La cottura degli alimenti è una pratica millenaria che ha trasformato radicalmente la nostra alimentazione. Oltre a rendere i cibi più sicuri e appetibili, la cottura induce una serie di trasformazioni chimiche e fisiche, tra cui la denaturazione delle proteine. Questo processo, spesso frainteso, gioca un ruolo cruciale nella digeribilità e nel valore nutrizionale degli alimenti.
Cosa Succede alle Proteine Durante la Cottura?
Una proteina allo stato nativo possiede una configurazione tridimensionale specifica, determinante per la sua funzione. Questa configurazione può essere a forma di elica, come nel caso del collagene, o globulare, con la catena di amminoacidi attorcigliata in un gomitolo. La presenza di acqua è fondamentale per mantenere questa struttura.
Durante la cottura, a partire da una certa temperatura, le proteine iniziano a srotolarsi, perdendo la loro forma nativa. Questo processo è noto come denaturazione. Le catene di amminoacidi, non più aggrovigliate, si intrecciano formando una struttura a maglie che intrappola l'acqua circostante.
La denaturazione delle proteine è un processo "cooperativo": una volta iniziato, diventa sempre più sensibile. I tempi di denaturazione variano in base alla quantità e alla qualità delle proteine. Ad esempio, le proteine di un trancio di tonno cotto in padella denaturano rapidamente a 45°C, aumentando a 60°C con una conseguente perdita di liquidi e cambiamento di colore.
I Processi di Trasformazione Durante la Cottura
La cottura è una modificazione nella qualità e nella struttura molecolare di un alimento; avviene in modo molto più accelerato ciò che avverrebbe lasciando un cibo a temperatura ambiente, protetto dall’attacco da parte di microrganismi. Ogni aumento della temperatura di dieci gradi, raddoppia la velocità di reazione. Le modifiche indotte dalla cottura dei cibi continueranno anche nel successivo processo di conservazione.
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Durante la cottura, si verificano diverse trasformazioni importanti:
- Inattivazione degli enzimi: Purtroppo, la cottura inattiva gli enzimi presenti negli alimenti.
- Idrolisi delle catene polipeptidiche: Questo processo, che coinvolge anche i glucidi, contribuisce alla denaturazione delle proteine.
- Incremento della sensibilità agli enzimi digestivi: La digeribilità degli alimenti, soprattutto dei legumi, aumenta notevolmente dopo la denaturazione.
Un altro processo che avviene durante la cottura delle proteine è l’idrolisi delle catene polipeptidiche che costituiscono le proteien. È uno dei principali processi che subiscono le proteine durante la cottura, che coinvolge anche i glucidi.
Denaturazione delle Proteine nelle Farine Senza Glutine
Le proteine delle farine senza glutine, come quelle di legumi, possiedono una struttura a gomitolo. La denaturazione le distende, creando legami più elastici con l'acqua, simile al comportamento del glutine nel grano. Per questo motivo, è consigliabile denaturare le farine senza glutine in forno a 90°C per 3 ore, rendendole più lavorabili e digeribili.
Precisamente le proteine dei legumi ad esempio, denaturano a 87°C con una curva termica di appunto 3 ore. (Tuttavia i nostri forni non garantiscono una stabilità termica, ecco perchè utilizziamo i 90°C).
La denaturazione avviene mediante vari processi, il più significativo e irreversibile è il calore. Anche il raffreddamento e la congelazione denaturano le proteine, ma in tempi molto più lunghi e in modo reversibile: rinnalzando la temperatura le proteine si ridispongono nella forma nativa, ovvero per quanto riguarda i legumi si “raggomitolano” di nuovo.
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Metodi di Cottura e Nutrienti
I nutrienti più labili e sensibili alle alte temperature, alla manipolazione o addirittura alla esposizione all’aria, sono le vitamine idrosolubili (vitamina C e tutte quelle del gruppo B). La vitamina C viene persa fino al 50% del suo contenuto, la B9 fino al 70%. Le vitamine liposolubili sono un po’ più resistenti, ma comunque circa il 25% si perde attraverso il trattamento di cottura. I sali minerali come il magnesio, il calcio, il potassio e gli elementi traccia come il cromo, lo zinco, il rame, passano generalmente nei liquidi di cottura e vengono persi.
Esistono diverse modalità di cottura, ognuna con i suoi pro e contro:
- Bollitura: Adatta per ortaggi e cereali, ma può causare una perdita di sali minerali e vitamine fino al 60-70%.
- Cottura a vapore: Ideale per verdure e pesce, preserva vitamine e minerali.
- Frittura: Veloce, ma può portare all'assorbimento di oli e alla formazione di sostanze tossiche se l'olio supera il punto di fumo.
- Cottura al forno: Permette di cucinare senza grassi aggiunti, ma richiede attenzione alla temperatura per evitare carbonizzazioni.
- Cottura a microonde: Veloce e preserva i nutrienti, ma può alterare l'organoletticità degli alimenti.
La scelta del metodo di cottura influisce sulla quantità di nutrienti che vengono preservati. La cottura a vapore è spesso considerata la migliore per conservare le vitamine e i composti fitochimici.
L'Importanza della Cottura
La capacità di dominare il fuoco è stata una delle scoperte più significative nella storia evolutiva degli esseri umani. Ha per esempio consentito la cottura dei cibi, rendendoli più digeribili e sicuri, migliorando così la dieta e la salute dei nostri antenati.
Per esempio, pensando agli alimenti disponibili oggi, senza cottura non sarebbero commestibili il pollo, le patate e la maggior parte dei legumi. Alcuni di questi ultimi, infatti, pur dopo una lunga masticazione rimarrebbero non digeriti e sarebbero espulsi. Altri cibi, invece, non offrirebbero tutti i loro valori nutrizionali: è il caso delle uova, perché nell’albume è presente una proteina, chiamata avidina, che rende non disponibile la vitamina B8. L’avidina è però inattivata dalla cottura.
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Altri effetti positivi garantiti dalla cottura dei cibi sono la riduzione del rischio di infezioni alimentari, la maggiore conservabilità e l’esaltazione del gusto di alcuni alimenti.
Cottura e Salute: Cosa Bisogna Sapere
A influire sul rischio di sviluppare un tumore non è soltanto cosa mangiamo, ma anche come prepariamo i piatti che portiamo in tavola. A oggi sappiamo che circa 4 casi di cancro su 10 potrebbero essere prevenuti evitando l’esposizione a una serie di fattori di rischio.
Tra i fattori di rischio rientra la dieta, soprattutto in relazione alle probabilità di sviluppare nel tempo un tumore a carico di uno degli organi dell’apparato digerente, a partire dal colon-retto. La scelta degli alimenti che compongono il nostro regime alimentare è dunque una delle leve su cui agire per cercare di prevenire i tumori.
Negli ultimi due decenni si è scoperto però che anche le modalità con cui i cibi vengono preparati può avere un ruolo importante, dato che per esempio nella cottura si possono produrre sostanze cancerogene. Emerge quindi quanto è importante prestare attenzione a come preparare i cibi in modo più consapevole.
La Denaturazione Proteica nel Dettaglio
Il fenomeno della denaturazione proteica può essere definito come il cambiamento nella struttura “nativa” della proteina in esame determinante la perdita di funzionalità della stessa, ma non solo, passando da strutture terziare a secondarie o primarie o avvolgimenti “casuali”, vi è la possibilità che vengano a formarsi legami intramolecolari di neo formazione causando ad esempio la possibile aggregazione con altre molecole proteiche (esposizione di gruppi funzionali diversi).
Questo fenomeno può essere scaturito da diversi fattori, concentriamoci su quello dovuto agli effetti termici. Le proprietà antiossidanti delle melanoidine neoprodotte possono essere attribuite alla presenza di strutture polifenoliche.
L'Impatto della Cottura su Latte e Uova
Analizziamo ora nel dettaglio il fenomeno della denaturazione proteica andando a prendere poi un alimento come target valutando gli effetti della cottura sulla componente proteica e, dunque, valore biologico e digeribilità finale del prodotto.
Latte
Analizziamo ora la denaturazione vera e propria della quota proteica durante i trattamenti termici del latte, partendo col dire che nel latte le sieroproteine sono quelle più suscettibili a “perturbazioni” da parte del calore, mentre la caseina non subisce modificazioni visibili fino ai 100° C.
Le proteine suscettibili di denaturazione termica risultano essere principalmente la beta-lattoglobulina (?Lg) e l’alfa-lattoalbumina (?La). Il contenuto in sieroproteine rappresenta pertanto un indice significativo della valutazione dei trattamenti termici subiti dal latte insieme ad altri parametri chimici, tale denaturazione, viene descritta come un processo che avviene in due stadi, di cui il primo è la perdita di struttura secondaria e terziaria e la seconda è l’aggregazione.
Dunque quando sottoponiamo il latte o uno dei suoi derivati ad un trattamento termico (come la bollitura durante la colazione o la cottura di un formaggio per la preparazione di un qualsiasi piatto a base dello stesso) le modifiche ai danni della frazione proteica saranno: in primis (primi minuti dopo il raggiungimento di una temperatura compresa tra 80° - 130°) le sieroproteine inizieranno a denaturarsi successivamente (all’aumentare del tempo del trattamento termico) inizieranno invece ad interagire tra di loro e con le micelle caseiniche andando così a formare degli aggregati proteici solubili.
Il risultato di questi fenomeni sarà pertanto:
- La possibilità di un decadimento delle proprietà nutrizionali dell’alimento causa diminuzione della biodisponibilità di alcuni aminoacidi;
- Aumento dei tempi e diminuzione dell’effettiva digeribilità del prodotto.
Uova
Passiamo ora ad un altro alimento: le uova. Per fortuna sono rimasti in pochi ad essere ancora convinti che un uovo crudo al mattino sia un buon ricostituente. E’ altresì vero il contrario: la cottura migliora decisamente il profilo nutritivo delle uova. Le uova cotte sono più digeribili, inoltre, il calore riduce il potere allergizzante e inattiva una sostanza antinutrizionale presente nell’albume, l’avidina che tende a bloccare l’assorbimento di alcuni utili fattori vitaminici. Inoltre, sotto il profilo igienico, le uova sono uno degli alimenti più a rischio.
Dunque, le uova sono un alimento prezioso, ma soprattutto in estate vanno consumate ben cotte (rischio igienico). E se proprio si vuole gustare una salsa o una crema a base di uova crude, allora è meglio scegliere i prodotti di preparazione industriale, che offrono garanzie igieniche decisamente superiori.
Analizziamo in generale le possibili modifiche nella composizione delle uova durante trattamenti termici, in letteratura vengono riportate principalmente danni a carico di tiamina e riboflavina che possono subire riduzioni fino al 20% rispetto al contenuto iniziale, mentre molto importante sempre riguardo le vitamine sarà la conservazione delle uova, sempre dati in letteratura riportano come temperature di conservazione superiori ai 15°C risultano in perdite di vitamine come vitamina A, niacina, riboflavina e tiamina, le temperature ottimali di conservazione risultano essere uguali o inferiori ai 10°C.
Passiamo ora alla componente proteica, uno studio ha valutato i possibili effetti della pastorizzazione (55°C per 180 min) sulla qualità proteica dell’albume, i ricercatori in questione dopo aver sottoposto 10 dozzine di uova a questo trattamento termico hanno valutato settimanalmente per 2 mesi il contenuto, la qualità e la digeribilità delle proteine.
I risultati comparati con albume non pastorizzato non rivelarono differenze e/o decadimenti nelle proprietà nutrizionali e nella qualità proteica e la digeribilità risultò addirittura migliore in quelle pastorizzate. Tali evidenze vengono confermato da un altro studio in cui vennero comparati assunzioni di uova cotte e uova crude marcate con “stable isotope-label” I cui risultati dimostrarono assorbimenti proteici a livello dell’ileo del 92% nel caso delle uova cotte e del 51% nel caso delle uova crude. Infine, per confermare ancora l’importanza del consumare uova cotte piuttosto che crude, un altro studio dimostrò come la cottura delle uova possa ridurre l’allergenicità delle stesse relative all’ovoalbumina.
Riassumendo, per le uova, non sembrano esserci decadimenti relativi alla cottura del prodotto che possano influenzare il contenuto o la qualità proteica, in ogni caso la cottura determinerà modifiche strutturali a carico della componente proteica che, non si rifletteranno in riduzioni della % di assorbimento/digeribilità della stessa che al contrario, aumenterà, ma avrà effetti diversi nelle tempistiche di digestione (in base al tipo di cottura).
Tabella: Effetti della Cottura su Latte e Uova
| Alimento | Effetti della Cottura | Impatto sulla Digeribilità | Impatto Nutrizionale |
|---|---|---|---|
| Latte | Denaturazione delle sieroproteine, formazione di aggregati proteici | Diminuzione | Possibile decadimento delle proprietà nutrizionali, diminuzione della biodisponibilità di alcuni amminoacidi |
| Uova | Denaturazione delle proteine, inattivazione dell'avidina | Aumento | Possibile riduzione di tiamina e riboflavina, conservazione di altre vitamine dipende dalla temperatura di conservazione |
Dunque per quanto abbiamo detto finora l’impatto della cottura in generale risulta essere diverso in base al tipo di matrice alimentare (e di conseguenza la componente proteica) che abbiamo di fronte, dunque non esistono regole universali.
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