Una congelación súbita produce cristales pequeños y una lenta, grandes, que rompen las paredes celulares y provocan la degradación rápida de los alimentos
En 1912 un naturalista y hombre de negocios llamado Clarence Birdseye acababa de llegar a la península del Labrador. Observando las costumbres de los esquimales vio una que le maravilló: congelaban la carne del reno caribú.
Algo sorprendente, pues en el supuesto mundo civilizado, tecnológicamente más avanzado que el esquimal, los alimentos congelados se volvían incomibles. Muy al contrario, la carne congelada esquimal mantenía todo su sabor.
Un día, tras pescar un pez que se solidificó casi instantáneamente al sacarlo del agua, descubrió el porqué.
En Estados Unidos se estaba trabajando en torno a la congelación lenta de la carne, mientras que los esquimales practicaban la rápida. Ahí estaba el quid. Una congelación súbita produce cristales pequeños y una lenta, grandes, que rompen las paredes celulares y provocan la degradación rápida de los alimentos.
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¿Echar leche fría o esperar?
Este caso nos demuestra que, en general, nos interesa poco el frío. Como prueba, imagine que acaba de levantarse y se prepara el café con leche del desayuno. El café está demasiado caliente y decide acelerar el proceso de enfriado: ¿Esperará 5 minutos antes de echar la leche fría o echará la leche fría y luego esperará 5 minutos? Y lo más importante: ¿qué razones tiene para escoger una u otra estrategia?
Aunque la intuición nos diga que hay que echar rápidamente la leche, la respuesta correcta es esperar primero. Si todas las mañanas realiza la prueba, acabará encontrando lo que Isaac Newton descubrió y que en su honor recibe el nombre de ley de enfriamiento de Newton: la velocidad con que se enfría un cuerpo es proporcional a la diferencia de temperatura entre éste y el medio que le rodea.
Por eso, si echamos rápidamente la leche, habremos disminuido su temperatura, la diferencia con el aire será menor y se enfriará más despacio.
Curiosidades sobre el frío
Nuestra incultura sobre el tema es ancestral y tiene una causa bien clara: no nos gusta pasar frío, por lo que dedicamos nuestros esfuerzos a combatirlo. ¿A quién no le agrada ver caer la nieve confortablemente sentado en una habitación caldeada? Claro que nuestro coche, en el garaje, si pudiera no pensaría lo mismo.
Anticongelantes naturales
Uno de los problemas al que se enfrentan los conductores cuando llegan las bajas temperaturas es que, si no han sido previsores, se les puede congelar el agua del radiador.
Para evitarlo hay que verter un anticongelante o crioprotector, como el glicerol o glicol etilénico, que disminuye el punto de congelación del agua, reseña el portal muy Interesante.
Lo curioso es que encontramos el glicerol en multitud de lugares: los biólogos conservan sus cultivos bacterianos en una mezcla de agua y glicerol (enfriándolos después hasta –20º C), y algunos insectos lo producen para pasar los meses de letargo invernal, soportando temperaturas tan bajas como -42º C.
Se ha dado el caso de unas larvas de bómbix de la espina que, tras encontrarse encerradas en un bloque de hielo durante meses, resucitaron –por decirlo de algún modo– en primavera. Las larvas del taladro rojo son otro ejemplo.
De diciembre a febrero se las puede someter en el laboratorio a temperaturas de congelación y no les pasa nada. Eso sí, si se realiza el experimento durante el verano, la larva muere.
Al parecer, se adaptan gradualmente al frío que se avecina de modo que si el otoño ha sido especialmente cálido y de repente llega un frío invierno su organismo no tiene tiempo suficiente para aclimatarse. Por eso muchos insectos mueren en primavera tras una helada imprevista.
Tipos de hielo
Gracias a este mecanismo algunos insectos han colonizado lugares tan fríos como la tundra ártica: la mariposa Gynephora groenlandica vive a poco más de un centenar de kilómetros del polo norte.
Evidentemente, la producción de anticongelante de esta mariposa no se detiene nunca y debido al frío la larva se convierte en mariposa tras 14 años. En la escala humana, eso significa superar el milenio.
¿Cuántos tipos de hielo hay?
Por cierto, ¿sabías que existen 14 tipos de hielo diferentes? Típicamente, los sólidos muestran dos o tres tipos diferentes de estructuras cristalinas; pero el agua congelada es mucho más versátil.
El hielo que todos conocemos, y la nieve, tiene una estructura hexagonal y recibe el nombre de Hielo Ih, pero jugando con la presión y la temperatura podemos generar otras estructuras del mismo modo que el grafito (una forma de carbono puro) puede convertirse en diamante si lo calentamos y aumentamos la presión unas 200.000 veces.
En la naturaleza también encontramos el hielo cúbico o Ic, que se forma a partir de vapor de agua a presión atmosférica normal pero a temperaturas por debajo de los -80 ºC.
Según contaron en 2005 los investigadores B. J. Murray, D. A. Knopf and A. K. Bertram en la revista Nature podría formarse en la alta atmósfera porque aparece en forma de diminutas gotitas a temperaturas inferiores a los -85 ºC.
En 1900 G. Tammann, que dedicó parte de su vida científica a torturar los cristales de hielo sometiéndolos a altas presiones (jugándose la vida, pues en aquella época trabajar a ese nivel de compresión provocaba terribles explosiones), descubrió que si alcanzaba las 3500 atmósferas (tres veces y media la presión en el fondo de la fosa de las Marianas) aparecían dos nuevos estados, los hielos II y III.
Fue Percy Bridgman de la Universidad de Harvard, el referente mundial del estudio de la materia a alta presión, quien en 1910 perfeccionó la técnica construyendo aparatos que alcanzaban más de 20 000 atmósferas. Un año más tarde logró identificar cinco estados más de hielo, entre ellos el hielo VI, que fue conocido como hielo caliente, pues permanecía sin fundirse hasta los 80 ºC.
Claro que poco uso puede tener, pues si se deja de ejercer sobre él las 6500 atmósferas necesarias para existir, empieza a fundirse. Si seguimos aplicando presión y alcanzamos las 22 000 atmósferas se convierte en hielo VII que se puede calentar hasta los 100 ºC sin que empiece a fundirse.
De toda esta parafernalia de hielos el más fantasmal es el hielo IV, que fue identificado en 1937 pero que fuimos incapaces de obtener su estructura cristalina hasta el año 1981, debido a que rápidamente se convierte en otro más estable, el hielo V.
La carrera continúa: en 2006 la revista Science informó de la obtención del que es hasta ahora el último tipo, el hielo XIV.
Eso sí, en la soledad del espacio el único hielo que hemos encontrado es el amorfo; ni tan siquiera nuestro común hielo hexagonal aparece salvo, quizá, en las cercanías de un volcán.
Existen cuatro tipos diferentes de hielos amorfos. ¿Cómo conseguirlos? Clarence Birdseye nos dio la clave: enfriar muy deprisa para evitar que se formen los cristales.
