Scienza degli alimenti: utilizzare la fisica per comprendere il sapore del cibo

Fino ad oggi, la maggior parte degli studi sulla consistenza degli alimenti si concentra sul rapporto tra la composizione generale di un alimento e le sue proprietà meccaniche. La nostra comprensione di come la struttura microscopica e i cambiamenti nella forma del cibo influenzino la consistenza degli alimenti, tuttavia, rimane insufficiente.
Ricercatori danesi e tedeschi hanno condotto una serie di esperimenti che mettono in relazione la microstruttura degli alimenti e la Reologia (è la scienza che studia gli equilibri raggiunti nella materia deformata per effetto di sollecitazioni).
I ricercatori per mettere in relazione la composizione molecolare del grasso negli alimenti con le proprietà reologiche e meccaniche del cibo, hanno utilizzato la spettroscopia Raman Coerente anti-Stokes (indicata anche con l’acronimo inglese CARS, da Coherent anti-Stokes Raman spectroscopy) è un tipo di spettroscopia usata principalmente in chimica, fisica e in campi affini. Essa si basa, come la spettroscopia Raman, sulle vibrazioni nucleari dei legami chimici. La CARS diversamente dalla spettroscopia Raman, impiega più fotoni per selezionare le vibrazioni molecolari e produce un segnale coerente. Ciò comporta che il segnale CARS è in ordini di grandezza più intenso dell’emissione Raman spontanea.

Alimenti trattati nello studio: foie gras (fegato grasso) e paté
Thomas Vilgis autore dello studio pubblicato nella rivista AIP Physics of Fluids, ha detto:
«Utilizzando strumenti e modelli di fisica della materia molle, abbiamo collegato le informazioni strutturali nel cibo attraverso scale di lunghezza. Abbiamo unito la microscopia e la reologia per capire la sensazione in bocca del cibo da un punto di vista della fisica della gastronomia».
Il foie gras e il paté entrambi derivanti da fegato d’anatra, nella struttura generale sono piatti abbastanza simili, la loro diversa distribuzione del grasso ha fornito una finestra su come il grasso influenza la consistenza.
Mathias P. Clausen tra gli autori dello studio, ha detto:
«Ci sono altri diversi aspetti interessanti che possono essere presi di mira per creare nuovi prodotti con le stesse caratteristiche di questi prodotti. Possiamo creare texture simili al foie gras senza crudeltà sugli animali? Possiamo creare una consistenza fondente e cremosa da diverse fonti di grasso?».
Il team di ricercatori per rispondere a queste domande, si è rivolto alla microscopia CARS, utilizza il laser per far vibrare i legami chimici negli alimenti a frequenze sintonizzabili e farli emettere luce. La tecnica è stata utilizzata per decenni in altri campi ma, finora, è stata relativamente poco utilizzata nella scienza alimentare.
L’analisi ha evidenziato che il grasso nel foie gras si era organizzato in una rete di grasso di forma irregolare, debolmente legato, incorporato in una matrice proteica, rendeva il suo sapore più duro, più fragile e più elastico di quello del patè. Il maggior numero di particelle di grasso più rotonde e lisce e la mancanza di una rete interconnessa erano responsabili della consistenza più morbida del patè.
Mathias P. Clausen spera che la loro ricerca susciti ulteriore interesse nell’indagare quali caratteristiche microscopiche degli alimenti possono essere modificate. Il team di ricercatori è impegnato a studiare altri componenti degli alimenti con la microscopia avanzata, come la disposizione delle proteine, e vedere se possono usare i loro risultati per creare alimenti che imitano la consistenza del foie gras.

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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