Questione di polarità

Chimica della maionese e spunti per ricette alternative da provare in casa

Questione di polarità

Se versiamo un po’ di olio e di acqua in un bicchiere e lasciamo riposare la miscela, noteremo che i due liquidi non si sciolgono l’uno nell’altro: evidenza per la quale si dice dunque che essi non sono miscibili. Anche olio e aceto non sono miscibili, eppure i veri cuochi riescono a mescolarli: quando condiscono l’insalata non le versano sopra prima l’olio e poi l’aceto e il sale, ma preparano a parte una salsina di olio, aceto e sale, chiamata vinaigrette, e la usano come condimento.

Ma come procedono? Li sbattono fortemente insieme, in modo da ottenere delle goccioline piccolissime, che rimangono disperse e impiegano molto tempo a riunirsi tra loro.

Correttamente, si dice che i cuochi creano una emulsione, cioè, secondo la definizione, una dispersione colloidale (i colloidi sono particelle la cui dimensione varia da un miliardesimo a un milionesimo di metro, ndr) di un liquido (fase dispersa) in un secondo liquido (fase disperdente).

Dal punto di vista fisico il fatto che due liquidi non siano miscibili  è dovuto alla diversa polarità delle particelle a contatto. I legami tra le molecole dipendono infatti dalla diversa elettronegatività degli elementi che formano i legami, cioè dalla diversa attrazione dei nuclei sugli elettroni, dovuta alla diversa distanza che hanno appunto gli elettroni dal nucleo.

L’acqua è polare (cioè ha un polo positivo e uno negativo, come se fosse una pila), mentre l’olio, che come tutti i grassi contiene legami carbonio-idrogeno (C-H), è apolare: visto che in chimica vale la regola che “il simile scioglie il simile”, polare si lega con polare, e apolare con apolare, e da ciò possiamo capire perché acqua e olio, così come aceto e olio, non sono liquidi miscibili.

Tutti i grassi, non solo l’olio, contenendo il legame C-H, apolare, sono insolubili in acqua.

Per quale motivo allora l’acqua del tuorlo d’uovo (circa la metà del suo peso) e l’olio rimangono mescolati tra loro nella maionese?

Come mescolare l’olio all’acqua? Unendovi delle altre molecole, i cosiddetti tensioattivi, i quali posseggono una estremità polare ed una apolare, che consentono di attirare da una parte le molecole di acqua e dall’altra quelle dell’olio.

Ma come mai le goccioline d’olio non si fondono tra loro quando sono disperse in acqua? Se l’olio non galleggia e si emulsiona significa che le molecole tensioattive hanno rivestito le goccioline d’olio impedendone l’aggregazione: questo poiché la testa idrofila dei tensioattivi possiede una carica elettrica, e le goccioline di olio, risultando cariche dello stesso segno, si respingono. Nella maionese quindi la mescolanza tra olio e acqua viene forzata da un terzo ingrediente, il tensioattivo, che agisce da collante fra i due e che è rappresentato dal tuorlo d’uovo.

Ma QUANTO tuorlo occorre teoricamente per preparare la maionese?

Siccome la quantità d’olio è in eccesso rispetto a questo ingrediente, esistono solo due limiti: la quantità di acqua nella quale si disperdono le goccioline d’olio e la quantità di molecole tensioattive. Un semplice calcolo rivela che i tensioattivi di un solo tuorlo d’uovo permettono di preparare diversi litri di maionese, se l’acqua è presente in quantità sufficiente.

Harold McGee, gastronomo-scienziato americano, è riuscito a preparare fino a 24 litri di salsa con un tuorlo solo, aggiungendo due o tre cucchiaini d’acqua per ogni tazza d’olio. Per ottenere un’emulsione, bisogna infatti che l’olio posso disporre di una sufficiente quantità d’acqua. Nella maionese tradizionale l’acqua si trova nel tuorlo ma può essere sostituita in sua assenza da acqua comune.

Quando la maionese impazzisce significa che l’acqua è diventata progressivamente insufficiente: bisogna perciò aggiungerne altra prima di aggiungere altro olio.

Ora che abbiamo capito che la maionese è una dispersione di goccioline d’olio nell’acqua, si può provare a cambiare gli ingredienti.

Queste le alternative per provare, con la scienza, a ottenere in cucina diversi tipi di maionese:

  1. Provate a montare una maionese utilizzando solo una goccia di tuorlo, da mischiare prima con un cucchiaino di aceto, poi con un pizzico di sale e infine da emulsionare con una tazzina d’olio da versare a filo nel miscuglio, sbattendo con una forchetta.
  2. E’ possibile sostituire le molecole tensioattive del tuorlo con l’albume, che è anch’esso una soluzione di proteine tensioattive: aggiungete all’albume una goccia di aceto, un po’ di sale  e, pian piano all’inizio, poi sempre più velocemente, aggiungete l’olio agitando con una forchetta.
  3. Eliminare del tutto uovo e olio è possibile: in una ciotola ponete due cucchiai di lecitina di soia    che è un fosfolipide e quindi anche un grasso e un tensioattivo , scaldate un po’ d’acqua e versatela sulla lecitina in piccole quantità, lasciandola assorbire. Quando la lecitina è sufficientemente ammorbidita, sbattetela con una forchetta aggiungendo ancora un po’ d’acqua tiepida e creando una leggera schiuma, in cui le innumerevoli bollicine d’aria nuotano nell’acqua e sono circondate da un sottilissimo strato di lecitina; basta arricchirla con sale e pepe ed ecco un’altra maionese.

Scritto da Elena Stante

Laureata in Matematica nel 1981 presso l’Università degli Studi di Bari, dal 1987 al 2023 ha insegnato Matematica e Fisica presso il Liceo Ginnasio Aristosseno di Taranto .Ha partecipato ai progetti ESPB, LabTec, IMoFi con il CIRD di Udine e a vari concorsi nazionali ed ha collaborato con la nomina di Vice Direttore per la regione Puglia alla rivista online Euclide, giornale di matematica per i giovani. Le piace correlare la scienza al cibo, nonché indagare su storie e leggende, e con Prodigus inizia il suo percorso di redazione di contenuti golosi per gli utenti del web.

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