Capítulo 1
Volumen I: Sweet Dreams | Ciencia en cada bocado
La ciencia está viva y, por eso, hay que vivirla: este es el espíritu de la colección Experimentos para comprender el mundo que nos rodea.
¿Por qué, cuando horneamos pan, cambia de color y se desprende ese aroma tan maravilloso y cautivador? ¿Por qué, al hacer un merengue, se obtiene una preparación firme y espumosa partiendo solo de claras y azúcar? ¿Por qué debemos calentar el azúcar para preparar el caramelo del flan? ¿Es cierto que, si usamos el aceite varias veces, podemos intoxicarnos? ¿La regla de los “5 segundos” es real? Estas y tantísimas otras preguntas serán abordadas en esta colección. Cada vez que cocinamos, nos convertimos en científicos y científicas: transformamos los ingredientes en las más maravillosas preparaciones, y para eso se necesita muchísima química. Esta colección se compone de distintas propuestas experimentales que tienen por objeto tomar contacto directo con los fenómenos, analizarlos, estudiarlos, desmenuzarlos, para luego construir las ideas y apropiarse de ellas. Se trata de aplicar la ciencia para entender los alimentos y sus transformaciones. Esta serie de libros está dirigida a docentes y estudiantes del nivel secundario y del nivel superior. Ahora bien, debemos hacer una aclaración importante: este no es un libro de “recetas” experimentales, sino una herramienta didáctica y formativa. Aquí, las recetas funcionan como punto de partida para explorar, analizar y reflexionar sobre las propiedades físicas, químicas y biológicas de los alimentos. Cada capítulo articula contenidos teóricos clave con experiencias prácticas, fomentando una mirada crítica, curiosa y rigurosa sobre el mundo cotidiano de la alimentación. Los y las invitamos a descubrir que en cada bocado hay mucho más que sabor: hay ciencia, hay preguntas y hay un universo por explorar. Ya no habrá secretos: les sacamos la máscara a todos esos truquitos de la cocina que se fueron transmitiendo de generación en generación… y que quizás muchos no sabían por qué funcionaban. Dicen que “cocinar nos hizo humanos”. Esta frase es poderosa, y todo parece indicar que es cierta. Desde que comenzamos a cocinar los alimentos, logramos transformaciones no solo sociales y culturales, sino también biológicas.
“Según los antropólogos, cocinar nos hizo especiales entre los primates: volvió más seguro el acto de comer, más deliciosos los alimentos y más fáciles la masticación y la digestión. Y, de paso, nos permite obtener más energía (y con menos trabajo) de esos mismos nutrientes; si el sistema digestivo funciona de manera más eficiente, quedan más baterías para el cerebro, lo cual dejó el camino libre para nuestra historia como personas”. (Diego Golombek en El parrillero científico). Si cocinar nos transformó como especie, comprender el maravilloso mundo que se esconde detrás de cada receta nos transforma a nosotros. Pocas cosas hay más hermosas que poder decir: “¡Ah! Esto ocurre por esto o por aquello”. Eso nos permite maravillarnos aún más con lo cotidiano, con aquello que parece insignificante. ¡Adelante! ¡No se pierdan este viaje hacia el interior de cada bocado! Emprendamos juntos y juntas esta aventura fascinante, develando los secretos de la cocina. 3
© Nadia Coltella | Ediciones del Aula Taller
Ciencia Viva
Volumen I: Sweet Dreams | Ciencia en cada bocado
Capítulo 1
A lo largo de este libro, se encontrarán diferentes secciones como:
La Química tiene sutilezas de las más maravillosas. Esta sección resalta esas cualidades, y nos permite comprender por qué un pequeño cambio en una estructura puede dar lugar a propiedades y funciones muy distintas. ¡Amarán la Química después de esto!
Se analizan hechos científicos enmarcados en el contexto histórico en el que se produjeron, resaltando la importancia de conocer cómo se construyeron las ideas científicas a lo largo del tiempo.
Una sección que vincula los principales tópicos de la unidad con diversos aspectos relacionados con la salud.
La ciencia para desenmascarar fraudes alimentarios y fake news.
Se proponen trabajos experimentales que permiten tomar contacto con distintos fenómenos culinarios y comprenderlos.
En esta sección se develarán los secretos mejor guardados de los chefs expertos, explicados y fundamentados científicamente.
Aquí, se proponen alternativas para seguir explorando y profundizando los diseños experimentales, considerando distintos grupos de trabajo (tanto en el nivel secundario como en el nivel superior).
Aprendiendo a leer la información que aparece en los rótulos alimentarios.
Todos los diseños experimentales culminan con propuestas para compilar y analizar los datos recogidos. Además, se incorporan actividades que permiten ampliar el horizonte del análisis, mediante recursos como videos, notas periodísticas, investigaciones, entre otros.
La ciencia es una actividad humana que debe ser comunicada. Al finalizar cada capítulo, se presentan diversas propuestas para que todo lo aprendido sea compartido con el resto de la comunidad.
Simulaciones, videos, podcasts, todos referenciados mediante códigos QR. Además, se incluyen actividades con inteligencia artificial.
Un repaso por los conceptos más importantes del libro.
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Volumen I: Sweet Dreams | Ciencia en cada bocado
Capítulo 1
Capítulo 1 | La química de los hidratos de carbono Clasificación general y nomenclatura ……………………………………………………………………………………………………………………… Monosacáridos y disacáridos ………………………………………………………………………………………………………………………………………. La Química es bella: El caso de los epímeros ………………………………………………………………………………………………………….. Curiosidades químicas: “Habemus papam” …………………………………………………………………………………………………………… Los secretos del chefcito: Las legumbres y el meteorismo ……………………………………………………………………………….. Efemérides alimentarias: Día Mundial de las Legumbres …………………………………………………….……………………….. Es una cuestión de salud: La intolerancia a la lactosa ……………………………………………………………………………………….. Polisacáridos ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………... La ciencia tiene (y es) Historia: Nitrocelulosa …………………………………………………………………………………………………………. ¿Team batata o team membrillo? ……………………………………………………………………………………………………………………………… Los secretos del chefcito: Zapallos en almíbar ………………………………………………………………………………………………………. Manos a la ciencia: Identificación de los carbohidratos …………………………………………………………………………………… Los clásicos: Reacciones de Fehling y de Tollens ………………………………………………………………………………………………… Reacciones sorprendentes: La botella azul – El semáforo químico – El camaleón químico ………………. Manos a la ciencia: Identificación de almidones ………………………………………………………………………………………………… ¿Dónde están los almidones? ………………………………………………………………………………………………………………………………………. ¿Cómo se ven los gránulos de almidón al microscopio? …………………………………………………………………………………… Espejito, espejito: ¿Cuál es el almidón que está aquí escondido? ………………………………………………………………….. Chau chau, adiós: Rompiendo el almidón ………………………………………………………………………………………………………………. De este “verso” no has de beber: ¿Cómo funcionan los rotuladores que detectan los billetes
12 12 14 17 18 18 19 21 24 25 26 27 28 33 38 40 41 42 42
falsos? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
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No es magia, es ciencia: El reloj de yodo – El yodo que “atraviesa” paredes ……………………………………………… Es una cuestión de salud: La intolerancia a la fructosa y la intolerancia a los champiñones …………… Es hora de salir del laboratorio ………………………………………………………………………………………………………………………………………
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Volumen I: Sweet Dreams | Ciencia en cada bocado
Capítulo 1
Capítulo 2 | Propiedades funcionales de los hidratos de carbono Poder edulcorante …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 59 Es una cuestión de salud: ¿Cómo se producen las caries? ……………………………………………………………………………….. 62 La ciencia tiene (y es) Historia: No se lavó las manos y descubrió algo muy novedoso ……………………….. 65 Manos a la ciencia: “El dulce más dulce” ………………………………………………………………………………………………………….……. 66 Invirtiendo el azúcar …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 66 ¿Por qué “azúcar invertido”? …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 67 La Química es bella: Los anómeros y la mutarrotación …………………………………………………………………………………….. 74 Curioseando: Las pantallas antiespía ……………………………………………………………………………………………………………………….. 74 Afinidad por el agua …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 75 La ciencia está y, apor eso, hay que ese higroscópica es el espíritu esta colección de Experimentos para viva Manos la ciencia: Análisis de vivirla: la capacidad de losde carbohidratos …………………………………. 76 comprender el mundo que nos rodea . Solubilidad de los azúcares ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 79 Manos a la ciencia: Disolviendo sacarosa en distintos medios ……………………………………………………………………… 81 Manos a la cada ciencia:bocado” Determinación de la densidad de distintospropuestas sistemas azucarados ………………………. que Esta colección, “Ciencia en , se compone de distintas experimentales, 83 tienen por objeto tomar contacto directo con los fenómenos, analizarlos, estudiarlos, desmenuzarlos, para luego La Química es bella: “Dulce como almíbar” ……………………………………………………………………………………………………………. 88 construir las ideas y apropiarse de ellas. Se trata de aplicar la ciencia para entender el ambiente. Sin embargo, Estructura cristalina y amorfa ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 89 debemos hacer una aclaración muy importante: este no es un libro de “recetas” experimentales. Nuestra Los de la cristalización ……………………………………………………………………………………………………………………. 90 intención es que losmandamientos proyectos presentados constituyan un punto de partida para ampliar y expandir los Manos a la ciencia: Policristales de sacarosa, cristales de lactosa y estructuras amorfas ………………… horizontes de análisis. Se pretende que “este mirar el mundo con ojos de científicos” fomente en los91estudiantes un pensamiento libre y emancipador, proporcionando herramientas para analizar, reflexionar96y poner en Efemérides alimentarias: Día Mundial del Algodón de azúcar …………………………………………………………………….. acción con argumentaciones sólidas. Es una cuestión de salud: Dulce remedio ……………………………………………….………………………………………………………………. 98
Caramelización 99 cocineros, Todos los cocineros y cocineras…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… son químicos -aunque muchos no lo sepan- y todos los químicos son lo Manos a la ciencia: Caramelización, de miel y galletas Dalgonay………………………………………… aunque también desconozcan. De hecho, la caramelos química empezó en la cocina fueron los primeros hombres y 102 mujeres los que químicas y transformaciones moleculares, asando108alimentos, Deprodujeron este “verso” noreacciones has de beber: ¿Aceto balsámico o vinagre disfrazado? ……………………………………………….. cociéndolos, mezclándolos, haciendo emulsiones, sazonándolos, friéndolos, filtrándolos, espesando salsas y Gelatinización y gelificación …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 109 destilando líquidos, llegando incluso a dominar empíricamente algunas operaciones bioquímicas, como la El tiempo ingrato ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 112 fermentación para producir cerveza y miles de clases de quesos, panes y vinos. (Química y sociedad, foo permanenteme). 6
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Volumen I: Sweet Dreams | Ciencia en cada bocado
Capítulo 1
Capítulo 2 | Propiedades funcionales de los hidratos de carbono “Donde hay hambre, no hay pan duro” ……………………………………………………………………………………………………………………. Los secretos del chefcito: “Sos el puré de mi milanesa” ………………………………………………………………………………………. Efemérides alimentarias: Día Internacional de la Papa ………………………………………………………………………………….. Manos a la ciencia: Gelatinización y gelificación de almidones …………………………………………………………………… Manos a la ciencia: Las pectinas y las mermeladas ………………………………………………………………………………………….. Los secretos del chefcito: Mermeladas y la cristalización de la sacarosa …………………………………………………. Tomates transgénicos: más pectina, más vida útil ……………………………………………………………………………………………… Bonus: Geles de almidón, de pectinas y de agar-agar …………………………………………………………………………………….. La ciencia tiene (y es) Historia: “Necesito algo dulce” …………………………………………………………………………………………. De este “verso” no has de beber: El azúcar pone hiperactivos a los niños …………………………………………………… La ciencia tiene (y es) Historia: La amarga historia del azúcar ………………………………………………………………………. Es hora de salir del laboratorio ……………………………………………………………………………………………………………………………………… Capítulo 3 | La fibra dietética y la salud de nuestro tubo digestivo Clasificación de la fibra dietética ………………………………………………………………………………………………………………………………… Manos a la ciencia: Fermentación de la fibra por bacterias …………………………………………………………………………… Manos a la ciencia: Efecto de la fibra en la hidrólisis enzimática del almidón ……………………………………….. Nuestras bacterias nos protegen ………………………………………………………………………………………………………………………………… “Necesito yogur. Me voy a la farmacia” ………………………………………………………………………………………………………………….. Es hora de salir del laboratorio ………………………………………………………………………………………………………………………………………
113 114 115 116 125 129 129 130 130 131 132 133
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Volumen I: Sweet Dreams | Ciencia en cada bocado
Capítulo 1
Capítulo 4 | Detectives de rótulos ¿Cuáles alimentos deben declarar información nutricional? ………………………………………………………………………… ¿Qué se debe declarar en la información nutricional? ………………………………………………………………………………………. Declaración obligatoria de azúcares totales y azúcares añadidos ……………………………………………………………… ¿Cuáles son los azúcares añadidos? ………………………………………………………………………………………………………………………….. ¿Cuándo se debe incorporar el sello “exceso en azúcares”? ……………………………………………………………………………. ¿Qué ocurre con la información nutricional complementaria? …………………………………………………………………….. ¿Por qué es importante aprender a interpretar los rótulos? ……………………………………………………………………………. ¿Qué ocurre con la fibra alimentaria? ………………………………………………………………………………………………………………………. Manos a la ciencia: Azúcares libres y azúcares añadidos, ¿hay tanta diferencia? ………………………………. Es hora de salir del laboratorio ……………………………………………………………………………………………………………………………………… A lo largo de este libro, se encontrarán diferentes secciones como: Capítulo 5 | Actividades de revisión y de integración
Una introducción que analiza en profundidad las bases teóricas que sustentan las propuestas experimentales del capítulo, incluyendo las últimas novedades de cada temática.
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Ciencia Viva
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Se proponen trabajos experimentales que permiten tomar contacto con distintos fenómenos ambientales y comprenderlos.
Se analizan hechos científicos enmarcados en el contexto histórico en el que se produjeron, resaltando la importancia de conocer cómo se construyeron las ideas científicas a lo largo del tiempo.
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Todos los diseños experimentales culminan con propuestas para compilar y analizar los datos recogidos. Además, se incorporan actividades que permiten ampliar el horizonte del análisis, a través de videos, notas periodísticas, investigaciones, entre otros.
La serie animada más popular de todos los tiempos posee muchas escenas que se vinculan con temas científicos. Por este motivo, en esta sección se analizan algunos episodios desde una mirada científica.
La ciencia es una actividad humana que debe ser comunicada. Al finalizar cada capítulo, se presentan diversas propuestas para que todo lo aprendido sea compartido con el resto de la comunidad. (Los alumnos como agentes multiplicadores del conocimiento © Nadia Coltella | Ediciones del Aula Taller
Ciencia en cada bocado
COLECCIÓN
Experimentos para comprender el mundo que nos rodea
VOLUMEN
1
Sweet Dreams: todo sobre la ciencia de los carbohidratos
La ciencia está viva y, por eso, hay que vivirla: este es el espíritu de esta
A lo largo de este libro, se encontrarán secciones como:
colección de Experimentos para comprender el mundo que nos rodea.
La Química es bella: la Química tiene sutilezas de las
¿Por qué, cuando horneamos pan, cambia de color y se produce ese
más maravillosas. Esta sección resalta esas cualidades.
aroma tan cautivador? ¿Por qué, al hacer un merengue, se obtiene una preparación firme y espumosa solo con claras y azúcar? ¿Por qué hay que calentar el azúcar para hacer caramelo? ¿Es cierto que, si usamos el aceite varias veces, podemos intoxicarnos? Todas estas preguntas y muchas otras más se abordan en esta colección Ciencia en cada bocado, ya que cada vez que cocinamos, nos converti-
Manos a la ciencia: se proponen trabajos experimentales que permiten tomar contacto con distintos fenómenos culinarios y comprenderlos. Análisis de resultados: todos los diseños experimentales culminan con propuestas para compilar y analizar los datos recogidos. Además, se incorporan actividades de integración.
mos en científicos y científicas que transforman ingredientes en delicio-
La ciencia tiene (y es) Historia: se analizan hechos
sas preparaciones, y para eso se necesita mucha química. Esta colección
científicos enmarcados en el contexto histórico en el
reúne distintas propuestas experimentales cuyo propósito es tomar
que se produjeron.
contacto directo con los fenómenos, analizarlos, estudiarlos, desmenuzarlos y, luego, construir las ideas para apropiarse de ellas. Se trata de aplicar la ciencia para entender los alimentos y sus transformaciones. Sin embargo, hay que hacer una aclaración muy importante: este no es un libro de “recetas experimentales”, sino una herramienta didáctica que
Los secretos del chefcito: en esta sección se develarán los secretos mejor guardados de los chefs expertos, explicados y fundamentados científicamente. Es hora de salir del laboratorio: al finalizar cada capítulo, se presentan diversas propuestas para que todo lo aprendido sea compartido con el resto de la
combina teoría y práctica para reflexionar sobre las propiedades de los
comunidad.
alimentos y sus reacciones. Está dirigida a docentes y estudiantes del
Es una cuestión de salud: una sección que vincula los
nivel medio y superior. Los y las invitamos a descubrir que, en cada
principales tópicos del capítulo con diversos aspectos
bocado, hay mucho más que sabor: hay ciencia, preguntas y un universo por explorar. ¡Adelante! Emprendamos juntos esta fascinante aventura. SOBRE LA AUTORA
Nadia Coltella es profesora de Educación Secundaria en Química y licenciada en Enseñanza de las Ciencias por la Universidad Nacional de San Martín. Actualmente, se desempeña como docente de Ciencias Naturales y Fisicoquímica en el nivel secundario. Además, es profesora en el nivel superior en la carrera del profesorado de Química, donde dicta asignaturas como Química del Ambiente, Química de los Alimentos, Mineralogía y Didáctica de las Ciencias Naturales. Es autora del libro Físicoquímica 2° ES. Actividades y Experimentos para pensar y REpensar la ciencia (1ª edición, 2018; 2ª edición, 2019) y de la colección “El medio ambiente que nos queda” publicada por esta misma editorial.
relacionados con la salud. De este “verso” no has de beber: la ciencia para desenmascarar fraudes alimentarios y fake news. Recursos multimedia: simulaciones, videos, podcasts, todos referenciados mediante códigos QR. Además, propuestas de actividades con inteligencia artificial. ¡Y mucho más!