La Chimica Delle Cose

capire le cose di tutti i giorni attraverso la scienza

cuocere un uovo al tegamino. Man mano che aumenta la temperatura, le proteine contenute nel bianco dell'uovo denaturano cambiando aspetto e consistenza: da semiliquide e trasparenti diventano compatte e bianche

Le proteine sono dunque polimeri formati dall'unione di molti amino acidi differenti che si attaccano fra di loro in fila, con il gruppo acidico terminale di ogni singolo aminoacido legato al gruppo amminico terminale dell’aminoacido successivo.

Così facendo si formano filamenti lunghissimi (migliaia di aminoacidi uno dopo l’altro).

Questi filamenti si attorcigliano ripetutamente su se stessi, un po' come succede alle lenze da pesca durante una giornata ventosa ma qui per fortuna le cose sono più ordinate perché regolate dagli onnipresenti sistemi di codifica genetica che guidano questi attorcigliamenti fino alle strutture finali.

La forma di una proteina, infatti, ne determina le proprietà biologiche almeno quanto la sua formula chimica, ovvero la successione dei vari aminoacidi componenti.

La cosiddetta struttura primaria di una proteina è data da un primo attorcigliamento del filamento nudo.

C'é quindi una struttura secondaria, ottenuta da un successivo attorcigliamento di questa struttura primaria su se stessa e una struttura terziaria, nella quale l’intreccio si fa davvero complicato.

Esiste infine una struttura quaternaria, nella quale la proteina assume la sua definitiva e complicatissima struttura geometrica, che, lo ricordiamo, non è affatto casuale come quella di una lenza che vi scappa di mano ma segue severissime leggi della chimica orchestrate dalla direzione d'orchestra genetica delle singole cellule dentro le quali la sintesi proteica ha luogo.

La digestione delle proteine consiste in primo luogo nel distruggere queste strutture per arrivare a ottenere nuovamente i vari aminoacidi singoli, con cui costruire le “nostre” proteine ed evitare così di diventare esattamente quello che mangiamo!

La cottura è un alleato prezioso di questo primo processo di disgregazione delle strutture proteiche ma a volte appare anche inaspettato.

Vediamo per esempio cosa succede quando cuciniamo un uovo al tegamino.

Appena mettiamo una proteina, accanto a una fonte di calore, succede qualcosa di irreversibile: il calore distrugge per prima la struttura quaternaria, quella più esterna della proteina.

Quindi affronta e rompe le strutture terziarie e secondarie, lasciando in pratica il filamento formato dall’unione fra i vari aminoacidi. I chimici chiamano questa distruzione (meglio sarebbe definirla destrutturazione) “denaturazione” perché, in un certo senso, il calore cambia la natura stessa della proteina.

L’energia che lega le strutture superiori è infatti molto minore di quella che lega fra di loro gli aminoacidi e dunque è più facile rompere i legami fra i filamenti che si attorcigliano su se stessi che non i legami che uniscono i monomeri del filamento.

Più in dettaglio, il calore mette in vibrazione i vari atomi e spezza i cosiddetti legami a idrogeno, i più deboli, permettendo tuttavia lo storcigliamento delle lunghe catene proteiche.

È esattamente quello che succede quando si mette a cuocere un uovo in un tegamino. Il bianco dell’uovo infatti è costituito prevalentemente da proteine, che servono al pulcino quale primo nutrimento. Il calore cambia subito l’aspetto del bianco dell’uovo (che anzi, a dire il vero, diventa bianco solo dopo cotto, perché prima è opalescente, quasi trasparente).

Le proteine del bianco dell’uovo o albume al calore denaturano molto velocemente e diventano opache e bianche.

Anche la consistenza subisce un cambiamento, diventando compatta e lucida laddove prima della cottura l’albume era liquida, viscosa e anche parecchio appiccicosa.

Con la cottura l’albume diventa qualcosa di diverso perché le proteine perdono le strutture più complesse fino a risolversi in lunghi filamenti formati dalla successione degli aminoacidi.

Una volta denaturate, le proteine perdono in genere la loro attività biologica ma anche la loro solubilità in acqua e così precipitano (come direbbero i chimici) o coagulano (come dicono i biologi e i medici).

In genere la denaturazione è irreversibile, ma esistono casi -e noi ne vedremo uno proprio con il bianco dell'uovo- in cui possono “rinaturarsi”, riacquistando cioè, almeno in parte, le loro precedenti proprietà biochimiche.

La maggior parte delle proteine viene denaturata dal calore oltre i 60 gradi centigradi (e si dicono in questo caso termoinstabili o termolabili) mentre solo poche resistono a queste temperature (queste sono dette termostabili).

Una volta cotto, possiamo mangiarci l’albume che, così, si presenta ai succhi gastrici in una forma molto più semplice da “trattare” per arrivare ai singoli aminoacidi, che sono il vero obiettivo della digestione.

Ecco perché un bianco d'uovo cotto (al di là dei grassi o degli oli usati per cucinarlo) è molto più “digeribile” di un albume crudo: allo stomaco serve meno energia e meno tempo per arrivare agli aminoacidi.

Ovviamente, come per qualsiasi reazione chimica o per qualsiasi buona ricetta di cucina, nella cottura delle proteine occorre prestare molta attenzione a temperature e tempi: non bisogna usare temperature troppo basse perché non succederebbe niente e l’uovo resterebbe crudo ma non bisogna esagerare perché altrimenti potremmo rompere non solo le strutture superiori delle proteine ma anche i legami fra singoli aminoacidi e, se insistiamo come capita a volte se ci si dimentica il tegamino sul fuoco, si arriva fino a spezzare i legami fra atomi dei singoli aminoacidi, liberando i gruppi che li compongono.

A questo punto questi spezzoni, che sono molto reattivi, immediatamente reagiscono con l’aria circostante e fra di loro, formando croste nere e fumi puzzolenti e in questo caso, ovviamente... addio uova al tegamino!

Ma c’è un’altra ragione più sottile che rende preferibile cuocere le uova piuttosto che mangiarle crude.