La chimica della pasta
di Eleonora Conca
- Materie coinvolte: Chimica
Il 25 ottobre è la Giornata Mondiale della pasta, data in cui si celebra uno degli alimenti più amati dagli Italiani, consumato quasi quotidianamente nella maggior parte delle famiglie. Tuttavia, spesso non ci si sofferma a pensare che la pasta può rappresentare un ottimo spunto per introdurre alcuni concetti di chimica, mostrando agli studenti che questa scienza non è fatta solo di formule e teorie ma è applicabile alla vita di tutti i giorni, rendendo l’apprendimento più concreto e interessante.
La pasta è composta principalmente da amido, una molecola di grandi dimensioni che fa parte della categoria dei carboidrati, macronutrienti che forniscono all'organismo energia rapidamente assimilabile.
Durante la cottura, il peso della pasta può raddoppiare o perfino triplicare, principalmente grazie all’amido, che è in grado di assorbire moltissima acqua. Questo processo può avvenire in piccola parte anche in acqua fredda, ma le alte temperature raggiunte durante l’ebollizione lo rendono molto più veloce ed efficace.
L’amido idratato subisce poi nel corso della cottura una serie di trasformazioni significative, che prendono il nome di gelatinizzazione e rendono la pasta morbida e commestibile: quando si raggiungono circa 60°C, una certa quota dell’amido si solubilizza e viene rilasciata nell’acqua di cottura, rendendola bianca e torbida, mentre la restante parte insolubile si trasforma e crea una sorta di gel.
Tuttavia, la pasta non è costituita da “solo carboidrati”, come si sente spesso, ma contiene anche una buona percentuale di proteine (circa il 13%). Quando si si mescolano farina e acqua per formare un impasto, le proteine vanno incontro ad una reazione chimica e formano il glutine: una complessa rete che permette all’impasto di mantenere la forma e conferisce elasticità e resistenza. Anche il glutine subisce trasformazioni durante la cottura: dopo aver assorbito una certa quantità di acqua, attorno ai 70°C si denatura e perde elasticità.
Negli ultimi anni sono diventati sempre più diffusi i prodotti senza glutine, pensati per coloro che soffrono di celiachia. Tali prodotti sono realizzati a partire da farine di cereali che non possono produrre glutine, come il riso e il mais. Chi non soffre di questa malattia, però, non ha niente da temere: non c’è alcun motivo per eliminare il glutine dalla propria dieta se non si è celiaci. Anzi, il glutine è proprio alla base di uno degli alimenti proteici comunemente consumati da vegetariani e vegani: il seitan.
Durante la cottura, il peso della pasta può raddoppiare o perfino triplicare, principalmente grazie all’amido, che è in grado di assorbire moltissima acqua. Questo processo può avvenire in piccola parte anche in acqua fredda, ma le alte temperature raggiunte durante l’ebollizione lo rendono molto più veloce ed efficace.
L’amido idratato subisce poi nel corso della cottura una serie di trasformazioni significative, che prendono il nome di gelatinizzazione e rendono la pasta morbida e commestibile: quando si raggiungono circa 60°C, una certa quota dell’amido si solubilizza e viene rilasciata nell’acqua di cottura, rendendola bianca e torbida, mentre la restante parte insolubile si trasforma e crea una sorta di gel.
Tuttavia, la pasta non è costituita da “solo carboidrati”, come si sente spesso, ma contiene anche una buona percentuale di proteine (circa il 13%). Quando si si mescolano farina e acqua per formare un impasto, le proteine vanno incontro ad una reazione chimica e formano il glutine: una complessa rete che permette all’impasto di mantenere la forma e conferisce elasticità e resistenza. Anche il glutine subisce trasformazioni durante la cottura: dopo aver assorbito una certa quantità di acqua, attorno ai 70°C si denatura e perde elasticità.
Negli ultimi anni sono diventati sempre più diffusi i prodotti senza glutine, pensati per coloro che soffrono di celiachia. Tali prodotti sono realizzati a partire da farine di cereali che non possono produrre glutine, come il riso e il mais. Chi non soffre di questa malattia, però, non ha niente da temere: non c’è alcun motivo per eliminare il glutine dalla propria dieta se non si è celiaci. Anzi, il glutine è proprio alla base di uno degli alimenti proteici comunemente consumati da vegetariani e vegani: il seitan.
Attività da proporre alla classe
Attività di laboratorio “classico”
Qualora ci fosse l’opportunità di utilizzare un laboratorio e dei reagenti (nello specifico, il reattivo di Lugol e il reattivo di Benedict), è possibile far fare agli studenti un esperimento pratico colorimetrico, che può risultare ancora più efficace ed interessante. Anche in questo caso, può essere opportuno lavorare in gruppi.
Questa attività rappresenta un ottimo spunto per presentare agli studenti l’approccio scientifico che sarebbe auspicabile adottare in qualunque tipo di esperimento, ovvero l’utilizzo dei controlli positivi e negativi e l’applicazione di entrambi i test ai campioni “incogniti”, senza farsi influenzare da conoscenze pregresse e preconcetti. Infatti, a seguito della spiegazione teorica, gli studenti potrebbero voler verificare esclusivamente la presenza di amido nell’acqua di lavaggio e delle proteine nella maglia glutinica, senza considerare tutte le diverse opzioni.
Attenzione! In presenza di studenti celiaci, è opportuno modificare tutte le attività sopra esposte. Nello specifico, è possibile preparare impasti a base di amido e farina di Guar, che si rivela un buon sostituto del glutine. L’effetto che si ottiene in questo modo è meno marcato rispetto a quanto si ottiene in presenza di glutine, ma permette la partecipazione di tutti gli studenti all’attività didattica.
Qualora ci fosse l’opportunità di utilizzare un laboratorio e dei reagenti (nello specifico, il reattivo di Lugol e il reattivo di Benedict), è possibile far fare agli studenti un esperimento pratico colorimetrico, che può risultare ancora più efficace ed interessante. Anche in questo caso, può essere opportuno lavorare in gruppi.
- Il reattivo di Lugol (miscela di I2 e KI) in presenza di amido reagisce e colora la soluzione di un intenso blu-viola. È opportuno sperimentare questo effetto utilizzando come controlli positivi ingredienti sicuramente contenenti amido (ad esempio amido di mais e fecola di patate) e come controlli negativi sostanze che sicuramente non lo contengono (ad esempio latte, olio, zucchero).
- Il reattivo di Benedict (miscela di CuSO4 ed una base forte) in presenza di proteine reagisce e colora il campione di un viola intenso. Anche in questo caso, è opportuno sperimentare questo effetto utilizzando come controlli positivi ingredienti sicuramente contenenti proteine (ad esempio albume, tuorlo, latte) e come controlli negativi sostanze che sicuramente non le contengono (ad esempio fecola di patate, olio, zucchero).
- Una volta imparato il funzionamento dei due reattivi, gli studenti possono utilizzarli per identificare le sostanze presenti nel loro impasto: l’acqua di lavaggio dell’impasto dovrebbe risultare positiva al test per l’amido (per ottenere risultati più intensi è opportuno prelevare una piccola porzione dell’acqua di lavaggio subito all’inizio del procedimento), mentre la maglia glutinica rimanente dovrebbe risultare positiva al test per le proteine.
Questa attività rappresenta un ottimo spunto per presentare agli studenti l’approccio scientifico che sarebbe auspicabile adottare in qualunque tipo di esperimento, ovvero l’utilizzo dei controlli positivi e negativi e l’applicazione di entrambi i test ai campioni “incogniti”, senza farsi influenzare da conoscenze pregresse e preconcetti. Infatti, a seguito della spiegazione teorica, gli studenti potrebbero voler verificare esclusivamente la presenza di amido nell’acqua di lavaggio e delle proteine nella maglia glutinica, senza considerare tutte le diverse opzioni.
Attenzione! In presenza di studenti celiaci, è opportuno modificare tutte le attività sopra esposte. Nello specifico, è possibile preparare impasti a base di amido e farina di Guar, che si rivela un buon sostituto del glutine. L’effetto che si ottiene in questo modo è meno marcato rispetto a quanto si ottiene in presenza di glutine, ma permette la partecipazione di tutti gli studenti all’attività didattica.
