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Le proteine: denaturazione & Co.

Image by:nutrisalute.it

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Questo post farà da introduzione ad una serie di articoli che ci spingeranno nel fantastico mondo degli eventi che si susseguono durante le fasi di cottura dei cibi. Iniziamo infatti con le proteine, elementi fondamentali nella nostra vita.

Cosa sono le proteine?

Esse sono dei particolari polimeri (una macromolecola costituita da un gran numero di gruppi molecolari) costituiti unendo assieme aminoacidi (ciascun aminoacido è costituito da una ventina di atomi). Esistono più di 20 amminoacidi diversi che legandosi tra di loro formano le proteine. A seconda di questi legami si formano proteine diverse. Tra questi amminoacidi ce ne sono alcuni che il nostro corpo non riesce a sintetizzare e per tale motivo vengono definiti “amminoacidi essenziali”, i quali devono essere obbligatoriamente introdotti con gli alimenti. Dicevamo che a seconda di come gli amminoacidi si combinano (tipo, ordine di sequenza o numero di amminoacidi)otteniamo proteine dal diverso valore biologico. Un esempio pratico è l’emoglobina. Essa ha una conformazione tale da avere una sorta di “buco” o “vano da trasporto” in cui può inserire l’ossigeno da trasportare nel nostro corpo. Arrivata nel muscolo che necessita di ossigeno riceve una sorta di “segnale di via” e sblocca l’ossigeno e lo rilascia a favore del muscolo. Di conseguenza l’emoglobina di colore rosso diviene color porpora per la perdita di ossigeno.

Image by: wikipedia

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Curiosità 

Per essere precisi il colore rosso della carne è dovuto più che all’emoglobina ad un’altra proteina: la mioglobina…essa si occupa , come l’emoglobina, di trasportare ferro e ossigeno. Il suo compito è quello di immagazzinare ossigeno nei muscoli. Con la cottura sia emoglobina che mioglobina diventano di un colore marrone , ecco perchè la carne ben cotta è di un colore bruno-grigiastro, a seconda del livello di cottura, e quella al sangue rimane rossa.)

Quante volte avete comprato la carne al supermercato ed avete notato che è di un bel colore rosso vivo all’esterno ma scuro all’interno?  Beh…molti pensano a carne non fresca. Non è cosi. La carne appena tagliata ha un colore rosso molto scuro (porpora) in quanto contiene ancora la proteina mioglobina. Quando la mioglobina viene esposta all’ossigeno  diventa ossiemoglobina, dal colore rosso vivo (ciliegia). La superficie della carne quindi passa da un colore  rosso scuro a rosso vivo a causa dell’ossidazione della mioglobina. Ciò non indica che la carne non è fresca, ma semplicemente che la carne ha subito l’influenza dell’ossigeno atmosferico, cosa assolutamente naturale. Il problema sorge nel momento in cui l’ossiemoglobina si trasforma in metamioglobina , di colore bruno, che non solo non è bello da vedersi ma ha anche un odore e un sapore non proprio piacevole. Proprio questo colore deve segnalare carne non fresca che sta andando a male. In pratica, un colore rosso vivo segnala carne fresca…colore bruno segnala carne non fresca che sta subendo il processo di ossidazione. Ciò non significa che sia non commestibile. Usate sempre gli strumenti che ci ha fornito madre natura e che non sbagliano : il naso e gli occhi!

A seguire un’immagine mooolto chiara!  Si nota la differenza vero?

Image by: milksci.unizar.es

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mioglobina

Ritornando alle proteine…

Image by:bressanini

Image by: Dario Bressanini- Le scienze –

La forma di una molecola proteica è data , come dicevamo, dal tipo di legame che si è creato tra gli aminoacidi di cui è composta e dalla sequenza degli stessi. Le proteine quindi hanno una loro forma. Immaginate una molecola proteica come un piccolo gomitolo di lana molto compatto. Immaginate ora che vi mettiate a giocare con questo gomitolo cercando di “aprirlo” completamente. Ecco, questo è ciò che accade quando le molecole proteiche vengono denaturate.

La denaturazione delle proteine

Affronteremo le due cause principali di denaturazione : il calore e lo stiramento in un flusso.

Il calore

Come sappiamo tutte le nostre molecole vibrano in ogni momento. Possiamo accelerare la vibrazione con il calore. Con vibrazioni forti possiamo sciogliere i legami interni delle proteine , districando la famosa matassa. (Immaginate ad esempio quando siamo ammalati. Siccome i virus hanno un rivestimento esterno fatto di proteine il nostro corpo innalza la temperatura  per denaturare queste proteine; tutto ciò accade senza però raggiungere una temperatura pericolosa per le proteine del nostro corpo). La maggior parte delle proteine denatura a circa 40°C.  A seconda dei livelli di temperatura raggiunti le proteine subiscono modificazioni che portano a risultati diversi in cucina. Alla base dell’ ” arte culinaria” infatti troviamo proprio la buona capacità di controllo di queste reazioni. (i gradi di cottura delle carni, le reazione di Maillard ecc…ma di questo parleremo successivamente)

Lo stiramento in un flusso 

Quante volte vi è capitato di dover ottenere albumi a neve? Qual’è l’operazione che serve per ottenerli? Molto semplice : uso la frusta e “sbatto” finchè non ottengo lo stiramento delle proteine e l’incorporazione di aria. Circa il 90% degli albumi infatti è acqua e la restante parte è fatta di proteine ed altri elementi (tracce di grassi, minerali ecc…) Quando iniziamo a sbattere il liquido arrivati ad una certa velocità le proteine si stirano nell’acqua ed iniziano a denaturare. Quando “svolgiamo” i gomitolini proteici questi inizieranno ad avvolgersi attorno alle bollicine di aria che incameriamo con il movimento meccanico formando la schiuma. Per un’altra serie di reazioni otterremo man a mano il nostro albume ben montato. Parleremo di queste reazioni nel post sulle meringhe.

Non mi dilungo troppo in quanto vorrei solo che questo articolo fosse una introduzione alle proteine. I prossimi articoli aiuteranno nella comprensione dei processi chimici e fisici a carico delle proteine.

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