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17 Gennaio 2010 by Alessandro Grosso

La chimica e la fisica della pasta nel nostro piatto ???

Ebbene si!

Anche il quotidiano piatto di pasta può trovare in sé una eccellenza molecolare.
Diverse fonti attribuiscono alla pasta origini disparate, c’è chi cita i cinesi, che gli arabi… ma è indiscutibile che un piatto di “spaghetti al ragù” siano icona di italianità nel modo!!

Il DPR 187/01 sancisce i regolamenti circa la produzione degli sfarinati e le caratteristiche legali previste per la pasta di semola e di grano duro nonché per la pasta all’uovo.
Quest’ultima dovrebbe essere preparata con semola di grano duro (se siete proprio interessati circa gli ingredienti ammessi nella produzione industriale della pasta potete consultare, il DM 119/96…), fatta eccezione per le paste fresche con l’aggiunta di almeno 4 uova, di peso complessivo non inferiore a 200g/Kg. La pasta all’uovo è certamente interessante dal punto di vista nutrizionale considerando il maggiore apporto di proteine che conferisce l’aggiunta di uova all’impasto (citando il DPR 187/01 il tenore minimo di proteine espresso con qnt. di Azoto x 5,70 è di 12,50).

Fatte queste considerazioni preliminari e necessarie, poiché aprire il capitolo sulla pasta significherebbe non chiuderlo prima di decine e decine di pagine, oggi vorremmo provare ad approfondire il ruolo che la tecnica e la composizione chimica della pasta (in modo particolare la pasta secca) ha nel nostro piatto, ad un livello di “zoom” cui non si è abituati a pensare, di solito!

Sulla qualità del prodotto finale, incidono 3 fattori di fondamentale importanza:

1. Qualità e dimensioni delle particelle di semola (piccole o grandi?);
2. Sistema di trafilatura della pasta (bronzo o Teflon?);
3. Temperatura di essiccamento della pasta (alte o basse?).

Esistono due tipi di farina di semola, che si distinguono innanzi tutto in base alla dimensione delle particelle dalle quali sono costituite:

• una proviene da un macinazione grezza del grano, che fornisce alla farina un 50% circa di particelle con diametro superiore a 425 microm (= un milione di volte più piccole di  4 metri circa);
• l’altra da una lavorazione più fine che dà una farina certamente più sottile al tatto, per questo composta per il 50 % da particelle con diametro inferiore ai 250 microm!!

Ad un livello di produzione della pasta quale quello casalingo, è evidente che, a seconda della percentuale di H2O aggiunta all’impasto, fornirsi di una materia prima più grezza, significa donare alla pasta una consistenza totalmente diversa e certamente più rugosa  e tenace, rispetto all’utilizzo della farina più raffinata. Inoltre, un importante processo di raffinamento,  impone uno stress meccanico che agisce sull’integrità delle proteine (glutine principalmente) e degli zuccheri (amido) della pasta, il che può riflettersi ulteriormente sulle proprietà chimico fisiche di lavorazione della stessa, che ne risulterà compromessa, specialmente nei termini di estensibilità e omogeneità dell’impasto.

In più, pur se con degli effetti difficilmente percepibili nell’ordinario, aumentare la quota di proteine e zuccheri semplici disponibili nell’impasto, significa aumentare le possibilità di reazioni incrociate  tra questi, come il buon Maillard  ci insegna!!! (vedi più avanti).
E questo è quel che pensa la maggior parte dei produttori di pasta a livello industriale nella nostra nazione!
Anche l’occhio aiuta! Infatti osservando da vicino qualsiasi taglio di pasta ottenuto da impasti che presentano una quantità percentuale maggiore  di semola grezza rispetto a quella più lavorata, vi accorgerete che sono presenti delle piccole macchioline quasi saline e di color avorio (in linguaggio scientifico “spots”) che sono assenti in paste che provengono da impasti più “raffinati”.

Detto questo, siamo solo all’inizio! Infatti il passo successivo sarà ottenere il taglio desiderato tramite passaggio in trafila:

(immagine trafile della Coltelleria Pavullese)

Sebbene appaia ripetitivo luogo comune, saprete che l’avanzare della tecnologia non sempre porta con sé i desiderati vantaggi. A nostro parere è stato così per l’introduzione di trafile in Teflon che via via, hanno soppiantato le più  antiche in bronzo. In realtà ultimamente, anche i marchi industriali con maggiore notorietà hanno ripreso a utilizzare trafile in bronzo e speriamo che il trand sia in aumento per tutte!
La pasta di Gragnano fa di questo un cavallo di battaglia, rendendola a tutti i gastronomi, specialità nel mondo.

Ma perché tutta questa differenza tra Teflon e bronzo??

La risposta si riflette sulle proprietà della pasta, quali:

• resistenza alla rottura;
• porosità.

La prima, (i più avidi lettori di food-blog lo sapranno), ha inspirato il post del Prof. Dario Bressanini nel suo Blog Le Scienze per Repubblica, che rimandava al curioso articolo circa la dinamica fisica di rottura dello spaghetto!

Oltre a ciò, la cosidettà “breaking strenght” è un parametro monitorabile in laboratorio (con un dinamometro) e misurabile in Newton (N), che esprime la forza con la quale uno spaghetto si oppone alla frattura.
Sebbene non con la stessa sensibilità di un dinamometro, i più attenti possono cogliere anche a casa propria,  questa sensata esperienza.  La resistenza, sarà quindi influenzata in primo luogo dalla porosità della pasta, che disomogenea nella sua lunghezza, fornirà una minore resistenza alla frattura.
Perciò ci aspettiamo che sistemi di produzione come quelli della pasta artigianale, conferiscano una maggiore suscettibilità alla rottura rispetto alle produzioni industriali.
La temperatura inoltre favorisce la rottura: l’essiccamento ad elevate temperature (80-90 C°), favorisce la denaturazione delle proteine del glutine, che nella nuova conformazione formeranno più facilmente un reticolato, irrigidente la matrice della pasta.

Le due cose, si capisce, sono connesse e la trafilatura in bronzo aumenta infatti la porosità, come si può vedere da queste immagini.

(A) pasta ottenuta mediante trafilatura in Teflon 
(B) pasta ottenuta mediante trafila di Bronzo
(foto ottenuta da: Food Research International 41 (2008) 646–652).

In termini meno molecolari, la porosità è una qualità particolarmente ricercata dal consumatore! (vedesi anche le celebri trovate pubblicitarie a proposito “sfoglia grezza giovanni rana”).
Infatti una maggiore rugosità richiama una maggiore quantità di condimento che fornisce maggiore sapore.

Infine per quanto riguarda le fasi di essiccamento, è rinomato che esse possano svolgersi per periodi prolungati a basse/medie temperature (50-60 °C) oppure per tempi inferiori a temperature più elevate (80-90 °C), entrambe in ambienti ventilati, rigorosamente controllati in termini di temperatura e umidità.

Quale delle due tecniche è da ritenersi migliore?!

Certamente la prima…
Infatti se la perdita dell’acqua dall’alimento è particolarmente sostenuta,  i protagonisti della reazione di Maillard (ovvero zuccheri e composti contenenti azoto amminico) tendono a reagire tra di loro formando dei complessi che contemporaneamente danno colore e sequestrano composti nutritivi essenziali come gli amminoacidi provenienti dal grano.
Ne viene, che la pasta assumerà una colorazione più giallognola ed omogenea piuttosto che variabilmente chiara (come è facilmente visualizzabile nella foto qui sotto: A. pasta essiccata ad elevate temperature, B. pasta essiccata a basse temperature).

(A) pasta ottenuta mediante trafilatura in Teflon 
(B) pasta ottenuta mediante trafila di Bronzo

Infatti anche in questo caso ne risente la rugosità della pasta perché le alte temperature di essiccamento causano lo “shrinkage” (restringimento) delle proteine superficiali, che lasciano vere e proprie cavità sulla pasta!La reazione di Maillard durante il processo di essiccamento della pasta secca, ha i suoi risvolti anche da un punto di vista nutrizionale. Se infatti, immaginiamo che il composto azotato della reazione di Maillard (come in figura) sia una Lisina (Lys, uno degli 8 L-amminaocidi non sintetizzabili dal nostro organismo e quindi ESSENZIALI), il composto di Amadori o do Heyns che si viene a formare in prima istanza, ovvero prima che la reazione prosegua ulteriormente a formare le melanoidine (avete presente la “crosta” di mozzarella inlavabile sul fondo del tegame…?!) avrà già sequestrato l’amminoacido di cui abbisognamo.

Parlo di Lisina non per nulla, dal momento che in quanto essenziale è purtroppo scarsamente presente nel corredo ammianoacidico di cui è costituita la pasta: per questo paste essiccate ad alta temperatura saranno ulteriormente prive diell’amminaocido essenziale! Spesso infatti si consiglia di abbinare al piatto di pasta il legume, ricco in Lisina e povero di amminoacidi solforati (ovvero contenenti Zolfo), di cui, versa vice è ricca la pasta!

E dopo tutte queste provocazioni? (Alias consigli pratici!)

Quando andiamo a fare la spesa:

1. occhio al colore della pasta, sarà meglio quella di colore meno intenso o chiara;
2. la consistenza al tatto deve essere visibilimente rugosa e farinosa; inoltre se provate a spezzarla, nonostante la tenacità sarà meglio se si spezza piu facilmente!
3. occhio al sistema di trafilatura, che deve essere rigorosamente di bronzo;
4. se il marchio lo consente o se ne avete la possibilità, attenzione alle materie prime utilizzate;
5. attenzione alla cottura, rigorosamente al dente, mi raccomando!

.. il tutto verrà a favore del vostro palato e della vostra salute!

Buon Appetito!

Alla prossima,

Alessandro Grosso

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