multimedia/pdfs/committee/acm_1120a.pdf           http://www.madrimasd.org/blogs/alimentacion/2007/11/12/78580                                         http://www.douglasbaldwin.com/sous-vide.html#Effects_of_Heat_on_Meat http://www.alto-shaam.com/AltoShaam/Files/Uploads/ab/ab773c8f-f508-425c-93d0-f3ffd225535e.pdf                                                               http://www.directoalpaladar.com/curso-de-cocina/cocinar-a-baja-temperatura-por-que-esta-tecnica-esta-conquistando-a-los-grandes-chefs-y-como-llevarla-a-casa                       http://en.wikipedia.org/wiki/Sous-vide