L’albume d’uovoALBUME = fluido viscoso trasparente di colore giallino formato per il 90 % da acqua e per il 10 % da proteine

L’addensamento dell’albume consiste nella sua trasformazione in una gelatina bianca opaca. Questo fenomeno è causato dalla denaturazione delle proteine dell’albume, prevalentemente globulari

Struttura delle proteineamminoacido

Denaturazione delle proteine

Cottura dell’uovo

Quando la temperatura supera i 62 °C (68 °C per le proteine del tuorlo) le molecole proteiche si srotolano, si legano fra loro e formano un gel.

Cottura a freddo dell’uovo

Anche l’aggiunta di ALCOL all’albume e al tuorlo d’uovo produce la denaturazione delle proteine.

Per aggiunta di alcol, l’albume e il tuorlo di un uovo assumono l’aspetto dell’uovo cotto anche senza riscaldamento.

Quando scaldiamo l'uovo, o ci versiamo sopra l'alcol etilico, trasferiamo energia alle molecole, che iniziano a muoversi più velocemente.

Se la temperatura è sufficientemente elevata,il gomitolo si disfa e la proteina perde il suo stato nativo.

I gomitoli, una volta srotolati, diventano fili che si legano tra loro, intrecciandosi come nella trama di un tessuto: questo crea una struttura continua di maglie in cui l'acqua resta intrappolata e conferisce una consistenza solida di materia soffice, denominata coagulo.

Cosa succede all’uovo?

Le proteine si sono coagulate

L'alcol si comporta come il calore: se la concentrazione etilica è sufficientemente alta, anche a temperatura ambiente i gomitoli si svolgono e s'intrecciano, creando la coagulazione.

Questo processo è molto simile a quello della formazione di gel da amidi vegetali.

Coagulazione delle proteine da alcol

Gelificazione dell’amido

Osmosi

La differenza di concentrazione ai due lati di questo divisorio crea una pressione, chiamata pressione osmotica, che induce le molecole d’acqua a spostarsi dalla zona a più bassa concentrazione verso la zona a più alta concentrazione per cercare di ristabilire l’equilibrio.

Questo fenomeno è chiamato osmosi.

Le cellule hanno membrane semipermeabili

Osmosi

Le cellule vive sono protette da membrane semipermeabili (esternamente le cellule vegetali hanno anche una parete cellulare di cellulosa), che permettono il passaggio di piccole molecole, come l’acqua, dentro e fuori dalle cellule, ma impediscono a sostanze più voluminose, come gli zuccheri o gli ioni, di entrare o uscire a loro piacimento (se serve farli entrare o uscire ci sono meccanismi specifici).

Le membrane cellulari cercano di mantenere la concentrazione delle sostanze disciolte in acqua dentro alla cellula uguale alla concentrazione al di fuori.

Esperienza di osmosi in cucina

La pressione osmotica ha forzato l’acqua ad uscire dalle cellule per cercare di ristabilire l’equilibrio.

Noterete che le patata è anche diventata molle: le cellule prive di acqua perdono di turgore, come un pallone mezzo sgonfio.

La Marinatura si basa sull’osmosi

• Il termine ricorda la più arcaica delle marinature, la salamoia, cioè acqua e sale, ovvero: acqua di mare.

• Poi il termine è rimasto, anche se da subito ci si rese conto che l'aggiunta di un ingrediente acido acidi (aceto, vino, birra, limone, liquori) aiutava il processo, riducendo la prolificazione batterica

• la marinata classica, tuttora in uso, prevede: vino, aceto, olio, scorze di agrumi, aromi speziati e salse (yogurt, worcester)

Nuove prospettive dell’osmosi in cucina

L'uso del sottovuoto permette delle infusioni per osmosi non ottenibili con marinature tradizionali

la cottura può avvenire direttamente in busta a contatto con la marinata che farà anche da fondo.

Interessante è anche l'uso della calce viva che, nei giusti dosaggi, permette di aumentare la croccantezza esterna degli alimenti.

Particolari sono le salagioni di carni bianche che andando a togliere i succhi e il sangue permettono una cottura al rosa, usata per pollo e maiale.

Affascinante è l'infusione di frutta e verdura con l'ausilio del sottovuoto che rende opalescenti i frutti, ne vivifica i colori e croccante la texture. 

Il PVC (poli vinil cloruro) costituisce i sacchetti per sottovuoto

• Il PVC è la principale materia plastica in cui vengono impiegati gli ftalati, che rendono il materiale morbido e modellabile anche a basse temperature.

Il PVC rilascia FTALATI

• Poiché gli ftalati non formano legami stabili ed irreversibili con il PVC che li contiene, in caso di contatto con alimenti oleosi o comunque contenenti grassi essi tendono a fuoriuscire dalla matrice di PVC e a migrare nell’alimento.

• La direttiva della  commissione europea del 30 marzo 2007 relativa ai materiali ed agli oggetti di materia plastica destinati a venire a contatto con gli alimenti  ha stabilito che alcuni ftalati possono essere utilizzati  unicamente come plastificanti in materiali e oggetti a contatto con alimenti non grassi.

• Sono fissati inoltre limiti di migrazione specifica (LMS) riferiti al simulante alimentare impiegato nelle prove di migrazione .

Gli ftalati e la salute

• Gli ftalati sono oggetto di controversia dal 2003; alcuni studi sembrano mostrare che siano in grado di produrre effetti analoghi a quelli degli ormoni estrogeni, causando una femminilizzazione dei neonati maschi e disturbi nello sviluppo dei genitali e nella maturazione dei testicoli.

• Studi sui roditori mostrano che un'elevata esposizione agli ftalati provoca danni al fegato, ai reni, ai polmoni ed allo sviluppo dei testicoli, tuttavia, un analogo studio condotto da ricercatori giapponesi su una specie di primati non ha evidenziato effetti a carico dei testicoli 

Consigli per i consumatori

• Non usare oggetti o materiali di plastica per conservare alimenti, soprattutto se questi contengono olio o grassi.

• Anche manipolare alimenti con guanti contenenti ftalati potrebbe portare ad una contaminazione degli alimenti stessi.

Emulsione

• Miscuglio eterogeneo: insieme di due o più sostanze mescolate tra loro, ma tali da conservare ciascuna le proprie caratteristiche e per questo separabili e distinguibili.

• esempio acqua e olio

Emulsioni alimentari

Molte emulsioni alimentari sono miscugli più complessi.

Ad esempio, nelle creme o nei gelati (che sono emulsioni O/W) la fase oleosa può essere parzialmente cristallina oppure negli yogurt la fase acquosa può esistere come gel.

Oltre alle creme, al gelato e agli yogurt anche il latte, la maionese, gli impasti per dolci sono emulsioni olio in acqua (O/W)

la margarina o il burro sono emulsioni acqua in olio (W/O).

Tutte le salse per insalate sono emulsioni O/W.

Emulsione instabile• Se versiamo in un bicchiere acqua e olio, la prima più

pesante si deposita al fondo mentre uno strato di olio si deposita in superficie.

• Se con una frusta mescoliamo olio e acqua un po’ di gocce d’acqua entrano nell’olio, qualche goccia d’olio passa nell’acqua, ma, appena cessa l′agitazione, le gocce d’olio risalgono e le gocce d’acqua ridiscendono. Le due fasi sono di nuovo separate. L’emulsione ottenuta è instabile.

Emulsione stabile

• Se all’acqua e all’olio aggiungiamo un’ulteriore ingrediente, il tuorlo d’uovo, la emulsione si stabilizza.

• L’uovo contiene la lecitina che ha affinità sia per l’olio sia per l’acqua.

• Queste molecole tensioattive mettono in contatto con l’olio la loro parte idrofoba e si legano alle molecole di acqua grazie alla loro parte idrofila.

Tensioattivi es. lecitina

Stabilizzanti • In generale, le emulsioni sono sistemi a tre componenti:

acqua/olio/stabilizzante.

• Tra gli agenti stabilizzanti ricordiamo:

(1) tensioattivi: sono adsorbiti all’interfaccia e formano una barriera di tipo sterico che si oppone alla coalescenza (unione tra goccioline di grasso)

(2) stabilizzanti macromolecolari (proteine, polisaccaridi, polimeri sintetici). Le emulsioni di questo tipo sono molto stabili cineticamente. Ad esempio, le micelle del latte sono stabilizzate da una proteina

Altro metodo per stabilizzare un’emulsione

• è l’aumento della viscosità, in modo da rallentare la velocità di affioramento delle goccioline di grasso, aggiungendo alla fase acquosa addensanti come le gomme (guar e simili) o amidi.

• Questi composti fanno aumentare molto la viscosità anche se aggiunti in piccola quantità così il prodotto commerciale può essere conservato più a lungo per la vendita

Altro esempio di stabilizzazione

• La cioccolata al latte deriva la sua stabilita’ (ovvero il non a oramento) anche dalla ffirete di deboli interazioni fra proteine del latte e particelle del burro di cacao che si sviluppano ad alta temperatura e che rimangono dopo il ra reddamento.ff

Stabilizzazione da proteine• Le proteine stabilizzano una emulsione rispetto alla rottura e alla

coalescenza perchè sono tensioattivi di gocce piccole, provocano una grande repulsione fra le gocce e non hanno una tensione superficiale troppo bassa.

• Inoltre le pellicole proteiche sono su cientemente elastiche da ffiammortizzare le variazioni di spessore della pellicola.

• Invece, la coalescenza e’ accelerata se le particelle di grasso sono parzialmente cristalline.

• Ad esempio, le salse per insalate si destabilizzano dando luogo a coalescenza se vengono conservate a una temperatura a cui l’olio vegetale solidifica. Cristalli a forma d’ago possono perforare la sottile pellicola fra due gocce e favorire la coalescenza.

La maionese ed altri esempi

• Succo e olio restano mescolati perché l'uovo contiene una sostanza grassa detta lecitina che ha una singolare forma a forchetta a due denti. La lecitina si inserisce tra le particelle di olio e di succo e le stabilizza. Quindi il composto non si separerà anche dopo diverso tempo.

• Anche il latte e il burro sono emulsioni naturali, in questi alimenti gli agenti stabilizzanti sono speciali proteine.Ora osserva: la maionese è soda e compatta, mentre l'olio della citronette si è separato dal limone e si è disposto sulla superficie del composto.

La maionese

• Il ruolo del limone o dell’aceto• Perché mai le goccioline rivestite non si fondono in una

sola fase? • Perché le teste idrofile dei tensioattivi possiedono una

carica elettrica: e le goccioline, che presentano tutte la stessa carica elettrica, si respingono.

• Questa caratteristica spiega anche il motivo per cui gli acidi, aceto o limone, stabilizzino la maionese: da un ambiente acido, le molecole ricevono una carica elettrica superiore e dunque si respingono con maggior forza.

La maionese

• Perché si aggiunge l’olio alla fase acquosa e non il contrario?

• In primo luogo, perché si deve dividere l’olio in goccioline microscopiche, cosa che è indubbiamente più facile se si parte da una goccia d’olio nell’acqua che all’inverso.

• In secondo luogo, perché le molecole di tensioattivi ricoprono le gocce d’olio con più rapidità e regolarità se alla partenza il tensioattivo è presente in grandi proporzioni (all’inizio infatti compare sotto forma di micelle, sfere nel cui centro sono raggruppate tutte le code idrofobe delle molecole tensioattive).

Gelato

• Il gelato può essere definito come “prodotto aerato surgelato, parzialmente solidificato”.Dal punto di vista chimico-fisico si tratta di un sistema complesso in cui si individuano 4 fasi:

• una fase continua crioconcentrata in cui proteine, zuccheri, idrocolloidi, emulsionanti, sono parzialmente o totalmente solubilizzati in acqua

• una fase solida grassa costituita da cristalli di grasso dispersi e da globuli di grasso emulsionati

• una fase acquosa solida costituita da cristalli di ghiaccio• una fase gassosa costituita da bollicine d’aria.

Mantecatura

• da una semplice emulsione liquida “olio in acqua” costituita da due fasi, si evolve ad una struttura complessa polifase semi-solida.

• Questo viene provocato dalla diminuzione della temperatura e dalle sollecitazioni meccaniche a cui la miscela gelato di partenza viene sottoposta durante l’incorporazione di aria e l’abbassamento della temperatura, nella cosi detta operazione di mantecatura.

Emulsionanti

• Risulta evidente che l’impiego di un emulsionante efficiente ed adatto alle caratteristiche di questo sistema complesso, sia di fondamentale importanza per poter preparare un’emulsione stabile, che abbia caratteristiche adatte a trasformarsi nel prodotto finale, mantenendo caratteristiche chimico-fisiche e sensoriali stabili anche per lunghi periodi di conservazione.

Sucresteri

• I sucresteri sono emulsionanti in polvere non ionici costituiti da esteri del saccarosio, gruppo idrofilo, con acidi grassi, gruppo lipofilo. Ryoto identifica una gamma di sucresteri con vari gradi di esterificazione.

• Variando il tipo o il numero di acidi grassi legati al saccarosio è possibile ottenere un ampio spettro di valori HLB (Hydophilic-Lipophilic Balance), che è la caratteristica principale richiesta ad un emulsionante.

Vantaggi dei sucresteri

• facilmente disperdibili ed idratabili per esprimere la loro funzionalità anche a bassa temperatura

• grande stabilità anche ad alta temperatura: resistono perfettamente ai processi di pastorizzazione, mantenendo inalterata la loro funzionalità

• formano emulsioni molto stabili anche senza impiegare tecnologie e macchinari specifici

• non aumentano la viscosità della miscela liquida

• grande potere montante che permette una facile incorporazione dell’aria, supplendo anche a tecnologie di montatura non particolarmente sofisticate

• grazie all’ampia gamma è possibile selezionare il tipo più adatto alle specifiche formulazioni e tecnologie.

Gelato industriale

• Ingredienti a costo inferiore: latte scremato, latte magro in polvere reidratato, condensato, proteine del siero di latte come albumine, lattoglobuline, proteine della soia.

• il grasso del latte (la panna) viene sostituito dal burro (poche ditte), o da grassi vegetali induriti con idrogenazione elettrochimica.

• Le ditte che impiegano panna esistono ancora, ma, prima di miscelarla, molte la “tracciano”, cioè “colorano” la crema con beta-sitosterolo, così da poter attingere ai finanziamenti CE che mirano a ridurre le eccedenze di burro.

• dal 3 al 7 per cento in peso di sciroppo di mais (fruttosio e destrosio). Con questi sciroppi da mais idrolizzato le formule da mix sono diventate via via più “dolci” poiché questi zuccheri costano meno del saccarosio, dolcificano di più e sono più malleabili in fase di lavorazione. Per fabbricare questo tipo di sciroppi bisogna sciogliere il mais in vasche piene di enzimi: molti fabbricanti preferiscono impiegare enzimi idrolitici Ogm.

• Gli stabilizzatori si dividono in naturali e sintetici: possono derivare da alghe, come i carragenani, l’agar-agar; da batteri come gli xantani; da gomme vegetali; dalla buccia di frutti acerbi (pectine); da gelatine; da semi di legumi e arbusti come farina di guar o di carrube; oppure da cellulosa carbometilata, polidestrosio, polivinilpirrolidone etc.

• Grazie ad essi ed agli emulsionanti mono e digliceridi degli acidi grassi, ai polisorbati, alle gelatine, al monostearato di sorbitano, agli esteri vari degli acidi grassi, il gelato convenzionale confezionato, per legge, si conserva ben due anni a -18°C.