¿Pica?

     Generalmente estamos acostumbrados consumir productos alimenticios con cierto grado de astringencia que nos produce la sensación de calor, irritación en cualquier tejido que este toca, el coompuesto que causa este efecto es denominado Capsaicina y esta presente en los frutos del pimiento del genero Capsicum.

Molecula de Capsaicina 3D www.chembase.com/mol_2998.htm

     Aunque el termino es confuso, se utilizandose indistintamente pimiento chilli, chile, ají, "paprika" y Capsicum. El pimiento es nativo del continente americano (Bolivia, Perú, Sur de México y Colombia) y cuenta con cerca de 25 especies silvestres y cinco domesticadas (C. chinenses Jacq., C aunnuum L., C. pubescens Ruiz y Pavón, C. frutescens L. y C. baccatum L.). [1]

     Ahora, ¿como este compuesto genera esas reacciones tan temidas pero de igual forma esperadas e incluso inducidas por propio gusto al consumir por algunas personas cantidades exageradas y a veces, a mi parecer, casi industriales de este compuesto?. Ahi va la versión light:

     La capsaicina interfiere con la sustancia P, la cual es un neurotrasmisor que se encarga de la comunicacion entre una celula nerviosa y otra. Esta sustancia P es una proteina que se encuentra en el cerebro y la espina dorsal, y esta asociada con los procesos de inflamacion, su funcion basicamente es producir dolor, Ouch!

      Pero, ¿como saber cuanto va a picar un alimento con este compuesto?, la manera de medir el grado de astringencia es las denominadas Unidades Scoville, la cual nos de un parametro en escalas de 100. Esta escala por lo general se da a alimentos ya procesados como las salsas picantes ya que en estado natural puede variar de acuerdo a la region, temporada y condiciones ambientales. Las unidades Scoville fueron el trabajo de Wilbur Scoville para la farmaceutica Parke Davis en 1912. Wilbur desarrollo un metodo para medir el nivel de astringencia de los chiles o picantes. La prueba fue nombrada Prueba Organoleptica de Sccoville,y es un procedimiento de dilucion. En la prueba original se mezclo chiles molidos (puros) con una solucion de agua-azucar y un panel de catadores, las concentraciones se fueron diluyendo hasta que se alcanzo el punto en que el liquido ya no "quemaba" la boca. La escala se de en base a cuabto se necesita diluir antes de que la sensacion se haga imperceptible.[2]

0-100 Unidades Scoville incluye la mayoria de las variedades de pimientos y pimientos dulces.

500-1000 Unidades Scovillechile de Nuevo México.

1,000-1,500 Unidades Scoville pimienta Española.

1,000-2,000 Unidades Scoville incluye chile Ancho & Pasilla.

1,000-2,500 Unidades Scoville incluye chile Cascabel & pimienta cereza.

2,500-5,000 Unidades Scoville incluye chile Jalapeño & Mirasol.

5,000-15,000 Unidades Scoville incluye chile Serrano.

15,000-30,000 Unidades Scoville chile de Arbol.

30,000-50,000 Unidades Scoville incluye chile Cayenne & Tabasco.

50,000-100,000 Unidades Scoville incluye chile Chiltepin.

100,000-350,000 Unidades Scoville incluye pimientos Scotch Bonnet & Thailandesa.

200,000 to 300,000 Unidades Scoville incluye chile Habanero.

16,000,000+ Unidades Scoville es Capsaicina pura!!!.

Les dejo un video de un tipo de Berlin, seguramente amande del dolor que se grabo para Youtube incendiandose la boca con 16,000,000 unidades Scoville, en el minuto 5:00 pueden ver su cara de dolor:

    

     El producto utilizado aqui fue un aditivo, de hecho la capsicina pura puede utilizarce para elevar la pungencia de una salsa con chiles naturales que no alcanzan el nivel que requiere el fabricante. En la pagina de Hot Sauce algunas salsas comerciales con unidades Scoville algo elevadas:

     Por ultimo la forma de conocer cuantitativamente y de manera objetiva la cantidad de Capsaicina contenida en los pimientos o chiles es por medio de Cromatografia liquida de alta eficiencia o HPLC, hablare de ese metodo en otro post.

[1] Fernandez Trujillo J.P., Extraccion convencional de oleorresina de pimenton dulce y picante I. Generalidades, composicion, proceso e innovaciones y aplicaciones, 2007

[2]http://www.g6csy.net/chile/scoville.html

Efectos Nocivos del PET

  A la mayoría de los que entran en este blog, han tenido en su bandeja de entrada alguna presentación en PPT mencionando los peligros de ingerir bebidas envasadas en PET.

    Nada lejos de la realidad, sin embargo, hay que considerar las condiciones en las que manejamos estos envases. En la mayoría de los casos, seguimos tomando los envases como algo perpetuo, que sin importar las condiciones ambientales estos no sufren mayores cambios, o por le menos no los suficientes como  para afectarnos... FALSO, toda variable afecta en menor o mayor medida.

    En el caso de los envases plásticos, el material utilizado para su fabricación es basado en el principio de esterificación de ácidos dicarboxilicos saturados con alcoholes difuncionales [1], a través de polimerización por condensación, en las que las moléculas de monómero se combinan con pérdida de una molécula simple, como agua [2]. El material obtenido es Polietilentereftalato (PET) y es el sustituto utilizado a nivel mundial a partir de los 80's para los productos envasados en vidrio, principalmente las bebidas carbonatadas y últimamente en el envasado de agua para consumo humano.

    Pero, ¿como puede ponerse en riesgo el producto envasado?, la concentración de Acetaldehído (AA). De a cuerdo con Steve Stafford, Representante Senior de Voridian Container Plastic Group en su platica para Bottledwaterworld sobre el tema, explico:

"El acetaldehído es un componente que existe de forma natural en frutas cítricas y otros alimentos. El acetaldehído se genera cuando las botellas de PET se están formando. Con el crecimiento de la popularidad de los contenedores de PET, las compañías productoras de agua se han comenzado a preocupar más por el acetaldehído y cómo puede afectar en el sabor del producto."[3]

Fig 1. Molécula de Acetaldehído http://www.chembase.com

    La resina de PET inicialmente es secada y procesada a altas temperaturas (mayores de 260°C) cuando son utilizadas en las máquinas inyectoras para obtener Preformas (Fig 2) y posteriormente el material es retrabajado recalentandolo y estirandolo por medio del proceso denominado Soplado Bi-orientado moldeandolo en el producto final que es el Envase que conocemos y vemos en el mercado (Fig 3).

   

Fig 2. Preforma Cristal

       

Fig 3. Botella PET

    “Es durante este procesamiento que el acetaldehído se genera y después se retiene o atrapa en la matriz del bote o contenedor. Desde que el contenedor de acetaldehído se enfría a temperatura ambiente, el acetaldehído emigra a la atmósfera o a los contenedores de empaquetado, afectando el sabor. La cantidad de acetaldehído que emigra es directamente proporcional al tiempo y a la temperatura.”

Fig 4. Mecanismo propuesto para la formación de Acetaldehído de polímero de PET durante la producción de preforma. [4]

    La manera de reducir la concentración de este compuesto en el envase es buscar las resinas con las propiedades adecuadas en donde la viscosidad intrínseca (IV), existen resinas con 0.72 y 0.76, se manejan valores de 0.83-0.84 para bebidas carbonatadas generalmente. La baja viscosidad minimiza la generación de AA durante el proceso, ya que el funcionamiento de la botella es importante, estas resinas están diseñadas para que el bajo peso molecular no comprometa las propiedades finales de la botella.

    Por otro lado, aun cuando el AA es detectable sensorialmente, existen métodos analíticos propuestos para determinar la concentración tanto en el envase como la cantidad de este que ha migrado al producto. Los métodos de Purga y trampa desarrollados en el estudio de Edenwer y Welle en el Instituto Fraunhofer para la Determinación de la migracion de Acetaldehído de Botellas de PET en Agua Carbonatada y No Carbonatada, resulto ser en conclusión un método adecuado para un control de rutina de Acetaldehído en agua mineral. Se recomienda a las compañías de empaques y los productores de bebidas realicen pruebas regulares para evaluar si los umbrales de olor y sabor se exceden después de cierto tiempo de almacenamiento.

    En acetaldehído puro, la Dosis Letal Media (DL50) para ratas es de 1950 mg/Kg, esto es la dosis única que, obtenida por estadística, de una sustancia de la que puede esperarse que produzca la muerte del 50% de los animales a los que se haya administrado. Aun cuando es un valor alto la ingesta continua de este compuesto en dosis menores tiene efectos similares a los obtenidos en pruebas de laboratorio y esta catalogado como Carcinogeno, a nivel de experiencia con animales ha sido positivo y con posibilidades altas a nivel humano (Acetaldehído puro).

    Tomando en cuanta lo expuesto aquí bajo las referencias revisadas, el Acetaldehído es liberado del la resina de PET por medio de degradación térmica durante el proceso de inyección de preforma y este se mantiene en el material dependiendo las concentraciones generadas, aun cuando estas sean bajas, si el envase una vez soplado se continua exponiendo a altas temperaturas, el compuesto continuara migrando de las paredes del envase al liquido contenido. Si tenemos la practica de dejar nuestras bebidas el sol, o en el carro en temporada de calor por tiempos prolongados, es un buen momento para dejar de hacerlo.

Referencias
1. Li, Q. (2003). Synthesis and Characterization of Multicomponent Polyesters via spep-growth polymerization. Dissertation.Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University .
2. Habuae, S., Takahashi, Y., Hosogoe, Y., Yamashita, H., Kajiwara, M. (2010). Poly (ethylene terephthalate) synthesis with catalysts derived from chrysotile asbestos. Natural Science, 1 (6), 559-562.
3. Stafford, S. (2008). Cómo el Acetaldehído Puede Hacer o Destrozar tu Marca de Agua. Voridian, Division of Eastman Chemical Group.
4. Ewender, J., Welle, F. (2008). Determination of the Migration of Acetaldehyde from PET Bottles into Noncarbonated and Carbonated Mineral Water.

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Golpe de Ariete (II)

   

    Se agradecen los comentarios y este fue el que me causo mas gracia, ja!

    Ahora, entrando en materia, Segunda entrega de Golpe de Ariete, water hammer o Pulso Joukowski, para recordar un poco y plantear lo que a continuacion veremos, al momento del cierre de la valvula o al encontrarse el fluido con una resistencia, en este caso el fin de una tuberia, la primera capa del liquido en contacto con esta obstrucción,  y de espesor diferencial, pasa de velocidad U a velocidad nula. en este punto necesariamente  la energía cinetica se transforma en potencial, elevandose la  presión a un valor ∆h y comprimiéndose el líquido en ρ + ∆ρ. Para un instante posterior (t0
+ ∆t) otra capa de líquido pasa por el mismo proceso, dando como resultado que el fenómeno de aquietamiento de las capas (y consecuentemente aumento de presión) se propague en el sentido de O a M con una cierta velocidad que llamaremos c celeridad de onda.

    En esta ultima parte es lo que habiamos mencionado que el material o fluido se va acumulando en el cierre u obstruccion del flujo, representado graficamente en el video del primer post.Tomando en cuenta que el material  de la conducción tiene un modulo de elasticidad E, el conducto sera deformado por el aumento de presion. En las figuras siguentes podremos verlo



    Transcurrido un tiempo ∆t del cierre del obturador, el fenómeno alcanzará la sección a la
distancia l = c ∆t.

    Hasta este punto tenemos que la perturbación ha llegado al punto M, al inicio de la tuberia o del sistema; toda la tuberia se encuantra dilatada en D + ∆D, y el liquido detenido (U = 0) y su masa especifica aumentada ∆ρ.

    En este momento se crea una situacion de no equilibrio por las presiones reinantes en el sistema, lo cual se resuelve por medio de una nueva conversion de la energia, pero ahora de potencial a cinetica, obviamente que ahora el sentido de de la velocidad sera de O a M y su magnitud igual a U ya que precisamente esa fue la causa de la generacion del incremento de presion.

     Ahora, en este punto podremos comparar este fenomeno directamente en el proceso de llenado. En las valvulas de llenado, se completa el sistema cuando un envase vacio ingresa e inicia el proceso, el paso del fluido se ve obstruido por el fondo del envase, el cual proporciona la resistencia al flujo, O cerrado y en ese momento se empieza a acumular fluido y por lo tanto incremento de presion. Si bien es ciero que dependiendo de las condiciones del envase, es la resistencia que va a ejercer, el diseño de este tiene cierto comportamiento en condiciones controladas, si durante su llenado los paremetros de velocidad de flujo, tiempo de cierre de las valvulas y tamaño del envase (altura) varian o no son tomados en cuenta, las desviaciones en el proceso seran adjudicadas causas no totalmente ciertas. Aqui lo interesante de la ingenieria, buscar mediante razonamiento logico las causas de los problemas, muchas veces por medio de principios fisicos...simple, aunque me he encontrado a varios que tienen oxidada su navaja de Occam.

    Proximo post, (que espero no tardarme tanto), ahora si calcular la fuerza ejercida al ponto O, en el caso de los envases, al fondo de este.

Tags: golpe de ariete, joukowski, presion, envase, proceso de llenado, PET

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Quimica Organica

     Este es básico para el los primeros semestres de Ingeniería... se lo tienen que reventar de cajón. Temas de Estructura y Propiedades, un capitulo completo para el Metano y otro para Alquenos, transposiciones, Aminoácidos y Proteínas, Procesos Bioquímicos... y para aquellas personas que esta noche no duermen por estar haciendo tarea de fuerzas de disociación... tambien... ahi les va

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