Chimica in cucina

Chimica in cucina
Libera selezione di alcuni articoli
del blog del Prof. Bressanini
• La chimica e la fisica sono discipline scientifiche
che ci permettono di conoscere la materia e le
sue trasformazioni. E la cucina rappresenta
l'arte di trasformare ... gli alimenti
– La cottura è un fenomeno chimico poiché cambiano
il colore, la consistenza, l'odore e il sapore.
– La maionese è un fenomeno fisico, l'emulsione, in
cui le molecole d'olio e d'acqua inizialmente separate
si trasformano in una dispersione di gocce d'olio e
d'acqua legate insieme dalle proteine dell'uovo.
Esempi….
• Combustione
• Fermentazione (lievitazione)
• Irrancidimento del burro
(ossidazione)
1. La cottura della carne
• Resti di focolari datano anche
2 milioni di anni
• La vera conquista fu il
controllo del fuoco circa
1.400.000 anni fa in Africa
• La scoperta e l’uso in cucina
fu senz’altro casuale e +
tardivo
• Prima di allora il cibo poteva
essere carne cruda, erbe,
frutta, radici, insetti
I vantaggi
• Il fuoco portò al miglioramento della nutrizione mediante
le proteine cotte
• Recenti studi ritengono che la cottura dei cibi vegetali
possa aver innescato l'espansione cerebrale
permettendo agli uomini di assorbire maggiori calorie
• La cottura rende la carne più facile da mangiare e da
digerire
• La quantità di energia richiesta per digerire la carne cotta
è minore di quella della carne cruda
• La cottura uccide i parassiti e i batteri che avvelenano gli
alimenti.
Al sangue, media o ben cotta?
• Nella carne di manzo il colore è
un indice della temperatura
raggiunta.
• Il colore è dato dalla mioglobina
= In presenza di ossigeno la
mioglobina reagisce formando
l’ossimioglobina, di un colore
rosso brillante .
• In carenza di ossigeno e
scaldando la mioglobina si
trasforma in met-miogobina
grigio/marrone che non è più in
grado di legare l’ossigeno.
La cottura della carne spesso
richiede un compromesso tra due
opposte esigenze: mantenere
morbida la carne, senza farle
perdere i succhi, raggiungendo
una temperatura al cuore inferiore
ai 65 °C, e al tempo stesso
sciogliere abbastanza
velocemente il tessuto connettivo
che tiene insieme le fibre, usando
temperature superiori ai 75 °C.
• Durante la cottura la mioglobina si
trasforma e così pure la miosina – la
principale proteina del muscolo- che si
denatura. Alzando ancora la temperatura
le proteine si uniscono le une alle altre,
coagulando.
• La temperatura interna fornisce una descrizione
molto più accurata dello stato interno della
vostra bistecca della classica triade “Al sangue,
media, ben cotta”.
• Nei paesi anglosassoni sono messi un filino
meglio, visto che invece di tre gradazioni ne
hanno cinque: “rare, medium-rare, medium,
medium-done, well done“, ma sempre una
grossolana approssimazione per descrivere
cosa succede in quei 20 gradi, tra i 50 °C e i 70
°C
La reazione di Maillard
• La reazione chimica più importante di tutta la
cucina è sicuramente la reazione di Maillard.
• Se cuocendo un cibo questo si “imbrunisce”
quasi sempre è opera di questa reazione, che
avviene ad alte temperature, tra i 140°C e i 180
°C, tra gli amminoacidi delle proteine e gli
zuccheri.
• La potete vedere in azione quando friggete le
patatine, quando cuocete del pane, una torta, o
una bella bistecca.
• Louis-Camille Maillard era un
medico interessato al
metabolismo cellulare, e studiò
come gli aminoacidi, i mattoncini
che costituiscono le proteine,
possono reagire con gli zuccheri
presenti nelle cellule.
• Una condizione assolutamente
necessaria perchè avvenga la
reazione di Maillard è che la
temperatura raggiunga almeno i
140 °C. Questo significa che
l’imbrunimento può avvenire solo
sulla superficie della carne
• Finita la cottura attendere qualche
minuto prima di tagliarla per
evitare che i succhi fuoriescano.
• Recuperare i fondi sulla padella
La cottura a bassa temperatura
• Gli chef stanno riscoprendo una tecnica
vecchia di due secoli, scoperta dal conte
Rumford, vero nome Benjamin Thompson
• Al suo tempo-1750- la carne veniva bollita
in maniera vigorosa
• Rumford , che inventò la moderna canna
fumaria, inventò anche un particolare tipo
di forno, che usava per essiccare le patate
con temperatura tra i 60 e gli 80°C
• Decise di fare un esperimento mettendo
nel suo apparecchio una spalla di
montone, per capire se la temperatura
fosse sufficiente a cuocerla. Dopo tre ore
la carne era ancora cruda e Thompson,
deluso, decise di andare a dormire,
dimenticandosi però il forno acceso con la
carne dentro. Con sua enorme sorpresa la
mattina seguente il montone risultava
cotto, gustoso e morbidissimo
2. L’uso delle spezie
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Perchè vengono usate le spezie in molte cucine del mondo?
Perchè in alcuni paesi più che in altri? E più in generale,
perchè piacciono le spezie?
La ragione(studio Prof. Sherman della Cornell University ),
risiede nell’azione protettiva che queste sostanze chimiche
hanno nei confronti dei batteri e funghi che degradano il cibo,
e quindi l’utilizzo delle spezie in cucina è un esempio di
adattamento evolutivo dell’uomo per combattere le
intossicazioni da cibo avariato
Si passa dalle 9,3 spezie per ricetta della cucina Indiana, alle
4,6 spezie della cucina Tailandese, fino alle 0,3 della cucina
Polacca.
15 spezie della lista inibiscono almeno la crescita del 75%
delle specie batteriche, e addirittura l’aglio, la cipolla e
l’origano inibiscono o uccidono ogni batterio su cui sono state
testate, mentre timo e cannella sono efficaci fino al 90%.
Lo studio suggerisce anche una ragione del perchè alcune
spezie o aromi, come il prezzemolo o il coriandolo, si
aggiungono solo alla fine della preparazione e altre si
aggiungono anche dall’inizio, come l’aglio o il rosmarino:
alcune sostanze antimicrobiche vengono distrutte dal calore,
e quindi se aggiunte all’inizio della ricetta perderebbero il loro
valore protettivo.
3. Il basilico
• il basilico (Ocimum basilicum L.) è
utilizzato in tutto il mondo, fresco o
secco, i suoi oli aromatici essenziali
vengono utilizzati dall’industria
alimentare e da quella cosmetica.
• Nel basilico si possono identificare
almeno 40 composti che, mescolati,
ne caratterizzano l’aroma. L’esatta
proporzione di queste molecole
odorose dipende, in primo luogo,
dalla varietà di basilico.
Il pesto
• Secondo il disciplinare di produzione del pesto genovese
DOP, si devono utilizzare piante con al massimo quattro
coppie di foglie, alte quindi circa 10-12 centimetri
• Il pesto, lasciato all’aria, si scurisce: colpa dei polifenoli:
Sono le stesse molecole responsabili dell’annerimento
delle mele, delle melanzane, dei funghi, e di tanti altri
alimenti, come i gamberetti o il the. Queste molecole,
esposte all’ossigeno dell’aria, si ossidano rapidamente
aiutate da un enzima: la polifenolossidasi.
• Le molecole scure che vengono prodotte sono melanine:
le stesse responsabili dell’abbronzatura
• Coprendo il pesto con l’olio si toglie l’ossigeno
• Il calore moderato attiva l’enzima mentre una
temperatura elevata lo disattiva completamente
• Immergendo rapidamente –tre secondi– le foglie
di basilico in acqua bollente e raffreddando
immediatamente in acqua ghiacciata, l’enzima
viene disattivato, ed il colore si mantiene più a
lungo (sia surgelandolo che usandolo fresco). Si
ha una piccola perdita nel sapore
Da sinistra a destra: la
foglia non trattata e poi
quelle sbollentate per
uno, tre e cinque
secondi.
Questo è uno dei motivi per cui quando si surgelano le verdure fresche,
anche in casa, (piselli, fagiolini, broccoletti, etc…) vanno sempre sbianchiti
(cioè immersi in acqua bollente) per qualche secondo: in questo modo,
oltre ad eliminare batteri indesiderati distruggiamo anche gli enzimi che
degradano colore e sapore. La credenza popolare vuole che sia il sale a
“fissare” il colore, ma non è vero: è la temperatura.
Etichetta
• “…conservante: acido sorbico; antiossidante: acido
ascorbico” “correttore di acidità: acido citrico”
• L’Acidità serve per ritardare l’azione degli enzimi, che
lavorano male in ambiente acido. L’acido ascorbico è la
normale vitamina C, che in più è anche un potente
antiossidante.
• Il “Pesto Genovese” dovrebbe essere fatto secondo la
ricetta depositata. Se sono presenti degli ingredienti non
canonici ecco che l’etichetta diventa, nel caso migliore
“Pesto alla Genovese”, o nel caso peggiore,
semplicemente “Pesto”.
4. 0 chimica 100% naturale
•
tutto è chimica e le proprietà di una sostanza non dipendono dal fatto che
sia stata sintetizzata in un laboratorio o in natura
5. Vaniglia e Vanillina
• Vaniglia: aroma naturale
• Vanillina, sostanza sintetica identificata per la prima
volta nel 1858, da Nicolas-Theodore Gobley.
• Nonostante sia identica alla vanillina della vaniglia,
non si può fregiare dell’aggettivo “naturale”.
• I chimici hanno scoperto che modificando un poco
la vanillina si può ottenere una molecola molto
simile (la 3-etossi-4-idrossi benzaldeide) chiamata
comunemente etilvanillina, che è 3-4 volte più
potente, come aromatizzante, della vanillina
• Alcune tonnellate di vanillina “naturale” ora sono
prodotte con processi di fermentazione
microbiologica. Si può parlare di vanillina “naturale”
perché i batteri effettuano un processo di
fermentazione a partire da un substrato naturale.