Cottura e cucina. La cottura vista con occhio scientifico: calore, energia e temperatura. E il microonde?
Hey guys!
Visto che belle giornate di sole ci regala la natura? Avete
notato che quando non si sa di cosa parlare, si parla del tempo? È un modo per
ovviare al silenzio imbarazzante che si crea tra due persone quando magari non si
conoscono bene. In questo modo, però, non si entra realmente in contatto con il
nostro interlocutore.
A costo di sembrare strani, quindi, si dovrebbe cercare
di parlare di argomenti più seri e personali.
Oggi, ho deciso di parlare della cottura del cibo. Non che
sia un argomento personale! Ma per lo meno non parliamo del tempo : )
Cottura ed evoluzione
Noi esseri umani siamo gli unici che cuociono il cibo, nel
senso che prima di mangiarlo gli facciamo subire un trattamento termico.
Questa piccola azione, di cottura del cibo, è stata
fondamentale per la nostra evoluzione perché ci ha permesso di arrivare fino a
dove siamo oggi.
La cottura ha la capacità di trasformare gli alimenti a livello
molecolare rendendoli più digeribili. In questo modo siamo maggiormente in grado
di assimilare i nutrienti e di ricavare più energia. Ci nutriamo meglio e il
nostro corpo può crescere.
Nell’evoluzione, il cervello è la parte del corpo che si è
potuta sviluppare di più, proprio grazie a questo surplus energetico che siamo
stati in grado di fornire al nostro organismo.
Nelle diverse parti del mondo si sono sviluppati diversi
modi di cuocere il cibo, e questo ha portato allo sviluppo di diverse culture.
Cuocere e cucinare
Cucinare e cuocere non sono sinonimi. Spesso, però, sono
confusi come tali.
Cuocere vuol dire sottoporre all’azione del fuoco gli
alimenti per renderli atti a essere mangiati e digeriti.
Cucinare vuol dire preparare e cuocere, elaborare e
aggiustare.
Sottende quindi ad un significato più ampio, che comprende anche le
diverse culture.
Oggi parleremo più precisamente della cottura e dei diversi
metodi di cottura da un punto di vista scientifico. Non per questo sarà
difficile. Anzi, è un nuovo modo di guardare alla cucina e di capire quello che
avviene quando decidiamo di preparare qualcosa da mangiare!
Vedrete, sarà molto
interessante come applicare la fisica alla cucina. E ve lo dice una che dopo 5
anni di liceo scientifico di fisica proprio non ne vuole più sapere!
Cottura
Quando cuociamo il cibo, abbiamo detto che lo sottoponiamo
all’azione del fuoco. Quindi è coinvolta dell’energia che fornisce calore, e
una variazione di temperatura.
Il calore è una forma di energia interna a un corpo,
dovuta al moto disordinato e rapidissimo delle molecole che lo compongono. Il calore
si trasmette da un corpo a un altro quando tra essi ci sia una differenza di
temperatura, fluendo da quello a temperatura maggiore a quello a temperatura
minore.
Più le molecole che compongono un oggetto, alimento, sono ricche
di energia ed in movimento, più il corpo sarà caldo. All’aumentare del
movimento delle molecole si ha un aumento di calore dell’oggetto e quindi una
variazione di temperatura.
Il calore è legato all’energia. La temperatura è una differenza
di calore.
Quando cuociamo i cibi, forniamo dell’energia agli alimenti
da una fonte di calore. Questa energia in cucina, nello specifico, è fornita
per
- Conduzione
- Convezione
- Irraggiamento
Conduzione - Convezione - Irraggiamento |
Conduzione
Con la conduzione il calore viene trasferito da un corpo
caldo al corpo freddo fino a quando non si raggiunge un equilibrio termico. I due
corpo devono essere in contatto.
L’elevata energia delle molecole del corpo caldo le fa vibrare
velocemente. Queste vibrazioni raggiungono le molecole del corpo freddo che
sono più ferme e cominciano e vibrare a loro volta generando calore. In questo
modo la vibrazione raggiunge tutta la superficie fredda dell’alimento e la
riscalda.
Stiamo parlando di alimento a contatto con la padella,
padella in contatto con il fuoco, alimento immerso in un liquido.
La velocità con cui il calore si propaga, quindi la velocità
con cui si cuoce un alimento, dipende da:
- Tipo di materiale: che alimento vogliamo quocere?
- Area: dimensione dell’alimento
- Differenza di temperatura tra i due corpi
- Distanza tra fonte di calore e sostanza da scaldare.
Non tutti gli alimenti cuociono nello stesso tempo. Quindi ci
vuole diversa quantità di energia a seconda degli alimenti. Con una breve
formula fisica, vediamo che la quantità di calore Q necessaria per scaldare un
alimento, è data da
Q=m*C*DT
Non agitatevi. Questo serve solo a dimostrare che il calore
necessario per scaldare un alimento dipende
- dalla sua massa,m
- dal suo calore specifico C,
- dalla differenza di temperatura, DT, da quella di partenza a quella di arrivo. Ad esempio dai 4°C del frigo ai 100°C per la ebollizione dell’acqua per la pasta.
Da qui capiamo che per portare a 100°C l’acqua per la pasta
o una carota, entrambi usciti dal frigo, a parità di peso, abbiamo bisogno di
diverse quantità di calore, quindi di tempi diversi.
Proprio perché una è pasta
e una è una carota, e quello che cambia è C, il calore specifico.
Ci basta
sapere, ma questo è intuibile dalla formula, che più C è elevato, più calore è
necessario. L’acqua, ha un valore di C molto elevato, quindi necessita di molto
calore. Gli alimenti che sono ricchi di acqua necessitano di molto calore.
Spero di non avervi perso, perché ora parliamo di
convezione.
Convezione
La convezione è il modo che hanno i fluidi di propagare
calore al loro interno. Quindi aria, acqua, liquidi e gas si scaldano non solo perché le
molecole singole cominciano a vibrare, ma anche perché la massa si mescola. Le
molecole passano da una zona calda ad una zona fredda.
Esempio pratico verificabile a casa con i termosifoni. Più ci
avviciniamo al soffitto, più è caldo, più scendiamo più è freddo.
Ma l’aria che è in alto non sta sempre in alto e quella in
basso non sta sempre in basso.
La fisica ci dice che quando una particella di
carica di energia diventa più leggera e tende a salire.
Con la vibrazione delle
particelle il calore si trasmette e avendo un polo caldo e uno freddo. C’è un
continuo spostamento di calore, per cui le molecole fredde diventano calde,
salgono, si raffreddano e scendono.
In questo modo si formano i moti
convettivi.
L’aria del forno, l’acqua per bollire, l’olio per friggere,
si scaldano in questo modo.
È vero che una parte della massa è a contatto
diretto con la fonte di calore: il fondo della pentola o il fondo del forno, ma
il calore all’interno del fluido viene trasmesso in questo modo qui. Non con la
conduzione di prima.
Attenzione però. Se inseriamo un alimento in questo fluido
caldo, il calore passa dal fluido all’alimento per conduzione, perché le due
materie sono in contatto.
Il forno si scalda per convezione. Inseriamo la torta. La torta
entra in contatto con l’aria calda e per conduzione scalda la superficie della
torta. Dalla superficie il calore passa all’interno della torta cucinandola
interamente.
L’acqua scaldatasi per convezione giunge a bollore. Butto la pasta. L’acqua calda entra in
contatto con la pasta e comincia a scaldarla dalla superficie per conduzione. All’interno
della pasta, per conduzione, si trasmette il calore.
Direi che ci siamo, no?
Irraggiamento
Arriviamo infine all’irraggiamento. Qui la trasmissione del
calore avviene senza che ci sia un contatto diretto tra l’alimento e la fonte
di calore. Sono le onde elettromagnetiche a trasmettere il calore.
Onde che
vediamo, come le braci del barbecue, o che non vediamo come per il microonde. L’energia
si trasmette attraverso l’aria o il vuoto.
Pensiamo allo spiedino sopra alla brace, ma non in contatto
diretto; oppure al broiling per cui il calore è tutto attorno all’alimento,
come per la cottura del kebab. Una volta che la radiazione raggiunge la
superficie dell’alimento, è per conduzione che l’alimento di cuoce.
Con questo tipo di cottura, è molto facile bruciare la
superficie senza aver cotto l’interno del prodotto. è anche vero che si liberano
degli aromi intensi.
Microonde
Questo non vale per il microonde. Sapete perché? La cottura
al microonde è una cottura a freddo.
Le onde elettromagnetiche prodotte dal microonde vanno a
colpire le molecole di acqua dell’alimento. Queste molecole di H2O si caricano
elettricamente e cominciano a vibrare, quindi vanno a riscaldare il cibo.
La
cottura avviene dall’interno del cibo verso l’esterno, e non il contrario! È l’interno
del prodotto che si riscalda e va a cuocere il resto del prodotto.
Con questo tipo di cottura il cibo non si disidrata
eccessivamente, non si sciolgono i grassi, non si crea nessuna crosta croccante
e caramellizzata. Non si hanno tutte le reazioni chimiche che permettono il
rilascio delle molecole aromatiche.
Possiamo dire che la cottura al microonde permette una
cottura da ospedale.
Spero di avervi fatto vedere la cucina sotto un altro
aspetto, alternativo si, ma curioso ed interessante.
Se vi è piaciuta questa impronta scientifica, potrei
parlarvi anche dei metodi di cottura intesi come brasato, bollito, fritto,
lesso, al vapore e vedere cosa succede in ognuno di essi.
Buona vita, piccoli cuochi scienziati!