Gelificazione

Gelificazione

La gelificazione è uno dei pilastri della cucina molecolare: è, per definizione, il processo mediante il quale si ottiene la trasformazione di un liquido in gel.

Gli elementi più utilizzati per mettere in atto questo processo sono gli idrocolloidi, ovvero agenti addensanti che, all’interno di un liquido, non si sciolgono in quanto le particelle di cui sono composti assorbono l’acqua e, così facendo, rendono l’intero liquido più viscoso e gelatinoso.

La reticolazione del polimero è responsabile della viscosità e della struttura del gel: si definisce punto di gelificazione la concentrazione di agente gelificante al di sotto della quale il gel non si forma; appena superata questa concentrazione, si ha un notevole e repentino aumento della viscosità del sistema, con formazione del gel.

Questa concentrazione dipende dal peso molecolare, dalla struttura del polimero, dalla sua interazione con il solvente, dalla flessibilità delle catene e dalla temperatura.

L’unità di misura della rigidità di un gel è il grado Bloom, dal nome dell’inventore di un dispositivo di misurazione della gelatina.

Il primo gel scoperto ed utilizzato in gastronomia è stata la gelatina; in cucina il termine “gelatina” può indicare:

  • preparazione ottenuta dal raffreddamento di un brodo ristretto, ottenuto bollendo a lungo pezzi di carne e ossa di bovini;
  • preparazione dolce a vari sapori di frutta;
  • fogli trasparenti (colla di pesce) o granuli che vanno sciolti e aggiunti a liquidi che solidificano per dare bavaresi, aspic, etc…

In comune c’è il fatto che, mediante raffreddamento, si ottiene un composto più o meno solido, simile ad un budino.

Già i Romani e gli Egiziani usavano una colla preparata cuocendo a lungo, in acqua, carne e ossa di animali, proprio come la nostra “gelatina”: quando la carne viene bollita in acqua, a 100°C, le catene proteiche si denaturano ed alcune, passando in acqua, subiscono l’idrolisi, spezzandosi in catene più piccole (peptidi) che restano in soluzione.

Ad essi è imputabile, in gran parte, il sapore del brodo; in particolare, vi sono alcuni amminoacidi che rendono particolarmente sapido il brodo: uno di questi è l’acido glutammico che è il principale componente del dado da brodo, sotto forma di glutammato di sodio.

Lo stinco è il pezzo che riesce a dare al brodo il maggior numero di amminoacidi sapidi e di peptidi piccoli; anche le ossa, ricche di cartilagini e tendini che contengono molto collagene, sono adatte per un buon brodo e per ottenerne la gelatina.

Il collagene è una proteina che forma fibre (proteina fibrosa) e costituisce il tessuto connettivo di carne, pelle e ossa; quando il collagene è messo in acqua e poi scaldato, la struttura si disgrega e le catene si allontanano tra loro (denaturazione con il calore), galleggiando nel liquido.

Durante il raffreddamento, le molecole si muovono sempre meno ed iniziano a riunirsi nuovamente, intrappolando l’acqua o il liquido che le contiene (latte, zucchero, uova per i dolci o brodo per il salato): si forma così il gel.

Aumentando la temperatura (intorno ai 35°C, temperatura corporea) la struttura si rompe diventando nuovamente liquida: ecco perché le gelatine “si sciolgono in bocca”.

I fogli di gelatina “colla di pesce” devono il nome alle proprietà di gelificare ed al fatto che venivano preparati dalla vescica natatoria dei pesci; ora si preparano da parti di maiale, estraendo, con acqua calda e acidi o basi, la gelatina che poi  viene filtrata, sterilizzata ed essiccata.

I fogli in commercio sono tarati in modo da gelificare tutti una stessa quantità d’acqua (in genere 6 fogli per 500 ml di liquido); è fondamentale mettere i fogli in acqua fredda per qualche minuto, prima di utilizzarli, per favorire il rigonfiamento delle fibre.

La gelatina, inoltre, può essere intaccata da enzimi proteolitici, contenuti, ad esempio, nell’ananas e nel kiwi: in questo caso la soluzione va scaldata per denaturare gli enzimi.

Esistono altre sostanze che hanno la proprietà di gelificare, ma sono di origine vegetale: agar–agar, carragenina e pectina; sono chiamate gelatine, ma sono diverse perché si tratta, in genere, di carboidrati o di glicoproteine, di origine vegetale.

L’agar-agar, appartenente alla classe degli idrocolloidi, è un estratto di alghe, resistente al calore e molto potente, tra i più utilizzati nella cucina molecolare; la carragenina è un agente gelificante estratto da molte specie di alghe rosse; la pectina è l’agente gelificante più utilizzato per la preparazione di marmellate e gelatine.

Altri gelificanti sono gli amidi, come l’amido di mais (maizena), l’amido di frumento (frumina) e la fecola (amido estratto dalla patata); non lo sono, invece, le farine in cui è presente il glutine, sostanza lipoproteica, dalle notevoli proprietà elastiche, che impedisce la formazione del gel.

Il frumento è ricco di glutine e le sue sospensioni non gelificano al calore, ma, in compenso, grazie alla resistenza elastica del glutine, sono in grado di gonfiarsi in seguito alla fermentazione, cioè di “lievitare”.

La cosiddetta gelatinizzazione dell’amido è un processo di fondamentale importanza per la preparazione di prodotti come il pane, la pasta ed il risotto; è, inoltre, fondamentale in tutte le preparazioni di pasticceria, come la crema pasticcera, i bignè o il pan di Spagna.

L’amido è un polisaccaride complesso, formato da due molecole, l’amilosio e l’amilopectina, che si aggregano a formare dei granuli insolubili in acqua a temperatura ambiente, e difficilmente attaccabili dagli enzimi digestivi.

Per diventare digeribili, i granuli di amido devono essere portati a temperatura elevata, in ambiente acquoso: i granuli di amido si idratano progressivamente, gonfiandosi e perdendo la struttura cristallina; amilosio e amilopectina entrano in soluzione con l’acqua, formando legami con essa, con conseguente diminuzione dell’acqua libera ed aumento della viscosità della soluzione (gelatinizzazione).

Tale fenomeno si può osservare quando si cuoce in acqua pasta, riso o farine e semole oppure in forno, durante la cottura di impasti a base di farina ad alto contenuto d’umidità (es preparazione del pane o dolci).

Continuando a scaldare, da alcuni granuli fuoriesce l’amilosio che, raffreddandosi,forma un reticolo che intrappola l’acqua, con la formazione di un gel: solo l’amilosio è in grado di formare un gel, mentre l’amilopectina addensa, ma non gelifica.

Il gel formato dall’amilosio è una delle componenti strutturali più importanti per molti tipi di torte umide e per alcuni dolci al cucchiaio, come i budini.

Gli amidi hanno un proprio intervallo di temperatura di gelificazione: circa 85°C per gli amidi della farina e tra 66°C e 74°C per gli amidi puri di cereali.

La gelatinizzazione raggiunge il suo livello massimo tra i 75°C e i 95°C: a questo punto la cottura deve terminare, altrimenti i granuli implodono, riducendo la viscosità e la capacità di formare il gel.


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