Edição 2006, 2 de maio de 2007

Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias - Química e Física

Culinária sob pressão

Desvende com os estudantes os mistérios da
cozinha catalã sob o ponto de vista científico

Comida Conceitual Duas aulas de 50 minutos Pressão; evaporação e vaporação Analisar e discutir os conceitos científicos envolvidos na cocção de alimentos

A gastronomia está diretamente relacionada ao prazer, à qualidade de vida e ao conhecimento científico e cultural. Não basta misturar alimentos, é preciso conhecer suas características organolépticas para obter resultados cada vez mais gostosos. É assim que os famosos e experientes chefs catalães e brasileiros mencionados por VEJA desenvolvem técnicas e tecnologias para utilização na culinária. A panela de pressão é um bom exemplo e seu funcionamento, totalmente baseado na mudança de temperatura e pressão, pode ser o fio condutor de uma lição para mostrar aos jovens que sabor e ciência andam juntos.

1ª e 2ª aulas - Uma boa leitura coletiva do texto pode gerar o clima necessário para despertar a curiosidade de todos em torno do assunto. Destaque a importância da gastrovac inventada pelos gêmeos catalães e confira o que a classe sabe a respeito das panelas de pressão comuns. Para entender bem como elas funcionam, é preciso conhecer a diferença entre evaporar e vaporar. Embora os dois conceitos se relacionem ao vapor d’água, os processos são distintos. A evaporação ocorre com o auxílio de fenômenos naturais. A água pode evaporar quando suas moléculas mais superficiais escapam para o ar. Isso se dá por causa do aumento de sua energia cinética, provocado pela temperatura da atmosfera. Outro fator que colabora para a evaporação é a superfície de contato. Quanto maior a área do líquido exposta ao ar, maior o número de moléculas que escapam.

Já na vaporação, a água entra em ebulição depois de ser aquecida até alcançar uma temperatura determinada - a temperatura de ebulição ou vaporização. Quando todos compreenderem a diferença entre os dois processos, proponha a realização de um teste para determinar a temperatura de ebulição da água pura e do mesmo líquido contendo uma certa quantidade de sal de cozinha. Para tanto, basta que aqueçam em um béquer 100 mililitros de água destilada e, com um termômetro, meçam a temperatura de ebulição quando o líquido começar a borbulhar. Peça que repitam o experimento dissolvendo uma colher de café de sal de cozinha no mesmo volume de água. Os adolescentes devem perceber que, no segundo caso, o tempo para atingir a ebulição é maior e a temperatura, cerca de dois a três graus Celsius mais elevada.
Sugira que tentem explicar o fenômeno físico responsável por essa alteração. Oriente-os com algumas perguntas.

Algo deve estar dificultando a passagem das moléculas de água para o ar. O que será? Leve os alunos a concluir que as moléculas do sal, agora dissociado em íons, “atrapalham” a saída das moléculas de água, que necessitam por isso atingir maior temperatura.

Conte que a água ferve a mais ou menos 100 graus Celsius ao nível do mar em panela aberta. Independentemente do tempo de aquecimento, essa temperatura se mantém até que a substância passe para o estado gasoso.
Chame a atenção para o fato de que manter a chama alta após a água ter entrado em ebulição é desperdício de gás, pois o líquido está fervendo e continuará assim qualquer que seja a altura do fogo. E mais: o alimento imerso no líquido levará o mesmo tempo para cozinhar, pois a temperatura vai permanecer em 100 graus.

Comente, então, que a temperatura de ebulição é menor em altitudes mais elevadas em conseqüência da menor pressão atmosférica nessas regiões. Assim, consegue-se reduzir o tempo de cozimento - ou melhor, a velocidade de cozimento de alimentos sob pressões mais altas. Explique que, com o aumento da temperatura da água, a pressão interna torna-se maior que a externa, que vale cerca de 1 atmosfera ao nível do mar. Assim, o próprio vapor d’água no interior do recipiente dificulta a ebulição. A temperatura nessas panelas pode variar de 105 a 120 graus Celsius. Dito isso, distribua cópias do quadro abaixo e discuta as partes que compõem a tampa da panela. Coloque em evidência a válvula de segurança, o pino com válvula e a borracha de vedação.

Informe que essa tecnologia tão utilizada nas cozinhas se deve ao físico francês Denis Papin. De 1861 - data de sua invenção - até os dias de hoje, a panela de pressão vem sendo aprimorada por grandes chefs como Ferran Adrià, que procura entender certos fenômenos científicos para fazer boa cozinha. Sua gastrovac, exibida na reportagem, trabalha com baixa pressão e ausência de oxigênio (ou seja, a vácuo). Lembre que um sistema capaz de reduzir a pressão, formando vácuo, é a trompa de água, indicada no quadro da página ao lado. Entregue cópias aos alunos e debata os segredos do funcionamento desse dispositivo.
Depois, revele que Adrià é também criador da nitromousse de chá verde e limão, uma espuma que sai do sifão utilizado em garrafas para fazer chantilly. Mergulhada em nitrogênio líquido - um gás que, em baixas temperaturas, congela um dedo a ponto de quebrar -, a espuma ganha uma casca firme e finíssima sobre um creme de sabor marcante.

Sinalize que o emprego da diferença de pressão parece ser uma constante nas invenções do chef espanhol. A turma tem como comprovar isso após a leitura do quadro acima.
Se houver interesse, o professor de Física pode propor uma avaliação papalela da pressão interna de uma panela por meio de cálculos baseados no peso do pino e no diâmetro da válvula. Verifique se é claro para a moçada que o vapor começa a escapar quando a pressão interna se torna maior do que a soma da pressão atmosférica mais aquela exercida pelo pino.

Fabio Mangabeira

Para seus alunos O segredo da panela Ilustrações Beto Uechi / Pingado A tampa da panela de pressão é dotada de uma válvula de segurança, uma válvula com pino móvel e uma borracha de vedação. O que mantém a válvula central fechada é o pino, uma peça metálica, pesada, mas que pode ser movimentada. O movimento desse pino quando a panela está em uso é causado pela pressão do vapor da água no interior da panela. Quando isso ocorre, tem início a cocção do alimento (figura 1). A pressão do vapor aumenta - atinge quase 2 atmosferas - e, em certa temperatura, é suficiente para vencer a pressão externa somada à do peso do pino. Os vapores em excesso são liberados pela válvula (figura 2) e, caso ela esteja entupida, saem pela válvula de segurança, o que evita a explosão da panela. O gráfico dá uma idéia da variação da pressão em função da temperatura interna.

Roteiro elaborado por Elisabete Rosa, professora de Química do Colégio Bandeirantes, de São Paulo