Ciencias Agropecuarias y de Alimentos

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

PK – AA – 347 – CO-La elaboración de los algodones de azúcar.

Asesor: ROSALIA ORNELAS ENRÍQUEZ

Resumen

 

El tema de la investigación a desarrollar es acerca de la magia que envuelve la elaboración del algodón de azúcar. Se pretende por medio de la presente investigación conocer la historia del algodón de azúcar, así como el proceso de elaboración de una máquina que permita obtener los hilos de azúcar que conjuntamente forman a este dulce y tradicional.

El estudio de este tema nos llevará a resolver nuestra principal interrogante ¿Cómo se hacen los algodones de azúcar?

La observación de este proceso nos permitirá apreciar claramente el lado científico del fenómeno del cambio de materia que llevará al final a obtener un artículo formado de la misma materia y transformado en un producto con características diferentes en cuanto a tamaño y volumen. Para llegar al producto final se fabricó una pequeña maquina casera de hacer algodones así podremos conocer el proceso de elaboración de la maquina y a la par el proceso de elaboración de los algodones de azúcar. Se realizo una pequeña entrevista al Sr. Juan Martínez, quien es originario de nuestro municipio (Tultepec, Estado de México) y dentro de sus actividades comerciales se encuentra la elaboración de algodones de azúcar. Al armar la maquina y probar repetidamente que su funcionamiento fuera correcto me encontré con varios detalles que se tuvieron que corregir para llegar a que el azúcar alcanzara la temperatura correcta y así poder obtener el algodón de azúcar. Probé con azúcar natural así, como con diferentes colorantes vegetales y se obtuvieron divertidos y coloridos algodones de azúcar.

 

Pregunta de Investigación

¿Cómo se elaboran los algodones de azúcar?

Planteamiento del Problema

El desarrollo del proceso de elaboración de los algodones de azúcar nos permite conocer el procedimiento necesario para observar tanto el proceso de elaboración de una maquina simple para la elaboración de los algodones, así como los cambios de estado de la materia y la aplicación de calor en la misma para llegar a un producto final de características diferentes.

Antecedentes

 

El algodón de azúcar enamora tanto a grandes como a pequeños y es protagonista en las ferias. Detrás de estas nubes llenas de color existe una historia en la cual se dice que el algodón de azúcar nació en Italia del siglo XV.
Según National Geographic, fue en Italia donde se comenzó a experimentar con el azúcar como un elemento interesante en la repostería. En aquellos, tiempos, en el mencionado siglo XV, ya se trabajaba este insumo para derretirlo y convertirlo en un líquido que se usaba como decoración.

Esta técnica seguiría siendo aprovechada y, en 1773, registros indican que el azúcar se fundía para hacer hilos finos que se añadían a moldes o postres en general.

Por otro lado la primera máquina de algodón de azúcar fue patentada a finales del siglo XIX

Este dulce se la atribuye, curiosamente, al dentista William Morrison y a su socio John Warton, un pastelero de profesión. Ambos son los responsables de idear la máquina que hoy en día es usada para preparar el famoso algodón.

El dúo presentó la patente de su invento en 1897. El invento era capaz de transformar el azúcar en hebras muy finas. Esto, gracias al calor del recipiente y a su sistema giratorio, que formaba los hilos por fuerza centrífuga.

Para Morrison y Warton era una idea que revolucionaría la industria de los dulces. Incluso, la presentaron en la Exposición Universal de 1900 en la ciudad de París. “Hemos inventado algunas mejoras en máquinas de caramelos”, indicaban ambos para aquel entonces.

A comienzos del siglo XX, su creación era conocida como The Fairy Floss (hilo de hadas). Para 1904, era todo un éxito y generaron miles de dólares en ventas, pese a que era un postre relativamente económico, de aproximadamente 25 centavos por unidad.

De hecho, en 1921 el también dentista Joseph Lascaux hizo su propia versión del dulce. Para que no fuese relacionado con el original, lo llamó cotton candy (algodón de azúcar), nombre que gustó mucho más en la población y perduró con el tiempo.

Objetivo

Dar a conocer cómo se puede elaborar una pequeña maquina casera para hacer algodón de azúcar y con ella desarrollar el procedimiento necesario para llegar al cambio de estado de la materia prima, es decir observar cómo se transforma el azúcar de estado sólido a líquido para llegar al producto final, el algodón de azúcar.

Justificación

Me intereso desarrollar la presente investigación porque una vez que asistí a una feria sentí curiosidad al ver como volaban por el aire pequeños trozos de nubes de algodón de azúcar por lo que la investigación se centrará en el estudio del procedimiento que se lleva a cabo en la elaboración de los algodones de azúcar.

Se pretende mostrar los cambios de la materia prima (azúcar) de estado sólido a líquido y nuevamente a sólido para llegar a la formación de los hilos que integran los algodones de azúcar.

Hipótesis

Si el azúcar esta es estado sólido entonces hay que aplicar calor para pasar a estado liquido y así formar el algodón de azúcar.

Método (materiales y procedimiento)

Método.

  1. Investigación documental

“En 1930 el circo Atayde trajo consigo a México dos máquinas de algodón de azúcar y llegó con el nombre de ilusión de París”. De ahí se partió para la elaboración de las maquinas aquí en nuestro país.

En la investigación del tema encontré algunas curiosidades sobre el algodón de azúcar.

  • El algodón de azúcar se ha convertido en uno de los dulces más demandados y consumidos en las ferias.
  • Un algodón que nos consumimos tiene dos cucharadas de azúcar, menos que el de cualquier refresco.
  • El algodón de azúcar es conocido en varias partes del mundo con nombres diferentes: Cotton Candy (países anglosajones), Algodón de Caramelo Barba de Papá (Francia).
  • Algunas de las recetas más raras y extravagantes elaboradas con algodón de azúcar son los helados con algodón de azúcar y pizza de algodón de azúcar
  • Para elaborar algodón de azúcar se requieren dos elementos fundamentales: el calor y la fuerza centrífuga.
  • Cada porción de 100 gramos de algodón de azúcar posee 643 kilocalorías.
  • En varios países latinoamericanos vendedores callejeros ofrecen algodón de azúcar, en calles y plazas. Mientras que en nuestro país es común encontrarlos en ferias, procesiones y fiestas populares.
  • El algodón de azúcar no tiene olor, a pesar de que las máquinas de algodón de azúcar se caracterizan por un fuerte olor a caramelo.
  • Nuestro país es un importante productor de azúcar, materia prima para la elaboración de este frecuente dulce. Las principales zonas productoras de caña de azúcar se ubican en los estados de Veracruz, quien aporta alrededor de 38 por ciento del volumen nacional, seguido de Jalisco con casi 14 por ciento y Oaxaca con 7 por ciento.
  • Se calcula que la producción nacional de azúcar de caña en 2020 fue de 5.2 millones de toneladas, ubicándose como el sexto productor mundial. Por su parte, las exportaciones mexicanas de azúcar al mercado mundial alcanzaron
  • Existe en nuestro calendario el Día Mundial del Algodón de Azúcar, nos recuerde el enorme esfuerzo que realizan cotidianamente los productores de caña de azúcar y su aporte a la economía nacional y se celebra el día 7 de diciembre.

 

  1. Investigación de campo

Además de la investigación realizada en internet, nos acercamos al sr Juan Martínez quien nos comentó que su actividad económica es ser comerciante ya que él es el sostén de su familia. El aprendió el arte de la elaboración de los algodones de azúcar por la necesidad de incrementar sus recursos, “de pequeño me daba curiosidad saber cómo se hacían los algodones ya que en la fiesta del pueblo, llegaban en la feria las algodoneros y recuerdo como ponían a trabajar sus máquinas y el algodón volaba por el aire, había ocasiones que los hilos de azúcar se quedaban atorados en los cables de luz” “era muy divertido estar con los demás niños persiguiendo los hilos de azúcar” nos comentó el sr Juan Martínez . Cuando creció se informó con sus conocidos, y llego a elaborar su propia máquina de algodones utilizando una caja de cartón. En la actualidad intercala la venta de algodones con la venta de otros productos para incrementar sus ingresos

 

  1. Investigación Experimental

Para el desarrollo del presente proyecto se hizo uso principalmente de la experimentación y de referencias electrónicas.

 

Para comenzar con el proyecto elaboré una pequeña máquina de algodones casera para la cual se utilizaron los siguientes materiales

 

Materiales y Procedimiento

Un recipiente mediano de plástico

Un motor

Cables

alambre

Pilas

Interruptor

Tornillos

Pegamento

Alcohol en gel y liquido

Encendedor

Cinta de aislar

Una lata de atún

Pinzas de corte

Pinzas para doblar

Tijeras

Cautín

Soldadura

Lima

Taladro

Brocas pequeñas

Piedras para lijar

Tijeras

Cuchillo

Aguja lanera

Pegamento

Un trozo de madera

Palos de madera

Azúcar

Pintura vegetal

Proceso de elaboración

PASO 1

Darle a conocer a Isabella los nombres de los materiales a utilizar para que se familiarice con ellos y siga los pasos de elaboración correctamente.

PASO 2

Se procedió a realizar un orifico al centro de la bandeja más grande, este debe de ser al tamaño del motor. De la misma forma se perforo el recipiente pequeño el cual vamos a utilizar de base; a este recipiente también se le hizo un orificio en el costado para colocar un interruptor de encendido y apagado. Se limaron los bordes para que no quedaran bordes filosos.

PASO 3

Se trabajo con los cables, la pila, el interruptor y el adaptador para dejar funcionando el motor antes de colocarlo en los recipientes. Una vez que se comprobó su correcta función se colocó en los orificios destinados para cada parte de la máquina.

PASO 4

Se pegaron ambos recipientes a manera de que quedara el pequeño boca abajo y el grande hacia arriba, procurando que los orificios coincidieran ya que ahí se pegó el motor.

PASO 5

Se procedió a perforar la lata previamente lijada y limpia para que el azúcar tuviera un camino de escape y así ir formando los delgados hilos de azúcar.

Se fijo al recipiente más grande la lata perforada quedando así teóricamente completa la máquina. De esta forma se instalaron el motor, los circuitos, los recipientes y principalmente el depósito que servirá para llevar el azúcar a la temperatura ideal para que esta llegue a derretirse.

 

PASO 6

Se probo la maquina en repetidas ocasiones a efecto de ir eliminando los errores que se presentaron a la hora de poner a funcionar la máquina. Nos encontramos con la necesidad de fijar la base para colocar el fuego, de ensamblar correctamente el recipiente para el azúcar ya que con el movimiento se desprendió, existe mucha vibración lo cual no permite que la maquina tenga la suficiente estabilidad para funcionar. Así se fue detallando la maquina hasta lograr un mejor funcionamiento y se logro el funcionamiento correcto de la misma. Lo que permitió desarrollar exitosamente nuestro experimento.

PASO 7

Se llevo a cabo la elaboración de la maquina y proseguimos a comprobar ¿Cómo se transforma el azúcar en la maquina?

Primero se puso a funcionar la maquina con el encendedor prendido para calentar el recipiente en el que se vierte el azúcar, logrando que se caliente lo necesario para volverse liquida.

El azúcar es un compuesto orgánico (glúcido o hidrato de carbono conocido como sacarosa) que, al calentarse por encima de su temperatura de fusión, da lugar a reacciones de deshidratación y fragmentación, el azúcar pierde su forma cristalina lo que provoca que se vuelva liquida, el azúcar liquida es mejor conocida como caramelo.

Después de que el azúcar  se vierte en el recipiente cilíndrico del centro de la maquina el cual gira potentemente con la ayuda de un motor, se calienta y se vuelve liquida; al girar el azúcar liquida gracias a la fuerza centrífuga se convierte en hilos súper delgados que salen disparados por los hoyos que se encuentran en la parte inferior del cilindro, estos hilos son lo suficientemente flexibles para que se enrollen unos con otros en palitos (hay que esperar a que el azúcar se solidifique y se enfríe antes de recogerlo) y así se obtiene el algodón de azúcar.

La fuerza centrífuga es una fuerza circular que describe el movimiento de un cuerpo en un sistema de referencia en rotación, o equivalentemente la fuerza aparente que percibe un observador no inercial que se encuentra en un sistema de referencia giratorio, el calificativo de “centrífuga” significa que “huye del centro”, en términos simples la fuerza centrífuga se produce cuando se obliga a un cuerpo a dar de vueltas. Según la tercera ley de Newton, cada acción produce una reacción igual o mayor y opuesta. Para que un objeto de vueltas, hay que aplicar una fuerza hacia el centro o aceleración centrípeta así el objeto hace una trayectoria curvada en vez de seguir derecho. La fuerza centrífuga es la fuerza en oposición a la fuerza.

 

Generalmente se agrega colorante alimenticio o vegetal en la preparación, para dar color al algodón de azúcar. En cuanto a las máquinas para la elaboración de los algodones actualmente existen diversas marcas y modelos de máquinas de algodón de azúcar que van desde las de uso profesional, así como versiones más sencillas y económicas.

NOTA
Se llevo a cabo la elaboración de la maquina y de primera vez se logro la elaboración de una maquinan funcional, pero con los eventos de prueba y error sufrió modificaciones necesarias para el correcto funcionamiento de la misma. dichos cambios se desarrollaron según surgieron con cada prueba, desde la estética de la maquina hasta las piezas, ya que algunas se cambiaron con el fin de obtener un mejor funcionamiento

 

 

Galería Método

Resultados

A lo largo del desarrollo del tema se obtuvieron nuevos e interesantes datos que nos llevaron a resolver la incógnita que nos trajo al estudio del presente tema. Con ello podremos dar solución a nuestra interrogante.

Se obtuvieron hilos de azúcar derretida que a la hora de irlos juntando con un palo de madera se logró la obtención de un esponjoso algodón de azúcar de color blanco.

 

Galería Resultados

Discusión

Se comprobó que el azúcar al someterse a altas temperaturas cambia de consistencia y pasa a estado líquido y si es sometida a una fuerza centrífuga y es expulsada por pequeños orificios es posible obtener unos delgados hilos que conjuntamente forman el algodón de azúcar.

Conclusiones

Se concluye que en este proceso de elaboración tanto de la máquina para hacer algodones como del mismo algodón se aplican conocimientos técnicos y científicos que nos permitieron comprobar nuestra hipótesis y así resolver la pregunta de investigación, obteniendo así un delicioso resultado.

Dentro de este estudio encontramos que Científicos de la Universidad de Vanderbilt (también, por casualidad, en Nashville), están utilizando máquinas de algodón de azúcar para desarrollar células, como parte de un programa para crear tejidos artificiales.

Un problema con los geles actualmente empleados por los científicos que trabajan en este campo es que estos no siempre son lo suficientemente porosos, por lo que las células no pueden poblarlos.

Bibliografía

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography