sábado, 19 de maio de 2012

Química na cozinha!!!


Por que se chora ao cortar cebolas?

Cartola - Agência de Conteúdo

Além da possibilidade de criar pratos saborosos, cozinhar pode ajudar na aprendizagem de outros temas, como a química. Seja na lida diária ou em ocasiões específicas, como na tentativa de se tirar o cheiro de peixe impregnado nas mãos após o preparo, ou na singela - mas importante - tarefa de se gelar alguma bebida de forma mais rápida, algumas situações cotidianas podem transformar nossa cozinha em um pequeno laboratório particular.

"Da mesma forma que um químico, o cozinheiro segue receitas, faz ajustes, transforma os ingredientes com aquecimento e ação mecânica", opina o professor Emiliano Chemello, graduado em química pela Universidade de Caxias do Sul (UCS).

Seja um cozinheiro de mão-cheia ou um mero aventureiro na área, confira a seguir algumas dicas de química a partir do cotidiano na cozinha.

Como não chorar cortando cebolas?

Basta cortar uma cebola para a choradeira começar. E não é drama, não. A reação ocorre porque o corte libera um ácido antes isolado nas células da cebola. Segundo o professor Emiliano Chemello, graduado em química pela Universidade de Caxias do Sul (UCS), a substância, que é volátil e tem caráter de acidez, sofre a ação de enzimas e é transformada no fator lacrimejante, que irrita os olhos e induz a produção de lágrimas em abundância.

Para que a cozinha não vire cenário de novela mexicana, o professor ensina truques para evitar o problema: um deles é colocar as cebolas na geladeira antes de cortá-las, pois o frio inibe a atividade da enzima. Outra possibilidade é cortar cebolas embaixo da água para evitar que a substância chegue aos olhos.

Colher no bico da garrafa segura o gás da bebida?

Bebidas como refrigerantes, água com gás e cerveja, denominadas carbonatadas, têm uma grande quantidade de dióxido de carbono (CO2) dissolvido enquanto a embalagem está fechada. Após a abertura, o CO2 passa para a forma gasosa e escapa, o que acaba também modificando o gosto da bebida, explica o professor Emiliano Chemello. A propósito, o químico garante: colocar uma colher no bico da garrafa não evitará a saída do gás.

Professor de química do Curso Positivo, de Curitiba (PR), Giba Lavras recorre a uma lei da química para detalhar o fenômeno. "A Lei de Henry diz que os gases são mais solúveis a frio e em alta pressão", resume. Como dentro do refrigerante a pressão é maior do que a atmosférica, o gás fica dissolvido no líquido - mais ainda se a bebida estiver gelada. "Quando você destampa o refrigerante, diminui a pressão e a solubilidade do gás no líquido. Então, a tendência do gás carbônico é escapar em forma de bolhinhas", completa Giba.

Como o sal ajuda a gelar algo mais rapidamente?

Você chega em casa com sede, abre o refrigerador e descobre que não há nenhuma bebida gelada. Nessa hora, saber um pouco de química pode ajudar a resolver o problema. Segundo o professor Emiliano Chemello, a saída é acondicionar a bebida em um recipiente com gelo, e jogar sal.

O sal formará uma mistura com o gelo, que terá ponto de fusão inferior ao do gelo puro (que é de 0°C). É o que se chama de efeito crioscópico, ou seja, o sal altera as temperaturas em que a solução formada muda de estado físico, permitindo que fique ainda mais fria.

Além disso, o professor explica que a adição de sal faz com que parte do gelo derreta em um primeiro momento. Em função da maior superfície de contato com a bebida, a água conduz melhor o calor do que o gelo, e permite que a energia térmica seja "roubada" mais rapidamente.

Por que panela de pressão cozinha mais rápido?

Segundo o professor Giba Lavras, esse tipo de panela suporta uma pressão maior do que a atmosférica, que funciona como uma trava ao processo de evaporação, que passa a ocorrer mais lentamente.

Um líquido já evapora normalmente, mesmo à temperatura ambiente (25°C). Com o aquecimento, aumenta-se a pressão e acelera-se a saída de vapor. "Quanto maior a temperatura, maior a pressão de vapor do líquido", diz Giba.

A água, por exemplo, entra em ebulição quando a pressão de vapor do líquido se iguala à atmosférica. Nas condições normais, ela ferve a 100°C. Mas a panela de pressão tem a capacidade de reter o vapor e aumentar a pressão interna. Isso faz com que a água ferva a uma temperatura maior, em uma nova tentativa de igualar as pressões. "O cozimento do alimento é mais rápido porque se fornece mais calor para os alimentos", explica o professor.

Como tirar o cheiro de peixe das mãos?

Quando o menu do dia traz peixe, as mãos de quem preparou o prato geralmente antecipam o cardápio devido ao cheiro não muito agradável que fica impregnado após o manuseio. E, para removê-lo, não basta lavá-las com água e sabão.

O professor de química do Curso Positivo Giba Lavras ensina que o cozinheiro pode usar vinagre ou limão para anular o odor. "A metilamina, substância responsável pelo cheiro de peixe, provém da decomposição de certas proteínas e tem um caráter básico. Como limão e vinagre têm caráter ácido, isso neutraliza a base", detalha.

Em termos químicos, há uma reação em que o íon H+ do ácido anula o OH- presente na base.

Por que o gelo seco não derrete e vira água?

Apesar de a palavra gelo lembrar água, o gelo seco não é água no estado sólido. Segundo o professor Giba Lavras, trata-se de dióxido de carbono (CO2) sólido e pode ser utilizado para resfriar e manter refrigerado diversos produtos, como o sorvete.

Isso se deve ao processo de sublimação - passagem direta do sólido para o estado gasoso. Essa transformação é endotérmica, ou seja, exige absorção de calor (ao contrário de uma combustão, por exemplo, que é exotérmica e libera calor).

"Para ir ao estado de vapor, o CO2 rouba calor das vizinhanças. Aquela fumacinha branca que a gente vê é vapor de água que condensou por causa do abaixamento da temperatura", aponta o professor. Segundo ele, o final do processo, no caso do exemplo dado, resfria o carrinho e faz com que o sorvete fique gelado.

Por que as frutas escurecem após cortadas?

No tecido das frutas e de alguns outros vegetais, como as batatas, existem várias substâncias depositadas em diferentes compartimentos das células. Ao descascá-las ou cortá-las, a ação danifica esses tecidos, juntando substâncias que até então estavam separadas. "Quando o oxigênio do ar entra em contato com o tecido da fruta, faz com que haja uma reação de escurecimento", detalha a professora da pós-graduação em Gestão de Segurança de Alimentos do Senac-Rio Raquel Nunes.

Segundo a professora Paulina Mata, do Departamento de Química da Universidade Nova de Lisboa, coautora do livro A Cozinha é um Laboratório, da editora portuguesa Fonte da Palavra, existem alguns truques para evitar o escurecimento, como imergi-las em água ou colocá-las durante um tempo no refrigerador. "Outra possibilidade é adicionar um composto antioxidante, ou seja, uma substância que se vai 'caçar' o oxigênio, fazendo com que ele não esteja disponível para reagir com os fenóis. Um antioxidante natural é o ácido ascórbico (a Vitamina C)", explica.

Diminuir o pH pela adição de um ácido cítrico (C6H8O7), como o limão ou laranja, também ajuda, afirma a professora do Colegiado de Ciências da Natureza da Universidade do Vale do São Francisco (Univasf) Graça Porto. "Basta pingar algumas gotinhas nas partes cortadas e o escurecimento será retardado. Nesse caso, o limão e a laranja funcionam como um ácido antioxidante desse processo", 

Uma fruta madura faz com que as outras amadureçam mais rápido?

O processo de amadurecimento da fruta produz e libera uma substância chamada etileno (C2H4), que desencadeia uma reação química em que o amido é convertido em açúcar. Normalmente gerado em pequenas quantidades, o etileno ainda induz o amadurecimento em outras frutas que estejam próximas.

"Bananas, peras, maçãs, pêssegos e melões, por exemplo, produzem quantidades mais elevadas, por isso são capazes de provocar um amadurecimento mais rápido que outras frutas", destaca o professor Paulo César Lima Azevedo, idealizador do Portal de Estudos em Química.

Ele ainda explica que altas temperaturas estimulam a ação do etileno e, por isso, as frutas amadurecem mais rapidamente durante o verão. Para conservá-las, uma opção é colocá-las no refrigerador.

Por que a pipoca estoura?

Cada grão de milho tem, aproximadamente, 12% de água no interior. O aquecimento faz com que essa água vire vapor, ocupando um volume maior. O grão, contudo, possui uma camada exterior, chamada pericarpo, que tem uma estrutura extremamente forte que impede que o vapor escape. E ela mantém-se intacta enquanto pode. Mas quando a pressão de vapor chega a cerca de nove vezes a pressão atmosférica...

"Acima disso, não há força que resista, e o grão 'vira a casaca'", afirma Paulina Mata, professora do Departamento de Química da Universidade Nova de Lisboa.

Mas de onde vem a parte branca da pipoca? A professora ensina que os grânulos de amido, que correspondem a cerca de 60% do peso do grão de milho, gelatinizam por conta do vapor de água. "Quando o pericarpo rompe, a súbita diminuição de pressão causa uma expansão muito rápida do vapor, que faz com que o amido e as proteínas do milho expandam também, originando a parte esponjosa e branca que fica à vista", esclarece.

Uma prova de que é a água que provoca a transformação de milho em pipoca é o cuidado que se deve ter ao abrir a tampa da panela - ou o saco, no caso de ter sido feita em micro-ondas. Convém que se abra logo o recipiente para que elas não reabsorvam o vapor formado e permaneçam crocantes.

Panela de ferro ajuda a prevenir anemia?

O elemento Ferro (Fe) é encontrado na natureza na forma ferrosa (Fe+2), que apresenta uma maior absorção pelo organismo humano, pois está presente em diversos alimentos e suplementos de vitaminas e minerais, e na forma férrica (Fe+3), presente na panela. A forma férrica, quando ingerida, pode se transformar em Fe+2 e elevar seu aproveitamento biológico. Isso ocorre, principalmente, quando se ingere, concomitantemente, alimentos com fontes de ácido ascórbico (a vitamina C).

Mas, de acordo com Graça Porto, professora do Colegiado de Ciências da Natureza da Universidade do Vale do São Francisco (Univasf), "a utilização de objetos a base de ferro não significa que estes sejam eficientes no combate à anemia, principalmente devido à diferença de biodisponibilidade entre as formas Fe+2 e Fe+3". Além disso, ela alerta: "O ferro da panela não está em uma forma que possa ser facilmente absorvida pelo nosso organismo, portanto, não deve ser considerado como uma fonte nutricional".

Como evitar que a pimenta arda na boca?

A pimenta contém uma substância chamada capsaicina, presente principalmente nas nervuras do fruto (na pimenta-do-reino, predomina outro composto, a piperina). Ao morder a pimenta, ela entra em contato com a língua e libera as substâncias que ativam o receptor de dor do cérebro (nervo trigêmeo), que envia estímulos à boca, ao nariz e aos olhos. "Por isso se sente ao mesmo tempo a boca formigando, o nariz irritado e os olhos lacrimejando", explica Graça Porto, professora do Colegiado de Ciências da Natureza da Universidade do Vale do São Francisco (Univasf).

Segundo o professor Paulo César Lima Azevedo, idealizador do Portal de Estudos em Química, a sensação de ardência pode ser aliviada com a ingestão de leite ou miolo de pão. A caseína, uma fosfoproteína presente no leite, interage com a capsaicina e alivia o ardor. "Beber água não adianta, porque a capsaicina é insolúvel em água. Pode se evitar também uma ardência exagerada removendo as sementes e a parte branca da pimenta-malagueta, pois é aí que se concentra a capsaicina", acrescenta o professor.

Por que é perigoso reaproveitar óleo?

Quando o óleo de fritura é usado repetidas vezes em temperaturas elevadas (em torno de 190°C), ele sofre oxidação, ou seja, absorve oxigênio e pode formar radicais livres que são responsáveis pelo envelhecimento precoce. Também pode se formar ácido graxo devido a mudanças físico-químicas provocadas pela interação com o ar, o que aumenta sua viscosidade.

"A mistura desses subprodutos, quando ingeridos pelas pessoas, inibe a ação de enzimas pancreáticas, diminuindo o ritmo da digestão", alerta o professor Paulo César Lima Azevedo. "É muito comum a pessoa passar mal após comer um salgado frito com óleo que já tenha sido usado várias vezes", observa.

Outro perigo é a formação de substância tóxicas, como a acroleína, que pode interferir no funcionamento do sistema digestivo e respiratório, causando irritações nas mucosas, e facilitar o aparecimento de células degenerativas (câncer). "Após a utilização, o óleo deve ser recolhido para que possa ser aplicado para fabricação de sabão ou utilizado como biodiesel", aconselha o professor.

De onde vêm a cor e o sabor da carne?

A cor da carne se deve principalmente à mioglobina, um pigmento parecido com a hemoglobina do sangue, mas que se encontra no músculo dos animais. Tanto uma quanto a outra são proteínas que contém átomos de Ferro (Fe), que lhes proporciona a cor vermelha, para armazenar oxigênio (O2) ou liberá-lo. "Quando a mioglobina armazena oxigênio, sua cor é vermelha; logo após o abate do animal, o pigmento retorna a sua forma desoxigenada e se torna púrpura", explica a professora do Colegiado de Ciências da Natureza da Universidade do Vale do São Francisco (Univasf) Graça Porto. Segundo ela, a mioglobina se reoxigena e recupera a cor avermelhada quando cortada e exposta ao ar.

Grande parte do sabor da carne se desenvolve quando ela é cozida, como consequência da reação de Maillard, uma reação química entre aminoácido e carboidrato, cujos produtos dão sabor, aroma e cor aos alimentos. Após os aminoácidos das proteínas terem se associado aos açúcares armazenados nas células musculares, ocorre a mudança de cor, fazendo-a ficar marrom (consequência da desnaturação da proteína globina e pela oxidação do Ferro em Fe+3). "Estima-se que ocorram quase 600 combinações diferentes de aminoácidos e açúcares quando cozinhamos um único pedaço de carne. Devido a essas combinações, carnes de diferentes animais têm sabores distintos", observa Graça.

O mesmo não ocorre com frutos do mar. "O que dá a cor é outro pigmento, chamado astaxantina, que na verdade não é desses animais", esclarece o professor Paulo César Lima Azevedo. Segundo ele, a cor laranja ou rosada nesse caso vem de uma pequena alga da qual eles se alimentam. Essa substância permanece no organismo envolto por uma proteína, que a protege da luz. A professora Paulina Mata, da Universidade Nova de Lisboa, explica que, ao receber calor, essa proteína muda de forma. A astaxantina fica exposta, emprestando a cor ao camarão ou salmão cozido.

Vinagre ajuda a amaciar a carne?

A carne é composta por várias proteínas, uma delas o colágeno, responsável por sua consistência. Algumas substâncias presentes em frutas podem ajudar na fragmentação dessa estrutura proteica, como a bromelina (presente no abacaxi), a ficina (presente no figo) e a papaína (extraída do mamão). "Essas enzimas são proteolíticas, isto é, degradam as proteínas. O suco de abacaxi ou do mamão, em contato com a carne, promove uma reação química que quebra o colágeno e deixa a carne mais macia", esclarece o professor de química Paulo César Lima Azevedo. "Mas cuidado: se acrescentar demais, a carne vira uma papa", adverte.

Segundo a professora Graça Porto, do Colegiado de Ciências da Natureza da Universidade do Vale do São Francisco (Univasf), quase todos os amaciantes de carne industrializados são produzidos a partir dessas substâncias. "Algumas pessoas mergulham os bifes, antes de cozinhá-los, no vinagre com o intuito de amaciá-los. Porém, essa técnica pode falhar, pois o ácido acético presente no vinagre atua apenas na superfície do bife, sem quebrar por completo a estrutura das proteínas", explica

Por que o leite sobe ao ferver?

O leite tem uma proteína que une as partículas de água às de gordura. Ao ser aquecido, essas proteínas se separam, e a gordura tende subir para a superfície, formando uma película impermeável. Quando a temperatura se aproxima dos 100°C, a grande quantidade de água presente no leite (87,25% em condições normais) entra em ebulição, mas a camada impede que o vapor seja liberado. "A pressão aumenta e o leite borbulha, até que a película é rompida de modo abrupto e o leite transborda", explica o professor de química Paulo César Lima Azevedo.

Existem algumas maneiras de evitar que o leite derrame. A professora Graça Porto, do Colegiado de Ciências da Natureza da Universidade do Vale do São Francisco (Univasf), aconselha que se agite constantemente o líquido com uma colher. "Isso ajuda a romper a película e liberar o vapor de água para a atmosfera", ensina. Outra maneira, segundo ela, seria colocar um pires virado de cabeça para baixo no fundo da leiteira.

Outra dica: antes de tudo, pode-se adicionar um pouco de água para untar a leiteira, retirando o excesso sem enxugar. "Esse simples método é capaz de evitar que o leite depois de fervido fique grudado na panela, facilitando a limpeza", explica a professora.

Tudo sobre energia nuclear !!!



Testes com bombas nucleares nos EUA
No dia 2 de agosto de 1939, Albert Einstein (um dos cientistas mais respeitados na época), atendendo a pedidos de outros cientistas, escreveu uma carta ao PresidenteFranklin Roosevelt. Na carta, Einstein dizia que os EUA deveriam priorizar o desenvolvimento de uma bomba baseada em energia nuclear, antes que os alemães o fizessem.
Como resultado, nasceu o Manhattan Project, com o propósito de desenvolver a bomba atômica. O sucesso não tardou: no dia 16 de julho de 1945, no estado de New Mexico, a primeira bomba nuclear foi detonada.

Os soldados americanos foram utilizados como cobaias para os efeitos da radiação
A A química no gibi - desde 1945, todos os segmentos da mídia têm apresentado informações sobre a grande quantidade de energia contida no núcleo do átomo
Os EUA, então, iniciaram uma longa série de exaustivos testes com bombas nucleares, com várias explosões. Até mesmo seus soldados foram deliberadamente expostos à radiação, marchando para o "ground zero" logo após uma explosão. Nos dias 6 e 9 de agosto do mesmo ano, duas bombas foram detonadas sobre as cidades de Hyroshima e Nagasaki, no Japão: foram os dois únicos artefatos nucleares já utiliados em guerra, e causou a rendição do governo japonês e o consequente fim da 2a. guerra mundial.
Hiroshima: 2 horas após touchdown
Nagasagi: 4 horas após touchdown
Fotografias de Hiroshima e Nagasaki obtidas algumas horas após as explosões. Os fotógrafos também foram vítimas da radiação
Estas bombas nucleares eram dispositivos que se aproveitavam da energia de fissão do urânio. O poder de devastação de uma bomba nuclear é enorme. Apenas um grama de Urânio-235 é capaz de fornecer, em um evento de fissão, 200 MeV, energia equivalente a 80 milhões de kJ; só para comparação, 1g de TNT fornece apenas 16 kJ!Isto significa que um processo de fissão nuclear libera uma quantidade de energia 5.000.000 maior do que uma reação química. Como correlação, o poder de uma bomba é expressa em megatons, isto é, o equivalente em milhões de toneladas de dinamite. Uma bomba de 10 megatons, por exemplo, tem poder de devastação equivalente 10 milhões de toneladas de TNT.


Animação do processo de fissão do urânio-235. Os nêutrons liberados provocam a fissão de outros átomos: é a reação em cadeia.
Bomba igual a utilizada em Hiroshima
Layout da bomba de Hiroshima
Na bomba de Hiroshima, duas porções subcríticas colidiam após a detonação do TNT
Na média, cada átomo de U-235 produz 2,5 nêutrons numa fissão; quando um nêutron colide com outro átomo de U-235, ele provoca a fissão deste também, gerando uma reação em cadeia. Se a amostra do material é pequena, a maior parte dos nêutrons escapam do sistema antes de provocarem a fissão em outro átomo; neste caso, a massa do material radioativo é chamada de subcrítica, isto é, abaixo da necessária para gerar a reação em cadeia.
A quantidade exata para se iniciar a reação em cadeia é chamada de massa crítica. Nos modelos de bombas utilizadas na 2a. guerra mundial,haviamduas porções subcríticas de urânio, separadas, no compartimento interno da bomba. Ao acionar o detonador, uma explosão química fazia as duas porções colidirem, gerando uma massa supercrítica, isto é, contendo material necessário para iniciar a reação em cadeia, mas onde cada evento de fissão promove mais de dois ou mais eventos: é bomba!
bomba-H (bomba de hidrogênio) opera por um processo diferente: a energia provém da fusão de átomos de hidrogênio em hélio ou deutério.A bomba utiliza a detonação de uma pequena carga de fissão nuclear para atingir a temperatura necessária ao início da reação de fusão.


Chernobyl_1986
Apesar de toda a repercursão negativa, o acidente em Chernobyl matou menos de 30 pessoas, no total. A usina continha funcionando.
A energia nuclear pode também trazer benefícios ao homem - boa parte da energia elétrica utilizada em todo o mundo vem da nucleo do átomo. As usinas nucleares se aproveitam da energia de fissão do urânio para aquecer grandes quantidades de água e produzir vapor. Com o trabalho exercido pelo vapor, então, é possível de movimentar os geradores elétricos. Embora já ocorridos, acidentes são raros, e esta é uma forma barata de energia. O grande problema é o lixo tóxico radioativo gerado, constantemente, pelo processo. No reator nuclear, mecanismos de controle (por captura de nêutrons) mantém a reação sempre no nível crítico, sem chegar no supercrítico.

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Química Nuclear