Denaturazione

Domanda

Buongiorno dottoressa Questo servizio è FANTASTICO. Non credo ne esista un altro in tutta Italia. Ne approfitto per un chiarimento. In cottura si ha la denaturazione delle proteine e successiva gelificazione. In impastamento si ha un allineamento delle proteine nella direzione delle forze di taglio. Quali sono le differenze nella variazione strutturale tra l'impastamento e la cottura? E in cosa consiste il thermosetting? Grazie per la sua gentilezza

Risposta

Buongiorno a lei, la ringrazio per l'apprezzamento alla rubrica e per il servizio offerto gratuitamente a tutti da 10 anni. Tornando al suo quesito, le rispondo che durante l'impastamento, in funzione del contenuto di acqua, si genera una struttura proteica più ordinata. L'idratazione della farina è  importante affinché il glutine attraversi la fase di transizione vetrosa,  inducendo un aumento della mobilità delle catene molecolari proteiche. La sola mobilità proteica, tuttavia, non è sufficiente affinché le proteine ​​interagiscano tra loro e formino una struttura continua.  L'idratazione del grano comporta anche il rigonfiamento dei granuli di amido e la transizione vetrosa per le organizzazioni molecolari amorfe. Con l'apporto di energia meccanica nel sistema si inducono  nuove iterazioni, coesioni e modifiche della struttura. I ponti disolfuro possono indurre la formazione di β-sheet;   a basso contenuto di acqua, i β-sheet dominano nella struttura dei peptidi. Un aumento del livello di idratazione porta a un aumento del contenuto di β-turn a scapito dei β-sheet per i peptidi corti, mentre la formazione di β-sheet intermolecolari è stata osservata per i peptidi lunghi. Questi risultati confermano  il modello "loop and train" del glutine proposto da Belton. I peptidi lunghi caratterizzati da una ripetizione perfetta nella sequenza di amminoacidi parteciperebbero alla formazione dei "train" osservate come β-sheet intermolecolari, mentre i peptidi, con differenze nella sequenza di amminoacidi, formerebbero i "loop" osservati come β-turn e strutture estese idratate. 

 Il trattamento termico (cottura) stabilizza il prodotto e per quanto riguarda le sole proteine induce una nuova riorganizzazione, modificando il rapporto tra alfa eliche e β-sheet a favore dei β-sheet. Le strutture intermolecolari ordinate migliorano notevolmente le loro proprietà meccaniche, fornendo contemporaneamente aumenti di resistenza e tenacità, con una minima perdita di deformazione a frattura. La formazione di strutture intermolecolari a foglietto β porta anche a una ridotta igroscopicità e, attraverso reazioni termoindurenti , stabilisce associazioni stabili. A questo discorso, legato prettamente alla struttura del glutine, aggiunga il ruolo svolto dall'amido sia tal quale sia nel ridurre la mobilità proteica. Nella speranza di aver risposto esaurientemente al suo quesito e nel ringraziarla per la preferenza accordata al nostro servizio, le invio i miei più cordiali saluti.

PS Nel caso voglia approfondire ulteriormente l'argomento trova abbondante bibliografia in proposito sia come testi scientifici sia come link a report.