“Una cottura è un fenomeno chimico,una maionese è fenomeno fisico” H. This
Cosa succede alle proteine in cottura? Fenomeni complessi e articolati, dei quali alcuni incidono positivamente sulle qualità nutritive degli alimenti, mentre altri hanno degli effetti negativi.
Le proteine sono delle lunghe catene di amminoacidi, uniti tra loro tramite i legami peptidici e costituiscono una parte essenziale degli organismi viventi.
Il processo principale che avviene durante la cottura delle proteine e la cosiddetta denaturazione.
Denaturazione delle proteine
La configurazione standard di questa catena di amminoacidi può assumere diverse forme: a forma di eliche (ad esempio il collagene, che costituisce il tessuto connettivo, ha questa configurazione) oppure globulare, nella quale la catena è tutta attorcigliata, in un gomitolo tridimensionale che è specifico di ogni proteina e che determina le sue modalità di relazione con l’esterno. Una delle ragioni di tale configurazione è dovuta al fatto che le proteine sono immerse in acqua, che come sappiamo è il componente principale degli organismi viventi: nell’uomo la percentuale di acqua è di circa il 65%, nei pesci il 67%, nelle amebe addirittura il 98% e in un pomodoro il 95. Alcuni amminoacidi sono idrofili, altri idrofobi e quindi tendono a disporsi in modo che le parti idrofile siano più vicine alle molecole d’acqua mentre quelle idrofobe se ne stiano lontane.
Quando vengono scaldate le proteine, a partire da una certa temperatura, cominciano a srotolarsi, cioè i grovigli si disfano e le proteine non sono più nel loro stato nativo, e, come si dice in gergo biologico, si denaturano, ovvero le catene di amminoacidi che le costituiscono, non essendo più aggrovigliate, sono fili che si intrecciano formando una struttura a maglie, nelle quali viene intrappolata l’acqua che circonda le proteine. Questo fa sì che cambi non solo la configurazione microscopica ma anche la consistenza macroscopica del sistema, che resta sì solida ma anche soffice.
Il processo di denaturazione migliora la digeribilità delle proteine in quanto la nuova struttura facilita l’attacco delle proteine da parte degli enzimi presenti nello stomaco.
Le fibre muscolari sono tenute insieme dal tessuto connettivo, che è costituito da tre proteine: la più famosa è il collagene, solubile in acqua.
Il collagene è formato da tre fili arrotolati fra loro in una tripla elica. Quando lo si riscalda, le eliche si comprimono longitudinalmente e strizzano le fibre muscolari facendogli perdere acqua, per cui la carne diventa dura è rinsecchita! Quando le tre eliche si sciolgono, possono tornare a riunirsi tra loro ma in modo diverso da prima e possono trattenere nella nuova struttura che si viene a formare delle molecole d’acqua, gelificando.
Idrolisi delle proteine
Un altro processo che avviene durante la cottura delle proteine è l’idrolisi delle catene polipeptidiche che costituiscono le proteien. Tale processo è favorito se l’ambiente in cui cuoce il cibo è acido.
Questa reazione comporta la rottura del legame peptidico che unisce gli amminoacidi e la formazione di oligopeptidi ed amminoacidi liberi.
Con questa trasformazione si ha un miglioramento della digeribilità delle proteine, mentre il valore nutritivo dell’alimento sostanzialmente non cambia.
Quando però si superano i 100°C, si ha un cambiamento della catena laterale di alcuni amminoacidi, dando luogo alla formazione di elementi nocivi.
Reazione di Maillard
È uno dei principali processi che subiscono le proteine durante la cottura, che coinvolge anche i glucidi. Si attiva a temperatura elevata ed è responsabile del colore marroncino dei cibi cotti arrosto o sulla griglia, del sapore bruciaticcio della rosolatura e del sapore e del profumo del pane.
Però la reazione di Maillard non favorisce la digeribilità e per di più determina la formazione di sostanze tossiche.
Per ulteriori informazioni sulla reazione di Maillard potete leggere il nostro articolo su questo tema.
Riassumendo cosa accade ad esempio alle proteine della carne nella cottura, ci rendiamo conto della complessità del fenomeno, anzi, dei fenomeni, e di come spesso la migliore comprensione dei processi chimico-fisici diventi un volano per lo sviluppo di nuove tecniche innovative in cucina.
- H. This, Pentole e Provette, Gambero Rosso (2003).
- D. Cassi, E. Bocchia, Il gelato estemporaneo, Sperling & Kupfer (2005)
- A. Machado, Alimenti e Alimentazione, Mondadori Education (2008).
- “Denaturazione delle proteine” voce di Wikipedia
- D. Bressanini, Proteine Giocattolo (2008)
- D. Resaz, La scienza in cucina: trasformazioni chimiche e fisiche tra i fornelli”, dispense per il Master di II livello in Didattica delle Scienze per insegnanti delle scuole elementari e medie, a.a. 2008-2009
