La struttura del frutto dei cereali

La cariosside (chicco) è racchiusa in un involucro a più strati formato dalle glume e dalle glumette. Queste rappresentano la parte non mangiabile (edibile) del chicco a causa dell'elevato contenuto di silice. Le glume e le glumette possono essere eliminate durante la raccolta, o trebbiatura, come avviene nel frumento (in questo caso la cariosside viene detta “nuda”), oppure rimanere anche dopo la trebbiatura come avviene nel caso di riso, orzo, avena, ecc. (la cariosside è detta “vestita”) e richiedere, quindi, un trattamento speciale. Per il riso, la cosiddetta sbramatura.

La cariosside è composta da vari strati al cui interno è racchiuso un nucleo composto dal germe, ovvero il seme del cereale, e dalle sostanze nutritive necessarie alla sua germinazione.

Gli strati che compongono la cariosside sono:

• pericarpo, pellicola esterna contenente cellulosa e pentosani
• perisperma, costituito da un tegumento e da uno strato nucellare, anche questo ricco di cellulosa e pentosani
• strato aleuronico, ulteriore strato di cellule ricche di proteine

Questi tre strati costituiscono la crusca (circa il 18-19% del peso della cariosside) componente essenziale degli alimenti integrali.

• endosperma, parte principale della cariosside (circa 80% del peso complessivo), costituita da amido e proteine. Dall'endosperma si ricava la farina
• germe, seme del cereale, vale a dire l'embrione della futura pianta. Si trova alla base della cariosside e contiene una riserva di principi nutritivi (come saccarosio, proteine, vitamine, minerali, enzimi, ecc.) che serviranno alla pianta nel periodo di germinazione; rappresenta circa l'1-2% del peso totale

Dal prodotto grezzo, al prodotto integrale, al prodotto raffinato

Raffinazione

Il processo di raffinazione del chicco di cereale consente di ottenere prodotti specifici in funzione delle esigenze alimentari, delle caratteristiche di gusto richieste e dei prodotti alimentari che si vogliono ottenere.

Una prima pulitura del chicco da glume e glumelle avviene sul campo già nella fase di raccolta del cereale. Nel caso di cereali con cariosside nuda (come per il frumento) la trebbiatura è sufficiente per eliminare gli strati esterni del chicco non commestibili; per il riso e altri cereali come orzo, avena, ecc., a cariosside vestita, è necessario invece uno specifico trattamento. Ad esempio, nel caso del riso si procede alla sbramatura (o sgusciatura, scortecciatura) facendo passare il riso attraverso due dischi smerigliati che ruotano in senso opposto e consentono di raschiare via le glumelle e di ottenere quello che è comunemente chiamato riso integrale.

Una volta eliminate le glume si passa alla macinazione delle cariossidi. Il primo prodotto ottenuto contiene quasi tutte le parti del chicco del cereale (in questa fase viene eliminato il germe ed eventuali strati esterni).

Il risultato della macinazione viene fatto passare attraverso una macchina composta da una pila verticale di setacci (o “stacci”) le cui maglie si restringono man mano che si procede verso il basso, in modo da ottenere farine diverse, da quelle a grana più grossa a quelle più raffinate.

Il prodotto macinato, infatti, attraversando per caduta i vari setacci, viene trattenuto laddove le maglie sono più piccole della dimensione delle sue particelle. In tal modo è possibile estrarre macinati con diverse granulometrie: i primi setacci impediscono il passaggio delle frazioni più leggere e di dimensione maggiore del macinato, quelle che contengono la maggior parte della crusca che viene raccolta per essere destinata ad usi alimentari, sia come mangime per gli animali, sia per preparazioni alimentari destinate all'uomo e per produrre farine integrali; i setacci intermedi trattengono le frazioni adatte ad essere lavorate dalle semolatrici o dalle finitrici da crusca, per ottenere la semola che ha una consistenza più spigolosa della farina; infine, i diversi setacci a maglie più strette trattengono le farine a seconda della loro granulometria.

Ciascuna frazione viene sottoposta ad un ulteriore processo di macinatura e a un successivo passaggio nella macchina setacciatrice. Con questa procedura si ottengono le farine di diverso tipo (“integrale”, di tipo “2”, tipo “1”, tipo “0” e tipo “00”), che differiscono per dimensione dei granelli e per la maggiore o minore presenza di parti di crusca. Le farine di tipo ‘00’ contengono lo 0,55% di crusca; le farine “0”, lo 0.65% crusca, e così via, fino ad arrivare a un contenuto compreso tra 1.3% e 1.7% nelle farine integrali.

Il Riso integrale

Il riso semigreggio o riso integrale si ottiene dalla sbramatura del riso, cioè dall'eliminazione delle glume che costituiscono la parte non mangiabile (edibile) del chicco.

Il processo di raffinazione può continuare con la sbiancatura che elimina il germe e gli strati più esterni. Può essere ripetuta per ottenere differenti livelli di raffinazione del riso. Ulteriori passaggi, che però possono determinare una perdita di elementi nutritivi, sono la spazzolatura che rimuove residui delle farine prodotte nel corso della sbiancatura; la lucidatura (un trattamento con olio di lino o vaselina) da cui si ottiene il riso camolino; la brillatura (un trattamento con olio, talco e glucosio) da cui si ottiene il riso brillato.

Contenuti nutrizionali degli Alimenti integrali

Ciascuna parte della cariosside contiene differenti elementi nutritivi:

La crusca contiene:

• fibra, soprattutto insolubile come lignina e cellulosa
• minerali (fosforo, potassio, ferro e magnesio)
• polifenoli antiossidanti (acidi fenolici e antocianine)
• vitamina B3 e lisina (in particolare lo strato “aluronico”)
• acidi grassi saturi
• acido fitico, che contrasta l'assorbimento intestinale dei minerali

L'endosperma è composto principalmente da:

• proteine, come gliadine e gluteine che vanno a formare il glutine
• amido
• pochi grassi
• poche vitamine, come vitamina E e carotenoidi

Il germe è ricco di sostanze nutritive come:

• acidi grassi insaturi e polinsaturi (omega 3 e omega 6)
• vitamine (vitamina E, acido folico, vitamina B1)
• minerali (magnesio, fosforo, potassio, ferro, zinco e selenio)
• proteine

Sebbene il germe sia ricco di elementi nutritivi e di grassi (acidi grassi insaturi) è la prima parte della cariosside a essere allontanata perché il contenuto di grassi accelera il processo di irrancidimento delle farine, diminuendo la possibilità di conservarle.

La crusca, che contiene la maggior parte di fibre, vitamine e minerali, tende ad essere separata dalle farine sia perché conferisce un sapore particolarmente “forte”, sia perché rende il prodotto finale più difficilmente digeribile.

Da quanto detto sulla composizione nutrizionale delle varie componenti della cariosside, è chiaro come il processo di raffinazione modifichi i valori nutrizionali dei prodotti finiti. Pertanto, la maggiore presenza di minerali, proteine e vitamine e il minor contenuto di amido dipendono da un minore livello di raffinazione, tipico delle farine integrali.

Il riso integrale

Il riso ottenuto dopo la sbramatura, vale a dire il riso integrale, contiene le stesse quantità di minerali (potassio, calcio e fosforo), quasi le stesse quantità di amminoacidi (come lisina, triptofano e metionina), vitamine (in particolare del gruppo B, vitamina PP, K ed E) e fibra naturale che si hanno nel chicco grezzo appena colto.

Come per gli altri cereali da cui si producono farine, anche il chicco di riso subisce un processo di raffinazione chiamato “sbiancatura”, a seguito del quale una quota molto elevata del contenuto di vitamine e proteine viene persa. Per mantenere un adeguato contenuto nutritivo, prima del processo di sbramatura le cariossidi vestite vengono sottoposte al processo di “parziale bollitura” (o parboiling); questo trattamento favorisce il passaggio di alcune componenti nutrizionali dagli strati esterni verso l'interno (endosperma). In questo modo anche dopo i successivi passaggi di sbramatura e sbiancatura, il riso parboiled possiede ancora elevati valori nutrizionali, oltre ad avere una maggiore resistenza ai parassiti e tempi di cottura inferiori al normale riso.

Vantaggi e svantaggi degli alimenti integrali

In termini nutrizionali i carboidrati vengono suddivisi in:

• disponibili, vale a dire quelli digeriti e assorbiti direttamente nella prima parte dell'intestino (intestino tenue) e che diventano immediatamente utilizzabili per i processi metabolici
• non-disponibili e fibra alimentare, ossia quelli che non vengono digeriti nell'intestino tenue e pertanto arrivano immodificati nel colon dove diventano “alimento” per la flora batterica intestinale

Conservando crusca e germe, i cereali integrali sono una buona fonte di carboidrati non-disponibili (anche amido resistente) e di fibra alimentare.

Vi sono molteplici evidenze scientifiche che dimostrano come il consumo di cereali integrali sia associato alla riduzione del rischio di:

• malattie cronico-degenerative, come diabete di tipo 2 e obesità
• malattie cardiovascolari
• alcune forme di cancro

Introdurre i cereali integrali nella dieta contribuisce a:

• mantenere il peso corporeo ottimale
• rafforzare le funzioni gastrointestinali
• sostenere memoria, ragionamento e linguaggio (funzioni cognitive)
• attenuare i disturbi dell'umore
• contrastare le infiammazioni di bocca e gengive
• attenuare l'asma

Il consumo di cereali integrali è in crescita, sebbene ancora non sia molto diffuso per diversi motivi, fra cui una scarsa conoscenza dei benefici per la salute, la difficoltà a cambiare le abitudini e, infine, il gusto diverso dei cereali integrali rispetto a quelli raffinati che può non piacere a tutti.

Il minor consumo, inoltre, può anche essere determinato da un costo elevato. Per ovviare a questi aspetti sono stati immessi sul mercato prodotti raffinati o semi-raffinati arricchiti con fibre che, spesso, hanno ricevuto un maggiore favore da parte dei consumatori. A tal proposito, tuttavia, deve essere tenuto in conto che vi è differenza tra l'apporto in nutrienti dalla fibra aggiunta ai prodotti raffinati rispetto a quello derivante dai cereali integrali; questi ultimi apportano non solo fibra alimentare, ma anche un insieme di composti come minerali, vitamine, polifenoli ecc., che hanno effetti benefici sulla salute.

Sebbene siano numerosi i benefici che derivano dal consumo dei cereali integrali e dei loro derivati, vanno ricordati alcuni effetti negativi, se non addirittura nocivi, collegati alla sicurezza alimentare delle materie prime. Nei prodotti raffinati vengono eliminati gli strati esterni del chicco, che hanno una maggiore probabilità di essere contaminati da sostanze presenti nell'ambiente, sia di origine naturale, come le “micotossine”, che artificiale, come metalli pesanti e residui di pesticidi. Si tratta di elementi nocivi che hanno effetti notevolmente dannosi sull'uomo se ingeriti in grandi quantità.

Bibliografia

Ministero delle politiche agricole alimentari e forestali. Decreto del Presidente della Repubblica 9 febbraio 2001, n. 187, "Regolamento per la revisione della normativa sulla produzione e commercializzazione di sfarinati e paste alimentari, a norma dell'articolo 50 della legge 22 febbraio 1994, n. 146"

Consiglio per la ricerca in agricoltura e l'analisi dell'economia agraria (CREA). Dossier Scientifico delle Linee Guida per una sana alimentazione (Edizione 2018). Cap 4: Più Cereali Integrali e Legumi 

Harvard T.H. Chan. School of Public Health. The Nutrition Source. Whole grains (Inglese) 

BDA The Association of UK Dietitians. Food Fact Sheet. Whole grains (Inglese)