E43 Fractura - Corteza

Tópico

La fractura de la corteza de un pan, de una galleta, de un chip o de un chocolate describe cómo este material frágil se rompe bajo una carga aplicada sobre él: la mecánica de fractura de Griffith establece que toda fractura de esta corteza comienza en una imperfección propia de ella, ya sea una grieta, un poro o una fisura, desde la cual esa misma grieta se propaga en cuanto la energía elástica que esta corteza libera al agrietarse supera a la energía superficial que esta misma corteza necesita para crear la nueva superficie de fractura resultante. Que esta corteza contenga una imperfección más severa hace que esta grieta, en consecuencia, comience a propagarse desde ella con menos energía elástica liberada.

El factor de intensidad de esfuerzo de esta corteza cuantifica la concentración de esfuerzos que se acumula justo en la punta de esta grieta, y crece tanto con el esfuerzo aplicado sobre esta corteza como con la raíz cuadrada del tamaño de esta misma grieta: cuando este factor de intensidad de esfuerzo alcanza el valor crítico propio de la tenacidad a la fractura de esta corteza, esta grieta se propaga de manera espontánea a través de ella. Que esta grieta de esta corteza sea más grande, o que el esfuerzo aplicado sobre esta corteza sea mayor, hace que este factor de intensidad de esfuerzo, en consecuencia, alcance antes a esta tenacidad a la fractura de esta corteza.

Una corteza crujiente tiene una tenacidad a la fractura baja, propia de un material frágil: esta corteza crujiente se rompe con poca energía elástica liberada y propaga a esta grieta con rapidez a través de ella, generando el sonido característico que se escucha al morderla. Una corteza húmeda tiene, en cambio, una tenacidad a la fractura mayor, porque esta misma agua plastifica a la red de almidón y de gluten de esta corteza húmeda, absorbiendo energía elástica adicional y deteniendo, en consecuencia, a esta grieta antes de que alcance a propagarse tan lejos como en esa corteza crujiente. Que esta corteza absorba más agua hace que esta tenacidad a la fractura de esa misma corteza, en consecuencia, sea mayor, y que esta corteza, en consecuencia, deje de resultar crujiente.

El módulo de ruptura de esta corteza, medido mediante un ensayo de flexión de tres puntos, es la medida estándar de la resistencia a la fractura de un producto de panificación o de una galleta, y se correlaciona bien con la percepción sensorial de lo crujiente que resulta esa misma corteza: un módulo de ruptura alto combinado con una energía de fractura baja, la misma energía de fractura que ya establece otro modelo de este conjunto, indica en consecuencia una fractura frágil y crujiente de esta corteza. Que esta corteza combine, de este modo, un módulo de ruptura alto con una energía de fractura baja hace que esta corteza, en consecuencia, resulte más crujiente al morderla.

Por eso este modelo, con este factor de intensidad de esfuerzo y esta tenacidad a la fractura con las que se abrió, hace que la velocidad de propagación de esta grieta a través de esta corteza determine, en última instancia, la experiencia sensorial de morderla: una grieta que se propaga rápido a través de esta corteza genera un sonido de alta frecuencia que se percibe, al morder esta corteza, como crujiente, mientras que una corteza blanda propaga a esta misma grieta con lentitud y no produce, en consecuencia, ningún sonido apreciable al morderla. Que esta corteza sea más frágil, con esta tenacidad a la fractura más baja con la que se abrió este modelo, hace que esta grieta se propague, en consecuencia, más rápido a través de ella, y que el sonido que produce al morderla sea, en consecuencia, más agudo y más claramente crujiente.

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