Chimica in cucina

1. Chimica in cucina Libera selezione di alcuni articoli del blog del Prof. Bressanini

2. 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.

3. Esempi…. • Combustione • Fermentazione (lievitazione) • Irrancidimento del burro (ossidazione)

4. 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

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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

9. 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.

10. 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

11. 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

12. 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.

13. 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.

14. 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

15. 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.

16. 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”.

17. 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

18. 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.