¿Por qué algunos polvos se agrupan en agua caliente?

¿Por qué algunos polvos como la harina o el té verde causan grumos en el agua caliente mientras que otros polvos como el azúcar o el cacao se disuelven fácilmente?

Cacao: http://imgur.com/ncmN1ki.jpg

— Chloe
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En mi opinión, diría que los granos de cacao en polvo se agrupan tanto como la harina ...

— Mien

Acabo de hacer chocolate caliente esta mañana y fue muy fácil de disolver. Algunos pequeños grupos, pero se fueron cuando presioné el dorso de la cuchara contra la taza. Es muy difícil deshacer el té verde o la harina.

— Chloe

@Chloe: ¿fue puro cacao? ¿O fue una preparación para el chocolate caliente? Este último puede contener agentes antiaglomerantes.

— nico

@chloe, ¿estás seguro de que era cacao en polvo? Una "bebida de cacao" como Nesquick no es cacao en polvo.

— rumtscho

@nico, la preparación para el chocolate caliente aquí, es aproximadamente 2/3 de azúcar. No sé si los agentes antiaglomerantes son incluso necesarios entonces.

— Mien

El agua es un gran solvente para las moléculas polares. El azúcar, la sal de mesa y otras moléculas polares pequeñas son solubles en agua. Cuando los pones en agua, obtienes un azúcar resp. Solución de sal.

Otras moléculas no son solubles en agua. La mayoría de las moléculas orgánicas con una cola de carbohidratos son insolubles (a menos que tengan un grupo activo fuertemente polar, como los alcoholes más cortos). El almidón y la celulosa no son solubles en agua. La mayor parte de la materia vegetal está hecha principalmente de almidón y celulosa. (La excepción son las frutas, que pueden tener más fructosa que almidón, pero aún mucha celulosa).

Cuando pones polvo no soluble en agua, no estás haciendo una solución. Está haciendo un coloide conocido como sol (sólidos dispersos en un líquido). Si moja la sal, el agua disolverá la primera capa y la segunda capa quedará expuesta. Si humedece un polvo no soluble al azar, el agua tendrá que lavar la primera capa antes de que llegue a la segunda capa, por lo que es difícil hacer la suspensión sin agitación vigorosa.

Hay algunas moléculas especiales que absorben agua y se hinchan. El almidón, algunas proteínas (gelatina) y algunos polisacáridos (goma xantana) son moléculas comunes en la cocina. Cuando los mojas, el agua es absorbida por la primera capa. Esto cambia la viscosidad de la capa, haciéndola gruesa y pegajosa. Esto forma un grupo. En el núcleo están las capas secas de polvo. Se mantienen unidos por una burbuja de la sustancia hinchada en agua. Fuera de esta burbuja está el agua. No puede eliminar la burbuja porque es muy viscosa y no fluye hacia el agua. Y la burbuja protege el núcleo del grupo del contacto con el agua. Esto sucede con los polvos con almidón como la harina, o también con el polvo de cacao real. El polvo de té es principalmente celulosa seca, por lo que también es difícil de disolver.

Menciona el cacao como fácil de resolver en agua. De hecho, el cacao es muy difícil de disolver, así que creo que estás hablando de una bebida con sabor a cacao. Una bebida con sabor a cacao es una mezcla de dextrosa, cacao en polvo y otras cosas (pero principalmente dextrosa). En tal polvo mixto, el agua disuelve las moléculas solubles (la dextrosa), y las partículas insolubles (el polvo de cacao) que estaban suspendidas en la dextrosa ahora están suspendidas en el agua. No hay partículas de cacao vecinas a las que aferrarse. Entonces, no hay grumos, sino una bebida instantáneamente homogénea.

— rumtscho
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Bien explicado! También me gustaría agregar que debido a esto, el azúcar y la sal son partículas más grandes sin problemas de disolución, que la harina o el cacao en polvo. Si tuviera partículas de harina tan grandes, seguramente lo notaría.

— Mien

@mien sí, el tamaño de partícula importa: las partículas grandes no se aferran tanto entre sí, y el agua puede fluir alrededor de las partículas y separarlas unas de otras. Pero aún así, si compara el azúcar en polvo y la harina (que son aproximadamente del mismo tamaño), encontrará que el azúcar en polvo se disuelve fácilmente mientras que la harina se aglomera.

— rumtscho

@rumtscho Gran respuesta (+1) ... ¿Quizás podría agregar a esto una explicación sobre por qué algunos almidones (almidón de maíz en particular) se mezclan mucho mejor con agua a bajas temperaturas?

— Cos Callis

@CosCallis tiene que ver con la gelación. Los almidones se hidratan en agua fría, pero se cocinan (forman un gel pegajoso) en agua caliente. Pero esto va demasiado lejos de la pregunta anterior y es material suficiente para otra respuesta.

— rumtscho