A Química do Fogo de Artifício

Lamentamos mas o vídeo, que era muito interessante, já não está mais disponível para visualização.

Os gelados e a sua complexa estrutura

 Muitas vezes já comeu gelados certamente. São deliciosos! Mas alguma vez pensou na estrutura destes? Vamos então falar um pouco sobre ela.

 A estrutura de um gelado pode ser descrita como uma espuma (dispersão de bolhas gasosas num sólido ou líquido) parcialmente congelada, em que, além das bolhas de gás, estão dispersos na fase contínua cristais de gelo e glóbulos de gordura. A fase continua é uma solução muito concentrada de açúcar, que não está congelada.

A maior parte do volume do gelado corresponde aos cristais de gelo e bolhas de gás, e a textura que percepcionamos quando o comemos depende principalmente do tamanho dos cristais e das bolhas. Para se obter um gelado com qualidade, com uma textura agradável e cremosa, é importante criar uma microestrutura fina. Assim, muita da técnica envolvida na produção de um bom gelado envolve a formação de cristais de gelo tão pequenos quanto possível e a introdução de gás (geralmente ar).

Estrutura de um gelado – imagem obtida por microscopia eletrónica de varrimento. Devido à reduzida dimensão dos glóbulos de gordura estes não são visíveis com esta ampliação. (Figura adaptada de:  Clarke, "The Physics of Ice Cream" Physics Education,2003, 38(3) )

A água líquida passa a gelo a 0ºC. A presença do açúcar faz com que esta temperatura baixe, e ela será tanto menor quanto maior a concentração de açúcar. Este tem um papel importante na textura dos gelados e por isso eles são tão doces. Quando se congela o preparado, e o açúcar existe na proporção adequada, os primeiros cristais de gelo formam-se a cerca de -2ºC. Isto faz com que a solução de açúcar fique mais concentrada e baixe a temperatura a que se formem novos cristais. Depois, a solução com açúcar vai ficando cada vez mais concentrada e viscosa, dificultando a formação de novos cristais. Quando se atinge a temperatura a que é servido o gelado, -15ª a -18ºC, ainda resta uma certa quantidade de água líquida, na forma de um xarope viscoso. Sem este, o gelado seria demasiado duro.

 O tamanho dos cristais de gelo que se formam neste processo é fundamental para a textura, e depende da velocidade de arrefecimento do gelado e da sua agitação. Se o arrefecimento for muito lento, e mais ainda se não houver agitação, formam-se cristais grandes. Para se obterem cristais pequenos, o arrefecimento tem de ser rápido e com muita agitação.

A introdução de ar no preparado do gelado, à medida que congela, também  fndamental. Este vai formar minúsculas bolhas, que ficam retidas no preparaddo cada vez mais espesso, obtendo-se assim uma espuma e consequentemente um gelado mais leve. 

Os glóbulos de gordura (muito mais pequenos do que os cristais de gelo) também têm um papel muito importante já que se vão colocar em volta das bolhas de ar formando uma estrutura que as estabiliza. 

Fazer bons gelados não é fácil, já que os processos envolvidos são complexos. No entanto  tem sido realizada muita investigação sobre estes e o conhecimento adquirido permite que possamos desfrutar de gelados cada vez melhores.

Já aqui falámos de gelados feitos com azoto líquido e das vantagens deste processo. O azoto líquido ao originar uma arrefecimento muito rápido leva a que se formem pequenos cristais de gelo, como referimos. Por outro lado, nesse processo o azoto passa a gás, e parte dele fica retido no preparado do gelado, formando minúsculas bolhas, e obtendo-se assim uma espuma e consequentemente um gelado mais leve.

A Química na Arte XXXVI

Para comemorar o Ano Internacional da Química  a revista Chem 13 News , o Departamento de Química da Universidade de Waterloo e a Faculdade de Ciências, Waterloo, Ontário, Canadá,  incentivaram professores e  e estudantes de todo o mundo a adoptar um elemento e o interpretar artisticamente. O projecto criou uma tabela periódica que é como que um mosaico de ciência e arte.  

Veja-a AQUI com mais detalhe e clique em cada elemento para ver quem o criou e ler informações sobre o processo criativo e sobre o elemento em questão.

Destacamos um deles, criado por alunos portugueses da Escola Secundária Infante D. Henrique no Porto.

Que descrevem assim o seu processo criativo:
Európio: O európio é o elemento químico com número atómico 63. Descoberto na Europa, o que nos levou a ilustrá-lo com o mapa da Europa. O patrono da nossa escola é o Infante D. Henrique, que no século XVI promoveu os descobrimentos que deram novos mundos ao Mundo. Nossa escola está localizada no Porto, uma cidade costeira no extremo sudoeste da Europa (conforme indicado pelo pino vermelho na imagem). Para representar o símbolo químico adoptamos o astrolábio, um instrumento utilizado para auxiliar a navegação pela Marinha portuguesa. Incluímos reatores nucleares dado que o európio actua como um absorvente de neutrões e, portanto, é usado em barras de controle de reactores nucleares.

http://chemistry.uwaterloo.ca/iyc/europium

Chocolate Chantilly

(De "A Cozinha é um Laboratório" de Margarida guerreiro e Paulina Mata)

Clique nas imagens para as ver maiores.

Chocolate e Água - serão mesmo inimigos?

Quem tem que derreter chocolate certamente também já ouviu dizer que há que ter bastante cuidado com a água. De facto uma colher molhada, um pouco de vapor quando se derrete em banho-maria, ou qualquer gota de água que por acaso entre em contacto com o chocolate deixa-o numa massa granulosa. Derretê-lo torna-se uma tarefa quase impossível... ao aquecê-lo ele não derrete e pode mesmo queimar-se.

Não sei se reparou, mas eu disse “tarefa quase impossível”, porque de facto há solução. O segredo é juntar mais água. Se a quantidade de água for pelo menos uma colher de sopa por cada 50 g de chocolate, vai ver que ele derrete bem. Se calhar não dá para usar esse chocolate nuns bombons ou qualquer outra aplicação que o exija puro, no entanto pode usá-lo numa mousse.

Aliás, é um bom  método que uso para derreter chocolate para mousse – 200 g de chocolate, 4 ou 5 colheres de sopa de água (ou sumo de laranja, ou outro líquido que vá aromatizar a mousse) e em menos de 1 minuto no micro-ondas o chocolate está derretido. Depois é só mexer para homogeneizar.

O chocolate é essencialmente composto por finas partículas de pó de cacau dispersas em manteiga de cacau, pode conter ainda outras gorduras, emulsionantes (normalmente lecitina) e açúcar. O açúcar tem uma grande afinidade com a água e na presença desta as partículas de açúcar do chocolate juntam-se a ela e o chocolate fica granuloso. A única forma de resolver o problema é deitar uma quantidade maior de água, para que as partículas de açúcar fiquem todas humedecidas e se separem. Desta forma é possível ter de novo o chocolate com um aspecto homogéneo e cremoso.

No armazenamento de chocolate líquido, na produção industrial, um aspecto a ter em conta é a humidade do ar. Se esta for elevada o chocolate vai “retirar” água do ar e a sua viscosidade aumenta. tornando difícil o processamento posterior.

Terminou o Ano Internacional da Química

Terminou o ano de 2011, e com ele terminou o Ano Internacional da Química, e o desafio a que nos propusemos: 

Durante 2011, o Ano Internacional da Química, colocaríamos neste blog, que criámos para esse efeito, pelo menos um post por dia.

Foi com alegria que terminámos ano tendo cumprido escrupulosamente aquilo a que nos propusemos.

Agradeço a colaboração de Ana Lourenço, Lucília Mata, Luís Araújo, Luísa Ferreira e Margarida Guerreiro para levar a cabo esta tarefa.

Inicialmente a ideia era este blog terminar no final de 2011. Contudo, foi um desafio que deu muito trabalho, mas também prazer, e que faz sentido continuar. A partir de hoje a periodicidade será bem menor, mas continuarei a manter vivo este blog.

Desejo-vos um bom 2012.

Paulina Mata