Cosa succede quando prepariamo la maionese e perché impazzisce: la fisica dell’emulsione

La maionese, che tanti prepariamo anche in casa, chimicamente è un'emulsione olio-in-acqua. "Ma come? Si usano solo olio, uova e aceto/limone. Non ci va l'acqua"! Anzi, le nonne vi direbbero di stare attenti a usare contenitori perfettamente asciutti. Avete ragione. Eppure nella maionese c'è una fondamentale fase acquosa, costituita dall'acqua presente nel tuorlo d'uovo e nell'aceto o limone che inoltre contribuiscono a determinare l'acidità dell'emulsione. Grazie a specifiche componenti del tuorlo e all'agitazione meccanica riusciamo a far accadere uno dei "miracoli" della chimica: far andare d'accordo acqua e olio che, di norma, proprio non si sopportano. Proviamo a mescolarli energicamente e otterremo, per qualche secondo, un liquido torbido; lasciamoli riposare e nel giro di poco torneranno a separarsi in due strati netti e distinti, come se nulla fosse successo. Partendo dall'acqua contenuta nel tuorlo d'uovo e aggiungendo poco alla volta l'olio otteniamo la maionese: densa, lucida e, soprattutto, visivamente omogenea, senza separazioni visibili a occhio nudo. Il trucco non è “sciogliere” l'olio in acqua – cosa che in realtà non accade – ma romperlo in una quantità enorme di goccioline microscopiche e disperderle nella fase acquosa. Infatti, nonostante l’olio sia il componente maggioritario della maionese, tra il 70 e l'80% del totale secondo una review del 2001, è l'acqua a fare da fase continua, quella cioè in cui sono disperse le goccioline di olio. A tenere in piedi questa struttura apparentemente instabile, è proprio il tuorlo: mentre sbattiamo con la frusta o il minipimer, le sue componenti emulsionanti si dispongono sulla superficie delle goccioline d'olio man mano che si formano, impedendo loro di ritrovarsi e fondersi separando nuovamente le due fasi.

La maionese si fa con il tuorlo d’uovo: serve da legante

In una maionese, nonostante l'olio sia il componente maggioritario della maionese, tra il 70 e l'80% del totale secondo una review del 2001, è l'acqua a fare da fase continua, quella cioè in cui sono disperse le goccioline di olio. A garantire la stabilità di questo strano connubio è il tuorlo. Il tuorlo d'uovo non è un ingrediente "magico" fatto di un'unica sostanza: è una miscela piuttosto ricca in cui si trovano proteine, lipoproteine e fosfolipidi. Cosa hanno in comune tutte queste molecole, così diverse tra loro? Molte di loro sono anfifiliche: hanno una parte che "ama" l'acqua (idrofila) e una parte che "ama" l'olio (idrofoba), esattamente come i tensioattivi dei saponi.

Come descritto da una review pubblicata su Food Science & Nutrition, quando sbattiamo l'olio e lo "spezziamo" in goccioline, si crea un confine enorme tra olio e acqua, chiamato interfaccia acqua-olio. È proprio lì che le componenti anfifiliche del tuorlo trovano la loro collocazione ideale: si dispongono con la parte idrofoba rivolta verso l'olio e quella idrofila rivolta verso l'acqua, allineate lungo il bordo di ogni gocciolina. Fatto questo, restano “incastrate” lì: proprio per via di questa natura “duale”, per loro è di gran lunga più comodo rimanere a cavallo tra i due liquidi piuttosto che sciogliersi in uno dei due. Il risultato? Ogni gocciolina d'olio finisce ricoperta da un sottile "strato" di queste molecole, che fa da schermo protettivo: quando due gocce si avvicinano, invece che aggregarsi e fondersi (un fenomeno noto come coalescenza), rimangono separate.

L’olio va aggiunto poco a poco per non far impazzire l’emulsione: gli studi

Chiunque abbia fatto la maionese in casa sa che versare l'olio tutto insieme è la strada più sicura per rovinare tutto. E c'è una ragione fisica precisa dietro a questa regola quasi rituale.

Il processo funziona bene solo se le goccioline di olio si formano gradualmente e i componenti del tuorlo fanno in tempo a "coprire" la superficie appena creata, prima che le goccioline abbiano modo di riavvicinarsi e unirsi tra loro. Aggiungere olio troppo in fretta significa sbilanciare il rapporto tra l'olio e la poca acqua disponibile all'inizio e creare nuove goccioline (quindi più interfaccia) di quanta il tuorlo riesca a stabilizzare nell'immediato. Ed è esattamente lì che una maionese comincia a "impazzire": le goccioline non protette si scontrano, si aggregano, in certi casi arrivano a fondersi e l'emulsione perde la sua struttura fino a separarsi visibilmente in due fasi.

Le condizioni di lavorazione contano più di quanto sembri. Uno studio pubblicato su Food Hydrocolloids sulla microstruttura della maionese hanno mostrato che il modo in cui viene condotta l'agitazione influisce direttamente sulla dimensione delle goccioline e sull'estensione complessiva dell'interfaccia olio-acqua. Non solo, anche la quantità di tuorlo sembra pesare sul lungo periodo: in un esperimento spiegato su Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry su maionesi modello, quelle preparate con meno tuorlo si sono destabilizzate più rapidamente nel tempo, mentre l'aggregazione delle proteine tra le goccioline è risultata associata alla comparsa dei classici difetti visibili, come la sineresi (l'espulsione di acqua dalla struttura dell'emulsione) o la separazione dell'olio quel "sudore oleoso" che a volte si nota dopo giorni di conservazione.

Ora, vale la pena ribadirlo: non stiamo trasformando acqua e olio in qualcosa di nuovo. L'olio resta olio, l'acqua resta acqua. Quello che cambia è la forma in cui l'olio si presenta, non più un unico blocco, ma milioni di goccioline minuscole, tenute separate da un sottile strato di molecole che si sono sistemate proprio dove i due liquidi si toccano.

È un equilibrio delicato, ma anche sorprendentemente robusto una volta raggiunto: basta seguire pochi accorgimenti – aggiungere l'olio con calma, mescolare con costanza – per costruire, ogni volta, la stessa struttura invisibile che fa della maionese una delle emulsioni più riuscite della cucina di casa.

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