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• 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

• 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.

5. Vaniglia e Vanillina