Cereali

I cereali, appartenenti alla famiglia delle Graminacee, furono le prime piante utilizzate dall’uomo in campo alimentare. Il loro nome deriva, probabilmente, da Cerere la dea protettrice delle messi. Le colture cerealicole sono diffuse quasi in tutto il mondo. Nei Paesi caldi vengono coltivati prevalentemente riso, granturco, e sorgo mentre nei Paesi a clima freddo – temperato si coltivano frumento, segale, orzo e avena. I cereali sono degli ottimi alimenti energetici per il loro elevato contenuto in amido e il loro basso contenuto lipidico.

Le proteine sono presenti in basse quantità e sono carenti di alcuni amminoacidi essenziali come la lisina.
Il frumento o grano appartiene al genere Triticum. Le specie più coltivate sono il grano duro e il grano tenero. Le differenze tra queste due specie riguardano principalmente i prodotti della loro macinazione: il grano duro dà origine a semole e semolati mentre il grano tenero dà origine alle farine. Le semole e i semolati sono formati da granuli grossi, hanno un colore leggermente ambrato e vengono utilizzate per la produzione della pasta. Le farine sono formate da granuli più piccoli, di colore bianco e vengono impiegate principalmente per la produzione del pane. La cariosside del grano ha una forma ovoidale ed è lunga circa 6-8 mm. E’ costituita da diverse parti:
Pericarpo: è la parte più esterna ed è formato da diversi strati di cellule. Seguono lo spermoderma e il perisperma. Tutti questi strati costituiscono la crusca;
Endosperma: comprende lo strato aleuronico costituito da cellule ad alto contenuto di proteine , lipidi, vitamine e sali minerali e l’endosperma amilifero o mandorla farinosa con cellule contenenti amido e proteine di riserva.
Embrione o germe: ha un elevato valore di lipidi e proteine.
La composizione chimica della cariosside del grano può essere influenzata da diversi fattori: la specie, il terreno, il clima, lo stato di conservazione. I principali componenti della cariosside di grano sono:
Acqua: presente dall’8 al 16/18% in relazione alla zona, più o meno umida, in cui il grano è stato coltivato.
Glucidi: rappresentano mediamente il 72%. L’amido è il componente più importante (60-68%).
Proteine: presenti per il 12%. Albumine e globuline sono complete in amminoacidi essenziali ma vengono allontanate durante la macinazione. Molto importanti sono le gliadine e le glutenine che permettono la formazione del glutine ( rendendo l’impasto più elastico e compatto).
Morbo celiaco o intolleranza al glutine: stato patologico dovuto all’intolleranza al glutine. I sintomi possono essere diarrea, vomito, mancanza di appetito, disturbi del comportamento, arresto della crescita, dimagrimento ecc. La proteine del glutine, chiamata α- gliadina, durante la digestione si idrolizza di peptidi tossici per il celiaco. La presenza di questi nel lume intestinale scatena una reazione per la quale i linfociti T citotossici si trasformano in cellule killer e, in assenza di materiale estraneo da combattere, aggrediscono le cellule dei villi intestinali.
Lipidi: si trovano in basse percentuali circa 1,5 – 2 %. Sono presenti nell’endosperma e nel germe.
Sali minerali: ritroviamo il fosfato di Mg e K, Sali di Ca, Fe, S, Cu.
Vitamine: sono presenti quelle del gruppo B e la vitamina E.
Enzimi: ritroviamo la lipasi, la diastasi e la proteasi.
Altri componenti antinutrizionali che formano dei complessi indigesti sono i tannini, gli inibitori enzimatici di proteasi pancreatiche, di amilasi e le lectine.
Il frumento viene macinato con la “ macinazione a cilindri o alta macinazione”. Vi sono diverse fasi:
pulitura delle cariossidi da sostanze estranee per aspirazione o mediante lavaggio;
condizionamento ( i chicchi vengono umidificati);
macinazione effettuata in mulini a cilindri o laminatoi. Durante la molitura vengono impiegati 3 tipi di cilindri: di rottura ( frantumano la cariosside), di svestimento ( allontanano completamente la crusca) e di rimacina ( riduce a farina gli sfarinati ancora grossi);
setacciatura con i Plansichter (setacci sovrapposti con maglie decrescenti che si muovo tramite oscillazioni) e le semolatrici ( separano le farine in base alle dimensioni delle particelle).
Il prodotto della macinazione del grano tenero è detto farine di grano tenero mentre il prodotto della macinazione del grano duro è la semola.
Il pane è il prodotto ottenuto dalla cottura di una pasta lievitata, preparata con sfarinati di grano, acqua e lievito con o senza aggiunta di sale. Gli ingredienti che compongono il pane sono:
sfarinati: farine di grano tenero ( 00,0,1,2 in base al grado di abburattamento), grano duro o segale;
Acqua: in gradiente fondamentale che apporta all’impasto i sali minerali e contribuisce alla formazione del glutine. La temperatura dell’acquia dev’essere compresa tra i 21 e i 25°C per non ostacolare l’attività dei lieviti.
Sale: svolge molteplici funzioni tra cui migliorare le caratteristiche organolettiche, aumenta la quantità e qualità del glutine;
Lieviti: del genere Saccharomyces cerevisiae ( fermentano il glucosio). Si utilizza il lievito di birra o il lievito naturale ( pasta acida). Quest’ultimo dà un sapore e un aroma tipici e una maggiore digeribilità.
La prima fase di lavorazione del pane è l’impastamento in cui con la farina ( contenente gliadine e glutenine) e l’acqua si forma il glutine. Dopo questa prima lavorazione manuale, nelle industrie, si procede utilizzando due metodi: diretto e indiretto.
Nel metodo diretto ( con macchine che lavorano a grandi velocità) gli ingredienti vengono impastati a più riprese intervallate a periodi di riposo ( si favorisce l’idratazione e la formazione del glutine).
Nel metodo indiretto si utilizza il metodo Poolisch o il lievito naturale. Il metodo Poolisch prevede la preparazione di un impasto – lievito, mescolando 1/3 o 1/4 della farina complessiva con acqua e lievito. Dopo una prima lievitazione si aggiungono le ulteriori quantità di acqua e farina. Così i lieviti si riproducono notevolmente e si ottiene una maggiore forza lievitante. Con il lievito naturale, invece, si utilizza un pezzo di impasto ( fermentato) del giorno precedente e vengono aggiunte ulteriori quantità di farina, acqua e lievito.
I lieviti durante la fermentazione trasformano il glucosio, formatosi dall’idrolisi dell’amido, in alcol etilico e anidride carbonica ed è proprio questa che permette all’impasto di crescere di volume. In seguito alla lievitazione il pane viene cotto ad una temperatura che varia tra i 200 e i 300°C, durante la lievitazione l’alcol etilico e l’acqua evaporano e la caramellizzazione degli zuccheri sulla crosta conferisce il colore scuro.
Oltre al normale pane costituito da sfarinati, acqua e lievito esistono in commercio anche i cosiddetti “pani speciali” dove oltre agli ingredienti base vengono aggiunti olio, burro, latte, olive ecc. I pani preparati con farine diverse da quella di grano devono riportarlo sull’etichetta e il pangrattato si ottiene dalla macinazione del pane secco. Spesso il pane viene sostituito dai grissini e dai crakers che richiedono tempi di lavorazione più lunghi, sono più concentrati del pane e perciò hanno un maggior apporto di calorie ma sono più digeribili.
Il pane è un alimento altamente energetico. I glucidi sono i componenti principale è elevato anche l’apporto proteico che, però, non fornisce tutti gli amminoacidi essenziali. La quantità lipidica è bassa mentre il contenuto di sali minerali e vitamine aumenta nelle farine integrali come anche la fibra.
Esistono numerosi tipi di pasta. Si definisce pasta di semola di grano duro o di semolato il prodotto ottenuto dalla trafilazione, laminazione ed essiccamento di impasti lavorati esclusivamente con semola e semolati di grano duro. Gli ingredienti utilizzati per la produzione della pasta sono la semola e l’acqua. Le fasi della lavorazione della pasta sono essenzialmente 3:
Impastamento e gramolatura: effettuate dalle macchine, la semola viene mescolata con il 20-30% d’acqua (si forma il glutine e si idrata l’amido);
Trafilatura: l’impasto viene forzato ad attraversare uno stampo ( che darà alla pasta la forma voluta);
Essiccamento: è una fase molto importante. La pasta uscita dalle trafile contiene circa il 30 % d’acqua, che dev’essere portato ad un massimo di 12,5 %. In questo modo il prodotto assume la giusta consistenza e si conserverà anche più a lungo.
Le paste alimentari si distinguono in secche, fresche e speciali.
Paste secche: colore giallo ambrato, superfici levigate e alla rottura devono dare un suono secco.
Paste fresche: è consentito l’impiego di grano tenero. Possono essere conservate ad una temperatura non superiore a 4°C.
Paste speciali: contengono altri ingredienti( carne, verdure, formaggio) oltre all’acqua e la semola.
Paste all’uovo: preparate con semola di grano duro con l’aggiunta di almeno 4 uova.
Il valore energetico delle paste è uguale a quello del pane, infatti, anch’esse sono ricche di glucidi e una buona quota di proteine ( con basso valore biologico) e una scarsa quota lipidica. Il valore proteico aumento nelle paste “speciali” e nelle paste all’uovo.
Il riso, originario dell’Asia, è una graminacea del genere Oryza e la specie più comune è l’Oryza sativa. Il riso può resistere a temperature e ambienti diversi, infatti, può essere coltivato in terreni asciutti, parzialmente sommersi o in acque profonde. La semina si effettua in primavera mentre il raccolto a fine ottobre ( dopo il prosciugamento delle risaie). Il prodotto che si ottiene subito dopo il raccolto è il risone o riso grezzo, di colore marroncino che deve essere sottoposto a vari trattamenti prima di poter essere commestibile. La fasi della lavorazione del riso sono 5:
Pulitura: allontanamento delle sostanze estranee ( terra, sassi);
Sbramatura: eliminazione della lolla ( costituita da glume e glumelle);
Sbiancatura: i chicchi vengono sottoposti all’azione di macchine “leviganti” che allontanano le parti più esterne lasciando la mandorla farinosa. In questa operazione si effettua anche una cernita dove vengono allontanati i chicchi molto piccoli o difettosi.
Brillatura e oleatura: trattamento con talco e glucosio o con oli inodori e insapori (vaselina) per rendere i chicchi più brillanti;
I chicchi scartati durante queste fasi vengono utilizzati per produrre prodotti come semolino, farina di riso e crema di riso (utilizzati soprattutto per la prima infanzia).
Il riso ha un elevato contenuti d’amido circa il 75-78% mentre è bassa la quota proteica (6-7%) ed è carente in lisina. Le prolammine risultano scarse ed è per questo impossibile la formazione del glutine e la lavorazione della farina. I lipidi sono circa il 3% e diminuiscono ulteriormente con le fasi della lavorazione, basso è anche il valore dei sali minerali e delle vitamine.
Il riso viene classificato in: comune, semifino, fino e superfino in ordine decrescente di grossezza dei chicchi e di resistenza alla cottura. Esiste, inoltre, la produzione del riso parboiled e converted attraverso un trattamento idrotermico con il quale il riso viene prima fatto macerare in acqua, cotto a vapore, asciugato, essiccato e poi sbramato e sbiancato. Questo trattamento rende il riso più ricco in nutrienti e più facilmente conservabile.
Il mais o granturco è di origine americana. La pianta, Zea mais, viene coltivata in numerose varietà e presenta una tipica cariosside dal colore giallo arancio. I chicchi sono disposti in file lungo il tutolo e formano la pannocchia. La composizione chimica della cariosside comprende l’amido ( 72-75%), le proteine ( 9-10%) e i grassi (3,5-4%). Il mais viene utilizzato per l’alimentazione sotto varie forme: pop-corn, corn-flakes, olio, polenta (dalla farina) e grits ( utilizzati per la produzione della birra).
L’orzo appartiene alle specie Hordeum vulgare e sativum. Può essere coltivata anche in terreni poveri e climi freddi. Viene utilizzato principalmente come malto ( dalla germinazione) per la produzione della birra, del whisky e nella produzione del pane.
L’avena appartiene alla specie Avena sativa, viene coltivata principalmente nel Nord Europa ed è impiegata prevalentemente per l’alimentazione degli animali ma sotto forma di fiocchi e farina anche per l’alimentazione umana.
La segale appartiene alla specie Secale cereale ed è tipica dei Paesi Nord Europei. Spesso le coltivazioni della segale possono essere contaminate da un fungo parassita. Quando questa è matura, il fungo crea una protuberanza che prende il posto della cariosside ( segale cornuta). Se la segale parassitata viene macinata si può contaminare la farina, infatti, queste protuberanze producono degli alcaloidi che nell’uomo producono una manifesta stazione patologica chiamata ergotismo.
Altri cereali di minore importanza sono il farro ( ricco di proteine, minerali e vitamine) e il grano saraceno ( ricco di amminoacidi essenziali e minerali).