Chimica della Cucina · Cosa accade quando cucini
Prevedere la qualità delle verdure pastorizzate con modelli cinetici — Rassegna WSU/Pullman 2013
Ogni volta che si cuoce una verdura, si avvia un esperimento di chimica che nessuno ha mai descritto. Il calore rompe la clorofilla — ma solo dopo averla resa dapprima più intensamente verde, perché il calore apre i pori delle cellule e i pigmenti verdi inondano la superficie.
Continuando a riscaldare, quei pigmenti collassano in un grigio-verde olivastro. La croccantezza scompare man mano che la pectina che tiene insieme le pareti cellulari si ammorbidisce e si dissolve.
I ricercatori della Washington State University hanno dimostrato che tutto questo segue le stesse leggi matematiche usate dai chimici per descrivere qualsiasi reazione chimica — il che significa, in linea di principio, che è possibile calcolare esattamente la giusta combinazione di calore e tempo per uccidere i batteri pericolosi mentre si mantiene la verdura il più verde e croccante possibile. I forni a microonde, si scopre, possono fare questo meglio dell'acqua bollente in molti casi, perché riscaldano la verdura dall'interno piuttosto che dall'esterno.
Cosa dice, in breve
- La pastorizzazione termica (65–85°C) inattiva i microrganismi patogeni vegetativi e gli enzimi endogeni nelle verdure, mentre il deterioramento della qualità (colore, texture, sapore, perdita di nutrienti) segue leggi cinetiche prevedibili di ordine zero, primo o secondo, o il modello di potenza di Weibull, con dipendenza dalla temperatura descritta dall'equazione di Arrhenius.
- Listeria monocytogenes ha sostituito Mycobacterium tuberculosis come batterio bersaglio primario per la pastorizzazione di carni, frutti di mare e verdure; le verdure pastorizzate (pH > 4,6, attività dell'acqua > 0,92) richiedono refrigerazione immediata perché le spore di Clostridium botulinum sopravvivono alle temperature di pastorizzazione.
- I parametri cinetici compilati mostrano che i valori D e Z per i patogeni e gli enzimi, nonché le costanti di velocità (k) e le energie di attivazione (Ea) per la degradazione di pigmenti, texture e nutrienti, variano significativamente in funzione della matrice alimentare, del pH, dell'attività dell'acqua e della geometria del prodotto, sottolineando la necessità di combinazioni tempo-temperatura specifiche per prodotto.
- Il colore delle verdure verdi segue un andamento paradossale: un aumento iniziale della verdezza (1–13 min) precede la degradazione irreversibile clorofilla a/b → feofitina → pirofeofitina; antociani, carotenoidi (β-carotene, luteina, licopene) e betalaini degradano anch'essi per cinetica del primo ordine con valori Ea dipendenti dalla matrice e dal pH.
- Il rammollimento della texture, guidato dalla de-esterificazione della pectina e dall'idrolisi dei polisaccaridi della parete cellulare, è descritto da modelli del primo ordine a due fasi o a conversione frazionaria (Rizvi–Tong); la sbollentatura a bassa temperatura e lungo tempo (LTLT) con calcio può produrre una texture più soda in certe verdure (patata dolce, jalapeño, carota).
- La perossidasi (PO) è l'enzima indicatore di qualità più termostabile; il trattamento con microonde a 915 MHz supera il vapore/acqua per la ritenzione di acido ascorbico in alcune matrici.
- Il trattamento ad alta temperatura e breve durata (HTST) è superiore all'LTLT per la conservazione delle vitamine, con il riscaldamento dielettrico (microonde) a 915 MHz e 2450 MHz che offre risparmio energetico e migliore ritenzione di nutrienti e texture.
Provenienza
- Fonte
- Predicting the Quality of Pasteurized Vegetables Using Kinetic Models: A Review— WSU/Pullman 2013
- Licenza
- CC BY
- Nel Kosmos
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