148 ALMA_Volume ALIMENTAZIONE_B_sample by ELI Publishing

I libri Alma – Plan

Per i Professionisti di domani

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Questo volume, sprovvisto del talloncino qui a lato, è da considerarsi SAGGIO-CAMPIONE GRATUITO, fuori commercio (vendita e altri atti di disposizione vietati: art. 17, c. 2 L. 633/1941). Esente da I.V.A. (D.P.R. 26-10-1972, n. 633, art. 2, lett. d). Esente da bolla di accompagnamento (D.P.R. 6-10-1978, N. 627, ART. 4, N.6). La messa in commercio di questo volume senza il talloncino triangolare è passibile di denuncia per evasione fiscale.

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Alimentazione

Materiali aggiornati, elaborati e sperimentati da esperti di fama internazionale, per formare le nuove generazioni di professionisti della nutrizione e della ristorazione

Alimentazione – Versione Enogastronomia e Sala e vendita affronta, con un approccio dinamico e multidisciplinare, i temi previsti per questa disciplina dalle Linee guida ministeriali per il profilo educativo, culturale e professionale del settore Servizi per l’enogastronomia e l’ospitalità alberghiera. I contenuti del percorso di studio prevedono materiali appositamente selezionati per affrontare in modo compiuto ed esaustivo i temi riferiti alla specializzazione e favorire lo sviluppo di competenze professionali che, sulla base di conoscenze tecnico-scientifiche, trovino un’attuazione concreta nell’esperienza quotidiana e professionale. L’opera è strutturata in macroaree, ciascuna delle quali presenta in modo esaustivo, nell’insieme delle unità che la compongono, un aspetto della materia. I contenuti sono trattati a dimensione di lezione, con un linguaggio rigoroso dal punto di vista tecnico-scientifico ma semplice e immediato, per sollecitare lo studente all’abilità di problem solving. Tutti i contenuti sono corredati di una Guida allo studio, oltre che di voci di glossario e di brevi approfondimenti. È ricorrente, soprattutto per i contenuti tecnico-scientifici e professionalizzanti, l’uso di schede, schemi, grafici e tabelle. Chiudono le unità un utilissimo Take Home Message e una serie di attività, nella forma di esercizi di conoscenza, laboratorio linguistico per l’acquisizione del lessico specialistico, mappe concettuali interattive e laboratorio delle competenze, con attività singole e di gruppo, compiti di realtà e spunti per la compresenza. A completamento delle attività è proposto anche un laboratorio per l’apprendimento integrato di contenuti disciplinari in lingua straniera veicolare (CLIL, Content and Language Integrated Learning). Alimentazione – Versione Enogastronomia e Sala e vendita, pubblicato in versione mista e digitale, è uno strumento didattico completo, integrato da contenuti digitali accessibili in rete. I contenuti digitali sono costituiti da approfondimenti legislativi e per la professione, in diretta connessione con i contenuti proposti, e da videolezioni realizzate ad hoc nelle aule di ALMA. Il ricorso alla multimedialità ha un ruolo didattico determinante, per costruire percorsi didattici appositamente concepiti per i BES (Bisogni Educativi Speciali).

Alimentazione Libro in forma mista cartacea e digitale, con videolezioni e integrazioni on line

AGGIORNATO AL D. LGS. N. 61/2017

videolezioni CLIL laboratorio delle competenze COMPITI DI REALTÀ mappe concettuali interattive COMPRESENZA alternanza SCUOLA LAVORO LABORATORIO LINGUISTICO

B con attività per la compresenza e le competenze

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TRIENNIO

Alimentazione

Alimentazione ENOGASTRONOMIA SALA E VENDITA

Si ringraziano per i preziosi contributi il personale, i docenti e i collaboratori di ALMA. Ringraziamo inoltre tutte le aziende e gli Enti che hanno fornito materiali di documentazione e immagini. Si ringraziano per i suggerimenti didattici e il prezioso contributo di spunti e idee i Professori: Alessandra Balduccini Elda De Marco Piera Fornaciari Celeste Micaglio Enrico Pazzaia Andrea Pegoraro Elisa Selvatico Emanuela Scarano Consulenza e revisione scientifica: Pietro Magnoni Consulenza didattica e revisione testi: Claudia Moriondo

Foto: Foto Carra, Parma; Arturo Delle Donne, Parma Disegni: Daniele Gianni

I diritti di traduzione, di memorizzazione elettronica, di riproduzione e di adattamento totale o parziale con qualsiasi mezzo (compresi i microfilm e le copie fotostatiche) sono riservati per tutti i Paesi. È vietata la riproduzione, anche parziale, o a uso interno didattico, con qualsiasi mezzo, non autorizzata.

Prima edizione: febbraio 2018 Ristampa: 5 4 3 2 1 2018 2019 2020 2021 2022 Nell’eventualità che illustrazioni di competenza altrui siano riprodotte in questo volume, l’editore è a disposizione degli aventi diritto che non si sono potuti reperire. L’editore porrà inoltre rimedio, in caso di cortese segnalazione, a eventuali non voluti errori e/o omissioni nei riferimenti relativi. Nel rispetto della normativa vigente sulla trasparenza nella pubblicità, le immagini escludono ogni e qualsiasi possibile intenzione o effetto promozionale verso i lettori. Tecnostampa - Pigini Group Printing Division Loreto - Trevi - Febbraio 2018 - 18.83.273.0

Indice

Macroarea 1

I NUTRIENTI

4. Che cosa sono l’alimentazione e la nutrizione ..

12 12 12 14 15 15 16 17 18 20 24 25 26

Che cosa significa mangiare ................................. Che cosa significa alimentarsi ............................... Che cosa significa nutrirsi ..................................... Come si nutrono gli organismi viventi ........................ 5. Che cos’è il metabolismo ................................... Che cos’è il catabolismo .......................................... Che cos’è l’anabolismo ............................................ Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio linguistico ............................................. Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

Unità 2 • I glucidi • Il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa • Il catabolismo dei glucidi • Il catabolismo dei lipidi • Il catabolismo proteico • La biosintesi dei glucidi • La biosintesi dei lipidi • La biosintesi di amminoacidi e proteine • Che cos’è la glicemia • L’indice glicemico • I LARN per i glucidi • La carie dentaria

• La nomenclatura degli acidi grassi • I LARN per i lipidi • I LARN per le proteine • I LARN per l’acqua • I LARN per i minerali • Che cosa significa vitamina • Quando insorgono le ipovitaminosi • Che cosa sono beta carotene, licopene e luteina • I flavonoidi e le sostanze non flavonoidi

1. Che cosa sono i glucidi ....................................... 2. Come si classificano i glucidi ............................

Come si uniscono i monosaccaridi ........................ 3. Che cosa sono i monosaccaridi ..........................

Unità 1 • Dagli alimenti all’energia 1. Che cosa sono gli alimenti .................................

Come si classificano .............................................. La classificazione di gamma ..................................... La rilevanza nutrizionale ........................................... La funzione nutrizionale prevalente ............................ La concentrazione di princìpi alimentari ..................... 2. Che cosa sono i nutrienti .................................... Come sono utilizzati nell’organismo ...................... Come si classificano .............................................. Quali funzioni assolvono ........................................ Quali sono essenziali ............................................. Come si calcola il valore energetico degli alimenti ..... 3. Che cosa sono le sostanze non nutrienti di interesse nutrizionale .....................................

30 31 31 32 32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 37

4 5 6 6 6 7 8 8 8 9 9 10 12

6. 7.

8. 9.

Che cos’è il glucosio ............................................. Che cos’è il fruttosio .............................................. Che cos’è il galattosio ........................................... Che cosa sono gli oligosaccaridi ....................... Che cos’è il saccarosio .......................................... Che cos’è il lattosio ............................................... Che cos’è il maltosio ............................................. Che cosa sono gli oligosaccaridi ....................... Che cos’è l’amido .................................................. Che cos’è il glicogeno ........................................... Quali sono i polisaccaridi non disponibili ............. Come avvengono la digestione e l’assorbimento dei glucidi ............................................................ Quali funzioni svolgono i glucidi ....................... Come si svolge la funzione energetica .................. Che cos’è la fibra alimentare .................................... Quali sono le fonti alimentari di glucidi ............ Quanti e quali glucidi vanno assunti ................ Quali sono gli effetti di un apporto insufficiente o eccessivo ............................................................ Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio linguistico ............................................. Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale .................................................. INDICE

38 39 39 40 42 42 42 43 45 48 49 50

Unità 3 • I lipidi 1. Che cosa sono i lipidi ......................................... Che cosa sono gli acidi grassi ..................................

2. Come si classificano i lipidi ...............................

Che cosa sono i gliceridi ....................................... Che cosa sono gli steroidi ..................................... Che cos’è il colesterolo ............................................ Che cosa sono i glicolipidi .................................... Che cosa sono i fosfolipidi ..................................... 3. Come avvengono la digestione e l’assorbimento dei lipidi ............................................................... In quali fasi si articola il processo digestivo dei lipidi ................................................................ Come avviene l’assorbimento dei lipidi ................. 4. Quali funzioni svolgono i lipidi .......................... 5. Quanti e quali lipidi vanno assunti ................... Che cosa provoca l’eccesso di lipidi ..................... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio linguistico ............................................. Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

Che cosa sono gli enzimi ...................................... 52 53 56 56 57 58 60 60

7. Quante e quali proteine vanno assunte ............

Che cos’è il bilancio azotato .................................. A quanto ammonta il fabbisogno giornaliero di proteine ............................................................. Quali sono gli effetti da carenza di proteine ......... Quali sono le conseguenze dell’eccesso proteico.. Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio linguistico ............................................. Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

85 86 86 86 87 87 88 90 93 94 96

61 62 62 63 63 64 66 69 70 72

Unità 5 • L’acqua 1. Che cos’è l’acqua ................................................ 2. Quanta acqua contiene l’organismo umano .....

3. 4. 5.

Unità 4 • Le proteine 1. Che cosa sono le proteine .................................. Che cosa sono gli amminoacidi .................................

74 75

2. Quale organizzazione strutturale possono

5. 6.

assumere le proteine .......................................... Che cos’è la struttura primaria .............................. Che cos’è la struttura secondaria .......................... Che cos’è la struttura terziaria ............................... Che cos’è la struttura quaternaria ......................... Come si classificano le proteine ........................ Come si classificano in base alla composizione chimica Come si classificano in base alla forma ................. Come si classificano in base alla funzione ............ Come si classificano in base al valore nutrizionale ............................................................ Quali fattori possono influenzare il valore biologico .... Come avvengono la digestione e l’assorbimento delle proteine ....................................................... Come avviene l’assorbimento ................................ Come sono utilizzati gli amminoacidi dopo l’assorbimento .............................................. Quali sono le fonti alimentari di proteine ......... Quali funzioni svolgono le proteine ...................

INDICE

77 77 77 78 78 79 79 79 79 80 81 81 82 82 83 84

Come si distribuisce l’acqua nell’organismo umano .................................................................... Quali funzioni svolge l’acqua ............................. Che cos’è il bilancio idrico ................................. Che cos’è il fabbisogno idrico giornaliero ........ Quali fattori influenzano il fabbisogno idrico giornaliero ............................................................. Quali sono le conseguenze delle alterazioni dello stato di idratazione .................................... Come si manifestano la disidratazione e l’iperidratazione ................................................. Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio linguistico ............................................. Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

98 99 99 100 101 102 102 103 103 104 105 107 108 109

Unità 6 • I sali minerali 1. Che cosa sono i sali minerali .............................

Come si classificano .............................................. Come avviene l’assorbimento ................................ Quali funzioni svolgono ......................................... I macroelementi ...................................................... I microelementi ....................................................... 2. Quanti sali minerali vanno assunti .................... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio linguistico ............................................. Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale .................................................

110 110 111 111 112 114 116 117 118 120 121 122

Unità 7 • Le vitamine 1. Che cosa sono le vitamine .................................. 2. Come si classificano le vitamine .......................

Quali sono le vitamine idrosolubili ........................ Quali sono le vitamine liposolubili ......................... Le vitamine idrosolubili ............................................ Le vitamine liposolubili ............................................. 3. Come avviene l’assorbimento ............................ 4. Quante vitamine vanno assunte ........................ Quali sono gli effetti della carenza di vitamine ...... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio linguistico ............................................. Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

Macroarea 2

124 125 125 125 126 130 132 133 134 135 136 138 139 141

• • • • • • • • • • • •

Unità 8 • I componenti minori della dieta 1. Che cosa sono le sostanze bioattive ..................

Quali sono i loro effetti positivi .............................. 2. Che cosa sono i carotenoidi ............................... 3. Che cosa sono i polifenoli .................................. Quali funzioni svolgono i polifenoli ....................... Come sono metabolizzati i polifenoli ..................... 4. Che cosa sono i glucosinolati ............................ Quali funzioni svolgono i glucosinolati .................. Quali sono gli effetti della cottura .......................... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Mappa concettuale ..................................................

142 142 143 144 144 144 145 145 145 146 147 149

• • • • • • • •

CLIL

The eatwell plate ................................................. Les aliments bons pour la santé ........................

• • •

150 152

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•

LA MERCEOLOGIA ALIMENTARE

Il grano saraceno Gli pseudocereali L’orzo, l’avena e il miglio Il Kamut® La forza della farina Il seitan La segale e il triticale I calendari della natura I derivati della soia Il tofu o formaggio vegetale I fattori che influenzano la sbattitura dell’albume I fattori che influenzano la coagulazione delle proteine dell’uovo I latti alternativi I miscugli Le tipologie di latte alimentare Il latte concentrato e il latte in polvere I latti con probiotici e prebiotici Il latte delattosato Il latte con omega-3 La coagulazione Forme e marchi di tutela dei formaggi I salumi tutelati La catena del freddo lungo la filiera ittica I burri vegetali Gli oli di oliva DOP e IGP I dolcificanti naturali diversi da saccarosio e miele I dolcificanti artificiali La produzione dello zucchero Il miele: produzione, varietà commerciali, conservazione e frodi Classificazione delle spezie

• Le varietà di cacao • La produzione del cioccolato • Il decalogo della sana merenda • I prodotti di pasticceria tradizionali • La produzione del gelato • Le fonti idriche • La produzione dei succhi di frutta • Il karkadè • La lavorazione del caffè • La lavorazione e le tipologie di tè • Il metabolismo dell’alcol • Altre tecniche di vinificazione • Gli stili birrari classici • La preparazione e il servizio del tè • I FOSHU (Food for Specified Health Use) • Le sostanze con azione preventiva

Videolezioni • La gelatinizzazione degli amidi: la cottura della pasta • La sbianchitura delle verdure • La cottura della carne

CLIL • • • • • • • • • •

Cereali e derivati Prodotti ortofrutticoli Legumi Uova Latte e formaggi Carni Prodotti ittici Grassi e oli Alimenti accessori Acque minerali e bevande

Unità 1 • Cereali e derivati 1. Che cosa sono i cereali .......................................

Qual è il valore nutrizionale dei cereali ................. 2. Che cos’è il frumento .......................................... Come è strutturata la cariosside di frumento ......... Qual è il valore nutrizionale del frumento ............. Quali enzimi e fattori antinutrizionali contiene il frumento ............................................................. Quali sfarinati sono ottenuti dal frumento .............. Come avviene la molitura del frumento ...................... 3. Che cos’è il pane ................................................. Quali sono gli ingredienti del pane ....................... INDICE

156 156 157 158 158 159 160 161 162 162

VII

Quali lieviti sono usati in panificazione ......................

Come si prepara il pane ........................................ Come si cuoce il pane ........................................... Qual è il valore nutrizionale del pane ................... Quali tipologie e sostitutivi del pane esistono ............ 4. Che cos’è la pasta ............................................... Quali sono gli ingredienti della pasta in Italia ....... Come si prepara la pasta ...................................... Qual è il valore nutrizionale della pasta ................ Quali tipologie di pasta esistono in commercio .......... 5. Che cos’è il riso ................................................... Qual è il valore nutrizionale del riso ...................... Come avviene la lavorazione del riso .................... Come si classificano le diverse varietà di riso ........ 6. Che cos’è il mais ................................................. Qual è il valore nutrizionale del mais .................... Quali sono gli impieghi del mais ........................... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio linguistico ............................................. Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale .................................................

163 164 165 166 166 167 168 168 169 170 171 171 172 173 174 174 174 175 177 181 182 186

Unità 3 • Funghi 1. Che cosa sono i funghi .......................................

Che cosa sono i funghi mangerecci ...................... Che cosa sono i tartufi ........................................... 2. Qual è il valore nutrizionale dei funghi ............. 3. Come avvengono la raccolta e la commercializzazione dei funghi .................. Come avvengono la raccolta e la commercializzazione dei tartufi ...................... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Mappa concettuale ..................................................

214 214 214 215 215 215 216 217 218

Unità 4 • Alghe 1. Che cosa sono le alghe ....................................... 2. Come si conservano le alghe ............................. Quali sono le alghe più diffuse .................................. Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................

Mappa concettuale ..................................................

220 220 221 222 223 224

Unità 5 • Legumi 1. Che cosa sono i legumi ...................................... 2. Qual è il valore nutrizionale dei legumi ............

Quali fattori antinutrizionali contengono i legumi . 3. Come si conservano i legumi ............................. Che cosa caratterizza la soia .................................... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................

Unità 2 • Prodotti ortofrutticoli 1. Che cosa sono gli ortaggi ...................................

Come si classificano gli ortaggi ............................. Quali sono gli apporti nutrizionali degli ortaggi .... Quali fattori antinutrizionali contengono gli ortaggi .............................................................. Quali modificazioni subiscono gli ortaggi in cottura ............................................................... 2. Che cos’è la frutta ............................................... Che cosa caratterizza la frutta acidula .................. Che cosa caratterizza la frutta acidulo-zuccherina Che cosa caratterizza la frutta zuccherina ............ Che cosa caratterizza la frutta oleosa .................... Che cosa caratterizza la frutta farinosa .................. Qual è il valore nutrizionale dei prodotti ortofrutticoli ........................................................... 3. Come si conservano gli ortofrutticoli ................. Quali tecniche di conservazione possono essere applicate .................................................... Come si conservano e trasformano i pomodori ........... Che cosa sono confetture e marmellate .................... Che cos’è la frutta sciroppata .................................. Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

VIII

INDICE

188 188 189

Mappa concettuale ..................................................

226 226 226 227 227 228 229 230

189 190 191 191 192 192 192 192

Unità 6 • Uova 1. Che cosa sono le uova ........................................

193 194 194 195 196 197 198 199 204 210

Che cos’è il guscio ................................................ Che cos’è l’albume ................................................ Che cos’è il tuorlo ................................................. 2. Qual è il valore nutrizionale delle uova ............. Quali sono gli apporti di proteine e lipidi ............. 3. Quali sono le proprietà funzionali delle uova ... 4. Come si classificano le uova .............................. Come si classificano le uova in base alla freschezza Come si classificano le uova in base al peso ......... Come si classificano le uova in base al tipo di allevamento .......................................................

232 232 233 234 235 235 235 236 236 236 237

Come si valuta la freschezza delle uova .....................

5. Che cosa prevede l’etichettatura delle uova ..... 6. Come si conservano le uova .............................. Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................

Laboratorio linguistico ............................................. Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

237 238 239 240 241 245 246 248

Quali sono gli apporti di macronutrienti energetici Quali sono gli apporti di micronutrienti ................. 9. Come si conservano i formaggi ......................... 10. Che cosa prevede l’etichettatura dei prodotti lattiero-caseari ..................................................... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

271 271 272 273 274 276 281 284

Unità 8 • Carni 1. Che cos’è la carne ...............................................

2. 3.

Unità 7 • Latte e formaggi 1. Che cos’è il latte ..................................................

4. 5. 6.

Come si presenta il latte ........................................ Qual è il valore nutrizionale del latte ..................... Quali sono i principali componenti del latte ............... Che cosa sono i latti naturali .............................. Quali sono le conseguenze del trattamento termico .................................................................. Che cos’è il latte pastorizzato ................................ Come si produce il latte pastorizzato ........................ Che cos’è il latte UHT ............................................ Che cos’è il latte sterilizzato .................................. Che cos’è il latte microfiltrato ................................ Che cosa sono i latti speciali .............................. Che cosa sono i latti fermentati ............................. Che cos’è lo yogurt ................................................. Che cosa sono i latti funzionali .............................. Che cosa prevede l’etichettatura del latte ......... Che cosa sono i formaggi ................................... Come si producono i formaggi ........................... Come avviene la preparazione del latte ................ Come avviene la coagulazione ............................. Come avviene la rottura della cagliata ................... Quando si procede con la cottura ......................... In che consistono l’estrazione e la messa in forma ................................................................. Come avviene la salatura ...................................... Come avviene la maturazione ............................... Quali modificazioni avvengono con la maturazione....... Come si classificano i formaggi ......................... Come si classificano in base alla consistenza della pasta ............................................................. Come si classificano in base alla temperatura di cottura della cagliata ......................................... Come si classificano in base al contenuto in grassi ................................................................. Qual è il valore nutrizionale dei formaggi .........

250 251 252 252 254 254 255 256 256 257 257 258 258 259 260 261 262 263 263 264 264 265

Come è strutturata la carne ................................... Quali sono i principali componenti della carne ............ Come avviene la trasformazione del muscolo in carne ................................................................ Come si classificano le carni .............................. Che cosa caratterizza le carni bovine ................... Quali sono le caratteristiche della carne di maiale ............................................................... Quali caratteristiche presentano le carni di pollo e tacchino ................................................. Quali sono le caratteristiche della carne di coniglio ............................................................. Quali sono le caratteristiche della carne di struzzo ............................................................... Che cosa caratterizza la selvaggina ...................... Come si conservano le carni .............................. Come si conserva mediante refrigerazione ........... Come si applicano congelamento e surgelazione ....................................................... Come avviene la sterilizzazione ............................. Come si applicano essiccazione, salagione e affumicatura ....................................................... Che cosa sono le carni trasformate ................... Che cosa sono gli insaccati ...................................... Che cosa sono i salumi non insaccati ........................ Che cosa prevede l’etichettatura delle carni ..... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

286 287 288 290 291 292 292 293 294 294 294 295 295 295 295 295 296 297 298 300 301 303 308 310

265 265 266 267 268 269 270 270 271 INDICE

Unità 9 • Prodotti ittici 1. Che cosa sono i prodotti ittici .............................

3. 4.

5. 6.

Che cosa sono e come si classificano i pesci ........ Che cosa sono e come si classificano i crostacei ... Che cosa sono e come si classificano i molluschi .. Quali sono i principali componenti dei prodotti ittici ....................................................................... Che cosa caratterizza la frazione proteica ............ Che cosa caratterizza la frazione lipidica .............. Qual è il valore nutrizionale dei prodotti ittici .. Qual è il rischio di contaminazione dei prodotti ittici ....................................................................... Come avviene la contaminazione ambientale ....... Come avviene la contaminazione biologica .......... Come si valuta la freschezza dei prodotti ittici . Come si conservano i prodotti ittici ................... Come si conserva mediante basse temperature .... Come avviene l’essiccazione ................................. Come avviene la salagione ................................... Come avviene l’affumicatura ................................. Come avviene la lavorazione di conserve, farine e oli .. Che cosa prevede l’etichettatura dei prodotti ittici ....................................................................... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

314 315 316 316 317 317 318 319 320 320 321 322 323 323 324 324 324 325 326 327 329 334 338

Unità 10 • Grassi e oli 1. Che cosa sono grassi e oli .................................. 2. Che cos’è la crema di latte ....................................

Come si ottiene la crema di latte ........................... Come si classifica la crema di latte ....................... Qual è il valore nutrizionale della crema di latte ... 3. Che cos’è il burro ................................................ Come si classifica il burro ..................................... Come si produce il burro ...................................... Come avviene la burrificazione discontinua .......... Come avviene la burrificazione continua .............. Quali sono i principali componenti del burro .......

INDICE

340 342 342 342 342 343 343 344 344 344 345

4. Che cos’è lo strutto ..............................................

Come si produce lo strutto .................................... Come si conserva lo strutto .................................... Quali sono i componenti dello strutto .................... Qual è il valore nutrizionale dello strutto ............... 5. Che cosa sono gli oli vegetali ............................ A quali requisiti devono rispondere gli oli vegetali .................................................................. Come avviene l’estrazione dell’olio da frutti e semi oleaginosi ................................................... Qual è il valore nutrizionale degli oli vegetali ....... Che cosa prevede l’etichettatura degli oli vegetali .................................................................. 6. Che cos’è la margarina ....................................... Come si produce la margarina .............................. Come si classifica la margarina ............................. A quali requisiti deve rispondere la margarina ..... Che cosa prevede l’etichettatura dei grassi da spalmare .......................................................... 7. Che cos’è l’olio d’oliva ........................................ Che cosa sono le olive ........................................... Come avviene la raccolta delle olive ..................... Come avviene l’estrazione dell’olio ....................... Quali sono i componenti dell’olio di oliva ............. In che cosa consiste la rettificazione ..................... Qual è il valore nutrizionale dell’olio di oliva ........ Come si conserva l’olio di oliva ............................. Che cosa sono gli oli di oliva vergini ..................... Quali altri oli sono disponibili in commercio ......... Che cosa prevede l’etichettatura degli oli di oliva ................................................................... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

346 346 347 347 347 348 348 349 350 350 351 351 352 352 353 354 354 354 355 356 356 356 357 357 357 358 359 361 367 369

Unità 11 • Alimenti accessori 1. Che cosa sono gli alimenti accessori ................ 2. Che cosa sono i condimenti ...............................

Come si producono l’aceto e l’aceto balsamico .... Che cosa caratterizza il sale .................................. Che cosa sono i dolcificanti ..................................

370 370 370 371 372

Che cosa caratterizza saccarosio e miele ..................

373

3. Che cosa caratterizza erbe aromatiche

e spezie ................................................................ 4. Che cos’è il cacao ................................................

Come si ottiene il burro di cacao .......................... Come si ottengono il cacao in polvere e il cioccolato ........................................................ 5. Che cosa sono i prodotti dolciari ........................... Che cosa sono i prodotti da forno ......................... Che cosa sono i prodotti di pasticceria ................. Quali preparazioni sono annoverate tra i prodotti da forno ..................................................................

Che cosa caratterizza il gelato .............................. Come si classificano i gelati .................................. Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio delle competenze ...................................

374 374 374 375 376 376 376 377 378 378 380 381 383

1. Quali acque sono destinate al consumo

Che cosa raccomandano i nutrizionisti riguardo al consumo di bevande analcoliche ...................... Che cosa sono le bibite analcoliche .......................... Che cosa sono i succhi di frutta ................................ 2. Che cosa sono le bevande nervine .................... Che cosa sono le tisane ......................................... Quali sono le bevande nervine ad azione stimolante .............................................................. Quali sostanze apporta il caffè ................................. Quali sostanze apporta il tè ...................................... Quali sostanze apporta la cioccolata ......................... 3. Che cosa sono le bevande alcoliche .................. Che cosa sono le bevande fermentate .................. Che cosa sono le bevande distillate ...................... Che cosa prevede l’etichettatura delle bevande alcoliche ................................................................

4. Che cos’è il vino ..................................................

384

2. Come si classificano le acque destinate

al consumo umano .............................................. Che cosa sono le acque minerali naturali ............. Che cosa sono le acque di sorgente ..................... Che cosa sono le acque da tavola ......................... 3. Come si producono le acque minerali ............... 4. Qual è il ruolo dell’acqua ................................... 5. Che cosa prevede l’etichettatura dell’acqua minerale naturale ................................................ Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Mappa concettuale ..................................................

1. Che cosa sono le bevande analcoliche ..............

Quali sono le conseguenze dell’assunzione di alcol etilico .........................................................

Unità 12 • Acque destinate al consumo umano umano ..................................................................

Unità 13 • Bevande

385 385 386 386 387 387 388 389 390 392

Come è strutturato il grappolo ............................... Quali sostanze della buccia sono rilevanti ............ Da che cosa è costituita la polpa ........................... Che cosa sono i vinaccioli ..................................... Quando e come avviene la vendemmia ................ Come si ottiene il mosto ......................................... Quali sono i componenti del mosto ....................... In che cosa consiste e come avviene la fermentazione .................................................... Quali sono le principali tecniche di vinificazione ...................................................... Come avviene la spumantizzazione ....................... Che cosa caratterizza l’evoluzione ........................ Quali sono i componenti del vino .......................... Come si classificano i vini ...................................... Che cosa prevede l’etichettatura dei vini .............. 5. Che cos’è la birra ................................................ Con quali materie prime è prodotta la birra .......... Come si produce la birra ...................................... Come si classifica la birra ..................................... Che cosa prevede l’etichettatura della birra ......... 6. Che cosa sono le acquaviti ................................. Con quali materie prime sono prodotte le acquaviti ............................................................ Come si classificano le acquaviti ........................... Come avviene la distillazione .................................... 7. Che cosa sono le bevande liquorose ................. Come si producono le bevande liquorose ............. Come si classificano le bevande liquorose ............ Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ...................................................

INDICE

394 395 396 396 397 397 398 399 399 400 400 400 400 401 402 404 404 404 405 405 406 407 407 408 409 411 412 413 414 415 416 416 416 417 418 419 419 419 420 421 421 422 423 425 430 337

Unità 14 • Nuove tendenze di filiera 1. Che cosa sono i novel food ................................. 2. Che cosa sono gli alimenti fortificati ................. 3. Che cosa sono gli alimenti funzionali ...............

Quali alimenti sono considerati funzionali ............. 4. Che cosa sono gli OGM ......................................

Che cosa deve riportare l’etichettatura ................. Quali sono i vantaggi e gli svantaggi degli OGM . 5. Che cosa sono i prodotti light ............................ 6. Che cosa sono gli alimenti dietetici .................. Quali alimenti sono dietetici .................................. Che cosa sono gli alimenti dietetici a fini medici speciali ...................................................... Che cosa sono gli alimenti senza glutine .............. Che cosa sono i sali dietetici ................................. Che cosa sono i prodotti per sportivi ..................... Che cosa sono gli alimenti per lattanti .................. 7. Che cosa sono gli integratori alimentari ........... Quando possono essere commercializzati ............. Che cosa deve riportare l’etichettatura ................. Quali sono i prodotti più diffusi ............................. Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................

Macroarea 3

438 439 440 440 441 442 442 443 444 444 445 445 446 446 447 448 448 448 449 450 451

CLIL

Herbs, spices and condiments ........................... Le champagne .....................................................

454 456

LA CONSERVAZIONE E LA COTTURA DEGLI ALIMENTI

• I funghi: lieviti e muffe • Fattori ambientali e crescita microbica • La conservazione in ambienti modificati • La conservazione con il freddo • La conservazione con il calore • La termoresistenza • La conservazione mediante sottrazione di acqua • L’attività dell’acqua • Le radiazioni elettromagnetiche • Il valore nutritivo degli alimenti irradiati • I conservanti naturali • Classificazione degli additivi • Metodi di affumicatura • I processi di trasformazione • Le fermentazioni e i prodotti alimentari ottenuti mediante fermentazione • La gelatinizzazione e la retrogradazione dell’amido • L’irrancidimento • La putrefazione • Le modificazioni della catena laterale degli amminoacidi • La reazione di Maillard: aspetti chimici

• La reazione di Maillard nei prodotti da forno • L’inattivazione di sostanze indesiderate o tossiche • I materiali e gli utensìli per la cottura • Raccomandazioni per l’uso degli oli e dei grassi di frittura • L’acrilammide: come si previene • Le cotture con acqua e al vapore • Le cotture per irraggiamento • La brasatura e la stufatura • La cottura sottovuoto

Videolezioni • La gelatinizzazione e la retrogradazione degli amidi: la cottura della pasta • La denaturazione delle proteine: la cottura dell’uovo • La denaturazione e la coagulazione delle proteine: la meringa • La sbianchitura delle verdure • La reazione di Maillard nella cottura del pane

CLIL • Le tecniche di conservazione • Le tecniche di cottura

Unità 1 • La conservazione degli alimenti 1. Quali alterazioni subiscono gli alimenti ...........

Quali agenti fisico-chimici possono alterare gli alimenti ............................................................. Qual è l’azione degli enzimi .................................. Qual è l’azione dei microrganismi ......................... Quali sono le implicazioni sanitarie ....................... 2. Che cosa sono gli alimenti conservati ............... 3. Quali sono e come si classificano le tecniche di conservazione .................................................. Come si conserva con il freddo ............................. Come si conserva con il calore .............................. Come si conserva mediante sottrazione di acqua . Come si conserva mediante irraggiamento ........... Che cosa sono i conservanti .................................. Che cosa sono gli additivi alimentari ..................... Come si conserva mediante affumicatura .............. Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio linguistico .............................................

XII

INDICE

454 454 455 456 457 458 458 460 461 462 463 464 465 466 467 468 471

Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

472 474

Unità 3 • La cottura degli alimenti 1. Quali sono gli effetti della cottura .....................

Unità 2 • Le modificazioni durante la lavorazione

e la conservazione

1. Quali trasformazioni avvengono a carico di alimenti

e nutrienti .............................................................

476

2. Quali trasformazioni avvengono a carico

dei glucidi ............................................................

477

3. Quali trasformazioni avvengono a carico

dei lipidi ...............................................................

478

4. Quali trasformazioni avvengono a carico

delle proteine ....................................................... Che cosa determina la coagulazione proteica ...... Come avvengono la denaturazione e la coagulazione delle proteine dell’uovo ............ Che cos’è la reazione di Maillard .......................... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Mappa concettuale ..................................................

479 479 481 481 483 484 486

Quali sono gli effetti positivi della cottura .............. Quali sono gli effetti negativi della cottura ............ Quale ruolo svolge la temperatura di cottura ............. Come avviene la trasmissione del calore .......... Come avviene la trasmissione per conduzione ...... Come avviene la trasmissione per convezione ...... Come avviene la trasmissione per irraggiamento .. Quali trasformazioni sono indotte dalla cottura Che cosa caratterizza le cotture al calore umido .................................................................... Come si favorisce la formazione di una crosta superficiale ............................................................ Che cosa avviene a carico dei glucidi .................. Che cosa avviene a carico delle proteine ............. Che cosa avviene a carico dei lipidi ..................... Che cos’è il punto di fumo ........................................ Che cosa avviene a carico delle vitamine ............. Che cosa avviene a carico dei sali minerali .......... Quali composti pericolosi possono formarsi durante la cottura ................................................ Come si forma l’acrilammide ................................. Come si formano le ammine eterocicliche (HAs) ... Come si forma il furano ......................................... Come si forma il 3-MCPD ..................................... Come si classificano le tecniche di cottura ....... Che cosa caratterizza le diverse tecniche di cottura ... Take Home Message ............................................... Verifiche ................................................................ Laboratorio delle competenze ................................... Mappa concettuale ..................................................

488 489 490 491 492 492 493 493 494 494 494 495 496 497 498 499 499 500 500 500 500 501 501 502 504 506 510 512

CLIL

Food preservation ................................................ La conservation des aliments .............................

514 516

a e r a o Macr

Conoscenze ● Funzione nutrizionale dei princìpi nutritivi

Abilità ● Distinguere la funzione nutrizionale dei princìpi nutritivi

I nutrienti

ENERGIA CHIMICA

L’

uomo mangia, si alimenta, si nutre: come abbiamo appreso, l’alimentazione è innanzitutto il mezzo attraverso cui l’organismo ricava dall’ambiente esterno tutte quelle sostanze di cui necessita per vivere in condizioni di salute e di benessere. Queste sostanze sono i macronutrienti energetici (glucidi, lipidi, proteine), l’acqua, i micronutrienti dal ruolo bioregolatore (vitamine e sali minerali), ma anche tutti quei componenti minori della dieta che arricchiscono beneficamente la nostra alimentazione. Una volta andati incontro al processo della digestione ed assorbiti dall’organismo, i nutrienti esercitano diverse funzioni in base alle loro caratteristiche, di cui la primaria è sicuramente la produzione di energia: questo processo avviene attraverso le reazioni del metabolismo, che in una prima fase (catabolismo) permettono di liberare l’energia chimica contenuta nei nutrienti complessi, per poi convertirla in energia meccanica e calore o reinvestirla nella produzione di macromolecole necessarie per le funzioni corporee (anabolismo). L’importanza dei nutrienti sta tutta nella loro diversità e nella necessità di assumerli in giusta misura, di modo che lavorino di concerto nell’interesse dell’organismo: in ultima analisi, sono proprio i nutrienti a definire le proprietà di un alimento, da cui dipende la classificazione nei cinque gruppi, concepita per facilitare la composizione di una dieta equilibrata. Rispetto a quanto fatto nello scorso volume, ci soffermeremo ora su aspetti strutturali e caratteristiche biochimiche dei nutrienti, per meglio comprenderne le proprietà nutrizionali: vedremo ad esempio come i diversi tipi di legame con cui si assemblano fra loro i monosaccaridi influiscano notevolmente sulla loro utilizzazione da parte dell’organismo; come la funzione delle proteine dipenda strettamente dalla loro forma tridimensionale, a sua volta determinata dalla specifica sequenza di amminoacidi che le compone; come la particolare configurazione di alcuni legami degli acidi grassi ne determini la classificazione e soprattutto l’effetto benefico o deleterio per il corpo; quali siano nel dettaglio le funzioni importantissime deputate all’acqua, alle vitamine, ai sali minerali e alle sostanze bioattive. Tutto ciò costituisce una base preliminare per comprendere i meccanismi fisiologici che regolano i fabbisogni individuali, la necessità della variabilità nella dieta, gli effetti delle principali metodiche di conservazione e di cottura, e perfino le motivazioni per cui alcuni alimenti più di altri siano suscettibili al rischio di contaminazione biologica: per comprendere, cioè, le basi della scienza dell’alimentazione.

Dagli alimenti all’energia

Che cosa sono gli alimenti

Gli alimenti sono sostanze “commestibili”, cioè utilizzabili come cibo, in grado di fornire all’organismo l’energia e i composti utili e necessari per soddisfare le esigenze vitali.

Un alimento è una sostanza:

solida o liquida di origine animale, vegetale, fungina o minerale commestibile destinata ad essere ingerita consumabile cruda o cotta consumabile da sola o in miscela

GUIDA ALLO STUDIO

consumabile allo stato naturale o trasformata organoletticamente gradevole

• Che cosa sono gli alimenti? • Che cosa forniscono all’organismo? • Quali caratteristiche presentano?

con proprietà nutritive priva di sostanze velenose o tossiche disponibile e accessibile

MACROAREA 1 • I nutrienti

GLI ALIMENTI SONO SOSTANZE: A SOLO NATURALI B ANCHE TRASFORMATE A LIVELLO INDUSTRIALE GLI ALIMENTI FORNISCONO: A ENERGIA E E COMPOSTI UTILI B SOLO ENERGIA GLI ALIMENTI DEVONO ESSERE: A ESCLUSIVAMENTE GRADEVOLI B COMMESTIBILI, GRADEVOLI E PRIVI DI SOSTANZE TOSSICHE

I princìpi alimentari sono le molecole complesse assunte attraverso gli alimenti e trasformate dall’organismo attraverso le reazioni metaboliche. L’espressione è usata come sinonimo di nutrienti.

Come si classificano I criteri di classificazione degli alimenti sono diversi e comprendono: • lo stato fisico, che li distingue in solidi e liquidi; • la disponibilità in natura, che li divide in naturali (commercializzati e consumati tal quali) e naturali trasformati (prodotti a partire da alimenti naturali); • la modalità d’uso (consumabili crudi o cotti, da soli o in miscela); • l’origine e la categoria merceologica, che li considera come merce e li suddivide in alimenti di origine animale, vegetale, fungina o minerale; • la manipolazione (lavorazione e conservazione) subita prima della commercializzazione (classificazione di gamma); • la rilevanza nutrizionale; • la funzione nutrizionale prevalente; • la concentrazione di princìpi alimentari . GUIDA ALLO STUDIO • Quali sono i criteri adottati per classificare gli alimenti?

SONO CRITERI DI CLASSIFICAZIONE DEGLI ALIMENTI: A MODALITÀ D’USO E MANIPOLAZIONE B MODALITÀ DI PREPARAZIONE E ORIGINE

IN BASE ALLA MODALITÀ D’USO GLI ALIMENTI SONO DISTINTI IN: A CONSUMABILI CRUDI O COTTI, DA SOLI O IN MISCELA B CONSUMABILI AL NATURALE O TRASFORMATI

UNITÀ 1 • Dagli alimenti all’energia

La classificazione di gamma

La funzione nutrizionale prevalente

Questa classificazione è effettuata in base al tipo di lavorazione e conservazione applicata e individua gli alimenti:

Questo parametro distingue gli alimenti in base alla principale funzione nell’organismo e individua tre categorie: gli alimenti con funzione energetica, quelli con funzione plastica e quelli con funzione bioregolatrice. Gli alimenti con funzione energetica appor tano prevalentemente glucidi complessi (cereali e derivati, tuberi), che assolvono alla funzione energetica di pronto uso, e lipidi (grassi e oli da condimento, frutta secca oleosa), che hanno invece funzione energetica di riser va. Questi alimenti apportano l’energia necessaria per la termoregolazione, per la digestione, per le normali attività fisiologiche (circolazione, respirazione, attività cardiaca e cerebrale) e muscolari, per soddisfare gli aumentati fabbisogni per particolari condizioni fisiologiche (crescita, gravidanza, allattamento). Gli alimenti con funzione plastica (o costruttiva) comprendono carni, prodotti ittici, uova, latte e prodotti lattiero-caseari, legumi secchi. Sono fonti alimentari di proteine, i nutrienti organici necessari per la crescita, il mantenimento della struttura fisica, la riparazione dei tessuti e la conservazione di un ottimale stato di salute. Gli alimenti con funzione bioregolatrice (o protettiva) comprendono prodotti ortofrutticoli e legumi freschi. Sono fonti alimentari di vitamine, sali minerali e composti bioattivi che regolano il metabolismo e le attività enzimatiche.

• di I gamma, cioè prodotti freschi o deperibili che non hanno subito nessun trattamento di conser vazione (ortofrutta, prodotti ittici, carne); • di II gamma, cioè prodotti in scatola e conserve, che hanno subito quindi trattamenti di conservazione (sterilizzazione, liofilizzazione, pastorizzazione, aggiunta di additivi); • di III gamma, cioè alimenti congelati e surgelati (ortaggi pronti per la cottura che hanno subito una mondatura); • di IV gamma, cioè prodotti ortofrutticoli di pronto consumo (frutta e verdure fresche, lavate, asciugate, tagliate, confezionate in vaschette o in sacchetti di plastica, in atmosfera controllata o modificata); • di V gamma, cioè prodotti pre-cotti o pre-cucinati non surgelati che, oltre ad essere già stati puliti e mondati, sono già cucinati e confezionati sottovuoto o in atmosfera controllata con una conser vabilità di 1-3 settimane a 0-3 °C e sono pronti da rigenerare e servire (lasagne, pizze pronte, minestre in busta, verdure).

La rilevanza nutrizionale

Il parametro della rilevanza nutrizionale distingue gli alimenti in: • primari, che sono indispensabili dal punto di vista nutrizionale per la sopravvivenza dell’organismo e, quindi, devono essere obbligatoriamente presenti, insieme all’acqua, nella dieta di ciascun individuo (cereali, prodotti ortofrutticoli, legumi, uova, latte, carni, prodotti ittici, oli e grassi); • accessori, che comprendono sostanze non indispensabili aggiunte al cibo per renderlo più palatabile (erbe aromatiche, spezie, condimenti) e quegli alimenti che sono consumati per piacere (prodotti dolciari, bibite zuccherate, bevande nervine e alcoliche).

MACROAREA 1 • I nutrienti

GUIDA ALLO STUDIO • • • • •

Quali categorie individua la classificazione di gamma? Che cosa differenzia gli alimenti di I e II gamma? Quali alimenti fanno parte della III e IV gamma? Quali prodotti costituiscono la V gamma? Quali categorie individua la rilevanza nutrizionale?

I SURGELATI SONO ALIMENTI DI I GAMMA

V F

LE PIZZE PRONTE SONO PRODOTTI DI II GAMMA

V F

LE CONSERVE SONO PRODOTTI DI V GAMMA

V F

LE CARNI FRESCHE SONO ALIMENTI DI I GAMMA

V F

LE INSALATE CONFEZIONATE SONO ALIMENTI DI IV GAMMA

V F

ACQUA E BIBITE ZUCCHERATE SONO ALIMENTI PRIMARI

V F

ERBE AROMATICHE, SPEZIE E CONDIMENTI SONO ALIMENTI ACCESSORI

V F

GLI ALIMENTI PRIMARI SONO INDISPENSABILI PER LA SOPRAVVIVENZA

V F

La concentrazione di princìpi alimentari

In natura non esiste un alimento “completo”: nessun singolo alimento contiene infatti nella giusta quantità tutte le sostanze necessarie all’organismo. Di conseguenza, solo utilizzando una grande varietà di alimenti nelle opportune combinazioni è possibile soddisfare i bisogni dell’organismo e alimentarsi correttamente. Per facilitare la composizione di una dieta corretta ed equilibrata, gli alimenti primari sono stati divisi in cinque gruppi in base alla concentrazione di princìpi alimentari. Secondo questo criterio, gli alimenti di uno stesso gruppo hanno lo stesso valore dal punto di vista nutrizionale perché: • si caratterizzano per l’apporto prevalente di uno stesso principio alimentare; • svolgono principalmente la medesima funzione nell’organismo; • rappresentano delle alternative di consumo, garantendo l’equilibrio nutrizionale e la varietà della dieta.

Alternando in modo corretto gli alimenti di tutti i cinque gruppi nel corso della settimana si ottiene un regime alimentare nutrizionalmente adeguato e vario. Per sostituire e variare gli alimenti all’interno di ciascun gruppo in modo adeguato, si deve ricordare che: • tutti i gruppi devono essere rappresentati nel menu giornaliero, anche se in quantità diverse, facendo riferimento alle porzioni raccomandate; • ogni giorno si devono scegliere alimenti diversi nell’ambito dello stesso gruppo; • le sostituzioni degli alimenti vanno fatte all’interno di uno stesso gruppo.

sezioni cidono con le alimentari coin Pyramid, la prima pi up gr ue nq I ci uide ono la Food G 92 dallo che compong osta nel 19 op pr re ta en im llo USDA al de e e id ic m rv ra pi formation Se In n io rit ). ut re N tu Agricul Human Depar tment of es at St d te ni (U

MEMO!

• • • • •

Glucidi complessi (amido) Proteine a basso valore biologico Fibra alimentare (soprattutto nei prodotti integrali) Vitamine idrosolubili (complesso B) Folati (nei prodotti integrali)

• • • • • •

Vitamine (C e provitamina A) Sali minerali Acqua Fibra alimentare Fruttosio Composti antiossidanti e bioattivi

Gruppo III - Latte e derivati

• • • • •

Proteine ad alto valore biologico Sali minerali (calcio e fosforo) Vitamine liposolubili (A, D) Vitamine idrosolubili (complesso B) Grassi saturi (formaggi)

Gruppo IV - Carni, prodotti ittici, uova, legumi secchi

• • • • • • •

Proteine ad alto valore biologico (carni, prodotti ittici, uova) Sali minerali (ferro, zinco, rame) Vitamine idrosolubili (complesso B) Proteine a medio valore biologico (legumi) Amido (legumi) Fibra alimentare (legumi) Folati (legumi)

• • • •

Lipidi AGE (acidi grassi essenziali) Acidi grassi saturi Vitamine liposolubili (A, D, E, K)

Gruppo I - Cereali e derivati, tuberi

Gruppo II - Ortaggi e frutta fresca

Gruppo V - Grassi e oli da condimento

UNITÀ 1 • Dagli alimenti all’energia

Che cosa sono i nutrienti

so i processi digestivi, gli amminoacidi che costituiscono i nutrienti semplici assorbiti e utilizzati dall’organismo.

Le sostanze chimiche contenute negli alimenti necessarie per il corretto svolgimento dei processi fisiologici e metabolici implicati nella crescita, nello sviluppo e nel mantenimento delle funzioni vitali dell’organismo costituiscono i nutrienti (o princìpi nutritivi). Queste sostanze sono distinte in base a precise caratteristiche chimiche e funzionali in: glucidi, lipidi, proteine, vitamine, sali minerali e acqua. I nutrienti: energia e natura Nutriente

Energia (kcal/g)

Natura

Acqua

Inorganica

Sali minerali

Inorganica

Vitamine

Organica

Glucidi

Organica

Lipidi

Organica

Proteine

Organica

Come sono utilizzati dall’organismo

Come si classificano In base al fabbisogno giornaliero e alle quantità presenti negli alimenti si possono dividere i nutrienti in macronutrienti e micronutrienti. I macronutrienti sono molecole mediamente presenti nell’ordine dei grammi su 100 g di alimento delle quali il nostro organismo ha bisogno quotidianamente in quantità elevate. Sono acqua, glucidi, lipidi e proteine. I micronutrienti sono molecole presenti negli alimenti nell’ordine di milligrammi o microgrammi e necessarie all’organismo in piccole quantità, vale a dire vitamine e sali minerali. In relazione alla natura chimica, i nutrienti sono classificati in nutrienti di natura organica, che possiedono catene carboniose, e nutrienti di natura inorganica, cioè che non presentano catene carboniose. Sono nutrienti di natura organica i glucidi, i lipidi, le proteine e le vitamine, mentre sono nutrienti di natura inorganica i sali minerali e l’acqua.

I nutrienti sono assunti con gli alimenti, resi disponibili attraverso la digestione, assorbiti nell’apparato gastroenterico, trasportati alle cellule nel flusso sanguigno e utilizzati mediante le trasformazioni biochimiche del metabolismo. Gli alimenti possono contenere sia nutrienti semplici, già assorbibili e utilizzabili come tali , sia nutrienti complessi da cui si ottengono i nutrienti semplici effettivamente assorbibili e utilizzabili. Per esempio, le proteine sono nutrienti complessi dai quali si ottengono, attraverGUIDA ALLO STUDIO • • • • • • • •

Che cosa sono i nutrienti? In quali gruppi sono suddivisi? Come sono utilizzati dall’organismo? Che cosa differenzia i nutrienti semplici dai nutrienti complessi? Che cosa sono i macronutrienti? Che cosa sono i micronutrienti? Come sono distinti i nutrienti in base alla natura chimica? Quali nutrienti sono di natura organica e quali di natura inorganica?

I NUTRIENTI COMPLESSI SONO RESI DISPONIBILI E ASSORBIBILI ATTRAVERSO LA DIGESTIONE

V F

I NUTRIENTI SEMPLICI SONO ASSORBIBILI E UTILIZZABILI COME TALI

V F

MACROAREA 1 • I nutrienti

LE PROTEINE SONO NUTRIENTI SEMPLICI

V F

I MACRONUTRIENTI SONO CONTENUTI NEGLI ALIMENTI NELL’ORDINE DEI MILLIGRAMMI O MICROGRAMMI

V F

SONO MACRONUTRIENTI LE VITAMINE E I SALI MINERALI

V F

L’ORGANISMO HA BISOGNO DI PICCOLE QUANTITÀ DI MICRONUTRIENTI

V F

VITAMINE, PROTEINE, LIPIDI E GLUCIDI SONO NUTRIENTI DI NATURA ORGANICA

V F

Quali funzioni assolvono Alcuni nutrienti sono in grado di fornire energia all’organismo e, per questo, sono classificati come nutrienti energetici, rappresentati da glucidi, lipidi e proteine. L’energia che si sprigiona sotto forma di calore quando questi macronutrienti organici sono metabolizzati (cioè scissi nell’organismo umano) si misura in calorie: glucidi e proteine forniscono 4 kcal per grammo, i lipidi 9 kcal per grammo. I nutrienti non energetici, rappresentati dall’acqua e dai micronutrienti (vitamine e sali minerali), anche se non forniscono energia, svolgono importanti funzioni nell’organismo: hanno infatti il ruolo di bioregolatori dei processi metabolici (molecole regolatrici). Oltre alla funzione energetica e a quella bioregolatrice, i nutrienti svolgono anche funzione plastica cioè forniscono i materiali da costruzione necessari per il rinnovamento e la crescita di tessuti e organi: i nutrienti non sono quindi intercambiabili, ma rispondono a specifiche esigenze fisiologiche dell’organismo. rgia chiare solo l’ene grado di utilizz olecole: in m no lle so i de i nt vive gami chimic le i de Gli or ganismi nergia ra l’e , ttu distrutta a dalla ro re né creata né forme di ener gia mica che deriv se es ò pu n ia no altre poiché l’energ ca. asformata in voro) ed elettri i nutrienti è tr (la ca ni ca ec m contenuta ne , e) or al (c a ic rm come quella te

MEMO!

Quali sono essenziali

GUIDA ALLO STUDIO • Come sono classificati i nutrienti in base alla funzione che svolgono nell’organismo? • Quando un nutriente è essenziale? • Quali nutrienti sono essenziali per l’organismo umano?

VITAMINE E GLUCIDI SONO NUTRIENTI ENERGETICI V F I NUTRIENTI POSSONO AVERE FUNZIONE ENERGETICA, BIOREGOLATRICE V F O PLASTICA I NUTRIENTI ESSENZIALI NON POSSONO ESSERE SINTETIZZATI DALL’ORGANISMO IN V F QUANTITÀ SUFFICIENTI LA MANCATA ASSUNZIONE DI NUTRIENTI ESSENZIALI PUÒ GENERARE STATI V F DI CARENZA

Sono definiti nutrienti essenziali quelli che l’organismo non è in grado di sintetizzare a partire da altre molecole e che, essendo indispensabili e insostituibili per lo svolgimento delle funzioni fisiologiche, vanno assunti obbligatoriamente ogni giorno con gli alimenti. Un nutriente può essere definito essenziale se:

ACQUA, VITAMINE E SALI MINERALI NON SONO V F NUTRIENTI ESSENZIALI

• non può essere sintetizzato dall’organismo in quantità adeguate alle necessità; • è necessario per importanti funzioni fisiologiche e biochimiche implicate nei processi di crescita e di mantenimento dello stato di salute; • in caso di mancata assunzione determina l’insorgenza di specifici sintomi da carenza; • i sintomi da carenza sono prevenuti o corretti solo dalla sostanza in questione o da suoi precursori ma non da altre sostanze.

I NUTRIENTI ESSENZIALI SONO GLI STESSI PER TUTTI GLI ORGANISMI ANIMALI V F

L’essenzialità di un nutriente è specie-specifica, cioè varia da una specie all’altra, e pertanto non è una caratteristica del nutriente ma della specie. Per l’organismo umano sono essenziali l’acqua, alcuni amminoacidi, alcuni acidi grassi, le vitamine e i sali minerali.

I NUTRIENTI ESSENZIALI POSSONO ESSERE ESCLUSI V F DALLA DIETA

MEMO!

lità e di essenzia Si parla anch sire ca di per in condizionata tolopa o e ch gi lo tuazioni fisio un ari nelle quali giche particol n esno te en m al nutriente norm ò diventare. senziale lo pu

UNITÀ 1 • Dagli alimenti all’energia

Come si calcola il valore energetico degli alimenti

I nutrienti calorici producono energia nella forma di energia chimica e di calore in conseguenza della loro ossidazione . Il loro potere calorico è determinabile per mezzo di uno strumento detto bomba calorimetrica. La bomba calorimetrica (o bomba di Ber thelot) è una camera isolata, all’interno della quale si pone, in presenza di ossigeno, una quantità pesata dell’alimento in esame: innescando la combustione mediante un dispositivo elettrico si determina l’ossidazione completa del campione, liberando tutta l’energia chimica in esso contenuta sotto forma di calore. Il calore che si sviluppa è trasferito all’acqua che circonda la camera e la variazione di temperatura dell’acqua è utilizzata per calcolare il valore energetico dell’alimento.

Per ossidazione si intende un processo con il quale un elemento o un composto (detto riducente), ossidandosi, cede elettroni a un’altra specie chimica.

Nel Sistema Internazionale, le unità di misura dell’energia sono il joule (J) e il kilojoule (kJ), che è un suo multiplo (1 kJ = 1000 J). Le relazioni tra le due unità di misura dell’energia sono: • 1 kcal corrisponde a 4,184 kJ; • 1 kJ corrisponde a 0,239 kcal.

Il joule è l’energia necessaria per muovere di un metro la massa di un chilogrammo alla velocità di 1 m/sec applicando la forza di 1 newton.

Che cosa si intende per valore calorico fisico, fisiologico e netto Gli esperimenti condotti con la bomba calorimetrica hanno fissato il valore calorico fisico dei nutrienti (o energia propria degli alimenti) a: • 1 g di proteine = 5,65 kcal; • 1 g di glucidi = 4,1 kcal; • 1 g di lipidi = 9,3 kcal.

dispositivo elettrico per l’accensione termometro

valvola per l’ingresso di ossigeno –

agitatore

pareti d’isolanti

acqua

Come si misura l’energia L’unità di misura comunemente utilizzata per la misurazione dell’energia è la caloria (cal), che è definita come la quantità di calore necessaria per elevare di un grado Celsius (da 14,5 °C a 15,5 °C) la temperatura di 1 g di acqua distillata alla pressione di 1 atm. Nella pratica si utilizza la chilocaloria (kcal), che è un multiplo della caloria (1 kcal = 1000 cal).

MACROAREA 1 • I nutrienti

A differenza di quanto avviene nella bomba calorimetrica, l’organismo non è però in grado di ossidare completamente tutti i princìpi nutritivi, in particolare per quanto riguarda le proteine. Infatti, queste producono molecole come l’urea che contengono ancora una piccola quantità di energia chimica. In base a queste considerazioni si parla, pertanto, di valore calorico fisiologico che per le proteine diventa di 4,4 kcal/g. Inoltre, durante i processi digestivi parte dei nutrienti non è effettivamente assorbita ma è persa attraverso le feci. Si deve considerare quindi il coefficiente di digeribilità (o di assorbimento). Questo coefficiente indica la percentuale di alimento ingerito che è effettivamente assorbita e corrisponde a:

A partire da questi valori si ottengono i fattori di conversione calorica dei nutrienti, corrispondenti al valore calorico netto (o reale o energia metabolizzabile) che, nell’organismo umano, è pari a: • 1 g di proteine = 4 kcal = 17 kJ; • 1 g di glucidi = 4 kcal = 17 kJ; • 1 g di lipidi = 9 kcal = 37 kJ. L’apporto energetico di un alimento è calcolato, a partire dalle quantità introdotte nell’organismo, con apposite tavole di composizione degli alimenti.

(alimento ingerito – alimento nelle feci)/ alimento ingerito × 100

Il coefficiente di digeribilità dei nutrienti calorici è pari a: • 98% per i glucidi; • 96% per le proteine animali e 90% per quelle vegetali; • 97% per i lipidi.

GUIDA ALLO STUDIO • Quale strumento è usato per determinare il potere calorico dei nutrienti? • Come funziona questo strumento? • Quale forma di energia producono i nutrienti e come? • Quali sono le unità di misura dell’energia? • Che cos’è la caloria? • Che cos’è il joule? • A quanto è stato fissato il valore calorico fisico dei nutrienti? • Che cosa si intende per valore calorico fisiologico? • Che cosa indica il coefficiente di digeribilità? • Come si calcola il coefficiente di digeribilità? • A quanto ammonta il valore calorico netto?

I NUTRIENTI CALORICI PRODUCONO ENERGIA CHIMICA E CALORE LA BOMBA CALORIMETRICA È UTILIZZATA PER DETERMINARE IL POTERE CALORICO DI VITAMINE E SALI MINERALI

V F

CON LA BOMBA CALORIMETRICA IL POTERE CALORICO DEI NUTRIENTI È CALCOLATO A PARTIRE DALLA VARIAZIONE DI TEMPERATURA DELL’ACQUA

V F

L’UNITÀ DI MISURA DELL’ENERGIA È LA CALORIA

V F

1 KCAL CORRISPONDE A 0,238 KJ

V F

IL VALORE CALORICO FISICO DEI GLUCIDI È DI 9,3 KCAL/G

V F

L’ORGANISMO PUÒ OSSIDARE COMPLETAMENTE TUTTI I PRINCÌPI NUTRITIVI

V F

L’UREA CONTIENE ENERGIA CHIMICA

V F

IL VALORE CALORICO FISIOLOGICO DELLE PROTEINE È DI 4,4 KCAL/G

V F

DURANTE I PROCESSI DIGESTIVI UNA QUOTA DI NUTRIENTI È PERSA CON LE FECI

V F

IL COEFFICIENTE DI DIGERIBILITÀ INDICA LA PERCENTUALE EFFETTIVAMENTE ASSORBITA DI UN ALIMENTO

V F

IL COEFFICIENTE DI DIGERIBILITÀ DEI LIPIDI È DEL 97%

V F

IL COEFFICIENTE DI DIGERIBILITÀ DI PROTEINE ANIMALI E VEGETALI È UGUALE

V F

IL VALORE CALORICO NETTO DI PROTEINE E GLUCIDI È DI 4 KCAL/G

V F

PER CALCOLARE L’APPORTO ENERGETICO DI UN ALIMENTO SI DEVE CONOSCERE LA QUANTITÀ INGERITA

V F

UNITÀ 1 • Dagli alimenti all’energia

Che cosa sono le sostanze non nutrienti di interesse nutrizionale

Oltre ai nutrienti veri e propri, negli alimenti sono sostanze presenti che non hanno caratteristiche tali da poter essere considerate nutrienti ma che hanno effetti sull’organismo e contribuiscono a determinarne lo stato di salute. Queste sostanze non nutrienti di interesse nutrizionale comprendono la fibra alimentare, i composti antiossidanti e bioattivi (polifenoli, carotenoidi, glucosinolati), i probiotici, i prebiotici, le sostanze nervine, ma anche l’alcol.

Che cosa sono l’alimentazione e la nutrizione

I termini mangiare, alimentarsi e nutrirsi che, nell’uso quotidiano, sono utilizzati in modo indistinto non sono sinonimi intercambiabili.

MEMO!

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GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa sono le sostanze non nutrienti di interesse nutrizionale? • Che cosa comprendono?

Che cosa significa mangiare Mangiare indica la risposta a un bisogno fisiologico fondamentale, diffuso in tutto il regno animale e rappresentato dallo stimolo della fame. La fame è lo stimolo dovuto ad una reale carenza energetica che spinge un individuo a ingerire del cibo in modo aspecifico, senza alcuna predilezione e in quantità anche elevate. L’assunzione di cibo in risposta allo stimolo della fame determina la comparsa della sazietà. Con questo termine si indicano in realtà due diversi momenti che si susseguono dopo i pasti: • la sazietà precoce (o saziamento) che inizia con l’assunzione del cibo per terminare poco dopo il pasto, è correlata alla quantità e alla qualità del cibo ingerito e determina la cessazione del pasto; • la sazietà tardiva, che si instaura nel periodo postprandiale ed è caratterizzata dall’assenza di fame tra un pasto e l’altro, dura diverse ore e dipende dalla quantità e dalla qualità dei macronutrienti assunti.

SONO SOSTANZE NON NUTRIENTI DI INTERESSE NUTRIZIONALE: V I PROBIOTICI L’ALCOL E LA FIBRA V ALIMENTARE LA FIBRA ALIMENTARE E LE SOSTANZE NERVINE V LE VITAMINE E I COMPOSTI V BIOATTIVI I POLIFENOLI E I CAROTENOIDI L’ALCOL, LE SOSTANZE NERVINE E I SALI MINERALI

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MEMO!

MACROAREA 1 • I nutrienti

F F F F

V F

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • • • •

Che cosa significa mangiare? Che cosa è la fame? Che cosa si intende per sazietà? Che cosa indica l’appetito? Che cosa significa alimentarsi? Che cosa indica l’alimentazione? Da quali fattori dipende? Che cosa sono le culture alimentari?

MANGIARE È LA RISPOSTA A UN BISOGNO FISIOLOGICO V F FONDAMENTALE

Che cosa significa alimentarsi Alimentarsi significa scegliere, preparare e assumere volontariamente alimenti e bevande, variamente combinati, sotto l’influenza di molteplici fattori: ci alimentiamo per scopi nutrizionali, ossia spinti da esigenze e fabbisogni strettamente fisiologici e metabolici e per piacere. L’uomo non mangia nutrienti, ma alimenti dei quali ha imparato a conoscere e apprezzare le caratteristiche organolettiche. L’alimentazione è identificata con il gesto volontario e consapevole di assumere cibo e comprende quindi quell’insieme di fattori che portano al riconoscimento e al soddisfacimento dei bisogni alimentari individuali in funzione delle specificità psicofisiche, della sicurezza e dei gusti, della cultura, delle tradizioni e dello stile di vita esistenti nell’ambiente nel quale l’individuo vive. Gli alimenti utilizzati abitualmente dalle varie popolazioni umane sono assai inferiori a quelli potenzialmente disponibili: si creano così delle differenze per aree geografiche e per comunità che costituiscono delle vere culture alimentari. Anche se è vero che dal punto di vista biologico l’uomo mangia perché ha fame, in condizioni di abbondanza di risorse alimentari disponibili, le scelte alimentari e i comportamenti verso il cibo sono guidati non tanto dalle necessità energetiche e nutrizionali quanto dagli altri fattori citati. Per questo, l’alimentazione è stile di vita nell’accezione più completa e vasta del termine.

SI MANGIA SOLO V F PER FAME LA FAME È DOVUTA A UNA REALE CARENZA V F ENERGETICA L’APPETITO È IL DESIDERIO DI ASSUMERE UN DETERMINATO ALIMENTO V F LA SAZIETÀ PRECOCE È CARATTERIZZATA DALL’ASSENZA DI APPETITO TRA UN PASTO E L’ALTRO V F ALIMENTARSI SIGNIFICA ASSUMERE CIBO V F IN MODO ASPECIFICO L’ALIMENTAZIONE È IL GESTO VOLONTARIO V F DI ASSUMERE CIBO IL COMPORTAMENTO ALIMENTARE DIPENDE ANCHE DA FATTORI V F CULTURALI GLI ALIMENTI NORMALMENTE CONSUMATI SONO NETTAMENTE INFERIORI A QUELLI POTENZIALMENTE V F DISPONIBILI L’ALIMENTAZIONE È UNO STILE DI VITA

UNITÀ 1 • Dagli alimenti all’energia

V F

Che cosa significa nutrirsi Nutrirsi significa fornire all’organismo le sostanze (nutrienti e sostanze non nutrienti di interesse nutrizionale) necessarie dal punto di vista quantitativo e qualitativo per conservarsi in una condizione di salute e benessere e per svolgere le normali attività quotidiane. La nutrizione rappresenta l’utilizzazione da parte dell’organismo dei composti acquisiti attraverso l’alimentazione. Nell’ambito della nutrizione si distinguono diverse fasi: • la digestione, che è il complesso delle trasformazioni e delle degradazioni delle macromolecole contenute negli alimenti a livello dell’apparato digerente; • l’assorbimento, che è il passaggio dall’intestino al sangue, attraverso le cellule intestinali, dei nutrienti e il successivo trasporto alle cellule dei diversi organi per il loro utilizzo; • il metabolismo, che è il complesso di tutte le reazioni chimiche che avvengono a livello cellulare e che rendono possibili la produzione di energia e lo svolgimento delle normali attività dell’organismo; • l’escrezione, cioè l’eliminazione all’esterno dei prodotti terminali del metabolismo.

MACROAREA 1 • I nutrienti

GUIDA ALLO STUDIO • • • • •

Che cosa significa nutrirsi? Che cos’è la nutrizione? In quali fasi si articola? Che cos’è la digestione? In che cosa consiste l’assorbimento? • Che cos’è il metabolismo?

LA DIGESTIONE È IL PASSAGGIO DEI NUTRIENTI DALL’INTESTINO V F AL SANGUE IL METABOLISMO È L’ELIMINAZIONE ALL’ESTERNO DEI PRODOTI TERMINALI DELLA V F DIGESTIONE IL METABOLISMO RENDE POSSIBILE LA PRODUZIONE V F DI ENERGIA

Come si nutrono gli organismi viventi GUIDA ALLO STUDIO Gli organismi viventi, vegetali e animali, traggono dall’ambiente l’energia e le sostanze chimiche delle quali hanno bisogno per svolgere le proprie funzioni vitali, ossia per crescere, mantenersi e riprodursi e quindi per sopravvivere e vivere. Alcuni esseri viventi come le piante e certi tipi di batteri hanno la capacità di sintetizzare le molecole organiche di cui hanno bisogno utilizzando le sostanze inorganiche presenti in natura (acqua, anidride carbonica e sali minerali): sono per questo definiti organismi autotrofi (dal greco autos, da se stesso, e trophos, alimentazione). Altri esseri viventi, tra i quali l’uomo, non sono in grado di sintetizzare le proprie molecole organiche autonomamente a partire da molecole inorganiche, ma necessitano di molecole preformate, cioè dei composti organici precedentemente sintetizzati dagli organismi autotrofi: sono definiti pertanto organismi eterotrofi (dal greco héteros, altro, differente, e trophos, alimentazione).

• Che cosa traggono gli organismi animali e vegetali dall’ambiente di vita? • Che cosa si intende per organismo eterotrofo? • Che cosa si intende per organismo autotrofo?

GLI ORGANISMI ANIMALI E VEGETALI TRAGGONO DALL’AMBIENTE DI VITA NUTRIMENTO ED ENERGIA

V F

GLI ORGANISMI AUTOTROFI SONO IN GRADO DI AUTONUTRIRSI

V F

GLI ORGANISMI ETEROROFI SINTETIZZANO MOLECOLE ORGANICHE A PARTIRE DALLE MOLECOLE INORGANICHE V F PRESENTI IN NATURA V F L’UOMO È UN ORGANISMO ETEROTROFO GLI ORGANISMI ETEROTROFI HANNO BISOGNO DEI COMPOSTI ORGANICI SINTETIZZATI V F DAGLI ORGANISMI AUTOTROFI

Che cos’è il metabolismo

Con il termine metabolismo (dal greco metabolé, trasformazione) si indicano tutti i processi biochimici e le trasformazioni energetiche che avvengono negli organismi a livello cellulare e rendono possibili la produzione di energia e lo svolgimento delle normali attività. Il metabolismo si sviluppa in due fasi: il catabolismo e l’anabolismo.

Nutrienti Glucidi Lipidi Proteine

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MEMO!

Macromolecole Proteine Polisaccaridi Lipidi Acidi nucleici

ATP ATP

GUIDA ALLO STUDIO Catabolismo (ossidativo)

Prodotti finali Acqua Anidride carbonica Ammoniaca

ENERGIA CHIMICA

Anabolismo (riduttivo)

ATP ATP

Precursori Amminoacidi Zuccheri Acidi grassi Basi azotate

• Che cosa individua il termine metabolismo? • In quali fasi si articola? • Quando prevale l’anabolismo?

IL METABOLISMO RENDE POSSIBILE LA PRODUZIONE DI ENERGIA

V F

IL CATABOLISMO PREVALE SULL’ANABOLISMO NELL’INDIVIDUO ADULTO SANO

V F

UNITÀ 1 • Dagli alimenti all’energia

Che cos’è il catabolismo

Il catabolismo è caratterizzato dalla demolizione delle biomolecole complesse (glucidi, lipidi, proteine) contenute negli alimenti in molecole più semplici. Questo processo avviene attraverso una serie di reazioni chimiche che portano alla rottura dei legami chimici con liberazione di una certa quantità di energia chimica, destinata ad essere impiegata nell’anabolismo.

Come avviene la liberazione di energia L’energia potenziale contenuta nelle molecole dei macronutrienti degli alimenti è liberata attraverso le reazioni chimiche di idrolisi e ossidazione del metabolismo energetico: con la liberazione progressiva di energia si passa quindi gradualmente da molecole a più alto contenuto energetico a molecole a minor contenuto di energia. L’energia prodotta da queste reazioni non è trasferita direttamente alle cellule che la devono utilizzare per produrre lavoro, ma è impiegata per sintetizzare un composto altamente energetico, l’ATP (adenosintrifosfato). L’ATP è la fonte energetica fondamentale per l’espletamento di ogni tipo di lavoro cellulare (meccanico, chimico, elettrico, termico) necessario ad ogni funzione vitale. L’energia potenziale contenuta nell’ATP può essere successivamente utilizzata dalle cellule per ogni forma di lavoro biologico: quando la cellula ha bisogno di energia, l’ATP è scisso in ADP (adenosindifosfato), liberando un gruppo fosfato ed energia:

piccola dell’energia totale racchiusa nei legami delle macromolecole. Nel terzo stadio gli intermedi ottenuti nella fase precedente sono incanalati in una via metabolica comune finale ossidativa, rappresentata dal ciclo di Krebs (o ciclo dell’acido citrico o ciclo degli acidi tricarbossilici), che estrae tutta l’energia possibile dai legami chimici attraverso reazioni di ossidoriduzione. I composti sono completamente degradati ad acqua, anidride carbonica e ammoniaca, che rappresentano i prodotti terminali del catabolismo. Attraverso la respirazione cellulare, la riossidazione delle molecole ridotte nel ciclo di Krebs è accoppiata alla produzione di energia sotto forma di ATP durante la fosforilazione ossidativa, in cui l’accettore finale di tutti gli elettroni provenienti dai cicli metabolici precedenti è l’ossigeno molecolare. In quest’ultimo stadio comune è liberata e conservata la maggior parte dell’energia chimica presente nei nutrienti. Il ciclo di Krebs rappresenta una vera “fornace metabolica”, nella quale confluiscono i prodotti del catabolismo glucidico, lipidico e proteico per essere ossidati e produrre ATP. La reazione di idrolisi provoca la scissione di un composto in due o più parti, tra loro uguali o diverse, per effetto di una o più molecole di acqua.

ATP → ADP + gruppo fosfato + energia L’ADP è poi riconvertito in ATP dai cicli metabolici che sfruttano l’energia liberata durante il catabolismo. Il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa

Che cosa avviene nei tre stadi del catabolismo Nel catabolismo si possono distinguere tre stadi diversi costituiti da una serie di reazioni enzimatiche successive. Nel primo stadio i macronutrienti sono scissi nelle rispettive unità costitutive più semplici: • i glucidi complessi in glucidi semplici; • le proteine in amminoacidi; • i lipidi in acidi grassi e glicerolo. Questa prima fase costituisce la digestione e l’assorbimento dei nutrienti. Si tratta di uno stadio essenzialmente idrolitico, nel quale non si libera energia utilizzabile dalle cellule. Nel secondo stadio i glucidi semplici, gli amminoacidi e gli acidi grassi sono degradati a intermedi metabolici fondamentali formati da pochi atomi di carbonio attraverso vie metaboliche specifiche per ciascun nutriente: la glicolisi per i glucidi, la beta-ossidazione per i lipidi e l’eventuale deaminazione dei singoli amminoacidi. Uno degli intermedi metabolici più importanti è l’acetil coenzima A (o acetil-CoA), che è la molecola fondamentale del metabolismo cellulare. In questa fase, si verifica la liberazione di una parte relativamente

MACROAREA 1 • I nutrienti

Il ciclo di Krebs rappresenta il processo metabolico nel quale confluiscono tutti i prodotti del catabolismo dei macronutrienti: glucidi, lipidi e proteine sono degradati ad acqua e anidride carbonica con formazione di energia chimica, direttamente e tramite la connessione con la catena respiratoria di trasporto degli elettroni, accoppiata alla fosforilazione ossidativa.

Il catabolismo dei glucidi I glucidi sono l’unico substrato energetico in grado di fornire energia anche in assenza di ossigeno (anaerobiosi). Il catabolismo dei glucidi ha origine dal glucosio alimentare o dalle riserve di glicogeno epatico e muscolare.

Il catabolismo dei lipidi La funzione principale di lipidi è quella energetica: i lipidi sono immagazzinati nel tessuto adiposo come trigliceridi, che costituiscono la base del catabolismo lipidico.

Il catabolismo proteico L’utilizzo delle proteine a scopo energetico è secondaria: normalmente il catabolismo proteico concorre al fabbisogno energetico per il 2-4%. Tale valore aumenta però in caso di deplezione glucidica.

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • • • • •

Che cos’è l’anabolismo: la sintesi delle macromolecole

Che cosa caratterizza il catabolismo? Come si libera energia? Come viene impiegata? Che cos’è l’ATP? Che cosa succede quando la cellula ha bisogno di energia? Che cosa avviene nel primo stadio dal catabolismo? Che cosa avviene nel secondo stadio? Che cos’è l’acetil coenzima A? Che cosa avviene nel terzo stadio del catabolismo? Che cosa rappresenta il ciclo di Krebs?

IL CATABOLISMO SI CARATTERIZZA PER LA V F SINTESI DI MOLECOLE COMPLESSE IL CATABOLISMO CONSUMA UNA PARTE DELL’ENERGIA CHIMICA LIBERATA V F DAI NUTRIENTI L’ENERGIA CHIMICA CONTENUTA NEI NUTRIENTI È LIBERATA ATTRAVERSO V F REAZIONI DI IDROLISI E OSSIDAZIONE CON IL CATABOLISMO SI PASSA DA MOLECOLE COMPLESSE A MOLECOLE VIA VIA V F PIÙ SEMPLICI L’ENERGIA PRODOTTA DALLE REAZIONI CATABOLICHE È INVIATA DIRETTAMENTE ALLE CELLULE L’ATP È LA FONTE DI ENERGIA FONDAMENTALE PER LE ATTIVITÀ CELLULARI QUANDO LA CELLULA HA BISOGNO DI ENERGIA SCINDE L’ADP IN ATP, LIBERANDO UN GRUPPO FOSFATO ED ENERGIA IL PRIMO STADIO DEL CATABOLISMO COSTITUISCE LA DIGESTIONE E L’ASSORBIMENTO

V F V F

V F

L’anabolismo consiste nella sintesi di biomolecole di maggiore complessità a partire da molecole più semplici (precursori), utilizzando l’energia prodotta dalle reazioni cataboliche la biosintesi dei glucidi, la biosintesi dei lipidi, la biosintesi di amminoacidi e proteine. Infatti, le reazioni chimiche che portano alla formazione di nuovi legami chimici avvengono assorbendo una certa quantità di energia, che è quindi necessaria per attivare la reazione. L’anabolismo comprende tutte le reazioni enzimatiche che permettono all’organismo di utilizzare i nutrienti introdotti con gli alimenti per la sintesi di molecole complesse indispensabili per lo svolgimento regolare dei processi plastici ed energetici dell’organismo. Attraverso i processi anabolici (o biosintetici) si arriva: • alla produzione delle molecole per l’accumulo di energia, degli enzimi e degli ormoni; • alla formazione e alla riparazione di cellule e tessuti; • al mantenimento strutturale dell’organismo e all’accrescimento. Al contrario delle reazioni cataboliche, le reazioni anaboliche biosintetiche richiedono un apporto di energia: è utilizzata l’energia prodotta dai cicli catabolici e immagazzinata sotto forma di ATP. Esistono alcuni intermedi comuni ai due aspetti del metabolismo e lo stesso ciclo di Krebs può dar vita a precursori utilizzati nelle reazioni biosintetiche.

GUIDA ALLO STUDIO • • • •

La biosintesi dei glucidi L’anabolismo dei glucidi comprende due serie di reazioni: la neoglucogenesi e la glicogenosintesi.

La biosintesi dei lipidi La biosintesi degli acidi grassi (o lipogenesi) avviene principalmente nel citoplasma delle cellule del fegato, del tessuto adiposo, dei reni, dei polmoni e della ghiandola mammaria.

La biosintesi di amminoacidi e proteine L’organismo umano è in grado di sintetizzare solo alcuni amminoacidi attraverso la sintesi degli scheletri carboniosi dei corrispondenti chetoacidi, che avviene mediante vie metaboliche specifiche per ogni amminoacido, seguita dall’aggiunta del gruppo amminico mediante transaminazione.

In che cosa consiste l’anabolismo? Che cosa impiega? Quali sono i suoi obiettivi? In che cosa si differenzia dal catabolismo?

L’ANABOLISMO: A LIBERA ENERGIA B CONSUMA ENERGIA L’ANABOLISMO RIGUARDA: A LA SINTESI DI BIOMOLECOLE B LA DEMOLIZIONE DI BIOMOLECOLE COMPLESSE L’ANABOLISMO: A ROMPE I LEGAMI CHIMICI B FORMA NUOVI LEGAMI CHIMICI L’ANABOLISMO: A UTILIZZA L’ENERGIA LIBERATA DALLE REAZIONI CATABOLICHE B IMMAGAZZINA L’ENERGIA RENDENDOLA DISPONIBILE PER LE REAZIONI CATABOLICHE

UNITÀ 1 • Dagli alimenti all’energia

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Che cosa sono e come si classificano gli alimenti – Gli alimenti sono sostanze prive di effetti velenosi e tossici, commestibili, ingeribili e organoletticamente gradevoli, che forniscono all’organismo l’energia e i composti utili o necessari per soddisfare le esigenze vitali. Possono essere solidi o liquidi, naturali o trasformati, consumati da soli o in miscela, crudi o cotti e avere origine animale, vegetale, fungina o minerale. Sono classificati secondo diversi criteri: lo stato fisico (solidi o liquidi), la disponibilità in natura (naturali o naturali trasformati), la modalità d’uso (consumabili crudi o cotti, da soli o in miscela), l’origine e la categoria merceologica (alimenti di origine vegetale, animale fungina o minerale). In base alla manipolazione subita (classificazione di gamma) sono individuati cinque gruppi: I gamma (prodotti freschi o deperibili, come ortofrutta, prodotti ittici, carni), II gamma (prodotti in scatola e conserve, sottoposti a pastorizzazione, sterilizzazione, liofilizzazione e aggiunta di additivi), III gamma (alimenti congelati e surgelati), IV gamma (ortofrutticoli di pronto consumo), V gamma (prodotti pre-cotti non surgelati, conservati sottovuoto o in atmosfera controllata). In base alla rilevanza nutrizionale gli alimenti sono distinti in primari (cereali, prodotti ortofrutticoli, legumi, uova, carni, prodotti ittici, latte e derivati, oli e grassi, acqua) e accessori (erbe aromatiche, spezie, condimenti, prodotti dolciari, bibite zuccherate, bevande nervine e alcoliche). La funzione nutrizionale dipende dai nutrienti contenuti nell’alimento e può essere energetica (cereali e derivati, tuberi, oli e grassi, frutta secca oleosa), plastica (carni, prodotti ittici, uova, latte e derivati, legumi secchi) o bioregolatrice (ortaggi, frutta, legumi freschi). La classificazione in base alla concentrazione di princìpi alimentati divide gli alimenti in cinque gruppi: gruppo I – cereali e tuberi (glucidi complessi); gruppo II – ortaggi e frutta fresca (vitamine); gruppo III – latte e derivati (proteine ad alto valore biologico, calcio e fosforo); gruppo IV – carni, prodotti ittici, uova e legumi secchi (proteine ad alto valore biologico, sali minerali, vitamine del gruppo B); gruppo V – grassi e oli da condimento (lipidi).

Che cosa sono, come si classificano e che cosa caratterizza i nutrienti – I nutrienti sono le sostanze chimiche contenute negli alimenti, rese disponibili per l’assorbimento attraverso la digestione e utilizzate mediante il metabolismo, che sono necessarie per lo svolgimento dei processi fisiologici e metabolici dell’organismo (crescita, sviluppo e mantenimento delle funzioni vitali). Queste sostanze sono distinte in: glucidi, lipidi, proteine, vitamine, sali minerali e acqua. In base al fabbisogno giornaliero e al contenuto negli alimenti sono distinti in macronutrienti (acqua, glucidi, lipidi e proteine) e micronutrienti (vitamine, sali minerali). In relazione alla natura chimica sono distinti in nutrienti di natura organica (che possiedono catene carboniose, come nel caso di glucidi, lipidi, proteine e vitamine) e nutrienti di natura inorganica (che sono privi di catene carboniose, come nel caso di acqua e sali minerali). Un nutriente è essenziale quando l’organismo non è in grado di sintetizzarlo a partire da altre molecole e va necessariamente assunto con la dieta. I nutrienti energetici (glucidi, lipidi e proteine) forniscono energia, misurata in calorie (4 kcal/g per i glucidi e le proteine, 9 kcal/g per i lipidi). I nutrienti non energetici (acqua, sali minerali e vitamine) hanno invece il ruolo di bioregolatori dei processi metabolici. Oltre alla funzione energetica e bioregolatrice, i nutrienti svolgono anche funzione plastica.

MACROAREA 1 • I nutrienti

Che cosa sono le sostanze non nutrienti di interesse nutrizionale – Queste sostanze non hanno caratteristiche tali da essere catalogate come nutrienti ma hanno effetti sull’organismo, del quale contribuiscono a determinare lo stato di salute. Comprendono i composti antiossidanti e bioattivi, i probiotici, i prebiotici, le sostanze nervine, l’alcol. Che cosa significa mangiare, alimentarsi e nutrirsi – Mangiare indica una risposta a un bisogno fisiologico fondamentale, la fame, uno stimolo dovuto a una reale carenza energetica. L’assunzione di cibo determina la comparsa della sazietà, che può essere precoce (che inizia con l’assunzione di cibo) o tardiva (che si instaura nel periodo postprandiale). L’appetito è invece il desiderio di assumere un particolare alimento. Alimentarsi significa invece scegliere, preparare e assumere in modo volontario e consapevole alimenti e bevande. Ogni individuo seleziona gli alimenti da consumare sulla base di fattori personali e collettivi, scegliendo quei prodotti alimentari che ritiene gradevoli tra quelli che la sua cultura considera commestibili e che sono fisicamente disponibili ed economicamente accessibili. Nutrirsi significa fornire all’organismo le sostanze necessarie per conservare una condizione di salute e benessere. La nutrizione rappresenta l’utilizzazione dei composti acquisiti con l’alimentazione e si articola in digestione, assorbimento, metabolismo ed escrezione.

Che cos’è il metabolismo – Per metabolismo si intendono tutti i processi biochimici e le trasformazioni energetiche che avvengono a livello cellulare e permettono la produzione di energia e lo svolgimento delle normali attività dell’organismo. Il metabolismo si articola in il catabolismo e l’anabolismo. Con il catabolismo i nutrienti organici assunti con l’alimentazione sono degradati in molecole più semplici per estrarne l’energia (attraverso reazioni di idrolisi e ossidazione). Questa energia viene immagazzinata sotto forma di legami chimici in particolari molecole (ATP, adenosina tri-fosfato) e poi utilizzata per le attività dell’organismo. Quando l’organismo ha bisogno di energia, l’ATP viene invece degradata ad ADP (adenosina di-fosfato), liberando un gruppo fosfato ed energia. Il catabolismo si articola in tre stadi: il primo costituisce la digestione e l’assorbimento dei nutrienti; il secondo vede la degradazione di glucidi semplici, amminoacidi e acidi grassi a intermedi metabolici (il più importante è l’acetil coenzima A) attraverso vie metaboliche specifiche (rispettivamente glicolisi, deaminazione e beta-ossidazione), il terzo vede confluire tali intermedi metabolici nel ciclo di Krebs, che estrae tutta l’energia attraverso reazioni di ossidoriduzione. L’anabolismo consiste nella sintesi, a partire da molecole semplici, di molecole complesse indispensabili per lo svolgimento dei processi plastici ed energetici dell’organismo, utilizzando l’energia prodotta dalle reazioni cataboliche.

UNITÀ 1 • Dagli alimenti all’energia

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false.

Verifiche

1. Ogni individuo sceglie gli alimenti da consumare sulla base di fattori V F esclusivamente personali .............................................................................. .............................................................................. 2. Un alimento deve essere fisicamente V F disponibile ed economicamente accessibile .............................................................................. .............................................................................. 3. L’alimentazione è l’utilizzazione da parte dell’organismo dei composti assunti V F mangiando .............................................................................. .............................................................................. 4. Gli alimenti di I gamma sono prodotti freschi o deperibili che non hanno subito trattamenti V F di conservazione .............................................................................. .............................................................................. 5. Gli alimenti congelati o surgelati sono prodotti V F naturali trasformati .............................................................................. .............................................................................. 6. Gli alimenti accessori comprendono erbe aromatiche, specie, condimenti e oli V F e grassi da condimento .............................................................................. .............................................................................. 7. Gli alimenti apportano anche fibra alimentare V F composti bioattivi .............................................................................. .............................................................................. 8. Gli alimenti di V gamma sono prodotti V F pre-cotti surgelati .............................................................................. .............................................................................. 9. Gli alimenti di uno stesso gruppo alimentare V F rappresentano delle alternative di consumo .............................................................................. .............................................................................. 10. Le bibite zuccherate e le bevande nervine V F sono alimenti accessori .............................................................................. .............................................................................. 11. Un alimento deve essere anche gradevole V F dal punto di vista organolettico .............................................................................. ..............................................................................

MACROAREA 1 • I nutrienti

12. Carni, prodotti ittici, uova e legumi secchi sono alimenti primari con funzione V F plastica .............................................................................. .............................................................................. 13. Ortaggi e frutta fresca sono alimenti primari V F con funzione bioregolatrice .............................................................................. .............................................................................. V F 14. L’acqua è un alimento primario .............................................................................. .............................................................................. 15. Un alimento deve essere commestibile V F e privo di sostanze nocive .............................................................................. ..............................................................................

Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta. 1. Sono alimenti di origine minerale: A legumi e verdura B pesce e latte C acqua e sale da cucina D cereali e frutta 2. Sono alimenti naturali trasformati: A bevande alcoliche e acqua B yogurt e legumi C erbe aromatiche e dolci D biscotti, marmellate, surgelati 3. La funzione plastica è svolta da alimenti ricchi di: A glucidi e lipidi B vitamine e sali minerali C proteine D acqua e proteine

4. Sono alimenti con funzione energetica: A frutta secca oleosa B cereali e tuberi C grassi e oli da condimento D tutte le opzioni sono corrette 5. Sono alimenti di IV gamma: A prodotti ortofrutticoli pronti per il consumo B ortofrutticoli freschi commercializzati sfusi C alimenti congelati e surgelati D prodotti in scatola e conserve 6. Riguardo alla classificazione in gruppi è corretto affermare che gli alimenti di uno stesso gruppo: A hanno la medesima funzione nutrizionale prevalente B non possono essere sostituiti tra loro C possono apportare principi alimentari diversi D nessuna delle opzioni è corretta 7. La classificazione degli alimenti in cinque gruppi: A riguarda anche gli alimenti accessori B distingue gli alimenti in base alla rilevanza nutrizionale C distingue gli alimenti in base alla natura merceologica D nessuna delle opzioni è corretta 8. Sono alimenti di II gamma: A ortaggi mondati e congelati pronti per il consumo B ortofrutticoli pronti per il consumo C ortofrutticoli commercializzati sfusi D minestre in busta

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false. 1. L’appetito è lo stimolo che compare in seguito ad una importante carenza V F energetica .............................................................................. .............................................................................. 2. La fame è lo stimolo che spinge un individuo ad assumere un particolare alimento V F anche senza una reale necessità .............................................................................. .............................................................................. 3. L’uomo, come molti altri esseri viventi, V F è un organismo autotrofo .............................................................................. .............................................................................. V F 4. Vitamine e sali minerali sono macronutrienti .............................................................................. .............................................................................. 5. I composti bioattivi e i composti antiossidanti sono sostanze classificate V F come nutrienti .............................................................................. .............................................................................. 6. La classificazione in gruppi alimentari è basata sulla natura merceologica V F degli alimenti .............................................................................. .............................................................................. 7. Gli alimenti collocati nello stesso gruppo V F non possono essere sostituiti tra loro .............................................................................. ..............................................................................

Verifiche UNITÀ 1 • Dagli alimenti all’energia

8. Durante la digestione e l’assorbimento dei nutrienti non viene liberata energia V F utilizzabile dalle cellule .............................................................................. .............................................................................. 9. L’assorbimento rappresenta la fase finale V F dell’utilizzazione metabolica dei nutrienti .............................................................................. .............................................................................. 10. Attraverso i processi anabolici si arriva V F alla produzione di enzimi e ormoni .............................................................................. .............................................................................. Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta.

6. Sono alimenti con funzione energetica: A cereali e derivati, frutta secca oleaginosa, grassi e oli da condimento B carne, prodotti ittici, uova, legumi C frutta, verdura, legumi freschi D acqua, miele, latte e derivati 7. Gli alimenti con funzione bioregolatrice sono ricchi soprattutto di: A glucidi complessi e lipidi B acqua e lipidi C vitamine, sali minerali e composti bioattivi D vitamine, proteine e acqua

2. Per funzione plastica degli alimenti si intende: A fornire energia all’organismo B consentire importanti attività da parte del metabolismo C fornire materiali per rendere possibile la riparazione e la crescita dei tessuti D nessuna delle opzioni è corretta

8. Il catabolismo comprende: A reazioni di sintesi di altre sostanze complesse B reazioni per la riparazione delle cellule e dei tessuti C reazioni degradative che dagli alimenti portano all’energia D reazioni per l’accrescimento dell’organismo

4. I nutrienti essenziali: A non sono sintetizzati dall’organismo a partire da altre molecole B sono specie-specifici

Verifiche

5. Gli alimenti con funzione prevalentemente plastica contengono: A acqua B glucidi e lipidi C vitamine e sali minerali D proteine

1. Per essere considerata un alimento una sostanza deve essere: A gradevole dal punto di vista organolettico B commestibile e priva di sostanze nocive C disponibile ed accessibile D tutte le opzioni sono corrette

3. Sono alimenti di III gamma: A i prodotti freschi che non hanno subito alcun trattamento di conservazione B i prodotti ortofrutticoli di pronto consumo C i prodotti precotti o precucinati non surgelati D gli alimenti congelati e surgelati

devono essere assunti obbligatoriamente con gli alimenti D tutte le opzioni sono corrette C

MACROAREA 1 • I nutrienti

9. L’anabolismo: A consiste nella sintesi di biomolecole complesse a partire da precursori più semplici B porta alla liberazione di energia chimica C consiste in un processo di degradazione delle biomolecole complesse in molecole più semplici D si verifica soltanto nel bambino e nell’adolescente 10. Nella prima fase del metabolismo: A da glucidi semplici, amminoacidi, e acidi grassi si formano molecole più semplici come l’acetil-CoA B si libera energia, che è immagazzinata nella molecola dell’ATP C l’ATP è scisso in ADP liberando un gruppo fosfato e energia D glucidi complessi, proteine e lipidi sono scissi nelle unità costitutive più semplici

Domande a completamento Completa la tabella con le informazioni mancanti riguardo alla classificazione funzionale e nutrizionale degli alimenti.

Funzione

Nutrienti

Gruppo alimentare

Energetica di pronto uso

Energetica di riserva

Bioregolatrice o protettiva

Plastica o costruttiva

UNITĂ&#x20AC; 1 â&#x20AC;˘ Dagli alimenti allâ&#x20AC;&#x2122;energia

Verifiche

Alimenti

uistic Laboratorio lingcialistico Lessico spe

Completa il cruciverba. 1 2

3 4 5

8 9

14 15 16

17 18

eten ze

Laboratorio

Orizzontali 2. Desiderio di assumere un determinato alimento, senza una reale necessità organica. 3. Processi biochimici e trasformazioni energetiche che avvengono a livello cellulare e rendono possibile la produzione di energia e lo svolgimento delle normali attività. 6. Utilizzazione da parte dell’organismo dei composti assunti con l’alimentazione. 7. Lo sono acqua, glucidi, lipidi e proteine. 9. Alimenti indispensabili dal punto di vista nutrizionale per la sopravvivenza dell’organismo. 11. Nutrienti che l’organismo non è in grado di sintetizzare a partire da altre molecole e che vanno assunti con la dieta. 12. Nutrienti necessari all’organismo in piccole quantità. 13. Molecola fondamentale del metabolismo cellulare. 14. Gesto volontario e consapevole di assumere cibo. 16. Si forma quando la cellula ha bisogno di energia dalla scissione di un composto altamente energetico. 17. Sostanza commestibile, gradevole e priva di effetti nocivi o tossici, che fornisce energia e composti utili e necessari per soddisfare le esigenze vitali.

MACROAREA 1 • I nutrienti

24 25

19. Trasformazioni e degradazioni delle macromolecole contenuto negli alimenti a livello dell’apparato digerente. 20. Sintesi, a partire da molecole semplici, di biomolecole più complesse indispensabili per lo svolgimento regolare dei processi plastici ed energetici dell’organismo. 21. Demolizione delle biomolecole complesse contenute negli alimenti in molecole più semplici. 22. Sazietà che si instaura nel periodo postprandiale e caratterizzata dall’assenza di fame tra un pasto e l’altro. 23. Molecole complesse assunte con gli alimenti e trasformate dall’organismo attraverso le reazioni metaboliche. 25. Rispondere al bisogno fisiologico della fame.

Verticali 1. Inizia con l’assunzione di cibo e termina poco dopo il pasto. 4. Passaggio dei nutrienti dall’intestino tenue al sangue attraverso le cellule intestinali. 5. Fonte energetica fondamentale per l’espletamento di ogni tipo di lavoro cellulare. 8. Forniscono energia all’organismo. 10. Sostanze non indispensabili, aggiunte al cibo per renderlo più palatabile o consumate per piacere. 15. Fornace metabolica nella quale confluiscono i prodotti del catabolismo glucidico, lipidico e proteico. 18. Eliminazione all’esterno dei prodotti terminali del metabolismo. 24. Stimolo dovuto a una reale carenza energetica che spinge a ingerire cibo in modo aspecifico.

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtĂ Compit

La classificazione di gamma Individua a quale gamma appartengono i seguenti alimenti. Gamma

Alimento

Gamma

........................... Minestrone surgelato

...........................

Cozze congelate

........................... Passata di pomodoro

...........................

Filetti di pesce al limone in atmosfera modificata

........................... Pere

...........................

Filetto di bovino adulto fresco

........................... Piadina pronta, in atmosfera modificata

...........................

Frutta essiccata

........................... Piselli surgelati

...........................

Frutta sciroppata

........................... Pizza pronta sottovuoto

...........................

Insalata pulita

........................... Scamone fresco

...........................

Lasagna pronte sottovuoto

........................... Spiedini di carne congelati

...........................

Latte a lunga conservazione

........................... Spigola fresca

...........................

Latte in polvere

........................... Spinaci lavati

...........................

Latte pastorizzato

........................... Tartare di pesce spada

...........................

Mais in scatola

........................... Trote fresche

...........................

Marmellata

........................... Uova

...........................

........................... Zucchine fresche

...........................

UNITĂ&#x20AC; 1 â&#x20AC;˘ Alimenti, nutrienti ed energia

eten ze

Mele

Laboratorio

Cous-cous pronto, in atmosfera protettiva

Alimento

usate dall’organismo per nutrirsi

ingeribili

commestibili

GLI ALIMENTI

con caratteristiche organolettiche gradevoli sono sostanze

sono classificati in base

con proprietà nutritive

prive di sostenze tossiche o velenose

disponibili

gruppo I – cereali e tuberi (glucidi complessi)

gruppo II – ortaggi e frutta fresca (vitamine)

gruppo III – latte e derivati (proteine ad alto valore biologico, calcio e fosforo) gruppo IV – carni, prodotti ittici, uova e legumi secchi (proteine ad alto/medio valore biologico, sali minerali, vitamine del gruppo B)

eten ze

Laboratorio

accessibili

gruppo V – grassi e oli da condimento (lipidi)

MACROAREA 1 • I nutrienti

cinque gruppi

concentrazione di princìpi alimentari

solidi stato fisico liquidi naturali disponibilità in natuta

naturali trasformati

consumabili da soli consumabili in miscela modalità d’uso consumabili crudi o cotti consumabili solo cotti

primari (acqua, carni, prodotti ittici, uova, latte, legumi, cereali, frutta e verdura, grassi e oli da condimento) rilevanza nutrizionale

accessori (erbe aromatiche, spezie, condimenti, dolci, bibite, bevande nervine e alcoliche)

alimenti di origine animale origine e categoria merceologica

alimenti di origine vegetale alimenti di origine minerale

fonti di glucidi (cereali e derivati, tuberi, zucchero e miele) alimenti con funzione energetica fonti di lipidi (frutta secca oleosa, oli e grassi da condimento) funzione nutrizionale prevalente fonti di proteine (carni, prodotti ittici, uova, latte e prodotti lattiero caseari, legumi secchi)

alimenti con funzione bioregolatrice

fonti di vitamine, sali minerali e composti bioattivi (frutta fresca, verdura e legumi freschi)

Laboratorio

alimenti con funzione plastica

I gamma (prodotti freschi o deperibili, come ortofrutta, prodotti ittici, carni) II gamma (prodotti in scatola e conserve, sottoposti a pastorizzazione, sterilizzazione, liofilizzazione e aggiunta di additivi) in III gamma (alimenti congelati e surgelati)

IV gamma (ortofrutticoli di pronto consumo)

V gamma (prodotti pre-cotti non surgelati, conservati sottovuoto o in atmosfera controllata)

UNITÀ 1 • Dagli alimenti all’energia

eten ze

manipolazione (classificazione di gamma)

IL METABOLISMO

è l’insieme di

si articola in

processi biochimici e trasformazioni energetiche

catabolismo

anabolismo

che avvengono a

con cui i

che si articola in

nutrienti organici

tre stadi

livello cellulare

e permettono

assunti con la produzione di energia

nel primo avvengono

nel secondo avviene

digestione e assorbimento dei nutrienti

la degradazione di

l’alimentazione lo svolgimento delle attività dell’organismo

sono degradati a

molecole più semplici

che viene l’energia

immagazzinata

attraverso

sotto forma di

reazioni di idrolisi e ossidazione

legami chimici

eten

come particolari molecole

Laboratorio

per estrarne

MACROAREA 1 • I nutrienti

processi plastici ed energetici dell’organismo

che sono indispensabili per lo svolgimento dei che consiste nella

sintesi

a partire da

molecole semplici

molecole complesse

energia che utilizza

molecole semplici

prodotte dalle reazioni cataboliche

nel terzo

glucidi semplici amminoacidi

gli intermedi metabolici a

intermedi metabolici (il più importante è l’acetil coenzima A)

confluiscono nel

attraverso

ciclo di Krebs

vie metaboliche specifiche (rispettivamente glicolisi, deaminazione e beta-ossidazione)

che estrae

acidi grassi

Laboratorio

tutta l’energia

attraverso

reazioni di ossidoriduzione

ADP (adenosina di-fosfato)

quando

l’organismo ha bisogno di energia

un gruppo fosfato con liberazione di

che viene degradato a

energia

UNITÀ 1 • Dagli alimenti all’energia

eten ze

ATP (adenosina tri-fosfato)

I glucidi

Che cosa sono i glucidi

I glucidi sono i nutrienti reperibili in maggior quantità perché costituiscono una parte preponderante della struttura organica di tutti i vegetali e, per questo, rappresentano da sempre la principale fonte alimentare di energia di molte popolazioni. Dal punto di vista chimico, i glucidi sono una classe eterogenea di composti ternari, cioè molecole formate da tre elementi chimici. Sono costituiti infatti da carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O) in rapporto di 1:2:1. La loro formula generale è: Cn(H2O)n che può essere svolta nella forma CnH2nOn nella quale il valore di n varia da 3 a 7. I glucidi sono caratterizzati dalla presenza di gruppi funzionali ossidrili (–OH) con l’aggiunta di:

MEMO!

• un gruppo aldeidico (–CHO) nei glucidi aldosi; • un gruppo chetonico (–CO) nei glucidi chetosi. Le molecole dei glucidi hanno la capacità di formare unità cicliche (cioè di richiudersi su sé stesse). Tali unità sono assai comuni in natura e possono unirsi tra loro a formare molecole di varia complessità.

idi, gli atomi di parte dei gluc or gi ag m la el N presenti nello ossigeno sono idrogeno e di no nella mota en to che pres or pp ra so es st r il quale i gluqua, motivo pe lecola dell’ac ati o idrati di dr oi anche carb cidi sono detti carbonio.

GUIDA ALLO STUDIO • • • • •

Che cosa sono i glucidi dal punto di vista chimico? Da quali elementi sono formati e in quale rapporto? Che cosa li caratterizza? Come si formano le unità cicliche? Che cosa possono costituire?

I GLUCIDI COSTITUISCONO UNA PARTE PREPONDERANTE DELLA CELLULA VEGETALE I GLUCIDI SONO COMPOSTI QUATERNARI

MACROAREA 1 • I nutrienti

V F V F

I GLUCIDI SONO FORMATI DA CARBONIO, OSSIGENO E IDROGENO IN RAPPORTO 2:2:1 I GLUCIDI ALDOSI PRESENTANO UN GRUPPO CHETONICO I GLUCIDI CHETOSI PRESENTANO PIÙ GRUPPI CHETONICI LE MOLECOLE GLUCIDICHE POSSONO FORMARE UNITÀ CICLICHE

V F V F V F V F

Come si classificano i glucidi

In base alla struttura e alla complessità delle molecole, i glucidi possono essere distinti in tre categorie: • monosaccaridi, che costituiscono l’unità di base ( monomero ) delle molecole più complesse; • oligosaccaridi, che sono costituiti da due a dieci unità costitutive e comprendono, quindi, i disaccaridi; • polisaccaridi, formati da più di dieci unità di base. Oligosaccaridi e polisaccaridi possono essere formati da più molecole di uno stesso monosaccaride (omosaccaridi) oppure da monosaccaridi diversi (eterosaccaridi). Dal punto di vista nutrizionale, i glucidi possono essere suddivisi in due categorie: • glucidi disponibili, quando sono digeriti e assorbiti nell’intestino tenue diventando utilizzabili a scopo energetico dal metabolismo cellulare; • glucidi non disponibili, quando non sono direttamente utilizzabili perché sono non digeribili, non assorbibili o non metabolizzabili e, transitando indigeriti nell’intestino tenue, diventano substrati per la flora batterica intestinale. In nutrizione monosaccaridi e disaccaridi sono indicati anche come glucidi semplici, mentre oligosaccaridi e polisaccaridi costituiscono i glucidi complessi. Tali definizioni non rispecchiano però il comportamento fisiologico delle diverse molecole.

Per monomero si intende una molecola semplice caratterizzata dalla presenza di gruppi funzionali che le consentono di combinarsi in una sequenza con altre molecole simili o identiche per costituire polimeri.

GUIDA ALLO STUDIO • Come si classificano i glucidi in base alla complessità delle molecole? • Da quanti monomeri sono formati monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi? • Che cosa differenzia gli omosaccaridi dagli eterosaccaridi? • Che cosa si intende per glucidi disponibili? • Quando i glucidi sono non disponibili? • Che cosa sono i glucidi semplici e complessi?

I MONOSACCARIDI SONO FORMATI DA: A UN MONOMERO B DUE MONOMERI GLI OLIGOSACCARIDI SONO FORMATI DA: A 2-10 MONOMERI B 2-5 MONOMERI I POLISACCARIDI SONO FORMATI DA: A ALMENO 20 MONOMERI B PIÙ DI DIECI MONOMERI I GLUCIDI DISPONIBILI: A SONO UTILIZZABILI A SCOPO ENERGETICO B NON APPORTANO ENERGIA I GLUCIDI NON DISPONIBILI: A NON SONO DIGERITI NÉ ASSORBITI B SONO DIGERITI NEL TENUE

Come si uniscono i monosaccaridi

I monosaccaridi si uniscono attraverso una reazione di condensazione, che fa perdere una molecola di acqua, mentre si scindono per idrolisi. Il legame che si forma fra due molecole di monosaccaridi è chiamato legame glicosidico e la sua diversa orientazione spaziale influenza molte proprietà del disaccaride che ne deriva: • il legame a-glicosidico, nel quale i due gruppi ossidrili (–OH) sono sotto il piano della molecola, caratterizza glucidi che possono essere digeriti e utilizzati da tutti gli organismi animali (essere umano incluso); • il legame b-glicosidico, nel quale i due gruppi ossidrili sono opposti rispetto al piano della molecola (l’uno sotto e l’altro sopra di esso), non è idrolizzabile dalla maggior parte degli organismi animali (erbivori esclusi), che sono privi dell’enzima specifico.

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa provocano le reazioni di condensazione e idrolisi? • Che cos’è il legame glicosidico e quali forme può assumere?

I MONOSACCARIDI SI UNISCONO ATTRAVERSO UNA REAZIONE DI: A IDROLISI B CONDENSAZIONE NEL LEGAME a-GLICOSIDICO I DUE GRUPPI OSSIDRILI: A SONO ENTRAMBI SOTTO IL PIANO DELLA MOLECOLA B SONO L’UNO SOPRA E L’ALTRO SOTTO IL PIANO DELLA MOLECOLA

UNITÀ 2 • I glucidi

Che cosa sono i monosaccaridi

Poiché i monosaccaridi sono formati da un solo monomero, costituiscono l’unità di base degli altri glucidi. Molti monosaccaridi sono solidi dall’aspetto cristallino e solubili in acqua. In soluzione acquosa, i monosaccaridi danno origine a forme cicliche della stessa molecola: possono formarsi così isomeri a (alfa) e b (beta), a seconda che il gruppo –OH del carbonio 1 sia, rispettivamente, sotto o sopra il piano della molecola. I monosaccaridi sono costituiti da atomi di carbonio in numero compreso fra tre e sette e, in base a tale caratteristica, sono distinti in: triosi (tre atomi), tetrosi (quattro atomi), pentosi (cinque atomi), esosi (sei atomi) e eptosi (sette atomi). Dal punto di vista biologico sono importanti:

Due composti sono isomeri quando hanno identica composizione ma presentano differente disposizione spaziale degli atomi e legami intermolecolari diversi. Hanno quindi la stessa formula bruta, ma presentano due diverse formule di struttura e, in alcuni casi, non solo hanno proprietà fisiche diverse, ma sono anche composti diversi dal punto di vista chimico.

• la gliceraldeide, un trioso importante in alcuni processi del metabolismo dei glucidi; • il ribosio, un pentoso costituente fondamentale degli acidi nucleici. Dal punto di vista nutrizionale i monosaccaridi più importanti sono invece gli esosi glucosio (aldoesoso), fruttosio (chetoesoso) e galattosio (aldoesoso). Questi composti hanno medesima formula bruta (C6H12O6) ma presentano una diversa formula di struttura: sono quindi isomeri.

Che cos’è il glucosio Il glucosio è introdotto come tale con gli alimenti o come costituente di altri glucidi ed è reso disponibile per l’assorbimento con i processi digestivi. Dal punto di vista nutrizionale ed energetico, è il monosaccaride più importante per l’organismo umano perché tutti i glucidi assunti con l’alimentazione sono assorbiti come monosaccaridi e trasformati in glucosio nel fegato. Inoltre, l’organismo umano è in grado di produrre glucosio nel fegato a partire dagli altri esosi o da alcuni amminoacidi attraverso un processo metabolico chiamato neoglucogenesi. Il glucosio si trova principalmente in alimenti di origine vegetale (frutta, miele), ma è presente anche in molti prodotti dell’industria alimentare in qualità di dolcificante. H

C 2

CH2OH

O H

H OH

α-glucosio

MACROAREA 1 • I nutrienti

CH2OH glucosio

β-glucosio

Che cos’è la glicemia La glicemia è il valore della concentrazione di glucosio nel sangue.

GUIDA ALLO STUDIO

Che cos’è il fruttosio Il fruttosio, che è assorbito più lentamente del glucosio e determina un incremento più moderato della glicemia ( Che cos’è la glicemia), è principalmente trasformato in glucosio nel fegato. È presente soprattutto nella frutta, nel miele e in altri prodotti vegetali. È largamente utilizzato dall’industria alimentare per il suo alto potere dolcificante. 1

CH2OH 2

CH2OH

• Che cosa sono i monosaccaridi? • Come si presentano molti di essi? • Che cosa formano in soluzione acquosa? • Come si classificano? • Quali monosaccaridi sono importanti dal punto di vista biologico e nutrizionale? • Che cos’è il glucosio? • Che cos’è il fruttosio? • Che cosa lo differenzia dal glucosio? • Che cos’è il galattosio? • Quali alimenti sono fonti alimentari di glucosio, fruttosio e galattosio?

HO OH

HO CH2OH

CH2OH

α-fruttosio

fruttosio

β-fruttosio

IN SOLUZIONE ACQUOSA I MONOSACCARIDI ORIGINANO FORME CICLICHE DELLA V F STESSA MOLECOLA

Che cos’è il galattosio Il galattosio non si trova in natura allo stato libero, ma è presente solo combinato con altri composti. In particolare, in combinazione con il glucosio, forma il lattosio (o zucchero del latte). Per essere utilizzato a scopo energetico è trasformato in glucosio nel fegato. H

C 2

CH2OH

O H

H OH

α-galattosio

V F

I MONOSACCARIDI POSSONO ESSERE DEMOLITI V F PER IDROLISI

I MONOSACCARIDI NON POSSIEDONO ISOMERI

CH2OH galattosio

I MONOSACCARIDI SONO CLASSIFICATI IN BASE AL NUMERO DI ATOMI V F DI IDROGENO IL GLUCOSIO È UN ALDOESOSO

V F

IL FRUTTOSIO E IL GALATTOSIO SONO CHETOESOSI

V F

TUTTI I GLUCIDI INTRODOTTI CON LA DIETA SONO TRASFORMATI V F IN FRUTTOSIO

β-galattosio

IL GLUCOSIO DETERMINA UN PIÙ MODERATO INCREMENTO DELLA GLICEMIA RISPETTO V F AL FRUTTOSIO IL GALATTOSIO È TRASFORMATO IN LATTOSIO NEL FEGATO V F LE FONTI ALIMENTARI DI MONOSACCARIDI SONO PRINCIPALMENTE V F FRUTTA E MIELE

UNITÀ 2 • I glucidi

Che cosa sono gli oligosaccaridi

Gli oligosaccaridi sono formati da due a dieci unità di monosaccaridi (monomeri). Si trovano in diversi alimenti di origine vegetale e, pur avendo per lo più scarso valore nutrizionale (alcuni di essi non sono disponibili per l’uomo), possono svolgere un importante ruolo bioattivo nell’organismo. Tra gli oligosaccaridi, hanno particolare rilievo i disaccaridi, che sono costituiti da due monosaccaridi. La reazione di sintesi dei disaccaridi può essere descritta come segue: 2 C6H12O6 C12H22O11 + H2O La formula bruta dei disaccaridi è quindi: C12H22O11 In generale, i disaccaridi sono solidi bianchi dall’aspetto cristallino, di sapore dolce e solubili in acqua. I più importanti disaccaridi alimentari sono il saccarosio, il maltosio e il lattosio.

Che cos’è il saccarosio Il saccarosio è il comune zucchero da tavola ed è costituito da una molecola di fruttosio e una di glucosio. Si trova in piccole quantità nella frutta e in alcuni ortaggi (ne sono particolarmente ricchi la barbabietola da zucchero e la canna da zucchero). Oltre che come conservante, è utilizzato comunemente in quantità variabili in bevande e prodotti dolci come dolcificante. CH2OH

CH2OH H

O H OH

H H

HO H

MACROAREA 1 • I nutrienti

CH2OH OH

MEMO!

oli (eritrolo, ccaridi polialc sa di e oon m I lattitolo) sonitolo, xilitolo, onibili a lisorbitolo, man sp di i glucidi non at er id ns co no o ener getico. mitato apport

Che cos’è il lattosio Il lattosio è presente solo nel latte dei mammiferi ed è costituito da una molecola di glucosio e una di galattosio. Attraverso l’azione di batteri lattici, il lattosio si trasforma in acido lattico: questa reazione è detta fermentazione lattica ed è fondamentale per la produzione di yogurt e formaggi. CH2OH

CH2OH

H OH

H H

Che cos’è il maltosio Il maltosio si forma per unione di due molecole di glucosio. Ha un significato alimentare molto limitato in quanto si trova in quantità discrete solo nei semi germinanti: è infatti lo zucchero del malto. Si forma anche nell’intestino dalla scissione enzimatica dell’amido. È usato nell’industria dolciaria, nella panificazione e nella produzione di bevande alcoliche (birra, whisky).

CH2OH O

H OH

CH2OH H

H OH

HO H

OH H

MEMO!

tescibile. ide non fermen ve esuc gl un è o id L’am e, de fermentazion Per attivare la iante macerazione, gered sere scisso (m ostatura) in maltosio. m minazione e am

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • •

Che cosa sono gli oligosaccaridi? Quali sono e In quali alimenti si trovano? Che cosa sono i disaccaridi e quali sono i più importanti? Che cos’è il saccarosio? Che cos’è il lattosio? Che cos’è il maltosio?

GLI OLIGOSACCARIDI SONO FORMATI DA ALMENO DIECI MONOSACCARIDI

V F

GLI OLIGOSACCARIDI SONO CONTENUTI NEGLI ALIMENTI DI ORIGINE VEGETALE

V F

I DISACCARIDI SONO COSTITUITI DA 2-5 MONOSACCARIDI

V F

I DISACCARIDI SONO SOLIDI BIANCHI DALL’ASPETTO CRISTALLINO

V F

IL SACCAROSIO È FORMATO DA DUE MOLECOLE DI GLUCOSIO

V F

IL MALTOSIO È FORMATO DA FRUTTOSIO E GLUCOSIO

V F

IL LATTOSIO È FORMATO DA FRUTTOSIO E GALATTOSIO

V F

IL MALTOSIO SI FORMA ANCHE DALLA SCISSIONE DELL’AMIDO

V F

UNITÀ 2 • I glucidi

Che cosa sono i polisaccaridi

I polisaccaridi sono polimeri costituiti dall’unione mediante legami glicosidici di più monosaccaridi (da venti-trenta fino a diverse migliaia). Se il monosaccaride costituente è sempre lo stesso si parla di omopolisaccaride, mentre se il polimero si forma dalla condensazione di monosaccaridi (o loro derivati) di differente natura si parla di eteropolisaccaride. In particolare, i polisaccaridi: • sono di origine animale o vegetale; • sono solidi senza una forma definita; • sono poco solubili o insolubili in acqua (per la presenza di un numero elevato di legami); • sono generalmente insapori; • sono scomponibili nei rispettivi monomeri costitutivi mediante idrolisi in soluzione acida e in presenza di specifici enzimi. I polisaccaridi che entrano nell’alimentazione umana sono polimeri del glucosio e sono distinguibili in: • polisaccaridi disponibili, che comprendono le molecole che svolgono una funzione di deposito di energia come l’amido nei vegetali e il glicogeno negli animali; • polisaccaridi non disponibili, definiti anche polisaccaridi non amidacei o fibra alimentare, che svolgono prevalentemente una funzione strutturale soprattutto negli organismi vegetali.

Che cos’è l’amido L’amido è una catena di molecole di glucosio e rappresenta la riserva glucidica delle cellule vegetali. Si trova sotto forma di grossi granuli nel citoplasma delle cellule dei semi delle piante (soprattutto cereali e legumi) nei tuberi, come le patate, e in molte radici. Dal punto di vista chimico è costituito da due tipi di polisaccaridi, l’amilosio e l’amilopectina, entrambi formati da molecole di glucosio unite con legami di tipo a-glicosidico. L’amilopectina è formata da 300 fino a 50.000 molecole unite in una struttura ramificata. È insolubile, anche se è in grado di incorporare molecole d’acqua nella sua struttura. L’amilosio è costituito da 50-300 molecole, che assumono una forma a spirale. Nel complesso, l’amido è pressoché insolubile e solamente in acqua calda dà origine alla salda d’amido, una sostanza gelatinosa usata nell’industria come agente addensante. Nell’alimentazione umana l’amido rappresenta la principale fonte di glucidi disponibili e si trova principalmente nei cereali, nelle radici, nei tuberi e nei legumi, così come nei prodotti trasformati che da essi derivano (pane, pasta, riso, polenta, cuscus, tapioca, biscotti, patate, fecola, farine). Per diverse ragioni una percentuale variabile di amido sfugge ai processi digestivi e può non essere assimilata: è definita “amido resistente” ed è classificata tra i glucidi non disponibili. 36

MACROAREA 1 • I nutrienti

O O O

O O

da molecole disposte a formare una spirale.

7 L’amilosio è costituito

O O

1 L’amilopectina è formata da molecole che assumono la forma di catene con diramazioni.

Che cos’è il glicogeno Il glicogeno è il polisaccaride di riserva dei tessuti animali (incluso l’uomo). È formato da migliaia di molecole di glucosio e ha una struttura molto più ramificata dell’amilopectina. Si forma per polimerizzazione di molecole di glucosio attraverso la glicogenosintesi ed è accumulato nei muscoli e nel fegato. Il glicogeno del fegato concorre alla regolazione della glicemia, mentre quello muscolare è utilizzato per produrre energia per la contrazione. Contrariamente all’amido, il glicogeno è tuttavia irrilevante dal punto di vista alimentare: infatti, con la morte, il glicogeno presente nei tessuti va incontro a rapida degradazione.

Quali sono i polisaccaridi non disponibili I polisaccaridi non disponibili comprendono una grande varietà di molecole, che possono essere distinte in polisaccaridi strutturali e polisaccaridi non amidacei di riserva. I polisaccaridi strutturali sono prevalentemente di origine vegetale. Questi composti, pur non essendo idrolizzati dagli enzimi digestivi umani, hanno comunque importanza come costituenti della fibra alimentare. I più rappresentati negli alimenti sono la cellulosa, le pectine e le emicellulose. La cellulosa è il principale costituente delle cellule vegetali, è insolubile e ha consistenza fibrosa. Le pectine sono polimeri lineari degli acidi glucuronico e galatturonico. Le emicellulose, che svolgono un ruolo di “collante” nelle pareti cellulari dei tessuti parzialmente lignificati, esistono in centinaia di tipologie, diverse per monosaccaride costitutivo, grado di ramificazione e caratteristiche dei legami. I polisaccaridi non amidacei di riserva sono rappresentati da glucomannani e galattomannani (gomma di guar), xiloglucani (soia), galattani (lupino) e inulina (ortaggi da bulbo, cicoria, topinambur). Esistono anche polisaccaridi non amidacei secreti dalle piante in risposta a traumi esterni (gomma arabica, gomma adragante, gomma mesquite) che sono largamente impiegati come additivi nell’industria alimentare per le loro proprietà addensanti.

MEMO!

ca sono coma origine botani sio in proAmidi di divers ilo am pectina e posti da amilo Tale propor zione deterbili. ido e modiporzioni varia ristiche dell’am mina le caratte stione e assorbimento: dige fica i tempi di orbimento del catena e l’ass l’idrolisi della infatti tanto ne deriva sono la quantità glucosio che è e or to maggi più veloci quan perché la ramificazione a di amilopectin rnisce una maggiore sua fo gli enzimi della molecol o da parte de cc ta at di ie perfic digestivi.

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa sono i polisaccaridi? • Quali caratteristiche presentano? • Da che cosa sono costituiti i polisaccaridi alimentari? • Come si classificano? • Che cos’è e da che cosa è formato l’amido? • Che cosa differenza l’amilosio dall’amilopectina? • Che cos’è il glicogeno e come si forma? • Che cosa rappresentano amido e glicogeno per l’organismo? • Quali composti sono classificati come polisaccaridi non disponibili?

I POLISACCARIDI ALIMENTARI SONO POLIMERI V F DEL FRUTTOSIO I POLISACCARIDI DISPONIBILI HANNO FUNZIONE DI DEPOSITO DI ENERGIA V F L’AMIDO È FORMATO DA MOLECOLE DI GLUCOSIO UNITE DA LEGAMI V F -GLICOSIDICI L’AMILOPECTINA HA FORMA A SPIRALE, L’AMILOSIO HA STRUTTURA V F RAMIFICATA L’AMILOSIO È SOLUBILE IN ACQUA CALDA, L’AMILOPECTINA È INSOLUBILE

UNITÀ 2 • I glucidi

V F

Come avvengono la digestione e l’assorbimento dei glucidi

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa avviene nella cavità orale? • Che cosa avviene nello stomaco? • Quale azione svolge l’alfa-amilasi pancreatica? • Che cosa avviene a carico dei disaccaridi?

La digestione dei glucidi complessi inizia nella bocca ad opera dell’alfaamilasi salivare (o ptialina), che scinde i polisaccaridi dell’amido cotto in catene più corte di oligosaccaridi (destrine) e in maltosio. L’azione di questo enzima sull’amido è tanto maggiore quanto più accurata è la masticazione e LA DIGESTIONE DEI GLUCIDI quanto più a lungo il cibo permane nel cavo orale. COMPLESSI INIZIA Nello stomaco l’alfa-amilasi salivare è inattivata dall’ambiente acido presenV NELLO STOMACO te nella cavità gastrica e la digestione dei glucidi è interrotta, anche se il pH L’ALFA-AMILASI SALIVARE acido dello stomaco può contribuire alla digestione dell’amido. SCINDE IL MALTOSIO Quando il chimo arriva nel duodeno (la prima porzione dell’intestino teE GLI ALTRI DISACCARIDI nue), gli oligosaccaridi e l’amido residuo sono scissi dall’amilasi pancreatiV IN MONOSACCARIDI ca in molecole di maltosio (disaccaride) e maltotrioso (trisaccaride). L’AZIONE DELL’AMILASI Il maltosio, il maltotrioso e gli altri disaccaridi introdotti con la dieta (saccaPANCREATICA È TANTO rosio, lattosio) sono scissi in monosaccaridi (glucosio, fruttosio, galattosio) MAGGIORE QUANTO non nel lume intestinale ma sugli enterociti dei villi intestinali, dove sono PIÙ ACCURATA È presenti enzimi specifici per ciascuno di essi (maltasi, saccarasi, lattasi, isoV LA MASTICAZIONE maltasi). NEL DUODENO L’AMILASI L’eventuale assenza o la carenza congenita o acquisita di uno di questi enPANCREATICA SCINDE zimi determina la mancata digestione del relativo disaccaride, con la comL’AMIDO IN MALTOSIO parsa di fenomeni di intolleranza con vomito, diarrea, distensione intestinaV E MALTORIOSO le: particolarmente diffusa è ad esempio l’intolleranza al lattosio, dovuta a un deficit assoluto o relativo di lattasi. I monosaccaridi invece non subiscono alcun processo La digestione dei glucidi digestivo e sono assorbiti senza subire modificazioni dai villi intestinali nel primo tratto del digiuno attraverso meccanismi:

Cavità orale

• di trasporto attivo, per glucosio e galattosio, tramite una specifica proteina trasportatrice accoppiata al sodio che richiede il consumo di energia sotto forma di ATP; • di trasporto passivo, come nel caso del fruttosio, cioè per diffusione facilitata attraverso la membrana cellulare, secondo un gradiente di concentrazione e senza utilizzo di energia. I monosaccaridi sono poi immessi nel circolo ematico e arrivano al fegato tramite la vena porta. Qui sono avviati alla glicolisi o immagazzinati sotto forma di glicogeno (glicogenosintesi) oppure sono reimmessi nel sangue per raggiungere le cellule degli altri tessuti e permetterne le attività metaboliche.

MACROAREA 1 • I nutrienti

Alfa-amilasi salivare

Scinde i polisaccaridi dell'amido in destrine (oligosaccaridi) e maltosio (disaccaride)

Duodeno

Amilasi pancreatica

Scinde l'amido residuo e le destrine in maltosio (disaccaride) e maltotrioso (trisaccaride)

Enterociti dei villi intestinali

Enzimi specifici (maltasi, saccarasi, lattasi, isomaltasi)

Scindono il maltotrioso, il maltosio e gli altri disaccaridi (saccarosio, lattosio) in monosaccaridi (glucosio, fruttosio, galattosio)

Quali funzioni svolgono i glucidi

I glucidi costituiscono solo l’1% circa del corpo umano e ricoprono un ruolo fondamentale all’interno dell’organismo. Svolgono una funzione energetica, sia come fonte di energia immediatamente utilizzabile dall’organismo (sotto forma di glucosio, con un rendimento di 4 kcal/g) sia come deposito di energia (glicogeno). A livello epatico i glucidi svolgono anche una funzione protettiva, in quanto consentono una corretta metabolizzazione dei grassi. La mancanza totale di glucidi porta infatti ad una incompleta ossidazione dei grassi con conseguente formazione di particolari molecole acide chiamate corpi chetonici. Particolari tipi di glucidi svolgono funzione plastica, essendo i costituenti degli acidi nucleici (il ribosio contenuto nell’RNA, il desossiribosio nel DNA) e delle membrane cellulari (sotto forma di glicoproteine e glicolipidi). Svolgono anche importanti funzioni fisiologiche e, sotto forma di fibra alimentare, aiutano a mantenere un buono stato di salute, contribuendo alla prevenzione di molte patologie (malattie cardiovascolari, diabete, tumori).

Come si svolge la funzione energetica La funzione energetica dei glucidi è svolta dal catabolismo del glucosio attraverso la glicolisi. L’uomo adulto necessita di circa 180 g al giorno di glucosio per soddisfare le richieste energetiche del cervello e dei globuli rossi. La quantità minima giornaliera di glucosio necessaria per evitare la chetosi (cioè l’accumulo nel sangue di corpi chetonici) è di 50-100 g. Quando le cellule necessitano di energia, il glicogeno accumulato nei muscoli e nel fegato (con il processo della glicogenosintesi) è progressivamente idrolizzato attraverso la glicogenolisi, fornendo molecole di glucosio che sono catabolizzate per produrre energia. Generalmente la glicogenolisi epatica mantiene i valori di glucosio nel sangue entro limiti normali e il muscolo impiega il glicogeno muscolare (che è utilizzato solo localmente e non contribuisce quindi alla determinazione della glicemia). Il fegato idrolizza il glicogeno a glucosio

Il fegato immagazzina il glucosio in forma di glicogeno

Glicogenosintesi

GUIDA ALLO STUDIO • Quale funzione prevalente assolvono i glucidi? • Quali altre funzioni assolvono? • Come si svolge la funzione energetica? • A quanto ammonta il fabbisogno giornaliero di glucosio? • Quanto glucosio si deve assumere per evitare la chetosi? • Che cos’è la glicogenolisi e che cosa impiega?

I GLUCIDI HANNO ESCLUSIVAMENTE FUNZIONE ENERGETICA DI PRONTO V F USO I GLUCIDI SVOLGONO ANCHE FUNZIONE PROTETTIVA IN QUANTO CONSENTONO UNA CORRETTA METABOLIZZAZIONE V F DELLE PROTEINE I GLUCIDI SONO TRA I COSTITUENTI DEGLI ACIDI NUCLEICI E DELLE MEMBRANE V F CELLULARI PER EVITARE LA CHETOSI SI DEVONO ASSUMERE ALMENO 180 G DI GLUCOSIO AL GIORNO

Glicogenolisi

V F

LA FIBRA ALIMENTARE AIUTA A MANTENERE UN BUONO V F STATO DI SALUTE Glucosio

LA GLICOGENOSINTESI CONSISTE NELL’IDROLISI DEL GLICOGENO A GLUCOSIO PER FORNIRE V F ENERGIA ALLE CELLULE

UNITÀ 2 • I glucidi

Che cos’è la fibra alimentare

La fibra alimentare è composta dai glucidi complessi che costituiscono le cellule vegetali e che hanno in comune la peculiarità di non essere digeriti nel canale alimentare umano per mancanza degli enzimi specifici. Questi composti, essendo non digeribili e quindi non disponibili, non sono assorbiti dall’intestino e, di conseguenza, sono eliminati dall’organismo. Pur avendo un valore energetico trascurabile o nullo, svolgono però importanti funzioni fisiologiche e metaboliche nel lume intestinale con effetti positivi sulla salute e rappresentano perciò una componente importante dell’alimentazione. Nella fibra alimentare si riconoscono due componenti, la fibra solubile e la fibra insolubile, che svolgono entrambe importantissime funzioni a carico dell’apparato digerente, regolandone le attività. Ad esempio, gli alimenti ricchi di fibra alimentare richiedono una lunga masticazione e favoriscono una maggiore produzione di saliva e di succhi digestivi agendo favorevolmente sulla digestione. Sono alimenti ricchi di fibra sia solubile sia insolubile la crusca di avena, l’avena integrale, l’orzo, i legumi, i kiwi, le patate, le melanzane e le carote.

Quali sono gli effetti della fibra solubile La fibra solubile è costituita da sostanze che, a contatto con i liquidi enterici, formano una massa gelatinosa: è rappresentata da pectine, gomme, mucillagini, inulina, oligosaccaridi e alcune emicellulose. Grazie al processo di gelificazione, queste sostanze trattengono le molecole di lipidi, colesterolo e glucosio. In tal modo la fibra solubile: • limita l’assorbimento a livello intestinale dei lipidi e del colesterolo e, quindi, contribuisce ad abbassare la colesterolemia; • rallenta l’assorbimento dei glucidi, diminuendo così l’indice glicemico e il carico glicemico del pasto e contribuendo a ridurre la glicemia. Inoltre, ritarda lo svuotamento gastrico e aumenta il volume del cibo ingerito, favorendo il senso di sazietà. Infine, agendo sull’attività della flora batterica intestinale, la fibra solubile aiuta la regolarità delle funzioni intestinali. Infatti, le fibre solubili sono fermentate

La fibra alimentare totale: classificazione e proprietà chimico-fisiche Oligosaccaridi

Oligofruttosio Oligoglucosio

Solubili

Oligogalattosio Fibra

Inulina

alimentare

Gomme

totale

Polisaccaridi

Mucillagini

non amidacei,

Polisaccaridi da alghe

sia strutturali

Pectine

sia non strutturali

Emicellulose Cellulosa

Lignina

L’indice glicemico L’indice glicemico (IG) misura la capacità di un glucide di modificare la glicemia: è quindi un indice sia della biodisponibilità del glucide sia del suo tasso di assorbimento.

MACROAREA 1 • I nutrienti

Solubili e insolubili Insolubili

dalla flora batterica intestinale, svolgendo un effetto prebiotico, cioè di stimolo selettivo di batteri utili per l’organismo. Questi processi di fermentazione permettono di mantenere nell’intestino un pH ottimale, che impedisce ai microrganismi nocivi di svilupparsi e di produrre cataboliti tossici implicati nello sviluppo del cancro del colon. La fibra solubile si trova principalmente nella frutta e nella verdura (specialmente in agrumi, pesche, albicocche, carciofi) e nei legumi.

Quali sono gli effetti della fibra insolubile La fibra insolubile è costituita da sostanze che tendono a trattenere liquidi, in particolare acqua, ed è rappresentata principalmente dalla cellulosa, insieme ad altri componenti tra i quali la lignina e alcune emicellulose. Grazie alla capacità di trattenere acqua, la fibra insolubile favorisce l’eliminazione delle feci, perché provoca un aumento del loro volume e le ammorbidisce, stimolando l’azione peristaltica dell’intestino, con conseguente velocizzazione del transito intestinale e dell’evacuazione della massa fecale. Di conseguenza, previene la stitichezza, riduce il tempo di transito intestinale e ha una diretta azione lassativa, disintossicante e anticancerogena, perché diminuisce il contatto delle feci con le mucose. Contribuisce inoltre all’azione delle fibre solubili, ritardando lo svuotamento gastrico con aumento del senso di sazietà. Le fibre insolubili sono solo parzialmente fermentabili dalla flora batterica intestinale ma svolgono comunque una certa capacità prebiotica.

La fibra alimentare nell’apparato digerente Fibra solubile

Contenuta principalmente in frutta e verdura (agrumi, pesche, albicocche, carciofi) e legumi

Non digerita nell'intestino tenue

Totalmente fermentata nel colon

Non escreta

Fibra insolubile

Contenuta principalmente in cereali (integrali e crusca di frumento), insalate crude, frutta secca, legumi e castagne

Non digerita nell'intestino tenue

La fibra insolubile si trova principalmente nei cereali, specialmente in quelli integrali e nella crusca di frumento, nelle insalate crude, nella frutta secca, nei legumi e nelle castagne.

Quanta fibra alimentare va assunta L’assunzione raccomandata di fibra alimentare per l’adulto è di 2535 g al giorno. I LARN ritengono adeguato un apporto di fibra alimentare compreso tra 12,6 e 16,7 g ogni 1000 kcal di introito energetico (con un rapporto 3:1 tra fibre insolubili e solubili). La quantità di fibra consigliata nella dieta giornaliera è garantita con un consumo di cinque porzioni miste di frutta e ortaggi.

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Che cos’è la fibra alimentare e che cosa la caratterizza? Quali componenti sono riconosciuti nella fibra alimentare? Perché è importante assumere fibra alimentare? Che cos’è la fibra solubile? Quali funzioni svolge? Quali alimenti la contengono? Che cos’è la fibra insolubile? Quali funzioni svolge? Quali alimenti la contengono? A quanto ammonta l’apporto raccomandato di fibra alimentare in età adulta e pediatrica? • Come si può garantire un apporto adeguato di fibra alimentare?

LA FIBRA ALIMENTARE È COMPOSTA DAI GLUCIDI COMPLESSI CHE FORMANO LE CELLULE ANIMALI

V F

LA FIBRA ALIMENTARE NON È DIGERIBILE MA APPORTA ENERGIA

V F

LA FIBRA ALIMENTARE SVOLGE FUNZIONI CHE CONTRIBUISCONO A REGOLARE LE ATTIVITÀ DELL’APPARATO DIGERENTE

V F

LA FIBRA SOLUBILE FORMA A CONTATTO CON I LIQUIDI ENTERICI UNA MASSA GELATINOSA

V F

LA FIBRA SOLUBILE COMPRENDE PECTINE E GOMME, QUELLA INSOLUBILE PRINCIPALMENTE CELLULOSA

V F

LA FIBRA SOLUBILE AGISCE SULLA REGOLAZIONE DEI LIVELLI EMATICI DI COLESTEROLO V F E GLUCOSIO LA FIBRA SOLUBILE E QUELLA INSOLUBILE AUMENTANO IL SENSO DI SAZIETÀ

V F

LA FIBRA SOLUBILE HA EFFETTO PREBIOTICO

V F

Non fermentata nel colon

Escreta

PER GARANTIRSI UN APPORTO ADEGUATO DI FIBRA ALIMENTARE SI DEVONO CONSUMARE SEI PORZIONI MISTE DI FRUTTA E VERDURA V F AL GIORNO

UNITÀ 2 • I glucidi

GUIDA ALLO STUDIO

Quali sono le fonti alimentari di glucidi

I glucidi sono assunti principalmente attraverso i vegetali sotto forma di amido (contenuto nei cereali e nei loro derivati, nei legumi e nelle patate). Anche i mono- e i disaccaridi sono contenuti prevalentemente in alimenti vegetali (soprattutto nella frutta). Il saccarosio costituisce invece il comune zucchero da tavola, ricavato dalla barbabietola o dalla canna da zucchero e comunemente usato nelle bevande e nei prodotti dolci. Anche alcuni alimenti di origine animale contengono zuccheri: il miele contiene fruttosio e glucosio, mentre il latte e i prodotti lattiero-caseari freschi o a media stagionatura apportano lattosio.

• Quali sono le fonti alimentari di glucidi semplici e complessi?

L’AMIDO È CONTENUTO NEL MIELE MONO- E DISACCARIDI SONO CONTENUTI NELLA FRUTTA IL SACCAROSIO È USATO NELLE BEVANDE DOLCI IL MIELE APPORTA FRUTTOSIO E GLUCOSIO

V F

V F V F V F

Quanti e quali glucidi vanno assunti

La carie dentaria

Le varie linee guida indicano come livello minimo di assunzione di glucidi il 50% delle calorie totali, con un’assunzione raccomandata che si assesta tra il 50 e il 65%. I LARN indicano un intervallo di riferimento compreso tra il 45% (inteso come introduzione minima, perché va sempre garantito un apporto minimo di 2 g/kg di peso corporeo al giorno in caso di regimi ipocalorici per prevenire la chetosi) e il 60% dell’apporto calorico giornaliero. Tale valore può essere incrementato al 65% in caso di attività fisica intensa. In ogni caso, è consigliabile mantenere la percentuale di calorie da glucidi intorno al valore medio dell’intervallo (50-55%). Inoltre, il fabbisogno glucidico quotidiano in una dieta equilibrata dovrebbe essere coperto prevalentemente da glucidi complessi (amido) e solo per il 10-15% da glucidi semplici. È infatti considerato un rischio per la salute un apporto superiore al 25%. L’assunzione eccessiva di glucidi semplici, ad esempio, favorisce la carie dentaria.

Quali sono gli effetti di un apporto insufficiente o eccessivo Un apporto glucidico insufficiente determina l’utilizzo delle proteine come fonte energetica provocando, da un lato, la perdita della massa muscolare e, dall’altro, un sovraccarico metabolico per il fegato e per i reni. Inoltre, si realizza una condizione di chetosi per la formazione dei corpi chetonici, utilizzati come fonte energetica da parte dei muscoli e del cervello in caso di assenza di glucosio. Un apporto glucidico insufficiente è responsabile di calo di peso e ritardi nella crescita, che possono portare, in situazioni estreme, ad una condizione nota con il nome di marasma, caratterizzato da atrofia di organi e tessuti con un decadimento completo dell’organismo. L’eccesso di glucidi favorisce invece l’aumento di peso fino all’obesità e l’insorgenza del diabete mellito in individui predisposti. Un basso consumo di fibra alimentare è stato messo invece in relazione con un maggior rischio di tumori del colon-retto. 42

MACROAREA 1 • I nutrienti

La carie dentaria si verifica in presenza di una riduzione del pH del cavo orale causata dall’attività dei batteri della placca dentaria.

GUIDA ALLO STUDIO • A quanto ammonta l’assunzione raccomandata di glucidi rispetto all’apporto energetico giornaliero? • Come dovrebbe essere ripartito l’apporto tra glucidi semplici e complessi? • Che cosa favoriscono la carenza e l’eccesso di glucidi?

L’APPORTO GLUCIDICO GIORNALIERO DOVREBBE ESSERE PARI AL 50-55% V F DELL’ENERGIA TOTALE L’APPORTO INSUFFICIENTE DI GLUCIDI PUÒ PROVOCARE CALO DI PESO E RITARDI V F NELLA CRESCITA L’ECCESSO DI GLUCIDI PUÒ PROVOCARE L’INSORGENZA V F DEL DIABETE MELLITO IL FABBISOGNO GLUCIDICO GIORNALIERO ANDREBBE COPERTO PER ALMENO IL 25% V F DA GLUCIDI SEMPLICI

I LARN per i glucidi Nei LARN, i livelli di assunzione di riferimento per i glucidi riguardano carboidrati totali, zuccheri e fibra alimentare.

ge a s s e me M

o H e k Ta

Che cosa sono i glucidi – I glucidi sono, dal punto di vista chimico, una classe eterogenea di composti ternari (formati da carbonio, idrogeno e ossigeno in rapporto di 1:2:1), con formula generale Cn(H2O)n. Sono caratterizzati dalla presenza di gruppi funzionali ossidrili (–OH), con l’aggiunta di un gruppo aldeidico (–CHO) nei glucidi aldosi o di un gruppo chetonico (–CO) nei glucidi chetosi. Come si classificano i glucidi – In base alla struttura e alla complessità delle molecole, i glucidi possono essere distinti in monosaccaridi (unità di base delle molecole più complesse), oligosaccaridi (da due a dieci unità costitutive) e polisaccaridi (più di dieci unità di base). Dal punto di vista nutrizionale sono distinti in glucidi disponibili e glucidi non disponibili. In nutrizione sono distinti anche in glucidi semplici (monosaccaridi e disaccaridi) e glucidi complessi (oligosaccaridi e polisaccaridi). Che cosa sono e come si uniscono i monosaccaridi – I monosaccaridi costituiscono l’unità di base degli altri glucidi. Sono costituiti da atomi di carbonio in numero compreso fra tre e sette, risultando distinti in: triosi (tre atomi), tetrosi (quattro atomi), pentosi (cinque atomi), esosi (sei atomi) e eptosi (sette atomi). Dal punto di vista nutrizionale i monosaccaridi più importanti sono gli esosi glucosio (aldoesoso), fruttosio (chetoesoso) e galattosio (aldoesoso), che hanno medesima formula bruta (C6H12O6) ma diversa formula di struttura (sono infatti isomeri). I monosaccaridi si uniscono attraverso una reazione di condensazione (con perdita di una molecola di acqua) e si scindono per idrolisi. Il legame che si forma tra due molecole è chiamato legame glicosidico, che può essere di tipo alfa (che caratterizza i glucidi che possono essere digeriti) o di tipo beta (che non è idrolizzabile dalla maggior parte degli organismi animali, erbivori esclusi). Che cosa sono gli oligosaccaridi – Gli oligosaccaridi sono formati da due a dieci unità di monosaccaridi. Tra di essi hanno particolare rilievo i disaccaridi (costituiti da due monosaccaridi), la cui reazione di sintesi è descritta dalla formula: 2 C6H12O6 C12H22O11 + H2O e che hanno la seguente formula bruta: C12H22O11. I più importanti disaccaridi alimentari sono il saccarosio (una molecola di fruttosio e una di glucosio), il maltosio (due molecole di glucosio) e il lattosio (una molecola di glucosio e una di galattosio). Che cosa sono i polisaccaridi – I polisaccaridi sono costituiti dall’unione di più monosaccaridi (da venti-trenta fino a diverse migliaia). Quelli che entrano nell’alimentazione umana sono polimeri del glucosio e sono distinguibili in polisaccaridi disponibili (molecole con funzione di deposito di energia come l’amido nei vegetali e il glicogeno negli animali) e polisaccaridi non disponibili (o fibra alimentare) con funzione prevalentemente strutturale soprattutto negli organismi vegetali. L’amido è costituito da amilosio e amilopectina, due polisaccaridi formati da molecole di glucosio unite con legami a-glicosidici, e rappresenta la principale fonte di glucidi disponibili (si trova principalmente nei cereali, nelle radici, nei tuberi e nei legumi).Il glicogeno è il polisaccaride di riserva dei tessuti animali (incluso l’uomo), formato per polimerizzazione di molecole di glucosio attraverso la glicogenosintesi e accumulato nei muscoli e nel fegato. I polisaccaridi non disponibili comprendono una grande varietà di molecole distinte in polisaccaridi strutturali (costituenti della fibra alimentare) e polisaccaridi non amidacei di riserva. Come avvengono la digestione e l’assorbimento dei glucidi – La digestione dei glucidi inizia nella bocca per effetto della a-amilasi salivare (o ptialina), che degrada l’amido cotto a maltosio e catene più corte di oligosaccaridi (destrine). Nel duodeno l’alfa-amilasi pancreatica scinde oligosaccaridi e amido residuo in maltosio e maltorioso). Le disaccaridasi del succo enterico scindono infine maltosio, maltotrioso e altri disaccaridi in monosaccaridi, che sono assorbiti nei villi intestinali. I monosaccaridi non subiscono alcun processo digestivo e sono assorbiti nel primo tratto del digiuno attraverso meccanismi di trasporto attivo (glucosio e galattosio) o di trasporto passivo (fruttosio). I monosaccaridi, una volta assorbiti, sono immessi nel circolo ematico e inviati, tramite la vena porta, al fegato, dove possono essere avviati alla glicolisi, immagazzinati sotto forma di glicogeno (glicogenosintesi) oppure sono reimmessi nel sangue per raggiungere le cellule degli altri tessuti. Quali funzioni svolgono i glucidi – I glucidi svolgono principalmente una funzione energetica, sia come fonte di energia immediatamente utilizzabile dall’organismo (sotto forma di glucosio, con un rendimento di 4 kcal/g) sia come deposito di energia (glicogeno). Tale funzione è svolta dal catabolismo del glucosio attraverso la glicolisi.

UNITÀ 2 • I glucidi

ge a s s e me M

o H e k Ta

Quando le cellule hanno bisogno di energia, il glicogeno accumulato nei muscoli e nel fegato con la glicogenosintesi è idrolizzato attraverso la glicogenolisi, fornendo molecole di glucosio che sono catabolizzate per produrre energia. A livello epatico i glucidi hanno anche funzione protettiva, in quanto consentono una corretta metabolizzazione dei grassi. Alcuni glucidi svolgono anche funzione plastica, come costituenti degli acidi nucleici (il ribosio contenuto nell’RNA, il desossiribosio nel DNA) e delle membrane cellulari (sotto forma di glicoproteine e glicolipidi). Svolgono anche importanti funzioni fisiologiche e, sotto forma di fibra alimentare, aiutano a mantenere un buono stato di salute. Che cos’è la fibra alimentare – La fibra alimentare è composta da glucidi complessi che non possono essere digeriti nel canale alimentare per mancanza degli enzimi specifici e che svolgono importanti funzioni fisiologiche e metaboliche nel lume intestinale con effetti positivi sulla salute. Nella fibra alimentare si riconoscono due componenti, la fibra solubile e la fibra insolubile, che svolgono entrambe importantissime funzioni a carico dell’apparato digerente, regolandone le attività. Sono alimenti ricchi di fibra sia solubile sia insolubile la crusca di avena, l’avena integrale, l’orzo, i legumi, i kiwi, le patate, le melanzane e le carote. L’assunzione raccomandata di fibra alimentare per l’adulto è di 25-35 g al giorno, garantiti dal consumo di cinque porzioni miste di frutta e ortaggi. Quali sono le fonti alimentari di glucidi – I glucidi sono assunti principalmente attraverso i vegetali sotto forma di amido (cereali e derivati, legumi e patate). Mono- e disaccaridi sono contenuti soprattutto nella frutta. Il miele contiene fruttosio e glucosio, mentre latte e prodotti lattiero-caseari freschi o a media stagionatura apportano lattosio. Il saccarosio costituisce il comune zucchero da tavola. Quanti e quali glucidi vanno assunti – Le diverse linee guida indicano livelli di assunzione raccomandata tra il 50 e il 65% (45-60% secondo i LARN). È consigliabile mantenere la percentuale di calorie da glucidi intorno al valore medio dell’intervallo (50-55%), coprendo il fabbisogno glucidico quotidiano prevalentemente con glucidi complessi (amido) e solo per il 10-15% con glucidi semplici (un apporto superiore al 25% è considerato un rischio per la salute). Un apporto glucidico insufficiente determina l’utilizzo delle proteine come fonte energetica con perdita della massa muscolare, sovraccarico metabolico per fegato e reni, formazione di corpi chetonici, calo di peso e ritardi nella crescita, che possono portare, in situazioni estreme, al marasma. L’eccesso di glucidi favorisce l’aumento di peso fino all’obesità e l’insorgenza del diabete mellito in individui predisposti. Un basso consumo di fibra alimentare è messo in relazione con un maggior rischio di tumori del colon-retto.

MACROAREA 1 • I nutrienti

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false.

UNITÀ 2 • I glucidi

Verifiche

1. I glucidi aldosi contengono un gruppo aldeidico, V F quelli chetosi un gruppo chetonico .............................................................................. .............................................................................. 2. Le molecole dei glucidi non possono formare V F unità cicliche .............................................................................. .............................................................................. 3. Gli omosaccaridi sono formati da molecole V F di uno stesso monosaccaride .............................................................................. .............................................................................. 4. I glucidi non disponibili diventano substrati V F per la flora batterica intestinale .............................................................................. .............................................................................. 5. I glucidi disponibili transitano indigeriti V F nell’intestino tenue .............................................................................. .............................................................................. 6. Tutti i glucidi assunti con l’alimentazione sono assorbiti come monosaccaridi V F e trasformati in glucosio nel fegato .............................................................................. .............................................................................. 7. Il fruttosio innalza la glicemia più velocemente V F del saccarosio .............................................................................. .............................................................................. 8. Il galattosio si trova in natura esclusivamente V F allo stato libero .............................................................................. .............................................................................. 9. Il lattosio è formato da due molecole di glucosio V F .............................................................................. .............................................................................. 10. Glucosio, fruttosio e galattosio V F ono monosaccaridi esosi .............................................................................. .............................................................................. 11. Lo zucchero del malto è formato V F da due molecole di glucosio .............................................................................. .............................................................................. 12. Gli eteropolisaccaridi sono costituiti da molecole di monosaccaridi di diversa natura V F .............................................................................. ..............................................................................

13. I polisaccaridi che entrano nell’alimentazione V F umana sono polimeri del glucosio .............................................................................. .............................................................................. V F 14. L’amido è un glucide fermentescibile .............................................................................. .............................................................................. 15. I polisaccaridi strutturali sono V F prevalentemente di origine animale .............................................................................. .............................................................................. 16. Il glicogeno del fegato concorre V F alla regolazione della glicemia .............................................................................. .............................................................................. 17. Glucosio e galattosio sono assorbiti mediante V F meccanismi di trasporto attivo .............................................................................. .............................................................................. 18. La fibra insolubile viene digerita nell’intestino V F tenue .............................................................................. .............................................................................. 19. La fibra solubile rallenta l’assorbimento dei glucidi e riduce l’indice e il carico glicemico V F del pasto .............................................................................. .............................................................................. 20. Il glicogeno ha struttura più ramificata V F di quella dell’amilopectina .............................................................................. .............................................................................. 21. La fibra solubile non viene fermentata V F nel colon .............................................................................. .............................................................................. 22. L’umo adulto necessita giornalmente di 180 g V F di glucosio .............................................................................. .............................................................................. 23. La glicogenolisi idrolizza il glucosio per fornire molecole di glucosio da catabolizzare V F per produrre energia .............................................................................. .............................................................................. 24. La fibra insolubile è rappresentata V F principalmente dalla cellulosa .............................................................................. .............................................................................. 25. I glucidi hanno anche funzione protettiva V F a livello epatico .............................................................................. ..............................................................................

Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta. 1. I disaccaridi più importanti dal punto di vista nutrizionale sono: A glucosio, fruttosio e lattosio B saccarosio, maltosio e lattosio C glucosio, saccarosio e galattosio D amilosio, fruttosio e galattosio 2. I glucidi svolgono le seguenti funzioni: A funzioni bioregolatrice B energetica di riserva per l’organismo C energetica di pronto uso D strutturale o plastica 3. Il saccarosio è costituito da: A una molecola di fruttosio e una di glucosio B tre molecole di glucosio C due molecole di fruttosio e una di glucosio D una molecola di fruttosio e una di galattosio 4. I glucidi forniscono: A 7 kcal/g B 4 kcal/g C 4 kcal/100 g D 9 kcal/g 5. In una dieta equilibrata i glucidi complessi dovrebbero rappresentare: A il 10-15% dell’energia totale B il 45-55% dell’energia totale C il 55-65% dell’energia totale D non più del 30% dell’energia totale 6. La fibra solubile è costituita da: A cellulose, emicellulose, lignina B pectine, gomme, lignina C pectine, gomme, mucillagini D cellulose, pectine, amido

Verifiche

7. La carenza di glucidi nell’alimentazione porta a: A formazione di corpi chetonici B utilizzo delle proteine come fonte energetica C decadimento delle condizioni dell’organismo D tutte le opzioni sono corrette 8. Il consumo di fibra consigliato è di: A circa 25-35 g al giorno nell’adulto B circa 50 g al giorno nell’adulto C circa 25-35 g ogni 1000 kcal nell’adulto D tutte le opzioni sono corrette

MACROAREA 1 • I nutrienti

9. L’amido è contenuto nei seguenti alimenti: A latte e zucchero da tavola B miele, formaggi e latte C frutta e verdura fresca D nessuna delle opzioni è corretta 10. L’assunzione massima giornaliera di glucidi semplici: A è del 25% delle calorie totali B è del 10-15% delle calorie totali C non deve superare il 10% delle calorie totali D nessuna delle opzioni è corretta

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false. 1. I glucidi sono composti ternari formati V F da carbonio, ossigeno e idrogeno .............................................................................. .............................................................................. V F 2. Il galattosio è lo zucchero del latte .............................................................................. .............................................................................. V F 3. Il saccarosio è un monosaccaride .............................................................................. .............................................................................. 4. Una reazione di condensazione consente l’unione di due monosaccaridi per formare V F un disaccaride .............................................................................. .............................................................................. 5. Il glicogeno è un polisaccaride che svolge una funzione di deposito V F di energia negli organismi vegetali .............................................................................. .............................................................................. 6. I glucidi non disponibili sono parzialmente V F assorbiti dall’uomo .............................................................................. .............................................................................. 7. I disaccaridi non necessitano di processi digestivi perché sono assorbiti V F in quanto tali .............................................................................. .............................................................................. 8. La fibra alimentare consiste in un insieme di glucidi complessi di origine vegetale V F digeribili e assorbibili dall’uomo .............................................................................. ..............................................................................

9. I prodotti integrali, la crusca di frumento, le insalate crude e la frutta secca sono ricchi V F di fibra insolubile .............................................................................. .............................................................................. 10. La fibra alimentare può ridurre l’assorbimento V F di alcuni minerali .............................................................................. .............................................................................. 11. I legumi sono ricchi di fibra sia solubile V F sia insolubile .............................................................................. .............................................................................. 12. In una dieta equilibrata i glucidi dovrebbero V F rappresentare il 50-55 % dell’energia totale .............................................................................. .............................................................................. V F 13. La cellulosa fornisce all’uomo 4 kcal/g .............................................................................. .............................................................................. 14. L’assunzione giornaliera raccomandata V F di fibra è di 25-35 g .............................................................................. .............................................................................. 15. I glucidi aldosi presentano un gruppo V F chetonico .............................................................................. .............................................................................. 16. I disaccaridi sono scissi in monosaccaridi V F sugli enterociti dei villi intestinali .............................................................................. .............................................................................. 17. La carenza o l’assenza della disaccaridasi specifica determina la mancata digestione V F del relativo disaccaride .............................................................................. ..............................................................................

18. I monosaccaridi subiscono il medesimo V F processo digestivo dei disaccaridi .............................................................................. .............................................................................. 19. Nel legame -glicosidico i due gruppi ossidrili V F sono entrambi sotto il piano della molecola .............................................................................. .............................................................................. 20. Tutti i monosaccaridi sono assorbiti mediante V F meccanismi di trasporto attivo .............................................................................. .............................................................................. 21. I glucidi che possono essere digeriti V F sono uniti da legame -glicosidico .............................................................................. .............................................................................. V F 22. La fibra solubile ha effetto prebiotico .............................................................................. .............................................................................. 23. Dopo l’assorbimento i monosaccaridi V F sono inviati al fegato tramite la vena porta .............................................................................. .............................................................................. 24. Per garantirsi un apporto adeguato di fibra alimentare si devono consumare sei porzioni miste di frutta e verdura V F al giorno .............................................................................. .............................................................................. 25. I monosaccaridi giunti nel fegato sono immagazzinati tutti sotto forma V F di glicogeno .............................................................................. ..............................................................................

Verifiche UNITÀ 2 • I glucidi

uistic Laboratorio lingcialistico Lessico spe

Completa il cruciverba.

3 4 5

7 8

11 12 13 14

eten ze

Laboratorio

Orizzontali 1. Il principale costituente delle cellule vegetali. 4. Glucidi formati da più di dieci unità di base. 6. Uno dei monosaccaridi che costituiscono il lattosio. 8. Glucidi formati da due unità di base. 15. Nella bocca scinde i polisaccaridi dell’amido cotto in catene più corte di oligosaccaridi e maltosio. 16. Processo che permette l’accumulo di glicogeno nei muscoli e nel fegato 19. Polisaccaride costituente dell’amido, solubile in acqua calda. 20. Glucidi formati da due a dieci unità di base.

MACROAREA 1 • I nutrienti

Verticali 2. Disaccaride formato da una molecola di fruttosio e una di glucosio. 3. Processo metabolico che nel fegato porta alla formazione di glucosio a partire da altri esosi o da alcuni amminoacidi. 5. Quella al lattosio è dovuta a un deficit assoluto o relativo di lattasi. 7. Polisaccaridi formati dalla condensazione di monosaccaridi o loro derivati di diversa natura. 9. Enzima che nel duodeno scinde oligosaccaridi e amido residuo in maltosio e maltotrioso. 10. Idrolisi del glicogeno che fornisce glucosio da catabolizzare per produrre energia.

11. Polisaccaride insolubile costituente dell’amido. 12. Polisaccaridi formati da uno stesso monosaccaride costituente. 13. Costituiscono l’unità di base delle molecole glucidiche complesse. 14. Legame glicosidico nel quale i due gruppi ossidrili sono sotto il piano della molecola. 17. Polisaccaride di riserva dei tessuti animali. 18. Monosaccaridi formati da sei atomi di carbonio.

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtĂ Compit

I glucidi assunti con la dieta Compila un diario alimentare di due giorni segnando alimenti e bevande introdotte. Utilizzando le Tabelle di composizione degli alimenti calcola la quota assunta di glucidi (distinguendo tra semplici e complessi) e di fibra.

Lâ&#x20AC;&#x2122;apporto glucidico di una ricetta Utilizzando le Tabelle di composizione degli alimenti, calcola la quota di glucidi (distinguendo tra semplici e complessi) di almeno quattro ricette a scelta. Scegli preparazioni diverse (primo piatto, secondo piatto, piatto unico, dolce).

Il contenuto di glucidi Utilizzando le Tabelle di composizione degli alimenti calcola quanto richiesto. 1. Contenuto di zuccheri in 25 g di biscotti frollini (codice alimento 000900) ............................................................................................................................................................................ 2. Contenuto di amido in 70 g di farina di mais (codice alimento 000260) ............................................................................................................................................................................ 3. Contenuto di carboidrati disponibili in 200 g di pere (codice alimento 007260) ............................................................................................................................................................................ 4. Contenuto di carboidrati disponibili in 170 g di carote crude (codice alimento 005150) ............................................................................................................................................................................ 5. Contenuto di carboidrati disponibili in 35 g di fagioli secchi crudi (codice alimento 004100)

Laboratorio

UNITĂ&#x20AC; 2 â&#x20AC;˘ I glucidi

eten ze

............................................................................................................................................................................

I GLUCIDI

sono distinti in nutrizione in

sono

sono classificati in base a

composti ternari

struttura e complessità delle molecole

glucidi semplici (monosaccaridi e disaccaridi)

formati da

in glucidi complessi (oligosaccaridi e polisaccaridi)

carbonio idrogeno ossigeno

monosaccaridi (unità di base)

sono caratterizzati dalla presenza di

in rapporto di 1:2:1 gruppi funzionali ossidrili (–OH) con formula generale Cn(H2O)n

con l’aggiunta di

che costituiscono

che si unisco con un

che comprendono

l’unità di base degli altri glucidi

che si uniscono attraverso una

legame glicosidico

un gruppo aldeidico (–CHO)

un gruppo chetonico (–CO)

nei

glucidi aldosi

glucidi chetosi

atomi di carbonio in numero compreso fra tre e sette

che può essere di tipo reazione di condensazione (con perdita di una molecola di acqua)

e si scindono per glucosio idrolisi

medesima formula bruta che hanno

fruttosio

diversa formula di struttura galattosio in quanto sono

isomeri

eten ze

Laboratorio

che sono formati da

MACROAREA 1 • I nutrienti

glucidi disponibili

nei

alfa

glucidi non disponibili

nei

beta

funzione energetica

come

energia di pronto uso (glucosio, con un rendimento di 4 kcal/g) deposito di energia (glicogeno)

che è svolta dal

catabolismo del glucosio

attraverso la

in quanto consentono una funzione protettiva hanno funzione plastica

glicolisi

acidi nucleici (ribosio dell’RNA, desossiribosio del DNA)

corretta metabolizzazione dei grassi in qualità di costituenti di

membrane cellulari (sotto forma di glicoproteine e glicolipidi)

sono assunti sotto forma di devono rappresentare il amido (cereali e derivati, legumi e patate)

oligosaccaridi (2-10 unità costitutive)

monoe disaccaridi (frutta, miele, latte e prodotti lattiero caseari fresche o a media stagionatura, zucchero da tavola)

polisaccaridi (da 20 fino a diverse migliaia di unità di base)

che entrano nell’alimentazione umana in forma di

che sono distinguibili in

45-60% dell’energia totale

da coprire

prevalentemente con glucidi complessi (amido) solo per il 10-15% con glucidi semplici

polimeri del glucosio polisaccaridi non disponibili

che hanno

tra cui la

fibra muscolare disaccaridi (costituiti da due monosaccaridi)

da assumere in quantità di

tra i quali vi sono

25-35 g/die funzione di deposito di energia

maltosio (glucosio + glucosio)

come 5 porzioni miste di frutta e verdura

UNITÀ 2 • I glucidi

eten ze

amido (vegetali) glicogeno (animali)

attraverso il consumo di

saccarosio (fruttosio + glucosio)

lattosio (glucosio + galattosio)

Laboratorio

che comprendono i

polisaccaridi disponibili

I lipidi

Che cosa sono i lipidi

I lipidi (o grassi) sono composti ternari formati da atomi di carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O), ai quali si aggiungono, in alcuni casi, anche altri elementi, come fosforo (P) e azoto (N). Costituiscono un gruppo di molecole organiche diverse per struttura e ruolo metabolico, ma accomunate dalle seguenti caratteristiche chimico-fisiche: • non sono solubili in acqua (idrofobicità), caratteristica che li distingue da glucidi e proteine e che è importante per il ruolo che svolgono come componenti strutturali delle membrane cellulari; • sono solubili in solventi organici (acetone, etere, cloroformio); • hanno peso specifico inferiore a quello dell’acqua (quindi galleggiano); • sono untuosi al tatto e macchiano; • hanno un basso punto di fusione; • mescolati con acqua (emulsionati), assumono una consistenza pastosa e malleabile.

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa sono i lipidi? • Quali caratteristiche fisico-chimiche li accomunano?

I LIPIDI SEMPLICI SONO COMPOSTI QUATERNARI

V F

I LIPIDI SONO MOLECOLE INORGANICHE

V F

I LIPIDI SONO SOLUBILI IN ACQUA

V F

I LIPIDI GALLEGGIANO IN ACQUA PERCHÉ HANNO PESO SPECIFICO INFERIORE A QUELLO DELL’ACQUA

V F

I LIPIDI HANNO UN BASSO PUNTO DI FUSIONE

V F

MACROAREA 1 • I nutrienti

1 Una delle caratteristiche chimico-fisiche comuni ai lipidi è l’idrofobicità, cioè l’insolubilità in acqua.

Che cosa sono gli acidi grassi

Gli acidi grassi sono i componenti strutturali fondamentali dei lipidi (in particolare dei gliceridi e dei lipidi complessi). Sono catene più o meno lunghe di carbonio e idrogeno che: • sono solitamente lineari; • sono formate da un numero pari di atomi di carbonio, legati tra loro da legami covalenti non polari; • presentano un gruppo funzionale carbossilico (–COOH) ad un’estremità e un gruppo metilico (–CH3) all’estremità opposta.

Come si classificano Per convenzione, in base alla lunghezza della catena carboniosa (quindi al numero di atomi di carbonio) gli acidi grassi sono classificati in: • acidi grassi a catena corta (2-6 atomi di carbonio); • acidi grassi a catena media (8-12 atomi di carbonio); • acidi grassi a catena lunga (più di 12 atomi di carbonio). In base al tipo di legame carbonio-carbonio nella catena carboniosa, sono distinti invece in:

gruppo carbossilico C16:0 saturo (solo legami semplici) 16 atomi di carbonio

• acidi grassi saturi, se presentano solo legami semplici; i più diffusi negli alimenti sono l’acido laurico (a 12 atomi di carbonio), l’acido miristico (a 14 atomi di carbonio), l’acido palmitico (a 16 atomi di carbonio) e l’acido stearico (a 18 atomi di carbonio); • acidi grassi insaturi, se presentano uno (acidi grassi monoinsaturi, come l’acido oleico formato da 18 atomi di carbonio) o più doppi legami (acidi grassi polinsaturi, come l’acido linoleico e l’acido alfa-linolenico, entrambi a 18 atomi di carbonio, e l’acido arachidonico, a 20 atomi di carbonio).

acido palmitico

Quali sono gli effetti della diversa natura dei legami carbonio-carbonio

1 Acido palmitico.

OH C

La natura chimica dei legami nella catena carboniosa determina le caratteristiche chimico-fisiche e nutrizionali dei lipidi alimentari. A temperatura ambiente gli acidi grassi insaturi si trovano allo stato liquido e hanno punto di fusione inferiore a 20 °C (alcuni sono liquidi anche a temperature di poco superiori a 0 °C), mentre gli acidi grassi saturi si presentano allo stato solido e hanno punto di fusione superiore a 40 °C.

gruppo carbossilico C18:3 ω–3 il primo doppio legame è dopo 3 atomi di carbonio polinsaturo (3 doppi legami) 18 atomi di carbonio acido alfa-linolenico

3 L’olio di palma è ricco di acido palmitico, un acido grasso saturo a catena lunga.

1 Acido alfa-linolenico. Classificazione degli acidi grassi Lunghezza della catena carboniosa

Acidi grassi a catena corta (2-6 atomi di C)

Acidi grassi a catena media (8-12 atomi di C)

Acidi grassi a catena lunga (più di 12 atomi di C)

Legame carbonio-carbonio

Acidi grassi saturi (solo legami semplici)

Acidi grassi monoinsaturi (un doppio legame)

Acidi grassi polinsaturi (più di un doppio legame)

UNITÀ 3 • I lipidi

I lipidi di origine vegetale, ricchi di acidi grassi insaturi, entrano infatti nell’alimentazione umana sotto forma di oli (olio d’oliva e oli di semi), mentre i lipidi di origine animale (burro, panna, lardo, strutto) o contenuti in alimenti di origine animale (carne, frattaglie, insaccati, latte, prodotti lattiero-caseari, uova) sono normalmente solidi, in quanto ricchi di acidi grassi saturi. Anche alcuni oli tropicali (palma, cocco), particolarmente utilizzati nella preparazione dei prodotti da forno, sono però ricchi di acidi grassi saturi. In questi casi, si parla generalmente di grassi

Che cosa sono gli acidi grassi essenziali (AGE)

MEMO!

o essaturi posson Gli acidi grassi e ar tificialmente ch sere ottenuti an imenti industriaed attraverso proc della produzione so li, come nel ca a. della mar garin

Dal punto di vista chimico gli acidi grassi polinsaturi comprendono gli acidi grassi omega-3 w-3) e gli acidi grassi omega-6 (w-6). Tra questi acidi grassi figurano gli acidi grassi alfa-linolenico (18:3 w-3) e linoleico (18:2 w-6) che sono denominati acidi grassi essenziali (AGE) perché non sono sintetizzati dall’organismo umano e, quindi, devono essere introdotti obbligatoriamente con la dieta in quanto indispensabili per la normale fisiologia. Gli acidi grassi essenziali costituiscono i fosfolipidi delle membrane cellulari e sono i precursori di molecole con importanti attività biologiche (azione antinfiammatoria, importanti azioni a livello della pressione sanguigna e della contrazione dei muscoli lisci). Gli acidi grassi omega-6 sono presenti soprattutto negli oli vegetali (vinacciolo, soia, mais, girasole), mentre gli acidi grassi omega-3 si trovano principalmente nel pesce azzurro, nei semi di lino e nella frutta secca (noci). La nomenclatura degli acidi grassi rli secondo il ssibile indica po a si e ch bologia e MEMO! enclatura degli acidi grassi prleevpredesenza di doppi legami con ladosippmi legami di m no La io e l’eventua e n il numero e atomi di carbon mero di atomi di carbonio ce la posizion numero degli nu a) indica inve il eg m ca nsi(o di co in a io N ec on e gr al rb ra ca qu l’atomo di CN:n, nella iosa. La lette sa, rispetto al catena carbon tena carbonio inale. ca presenti nella rm lla te ne co e ili m et io lega uppo m del primo dopp onio 1, che è quello del gr carb derato come

Che cosa sono gli acidi grassi cis e trans Il doppio legame negli acidi grassi insaturi determina due possibili configurazioni: • cis, in cui gli atomi di idrogeno sono collocati dalla stessa parte rispetto al doppio legame; • trans, in cui gli atomi di idrogeno si trovano in posizione opposta rispetto al doppio legame. La configurazione cis o trans determina diverse caratteristiche della molecola: per esempio, il punto di fusione è maggiore negli isomeri trans ed essi assumono quindi caratteristiche simili agli acidi grassi saturi di uguale lunghezza. In natura, la maggior parte degli acidi grassi insaturi è presente nella struttura cis. Gli acidi grassi trans non sono sintetizzati dall’organismo umano e non sono essenziali.

MACROAREA 1 • I nutrienti

Oltre che con il nome comune (acido butirrico, stearico, palmitico, oleico), gli acidi grassi sono indicati in funzione del numero di atomi di carbonio e della presenza di doppi legami con la simbologia CN:n.

Si formano nello stomaco dei ruminanti e, quindi, piccolissime quote possono essere contenute nelle carni, nel latte e nei formaggi vaccini, rappresentando circa il 3-6% dei grassi totali. La maggior parte degli acidi grassi trans si forma invece durante i processi industriali di idrogenazione oppure durante il riscaldamento degli oli, principalmente a temperature superiori a 170 °C.

MEMO!

permette, idrogenazione La reazione di talizzatori che la facilitica in presenza di verso l’agre gli oli, attra ca ifi lid so saturano no, di e ch no i di idroge giunta di atom gli acidi grassi insaturi. i de i doppi legam strialmente sfruttato indu Il processo è a. ne di mar garin nella produzio

7 La frittura, soprattutto se non correttamente eseguita, può portare alla formazione di acidi grassi trans e di altri composti tossici per l’organismo.

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • • • • •

Che cosa sono gli acidi grassi? Che cosa li caratterizza? Come si classificano? Che cosa caratterizza gli oli? Che cosa caratterizza i grassi? Che cosa sono gli acidi grassi essenziali? Quali funzioni svolgono? In quali alimenti sono contenuti? Che cosa determina la diversa configurazione cis o trans?

GLI ACIDI GRASSI INSATURI HANNO PUNTO DI FUSIONE INFERIORE A 20 °C

V F

GLI ACIDI GRASSI SATURI SONO CONTENUTI IN ALIMENTI DI ORIGINE VEGETALE

V F

GLI ACIDI GRASSI ESSENZIALI COSTITUISCONO I FOSFOLIPIDI DELLE MEMBRANE CELLULARI

V F

GLI ACIDI GRASSI SONO CATENE FORMATE DA UN NUMERO DISPARI DI ATOMI DI CARBONIO

V F

NEGLI ISOMERI CIS GLI ATOMI DI IDROGENO SI TROVANO IN POSIZIONE OPPOSTA RISPETTO AL DOPPIO LEGAME

GLI ACIDI GRASSI A CATENA MEDIA SONO FORMATI DA 10-15 ATOMI DI CARBONIO

V F

GLI ISOMERI CIS HANNO PUNTO DI FUSIONE PIÙ ELEVATO

V F

GLI ACIDI GRASSI INSATURI NON PRESENTANO DOPPI LEGAMI C=C

V F

GLI ACIDI GRASSI TRANS SI FORMANO DURANTE I PROCESSI INDUSTRIALI DI IDROGENAZIONE

V F

UNITÀ 3 • I lipidi

Come si classificano i lipidi

In base alla composizione chimica, i lipidi sono classificati in: • lipidi semplici, che sono costituiti soltanto da carbonio, idrogeno e ossigeno e comprendono i gliceridi, gli steroidi e le cere (queste ultime tuttavia non rientrano nell’alimentazione umana); • lipidi complessi, che sono formati, oltre che da carbonio, idrogeno e ossigeno, anche da altri componenti chimici come glucidi (glicolipidi), proteine (lipoproteine) e acido fosforico (fosfolipidi). In base alla funzione fisiologica che assolvono, i lipidi sono distinti invece in: • lipidi strutturali, presenti in elevata concentrazione nelle membrane cellulari e nel cervello e costituiti prevalentemente da fosfolipidi, glicolipidi e steroidi; • lipidi di deposito, che rappresentano una riserva di energia e si accumulano negli organismi animali (compreso quello umano) negli adipociti sotto forma di trigliceridi; nei vegetali si trovano prevalentemente nei semi ma anche in qualche frutto (come le olive). Circa il 98% dei lipidi presenti negli organismi viventi è rappresentato dai trigliceridi; il rimanente 2% di lipidi presenti negli animali è rappresentato da fosfolipidi, glicolipidi e colesterolo. In particolare, nell’organismo umano i lipidi rappresentano una percentuale dell’11,5% nel bambino e del 17% nell’adulto.

Che cosa sono i gliceridi

Gli adipociti (o lipociti o cellule adipose) sono le cellule che formano il tessuto adiposo e che sintetizzano, accumulano e cedono lipidi, che si agglomerano nel loro citoplasma formando una goccia centrale di dimensione via via maggiore.

I gliceridi (o acilgliceroli) sono lipidi semplici, prevalentemente con funzione energetica, costituiti da glicerolo e acidi grassi. Il glicerolo è un polialcol a tre atomi di carbonio, cioè ha tre gruppi funzionali ossidrili (–OH) ai quali si possono sostituire degli acidi grassi (uno per ciascun gruppo ossidrile) mediante una reazione di esterificazione, cioè una reazione di condensazione tra un acido e un alcol con la conseguente perdita di una molecola d’acqua (i gliceridi sono definiti infatti anche esteri del glicerolo con acidi grassi). Classificazione dei lipidi Composizione chimica

Lipidi semplici

Gliceridi

Steroidi

Funzione fisiologica

Lipidi complessi

Cere

MACROAREA 1 • I nutrienti

Glicolipidi

Lipoproteine

Lipidi di deposito

Lipidi strutturali

Fosfolipidi

Steroidi

Glicolipidi

Fosfolipidi

Trigliceridi

Mediante l’esterificazione, i gruppi funzionali –OH del glicerolo possono essere sostituiti da tre acidi grassi uguali, costituendo un gliceride puro, oppure da acidi grassi diversi, formando un gliceride misto. In base al numero di gruppi –OH sostituiti da acidi grassi, i gliceridi sono classificati in: • monogliceridi (un solo acido grasso); • digliceridi (due acidi grassi); • trigliceridi (tre acidi grassi).

MEMO!

I lipidi contenuti negli alimenti sono presenti, per il 90-98%, sotto forma di trigliceridi. O CH2

O R'

CH2

ificazione è verso all’ester ducendo Il processo in tro in e, idrolisi ch la reazione di alla liberaa rt po a, qu di ac una molecola i grassi. In id ac i olo e degl zione del glicer sica (KOH o a sostanza ba presenza di un reazione di a un isi diventa NaOH), l’idrol saponi. , che produce saponificazione

O esterificazione CH

OH + H

CH2

glicerolo

3 H2O + CH

R''

idrolisi

R''

O CH2

R'''

3 acidi grassi

acqua

R'''

trigliceride

Che cosa sono gli steroidi Gli steroidi sono lipidi semplici che derivano dallo sterano (ciclopentanoperidrofenantrene), una molecola complessa costituita da quattro strutture ad anello: tre a sei atomi di carbonio e una a cinque atomi. Per via della sua configurazione, la sua struttura è detta policiclica. Fra i vari steroidi spicca il gruppo degli steroli, distinti in fitosteroli e zoosteroli in base alla diversa origine, essendo prodotti rispettivamente da organismi vegetali o animali.

1 Sterano (ciclopentanoperidrofenantrene).

GUIDA ALLO STUDIO • Come sono classificati in lipidi in base alla composizione chimica? • Come sono classificati in lipidi in base alla funzione fisiologica? • Che cosa sono i gliceridi? • Come si formano? • Come sono classificati? • Che cosa sono gli steroidi? • Che cosa sono gli steroli e come si classificano?

I LIPIDI SEMPLICI SONO COMPOSTI TERNARI

V F

I LIPIDI COMPLESSI SONO FORMATI DA CARBONIO, IDROGENO, OSSIGENO E ALTRI COMPONENTI V F CHIMICI GLICOLIPIDI, FOSFOLIPIDI E LIPOPROTEINE SONO LIPIDI SEMPLICI

V F

I LIPIDI STRUTTURALI SONO PREVALENTEMENTE LIPIDI SEMPLICI

V F

I GLICERIDI SONO FORMATI DA GLICEROLO E DA 2-5 ACIDI GRASSI

V F

I TRIGLICERIDI SONO LIPIDI DI DEPOSITO

V F

GLICEROLO E ACIDI GRASSI SI UNISCONO MEDIANTE UNA REAZIONE DI SAPONIFICAZIONE

V F

I TRIGLICERIDI SONO I LIPIDI MAGGIORMENTE PRESENTI NEGLI ESSERI VIVENTI

V F

GLI STEROIDI SONO LIPIDI SEMPLICI CHE DERIVANO DALLO STERANO

V F

I FITOSTEROLI SONO PRESENTI NEGLI ORGANISMI ANIMALI

V F

UNITÀ 3 • I lipidi

Che cos’è il colesterolo

Il colesterolo è lo steroide più importante dal punto di vista nutrizionale e il più abbondante nel corpo umano. È infatti un costituente fondamentale della membrana cellulare di tutte le cellule animali. Inoltre, svolge svariate funzioni biochimiche: prende parte alla formazione degli acidi biliari, della vitamina D e degli ormoni steroidei (aldosterone, cortisone, cortisolo e gli ormoni sessuali testosterone, estradiolo, progesterone). Interviene inoltre nello sviluppo dei neuroni cerebrali e nel funzionamento e nello sviluppo della memoria. Il colesterolo può essere assunto con gli alimenti (colesterolo esogeno) o sintetizzato dai tessuti (colesterolo endogeno) a partire dall’acetil coenzima A (o acetil-CoA). La maggior parte del colesterolo endogeno è prodotta dalle cellule epatiche e poi trasferita attraverso il sangue a tutto l’organismo. La biosintesi del colesterolo è regolata dalla sua concentrazione intracellulare e, di conseguenza, è sintetizzato solo in caso di necessità: una elevata concentrazione cellulare di colesterolo ne blocca la sintesi e, quindi, la quantità di colesterolo sintetizzato è inversamente proporzionale alla quantità di colesterolo assunto con la dieta.

I chilomicroni raccolgono a livello dell’intestino tenue i trigliceridi e il colesterolo assunti con la dieta e rilasciano: • trigliceridi nel tessuto muscolare e adiposo; • colesterolo alimentare al fegato. Il colesterolo alimentare pertanto non entra in circolo ma è condotto al fegato, dove concorre a regolare la sintesi del colesterolo endogeno. Le lipoproteine a densità molto bassa (Very Low Density Lipoprotein o VLDL) sono sintetizzate dal fegato per trasportare i trigliceridi e il colesterolo prodotti nel fegato al tessuto adiposo. Le lipoproteine a bassa densità (Low Density Lipoprotein o LDL) trasportano il colesterolo dal fegato ai tessuti e, nel linguaggio comune, sono definite colesterolo “cattivo” perché, se presenti in quantità eccessive, favoriscono la formazione di placche di grasso (ateromi) che possono ostruire le arterie e provocare l’aterosclerosi. Le lipoproteine ad alta densità (High Density Lipoprotein o HDL) sono responsabili della rimozione del colesterolo in eccesso dai tessuti e del suo trasporto verso il fegato, dove sarà metabolizzato per formare i sali biliari. La corretta funzionalità di questo processo, definito “trasporto inverso del colesterolo”, è considerata altamente protettiva nei confronti dell’aterosclerosi perché rimuove parzialmente le placche di grasso. Per questo motivo, le HDL sono note come colesterolo “buono”.

Che cos’è la colesterolemia

(ad eccede acidi grassi en pr m co n no lla frazione di colesterolo so presente ne l colesterolo as gr La molecola di o id ac di olecola il 65% de zione di una m icato, che rappresenta circa rif er getica. te en es ne o io ol er nz st fu cole , non svolge di in qu e, ) re alimenta

MEMO!

Il colesterolo endogeno è prodotto dall’organismo adulto soprattutto nel fegato, in quantità di circa 1-2 g al giorno. Il colesterolo esogeno, cioè quello introdotto con gli alimenti, può arrivare fino a 300500 mg al giorno nella dieta dei Paesi industrializzati. Andrebbe però limitato a 300 mg/die. Il colesterolo in eccesso si accumula nei vasi sanguigni, portando alla formazione di placche aterosclerotiche che possono provocare l’occlusione dei vasi. In particolare, la condizione di ipercolesterolemia insorge quando la concentrazione di colesterolo totale (quindi sia buono sia cattivo) supera i 200 mg/dL. La colesterolemia è influenzata da diversi fattori: possono intervenire infatti componenti ereditarie, abitudinarie (il fumo, lo stress) e patologiche (diabete e ipertensione) che favoriscono l’accumulo di colesterolo. In genere, la colesterolemia è determinata anche dall’alimentazione.

Quali sono le fonti alimentari di colesterolo Come avviene il trasporto del colesterolo nel sangue Il colesterolo non è idrosolubile e, quindi, il suo trasporto all’interno del circolo sanguigno è coadiuvato dalle lipoproteine, che sono invece solubili in acqua. Le lipoproteine trasportano anche i trigliceridi, mentre gli acidi grassi liberi circolano nel sangue associati all’albumina (la principale proteina di trasporto plasmatica). Le lipoproteine presentano una composizione diversa a seconda del proprio ruolo. Si riconoscono in particolare i chilomicroni, le lipoproteine a densità molto bassa, le lipoproteine a bassa densità e le lipoproteine ad alta densità.

MACROAREA 1 • I nutrienti

Le fonti alimentari di colesterolo sono gli alimenti di origine animale, in particolare le frattaglie (cervello, fegato, rognone) e il tuorlo d’uovo, seguiti dai prodotti lattiero-caseari e dalle carni. Gli alimenti vegetali sono invece privi di colesterolo.

Come gli acidi grassi influenzano la colesterolemia La qualità degli acidi grassi assunti con la dieta contribuisce a determinare i livelli di colesterolemia. Gli acidi grassi saturi favoriscono il suo aumento e sono quindi aterogeni. Gli acidi grassi a catena corta e media non sembrano invece influenzarla. L’acido grasso sa-

LDL

Apolipoproteina

Estere del colesterolo

HDL

Colesterolo non esterificato Fosfolipide

Apolipoproteina

Estere del colesterolo

Fegato Colesterolo non esterificato

Fosfolipide

Trigliceride Tessuti periferici

turo stearico è convertito fisiologicamente nel corrispondente monoinsaturo acido oleico ed è considerato ad esso equivalente per gli effetti sul colesterolo. Gli acidi grassi trans abbassano invece i livelli di colesterolo HDL e innalzano quello LDL; sono particolarmente dannosi gli acidi grassi trans di origine industriale, essendo più stabili degli acidi grassi trans naturali. Gli acidi grassi insaturi hanno invece effetti positivi sulla colesterolemia, in particolare, gli acidi grassi polinsaturi omega-6. Gli acidi

Trigliceride

grassi monoinsaturi, e in particolare l’acido oleico, riducono invece i livelli di colesterolo LDL, senza modificare il colesterolo HDL, soprattutto se assunti in sostituzione degli acidi grassi saturi. Gli acidi grassi polinsaturi omega-3, infine, riducono i livelli plasmatici di trigliceridi e aumentano la fluidità del sangue svolgendo un’azione antitrombotica. Anche alcuni fitosteroli tendono a ridurre la colesterolemia perché competono con il colesterolo per l’assorbimento da parte degli enterociti e, quindi, ne limitano la captazione.

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • • • • • • • • • • • • •

Quali funzioni svolge il colesterolo? Che cos’è il colesterolo esogeno? Che cosa caratterizza la biosintesi del colesterolo? Che cos’è il colesterolo endogeno? Come avviene il trasporto del colesterolo nel sangue? Che cosa sono le lipoproteine e che cosa le caratterizza? Che cosa sono i chilomicroni e quale funzione svolgono? Che cosa sono le lipoproteine a densità molto bassa? Che cosa sono le lipoproteine a bassa densità? Che cosa sono le lipoproteine ad alta densità? Quanto colesterolo endogeno produce l’organismo giornalmente? A quanto ammonta l’apporto massimo raccomandato di colesterolo esogeno? Che cos’è la colesterolemia e da che cosa è influenzata? Quali sono le fonti alimentari di colesterolo? Quali effetti producono gli acidi grassi saturi a carico della colesterolemia? Perché gli acidi grassi trans sono dannosi? Quali effetti generano gli acidi grassi mono- e polinsaturi?

IL COLESTEROLO ESOGENO È ASSUNTO CON GLI ALIMENTI

V F

IL FEGATO SINTETIZZA LA MAGGIOR PARTE DEL COLESTEROLO ENDOGENO E LO TRASFERISCE ALLE CELLULE ATTRAVERSO V F IL SANGUE

IL COLESTEROLO È SINTETIZZATO A PARTIRE DALL’ACETIL COENZIMA A

V F

IL COLESTEROLO È INSOLUBILE IN ACQUA

V F

LE LIPOPROTEINE TRASPORTANO ACIDI GRASSI V F E COLESTEROLO I CHILOMICRONI RILASCIANO COLESTEROLO ALIMENTARE AL FEGATO

V F

LE LIPOPROTEINE LDL SONO INDIVIDUATE COME COLESTEROLO BUONO

V F

LE LIPOPROTEINE HDL TRASPORTANO COLESTEROLO DAL FEGATO AI TESSUTI

V F

L’ORGANISMO PRODUCE GIORNALMENTE FINO A 300 MG DI COLESTEROLO

V F

L’APPORTO DI COLESTEROLO NELLA DIETA OCCIDENTALE ARRIVA ANCHE A 500 MG/DIE

V F

LA COLESTEROLEMIA DIPENDE SOLTANTO DALL’ALIMENTAZIONE

V F

GLI ACIDI GRASSI SATURI ABBASSANO LA COLESTEROLEMIA

V F

GLI ACIDI GRASSI MONOINSATURI RIDUCONO IL COLESTEROLO LDL E INNALZANO QUELLO HDL

V F

UNITÀ 3 • I lipidi

Che cosa sono i glicolipidi I glicolipidi sono lipidi complessi costituiti da un componente glucidico (di solito glucosio o galattosio) e uno lipidico. Svolgono funzione plastica perché sono costituenti delle membrane cellulari e della mielina del sistema nervoso.

Che cosa sono i fosfolipidi I fosfolipidi sono lipidi complessi formati da una molecola di glicerolo legata, per esterificazione, a due molecole di acidi grassi e ad una molecola di acido fosforico, che presenta all’estremità una corta catena carboniosa polare, contenente spesso azoto. I fosfolipidi sono anfipatici, cioè possiedono due estremità dal comportamento opposto: la testa polare contenente il gruppo fosfato è idrofila (ovvero idrosolubile), mentre le code apolari (dove sono situati gli acidi grassi) sono idrofobe (cioè insolubili in acqua). Questa caratteristica li rende particolarmente idonei alla funzione plastica. Il 70% dei fosfolipidi presenti nel sangue è rappresentato dalla fosfatidilcolina (o lecitina), una sostanza con proprietà antiossidanti ed emulsionanti. È molto utilizzata in campo dietetico come integratore per la sua abbondanza di acidi grassi essenziali e come additivo in prodotti alimentari (in particolare nel cioccolato e nei gelati). È naturalmente presente nel tuorlo d’uovo, nel germe di grano, nel lievito e nell’olio di soia.

GUIDA ALLO STUDIO • Da che cosa sono formati i glicolipidi? • Quale funzione svolgono? • Che cosa sono i fosfolipidi? • Che cosa li caratterizza? • Quali funzione svolgono? • Che cos’è la fosfatidilcolina?

Testa idrofila

I GLICOLIPIDI SONO FORMATI DA UN COMPONENTE PROTEICO E UNO V F GLUCIDICO

Fosfolipide Membrana cellulare

Cellula

Proteina

1 Nelle membrane biologiche, i fosfolipidi si dispongono in doppio strato, con i gruppi idrofili rivolti verso le soluzioni acquose esterne e interne e le code idrofobe in posizione centrale verso l’interno della membrana.

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MACROAREA 1 • I nutrienti

I GLICOLIPIDI SONO TRA I COSTITUENTI DELLE V F MEMBRANE CELLULARI I FOSFOLIPIDI SONO FORMATI DA GLICEROLO LEGATO A DUE ACIDI GRASSI V F E ACIDO FOSFORICO I FOSFOLIPIDI HANNO TESTA POLARE E CODE APOLARI

V F

LA FOSFATIDILCOLINA HA PROPRIETÀ ANTIOSSIDANTI ED EMULSIONANTI

V F

Come avvengono la digestione e l’assorbimento dei lipidi

La digestione dei lipidi impiega più tempo rispetto a quella degli altri macronutrienti per via della loro natura idrofobica. Un pasto ricco di lipidi tende quindi a rallentare i processi digestivi.

In quali fasi si articola il processo digestivo dei lipidi La digestione dei lipidi inizia nella bocca ad opera della lipasi salivare, che comincia ad agire sui trigliceridi con acidi grassi a catena corta e media (fino a 10 atomi di carbonio). La lipasi salivare è acido-resistente e, quindi, continua ad agire anche nello stomaco, dove si aggiunge la lipasi gastrica. Si formano pertanto digliceridi e acidi grassi a catena corta liberi. In questa fase è digerita solo parzialmente una piccola quantità di grassi alimentari (non più del 10-20% del totale). La fase principale della digestione dei lipidi ha luogo nell’intestino e comincia nel duodeno (intestino tenue). I lipidi sono prima emulsionati ad opera della bile prodotta nel fegato, che contiene sali biliari e fosfolipidi, i quali hanno proprietà tensioattive e trasformano i lipidi in piccole goccioline (micelle), in modo da renderli più facilmente attaccabili dalla lipasi pancreatica. Questo enzima scinde i lipidi alimentari (trigliceridi) prima in digliceridi e poi in monogliceridi. Successivamente dai monogliceridi sono liberati acidi grassi e glicerolo. Il pancreas produce anche una fosfolipasi (che digerisce i fosfolipidi idrolizzando i gruppi fosforici) e una colesterolo-esterasi, che scinde gli esteri del colesterolo e delle vitamine liposolubili. La digestione dei lipidi Cavità orale Agisce sui trigliceridi con acidi grassi a catena corta e media (fino a 10 atomi di carbonio)

Lipasi salivare

Stomaco Lipasi salivare Lipasi gastrica

Si formano digliceridi e acidi grassi a catena corta liberi

Duodeno Bile (sali biliari e fosfolipidi) Lipasi pancreatica + Colipasi Fosfolipasi Colesterolo-esterasi

Emulsiona i lipidi e li trasforma in micelle Scinde i trigliceridi in digliceridi e poi in monogliceridi Idrolizza i gruppi fosforici dei fosfolipidiScinde gli esteri del colesterolo e delle vitamine liposolubili

MEMO!

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GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa caratterizza la digestione dei lipidi? • Quale caratteristica dei lipidi influenza in modo determinante la loro digestione? • Dove inizia la digestione dei lipidi? • Quali enzimi agiscono nello stomaco a carico dei lipidi e che cosa provocano? • Che cosa avviene nel duodeno? • Quali altri enzimi prodotti dal pancreas intervengono nel processo digestivo dei lipidi?

UN PASTO RICCO DI LIPIDI ACCELERA I PROCESSI V F DIGESTIVI NELLO STOMACO I TRIGLICERIDI SONO SCISSI IN DIGLICERIDI E ACIDI GRASSI A CATENA V F CORTA LIBERI NEL DUODENO I LIPIDI SONO EMULSIONATI DALLA LIPASI GASTRICA

V F

NEL DUODENO I LIPIDI SONO ATTACCATI DALLA LIPASI V F PANCREATICA LA FOSFOLIPASI PRODOTTA DAL PANCREAS IDROLIZZA I GRUPPI FOSFORICI V F DEI FOSFOLIPIDI

UNITÀ 3 • I lipidi

GUIDA ALLO STUDIO

Come avviene l’assorbimento dei lipidi Le molecole così prodotte sono assorbite dalle cellule della parete intestinale (enterociti) per diffusione semplice, sciogliendosi nel doppio strato lipidico della membrana cellulare e liberando i sali biliari. L’assorbimento dei grassi nell’uomo è praticamente completo nei primi 120 cm dell’intestino tenue e in una dieta equilibrata è assorbito il 90-95% dei lipidi introdotti con gli alimenti. Una volta entrati nel citoplasma degli enterociti, il percorso degli acidi grassi si differenzia a seconda della lunghezza della catena: • gli acidi grassi a catena corta e media e il glicerolo entrano direttamente nel circolo sanguigno e arrivano al fegato come acidi grassi liberi associati all’albumina tramite la vena porta; • gli acidi grassi a catena lunga sono riesterificati a trigliceridi negli enterociti e passano nel sistema linfatico sotto forma di chilomicroni e raggiungono il circolo sanguigno e cedono il materiale lipidico alle cellule, che lo utilizzano come fonte di energia, come materiale nei processi di sintesi o come riserva energetica.

Quali funzioni svolgono i lipidi

I lipidi facilitano il trasporto e l’assorbimento delle vitamine liposolubili e degli altri composti bioattivi liposolubili. Gli acidi grassi forniscono energia durante il loro catabolismo mitocondriale (beta-ossidazione) con una resa energetica di 9 kcal/g. Nell’uomo il catabolismo degli acidi grassi fornisce oltre la metà del fabbisogno energetico. Gli acidi grassi sono immagazzinati sotto forma di trigliceridi nelle cellule del tessuto adiposo, soprattutto quando la dieta fornisce una quantità di energia superiore a quella che è consumata, e costituiscono quindi una importante fonte energetica di riserva. Inoltre, il tessuto adiposo svolge anche un ruolo di isolante termico e di protezione meccanica. I lipidi svolgono quindi anche una funzione protettiva. Esterificati nei fosfolipidi, gli acidi grassi sono componenti fondamentali delle membrane cellulari, delle quali influenzano la fluidità e modulano la permeabilità. Inoltre, regolano l’attività di enzimi, recettori e canali ionici e sono i costituenti della guaina mielinica che costituisce le cellule nervose. Svolgono pertanto anche una funzione plastica. GUIDA ALLO STUDIO • Quali funzioni svolgono i lipidi? • Quale ruolo svolge il tessuto adiposo?

I LIPIDI FACILITANO L’ASSORBIMENTO DELLE VITAMINE LIPOSOLUBILI LA RESA ENERGETICA DEGLI ACIDI GRASSI È DI 4 KCAL/G GLI ACIDI GRASSI SONO IMMAGAZZINATI IN FORMA DI COLESTEROLO I TRIGLICERIDI IMMAGAZZINATI NEL TESSUTO ADIPOSO COSTITUISCONO UNA FONTE ENERGETICA DI RISERVA GLI ACIDI GRASSI HANNO ANCHE FUNZIONE PLASTICA

MACROAREA 1 • I nutrienti

V F V F V F V F V F

• Dove e come avviene l’assorbimento? • Quale percorso intraprendono gli acidi grassi?

GLI ACIDI GRASSI A CATENA CORTA E MEDIA E IL GLICEROLO SONO RIESTERIFICATI A TRIGLICERIDI V F NEGLI ENTEROCITI GLI ACIDI GRASSI A CATENA LUNGA PASSANO NEL SISTEMA LINFATICO SOTTO FORMA V F DI CHILOMICRONI LE MOLECOLE OTTENUTE DALLA DIGESTIONE DEI LIPIDI SONO ASSORBITE DAGLI ENTEROCITI PER V F DIFFUSIONE SEMPLICE

Quanti e quali lipidi vanno assunti

I lipidi svolgono un ruolo fondamentale per il mantenimento dello stato di salute e, per questo, non possono essere eliminati completamente dalla dieta. Le linee guida concordano infatti su un’assunzione ottimale che rappresenti il 25-30% delle chilocalorie totali di una dieta equilibrata. Valori inferiori o superiori sono correlati ad un peggioramento dello stato di salute. In particolare, gli acidi grassi saturi non devono superare il 30% dei lipidi totali ovvero non più dell’8-9% dell’apporto calorico giornaliero ( I LARN per i lipidi). Vanno preferiti gli acidi grassi insaturi, ovvero i lipidi di origine vegetale, in quanto consentono di prevenire le malattie cardiovascolari, che sono invece favorite dal colesterolo e dai lipidi di origine animale (che sono acidi grassi saturi): è raccomandabile una ripartizione di 2/3 di lipidi di origine vegetale e 1/3 di origine animale.

Che cosa provoca l’eccesso di lipidi L’eccesso di lipidi nella dieta può concorrere all’insorgenza del sovrappeso (fino all’obesità). La quantità e la qualità dei lipidi svolgono un ruolo importante nel definire il rischio di patologie cardiovascolari. Inoltre, l’eccesso di lipidi sembra aumentare il rischio di sviluppare alcuni tumori.

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MEMO!

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa raccomandano le linee guida riguardo all’assunzione di lipidi? • Come vanno ripartiti i lipidi per un’assunzione in linea con le linee guida? • Che cosa suggeriscono i LARN per i lipidi? • Quali sono gli effetti dell’eccesso di lipidi? • Quali rischi sono correlati alla quantità e alla qualità dei lipidi assunti con la dieta

II LIPIDI POSSONO ESSERE V F ELIMINATI DALLA DIETA L’ASSUNZIONE OTTIMALE DI LIPIDI È PARI AL 35-40% V F DELL’ENERGIA TOTALE IL FABBISOGNO LIPIDICO ANDREBBE COPERTO PER 2/3 DA LIPIDI ANIMALI E PER 1/3 DA LIPIDI V F VEGETALI GLI ACIDI GRASSI SATURI DOVREBBERO RAPPRESENTARE AL MASSIMO IL 15% DELL’APPORTO CALORICO V F GIORNALIERO L’ECCESSO DI LIPIDI CONCORRE ALL’INSORGENZA V F DEL SOVRAPPESO L’ECCESSO DI LIPIDI NON È CORRELATO CON UN AUMENTATO RISCHIO DI SVILUPPARE TUMORI V F GLI STATI CARENZIALI DI LIPIDI SONO MOLTO DIFFUSI

V F

LA QUANTITÀ E LA QUALITÀ DEI LIPIDI CONTRIBUISCONO A DETERMINARE IL RISCHIO V F CARDIOVASCOLARE

I LARN per i lipidi Nei LARN, i livelli di assunzione di riferimento per i lipidi sono espressi come Assunzione Adeguata (AI, Adeguate Intake), intervallo di riferimento per l’assunzione di macronutrienti (RI, Reference Intake) e obiettivi nutrizionali per la prevenzione (SDT, Suggested Dietary Target).

UNITÀ 3 • I lipidi

ge a s s e me M

o H e k Ta

Che cosa sono e come si classificano gli acidi grassi – Gli acidi grassi, i componenti strutturali fondamentali dei lipidi, sono catene, solitamente lineari, di carbonio e idrogeno che presentano un gruppo funzionale carbossilico (–COOH) ad un’estremità e un gruppo metilico (–CH3) all’estremità opposta. Sono formate da un numero pari di atomi di carbonio, legati tra loro da legami covalenti non polari. In base alla lunghezza della catena carboniosa sono classificati in: acidi grassi a catena corta (2-6 atomi di carbonio), acidi grassi a catena media (8-12 atomi di carbonio) e acidi grassi a catena lunga (più di 12 atomi di carbonio). In base alla natura del legame carboniocarbonio, sono distinti in acidi grassi saturi (solo legami semplici) e acidi grassi insaturi, se presentano uno (acidi grassi monoinsaturi) o più doppi legami (acidi grassi polinsaturi). La natura chimica di tale legame determina le caratteristiche chimico-fisiche e nutrizionali dei lipidi alimentari: gli acidi grassi insaturi, di cui sono ricchi gli oli vegetali, sono liquidi a temperatura ambiente e hanno punto di fusione inferiore a 20 °C; gli acidi grassi saturi, di cui sono ricchi i grassi animali, sono invece solidi e hanno punto di fusione superiore a 40 °C. Gli acidi grassi polinsaturi comprendono gli acidi grassi omega-3 (w-3, contenuti principalmente nel pesce azzurro, nei semi di lino e nelle noci) e gli acidi grassi omega-6 (w-6, contenuti soprattutto negli oli vegetali), tra i quali figurano gli acidi grassi -linolenico (18:3 w-3) e linoleico (18:2 w-6) che sono denominati acidi grassi essenziali (AGE). Il doppio legame determina anche due diverse configurazioni: negli isomeri cis gli atomi di idrogeno sono collocati dalla stessa parte rispetto al doppio legame, mentre negli isomeri trans gli atomi di idrogeno si trovano in posizione opposta rispetto al doppio legame. Gli acidi grassi trans non sono sintetizzati dall’organismo umano e non sono essenziali. Si formano principalmente durante i processi industriali di idrogenazione oppure durante il riscaldamento degli oli a temperature superiori a 170 °C.

Che cosa sono e come si classificano i lipidi – I lipidi (o grassi) sono composti ternari formati da carbonio, idrogeno e ossigeno, ai quali possono aggiungersi altri elementi (fosforo, azoto). In base alla composizione chimica, i lipidi sono classificati in lipidi semplici e lipidi complessi. I lipidi semplici sono costituiti soltanto da carbonio, idrogeno e ossigeno e comprendono gliceridi (che hanno funzione energetica e sono costituiti da glicerolo e acidi grassi uniti mediante una reazione di esterificazione e distinti in base al numero di acidi grassi in monogliceridi, digliceridi e trigliceridi), steroidi (che derivano dallo sterano e comprendono il gruppo degli steroli, distinti in base all’origine in fitosteroli e zoosteroli, tra i quali il principale è il colesterolo) e le cere (che non entrano nell’alimentazione umana). I lipidi complessi sono formati da carbonio, idrogeno, ossigeno e altri componenti chimici, come glucidi nei glicolipidi (che hanno funzione plastica in qualità di costituenti delle membrane cellulari e della mielina del sistema nervoso), proteine nelle lipoproteine e acido fosforico nei fosfolipidi (che hanno testa polare e code apolari e, per questo, sono idonei alla funzione plastica, formando le membrane biologiche). In base alla funzione fisiologica, i lipidi sono distinti in: lipidi strutturali (presenti nelle membrane cellulari e nel cervello e rappresentati principalmente da fosfolipidi, glicolipidi e steroidi) e lipidi di deposito (riserva di energia accumulata negli organismi animali negli adipociti sotto forma di trigliceridi). Che cos’è il colesterolo – Il colesterolo è lo steroide più importante dal punto di vista nutrizionale e il più abbondante nel corpo umano. Costituisce le membrane cellulari delle cellule animali e svolge svariate funzioni biochimiche. Può essere assunto con gli alimenti (colesterolo esogeno) o sintetizzato dai tessuti (colesterolo endogeno) a partire dall’acetil coenzima A (o acetil-CoA). La maggior parte del colesterolo endogeno è prodotta dal fegato e poi trasferita dal sangue a tutto l’organismo. Il colesterolo, non essendo idrosolubile, è trasportato nel circolo sanguigno dalle lipoproteine. Le lipoproteine a densità molto bassa (Very Low Density Lipoprotein o VLDL) sono sintetizzate dal fegato e trasportano trigliceridi e colesterolo prodotti nel fegato al tessuto adiposo. Le lipopro-

MACROAREA 1 • I nutrienti

teine a bassa densità (Low Density Lipoprotein o LDL) trasportano il colesterolo dal fegato ai tessuti e, nel linguaggio comune, sono definite colesterolo “cattivo” perché, in quantità eccessiva, favoriscono la formazione di placche di grasso nelle arterie. Le lipoproteine ad alta densità (High Density Lipoprotein o HDL) rimuovono il colesterolo in eccesso dai tessuti e lo trasportano al fegato e, per questo, sono note come colesterolo “buono”. Quando la concentrazione di colesterolo totale (HDL e LDL) supera i 200 mg/dL insorge l’ipercolesterolemia. La colesterolemia è influenzata da componenti ereditarie, abitudinarie e patologiche (diabete e ipertensione) e anche dall’alimentazione. La qualità degli acidi grassi assunti con la dieta contribuisce a determinare la colesterolemia: gli acidi grassi saturi favoriscono il suo aumento, gli acidi grassi trans abbassano i livelli di colesterolo HDL e innalzano quello LDL, gli acidi grassi insaturi la influenzano invece positivamente. Le fonti alimentari di colesterolo sono gli alimenti di origine animale (frattaglie, tuorlo d’uovo, prodotti lattiero-caseari e carni). Come avvengono la digestione e l’assorbimento dei lipidi – La digestione dei lipidi, che impiega più tempo rispetto a quella degli altri macronutrienti per via della loro natura idrofobica, inizia nella bocca ad opera della lipasi salivare, che agisce sui trigliceridi con acidi grassi a catena corta e media (fino a 10 atomi di carbonio). Nello stomaco si aggiunge la lipasi gastrica, che porta alla formazione di digliceridi e acidi grassi a catena corta liberi. Nel duodeno, l’effetto emulsionante della bile facilita l’azione della lipasi pancreatica, che può degradare i trigliceridi prima a digliceridi e poi a monogliceridi. Dai monogliceridi sono poi liberati acidi grassi e glicerolo. Le fosfolipasi del succo pancreatico agiscono a carico dei fosfolipidi, che liberano acidi grassi, mentre la colesteroloesterasi scinde gli esteri di colesterolo e vitamine liposolubili. L’assorbimento avviene per diffusione semplice nelle cellule della parete intestinale. Una volta giunti negli enterociti, gli acidi grassi a catena corta e media e il glicerolo sono convogliati al fegato attraverso la vena porta, mentre gli acidi grassi a catena lunga sono riesterificati a trigliceridi negli enterociti e passano nel sistema linfatico sotto forma di chilomicroni, che, dopo aver raggiunto il circolo sanguigno, cedono il materiale lipidico alle cellule. Quali funzioni svolgono i lipidi – I lipidi facilitano il trasporto e l’assorbimento delle vitamine liposolubili e degli altri composti bioattivi liposolubili. Gli acidi grassi hanno una resa energetica di 9 kcal/g e nell’uomo soddisfano oltre la metà del fabbisogno energetico. Inoltre, i trigliceridi accumulati negli adipociti costituiscono una fonte energetica di riserva. Il tessuto adiposo svolge anche una funzione protettiva. I lipidi hanno anche funzione plastica, come costituenti delle membrane cellulari e della guaina mielinica delle cellule nervose. Quanti e quali lipidi vanno assunti – I lipidi non possono essere eliminati completamente dalla dieta. L’assunzione ottimale dovrebbe rappresentare il 25-30% delle chilocalorie totali, con gli acidi grassi saturi al di sotto del 30% dei lipidi totali. Inoltre, è raccomandabile una ripartizione di 2/3 di lipidi di origine vegetale e 1/3 di origine animale. L’eccesso di lipidi nella dieta può concorrere all’insorgenza del sovrappeso (fino all’obesità). La quantità e la qualità dei lipidi svolgono un ruolo importante nel definire il rischio di patologie cardiovascolari.

UNITÀ 3 • I lipidi

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false.

Verifiche

1. Le principali fonti alimentari di acidi grassi omega-6 sono il pesce azzurro, i semi di lino V F e la frutta secca .............................................................................. .............................................................................. 2. Glicolipidi e fosfolipidi hanno funzione V F plastica .............................................................................. .............................................................................. 3. Il colesterolo partecipa alla formazione V F di acidi biliari e ormoni steroidei .............................................................................. .............................................................................. 4. Le lipoproteine LDL trasportano V F il colesterolo dal fegato ai tessuti .............................................................................. .............................................................................. 5. Gli acidi grassi saturi sono aterogeni, mentre quelli insaturi influenzano positivamente V F la colesterolemia .............................................................................. .............................................................................. 6. Il colesterolo interviene nel funzionamento V F e nello sviluppo della memoria .............................................................................. .............................................................................. 7. La lecitina, per le sue proprietà emulsionanti, è usata come additivo dall’industria V F alimentare .............................................................................. .............................................................................. 8. La digestione dei lipidi avviene ad opera V F delle lipasi salivare, gastrica e intestinale .............................................................................. .............................................................................. 9. Il colesterolo è sintetizzato solo in caso V F di necessità .............................................................................. .............................................................................. 10. Le lipoproteine HDL sono definite colesterolo V F “cattivo” .............................................................................. .............................................................................. 11. Nell’organismo umano i lipidi rappresentano una percentuale del 17% nell’adulto V F e dell’11,5% nel bambino .............................................................................. ..............................................................................

MACROAREA 1 • I nutrienti

12. Gli acidi grassi trans abbassano V F il colesterolo LDL e innalzano quello HDL .............................................................................. .............................................................................. 13. La maggior parte del colesterolo V F è sintetizzata dal fegato .............................................................................. .............................................................................. 14. Il colesterolo è sintetizzato a partire V F dall’acetil-CoA .............................................................................. .............................................................................. 15. I chilomicroni rilasciano colesterolo alimentare al fegato e trigliceridi al tessuto muscolare V F e adiposo .............................................................................. ..............................................................................

Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta. 1. I lipidi svolgono: A esclusivamente funzione energetica di pronto uso B esclusivamente funzione energetica di riserva C specialmente funzione strutturale D funzione energetica di riserva e funzione strutturale 2. I lipidi di deposito sono rappresentati da: A trigliceridi delle membrane cellulari B trigliceridi del tessuto adiposo C glicolipidi e fosfolipidi delle membrane cellulari D lipoproteine e steroidi del tessuto adiposo 3. La sigla 18:2 omega-6 identifica: A un acido grasso a 18 atomi di carbonio con 6 doppi legami B un acido grasso a 18 atomi di carbonio con 6 doppi legami di cui il primo in posizione 2 C un acido grasso a 6 atomi di carbonio con 2 doppi legami D un acido grasso a 18 atomi di carbonio con 2 doppi legami di cui il primo in posizione 6 4. La sigla 18:1 omega-9 identifica: A un acido monoinsaturo B un acido grasso saturo C un acido grasso polinsaturo D nessuna delle opzioni è corretta

5. Gli acidi grassi linolenico e linoleico: A sono denominati acidi grassi essenziali (AGE) B costituiscono i fosfolipidi, delle membrane cellulari C sono i precursori della sintesi delle prostaglandine D tutte le opzioni sono corrette 6. In una dieta equilibrata i lipidi devono rappresentare: A il 20-25 % dell’energia totale B il 40-60 % dell’energia totale C il 25-30 % dell’energia totale D il 15-25 % dell’energia totale 7. Per coprire il 30% di 2200 kcal sono necessari circa: A 73 g di lipidi B 125 g di lipidi C 55 g di lipidi D 45 g di lipidi 8. In una dieta equilibrata è raccomandata la seguente ripartizione dei lipidi A 1/2 di lipidi di origine vegetale e 1/2 di origine animale B 2/3 di lipidi origine animale e 1/3 di origine vegetale C 2/3 di lipidi di origine vegetale e 1/3 di origine animale D 1/4 di lipidi di origine vegetale e 3/4 di origine animale 9. In una dieta equilibrata gli acidi grassi saturi devono rappresentare: A il 15-20% dell’energia totale B il 6% dell’energia totale C il 25-30% dell’energia totale D non più del 10% dell’energia totale 10. Svolgono un ruolo protettivo nei confronti dell’aterosclerosi: A lipoproteine LDL B lipoproteine HDL C chilomicroni D nessuna delle opzioni è corretta.

Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false. 1. I lipidi sono componenti importanti V F delle membrane cellulari .............................................................................. ..............................................................................

UNITÀ 3 • I lipidi

Verifiche

Vero o falso

2. I trigliceridi sono costituiti da una molecola V F di glicerolo .............................................................................. .............................................................................. 3. I lipidi di deposito si accumulano nel tessuto adiposo sotto forma di fosfolipidi V F e glicolipidi .............................................................................. .............................................................................. 4. Gli acidi grassi sono catene carboniose V F con un gruppo funzionale amminico .............................................................................. .............................................................................. 5. L’acido oleico è un acido grasso V F polinsaturo .............................................................................. .............................................................................. 6. Un acido grasso con la sigla 18:0 V F è un acido grasso insaturo .............................................................................. .............................................................................. 7. Le lipoproteine trasportano colesterolo V F e trigliceridi nel sangue .............................................................................. .............................................................................. V F 8. I monogliceridi contengono due acidi grassi .............................................................................. .............................................................................. 9. L’acido oleico e l’acido palmitico V F non sono acidi grassi essenziali .............................................................................. .............................................................................. 10. Gli acidi grassi omega-6 sono presenti V F soprattutto negli oli vegetali .............................................................................. .............................................................................. 11. Gli acidi grassi insaturi sono liquidi V F a temperatura ambiente .............................................................................. .............................................................................. 12. Gli alimenti lipidici di origine vegetale sono normalV F mente solidi .............................................................................. .............................................................................. 13. La lecitina è contenuta nel tuorlo d’uovo, nel germe di grano, nel lievito V F e nell’olio di soia .............................................................................. .............................................................................. 14. Il colesterolo è presente solo negli alimenti V F di origine animale .............................................................................. ..............................................................................

Verifiche

15. Quando la colesterolemia supera i 100 mg/dL V F insorge una condizione di ipercolesterolemia .............................................................................. .............................................................................. 16. Il colesterolo è prodotto dall’organismo V F umano nel fegato .............................................................................. .............................................................................. V F 17. Il colesterolo è il precursore dell’insulina .............................................................................. .............................................................................. 18. Gli acidi grassi trans si formano normalmente durante tutti i processi di cottura V F degli alimenti .............................................................................. .............................................................................. 19. Gli acidi grassi a catena lunga sono trasportati nel sistema linfatico sotto forma V F di chilomicroni .............................................................................. .............................................................................. 20. La digestione dei lipidi è iniziata dalla lipasi pancreatica e terminata per l’azione V F dei sali biliari .............................................................................. .............................................................................. 21. I lipidi non sono solubili in acqua, V F nella quale galleggiano .............................................................................. .............................................................................. 22. La maggior parte degli acidi grassi cis si forma durante i processi industriali V F di idrogenazione .............................................................................. .............................................................................. 23. Gli acidi grassi insaturi hanno punto V F di fusione inferiore a 20 °C .............................................................................. .............................................................................. 24. I lipidi strutturali sono presenti in alte V F concentrazioni negli adipociti .............................................................................. ..............................................................................

MACROAREA 1 • I nutrienti

25. Un gliceride puro è formato da glicerolo V F e acidi grassi uguali .............................................................................. ..............................................................................

Domande a completamento Inserisci gli elementi mancanti, scegliendo tra quelli elencati. 3 4 12 18 Acetil coenzima A Acido lattico Adiposo Carbonio Cis Endogeno Energetica Esogeno

Esterificazione Glicerolo HDL Idrogenazione Idrogeno LDL Muscolare Ossigeno Plastica Trans Omega-6 Omega-3

1. La funzione più rilevante svolta dai lipidi è la funzione .................... di riserva: i trigliceridi sono accumulati nel tessuto ................................ . 2. Gli acidi grassi a catena lunga sono costituiti da più di .................... atomi di .................................... . 3. Negli isomeri .................... gli atomi di ...................... sono collocati dalla stessa parte rispetto al doppio legame mentre negli isomeri .................... si trovano in posizione opposta rispetto al doppio legame. 4. I trigliceridi sono costituiti da .............................. e ............................... acidi grassi legati con una reazione di .................... . 5. Il colesterolo ........................ è assunto con gli alimenti mentre quello .................... è sintetizzato a partire da .................... . 6. Gli acidi grassi trans abbassano i livelli di colesterolo .................................., mentre gli acidi grassi polinsaturi ................................ riducono i livelli di colesterolo ........................................ .

uistic Laboratorio lingcialistico Lessico spe

Completa il cruciverba. 1

2 4

3 5 6 7 8

13 14

15 16

17 18

19 20 21 22 23

24 25

UNITÀ 3 • I lipidi

eten ze

Verticali 1. Acidi grassi che presentano solo legami carbonio-carbonio semplici. 2. Il processo inverso all’esterificazione. 3. Lo sono i gliceridi formati da glicerolo e acidi grassi diversi tra loro. 4. Lipidi semplici che derivano dallo sterano. 5. Lipidi presenti in alte concentrazioni nelle membrane cellulari e nel cervello. 7. Reazione che permette di solidificare gli oli, sfruttata nella produzione di margarina. 9. Insorge quando la concentrazione di colesterolo totale nel sangue è superiore a 200 mg/dL. 12. Lo sono gli acidi grassi omega-6 e omega-3. 13. Acidi grassi in cui gli atomi di idrogeno sono disposti dalla stessa parte rispetto al doppio legame. 15. Lipoproteine che trasportano il colesterolo dal fegato ai tessuti. 16. La formano i lipidi mescolati con acqua. 18. Lipidi complessi formati da un componente glucidico e uno lipidico. 20. Rappresenta il 70% dei fosfolipidi presenti nel sangue. 24. Contiene sali biliari e fosfolipidi e nel duodeno emulsiona i lipidi.

Laboratorio

Orizzontali 6. Acidi grassi che si formano nei processi industriali di idrogenazione o per effetto dell’esposizione ad alte temperature. 8. Raccolgono a livello dell’intestino tenue i trigliceridi e il colesterolo. 10. Acidi grassi che presentano uno o più doppi legami carbonio-carbonio. 11. Reazione di condensazione tra un acido e un alcol con perdita di una molecola di acqua. 14. Enzima che nella bocca agisce a carico dei trigliceridi. 17. Sono note come colesterolo “buono”. 19. Rappresentano una riserva di energia per l’organismo animale, che li accumula negli adipociti. 21. Quello esogeno è assunto con gli alimenti, mentre quello endogeno è sintetizzato dai tessuti a partire dall’acetil-CoA. 22. Lipidi complessi formati anche da una molecola di acido fosforico. 23. Rappresentano il 90-98% dei lipidi contenuti negli alimenti. 25. Cellule che formano il tessuto adiposo e che sintetizzano, accumulano e cedono lipidi.

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtà Compit

Il contenuto di colesterolo Indica il contenuto in colesterolo dei seguenti alimenti (per 100 g di parte edibile), quindi mettili in ordine crescente. Fegato di bovino cotto Frittata Gelato alla crema Lardo Latte di capra Latte vaccino intero Maionese Oli vegetali

Olio di fegato di merluzzo Pancetta stesa Pasta all’uovo secca cotta Pasta integrale cotta e condita con ragù Pâté di fegato Prosciutto cotto Prosciutto crudo

Uovo intero Uovo, albume Uovo, tuorlo Yogurt intero Yogurt scremato

Alimento

Colesterolo in mg per 100 g

Alimento

Colesterolo in mg per 100 g

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ete mp n

Laboratorio

Bresaola Burro Cervello di bovino cotto Cioccolato al latte Cioccolato fondente Coppa Crema di nocciole e cacao Croissant

MACROAREA 1 • I nutrienti

Gli acidi grassi saturi e insaturi Indica se i seguenti acidi grassi sono saturi o insaturi, quindi riporta le principali fonti alimentari. Saturi

Saturo/Insaturo

Alimenti

Alfa-linolenico C18:3 w3

...............................

........................................................................................................

Arabico C20:0

...............................

........................................................................................................

Arachidonico C20:4 w6

...............................

........................................................................................................

Butirrico C4:0

...............................

........................................................................................................

Caprilico C8:0

...............................

........................................................................................................

Caprinico C10:0

...............................

........................................................................................................

Capronico C6:0

...............................

........................................................................................................

Laurico C12:0

...............................

........................................................................................................

Linoleico C18:2 w6

...............................

........................................................................................................

Miristico C14:0

...............................

........................................................................................................

Oleico C18:1 w9 (cis)

...............................

........................................................................................................

Palmitico C16:0

...............................

........................................................................................................

Stearico C18:0

...............................

........................................................................................................

Il contenuto di lipidi

8. Contenuto di colesterolo in un uovo di gallina intero di 60 g (codice alimento 181100)

Laboratorio

Utilizzando le Tabelle di composizione degli alimenti calcola quanto richiesto. I lipidi assunti con la dieta Compila un diario alimentare di due giorni segnando alimenti e bevande introdotte. Utilizzando le Tabelle di composizione degli alimenti calcola la quota assunta di lipidi (distinguendo se possibile le varie tipologie di acidi grassi) e di colesterolo.

Utilizzando le Tabelle di composizione degli alimenti, calcola la quota di lipidi (distinguendo se possibile le varie tipologie di acidi grassi) e di colesterolo di almeno quattro ricette a scelta. Scegli preparazioni diverse (primo piatto, secondo piatto, piatto unico, dolce).

UNITĂ&#x20AC; 3 â&#x20AC;˘ I lipidi

Lâ&#x20AC;&#x2122;apporto lipidico di una ricetta

eten ze

1. Contenuto di colesterolo in 15 g di burro (codice alimento 190010) 2. Contenuto di lipidi in 70 g di fontina (codice alimento 162020) 3. Contenuto di lipidi in 10 g di olio di girasole (codice alimento 009650) 4. Contenuto di colesterolo in 50 g di speck (codice alimento 110800) 5. Contenuto di lipidi in 50 g di parmigiano (codice alimento 166000) 6. Contenuto di lipidi in 60 g di croissant (codice alimento 002510) 7. Contenuto di colesterolo in 15 g di olio di mais (codice alimento 009660)

I LIPIDI

sono

hanno per componenti strutturali gli

sono classificati in base alla

composti ternari acidi grassi composizione chimica

formati da

in che sono

carbonio

che sono classificati in base alla

idrogeno lipidi semplici ossigeno lunghezza della catena carboniosa con l’eventuale aggiunta di

altri elementi (fosforo, azoto)

catene di carbonio e idrogeno

che presentano

che sono formate da

natura del legame carbonio-carbonio

acidi grassi saturi (solo legami semplici)

Laboratorio co

che sono legati tra loro da

carbonio, idrogeno e ossigeno

gliceridi

grassi animali acidi grassi insaturi

che sono

liquidi a temperatura ambiente

che hanno

punto di fusione inferiore a 20 °C

di cui sono ricchi gli oli vegetali

legami covalenti non polari

a loro volta distinti in

acidi grassi monoinsaturi (un solo doppio legame)

peten

acidi grassi a catena corta (2-6 atomi di carbonio)

che sono

solidi a temperatura ambiente

acidi grassi a catena media (8-12 atomi di carbonio)

che hanno

punto di fusione superiore a 40 °C

un gruppo metilico (–CH3) all’estremità opposta

che comprendono

un numero pari di atomi di carbonio un gruppo funzionale carbossilico (–COOH) ad un’estremità

che sono costituiti soltanto da

acidi grassi a catena lunga (più di 12 atomi di carbonio)

MACROAREA 1 • I nutrienti

di cui sono ricchi i

grassi animali

acidi grassi polinsaturi (più doppi legami)

comprendenti anche gli

che hanno

funzione plastica

lipidi strutturali

come costituenti di

che sono rappresentati principalmente da

fosfolipidi glicolipidi steroidi

lipidi di deposito funzione fisiologica

che sono una

con una resa energetica di

riserva di energia

membrane cellulari guaina mielinica delle cellule nervose

9 kcal/g

accumulata negli animali negli

adipociti che sono formati da

lipidi complessi

carbonio, idrogeno, ossigeno e altri componenti chimici

come

glucidi nei glicolipidi steroidi

che hanno che sono costituiti da

funzione energetica proteine nelle lipoproteine

glicerolo acidi grassi (da 1 a 3) acidi grassi in uniti mediante una

che derivano dallo sterano che comprendono gli

Laboratorio

che sono distinti in base al numero di

cere

acido fosforico nei fosfolipidi

steroli

monogliceridi distinti in base all’origine in

reazione di esterificazione

trigliceridi

tra i quali il principale è il fitosteroli

acidi grassi omega-3 (w-3 – pesce azzurro, semi di lino e noci)

colesterolo denominati acidi grassi essenziali (AGE)

UNITÀ 3 • I lipidi

eten ze

acidi grassi omega-6 (w-6 – oli vegetali)

zoosteroli

digliceridi

Le proteine

Che cosa sono le proteine

Le proteine (o protidi) sono composti organici quaternari, formati da carbonio (C), ossigeno (O), idrogeno (H) e azoto (N). Possono contenere anche elementi addizionali come zolfo (S), fosforo (P), zinco (Zn) e rame (Cu) in quantità variabili. Queste molecole organiche costituiscono l’impalcatura strutturale di tutte le cellule e svolgono importanti funzioni nella fisiologia cellulare e negli organismi. Sono la classe di molecole organiche più abbondante in tutti gli organismi viventi e, dopo l’acqua, sono i principali costituenti delle cellule animali e vegetali: rappresentano infatti oltre il 50% del peso secco delle cellule. Nell’organismo umano costituiscono il 15-20% del peso corporeo. GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa sono le proteine? • Quali funzioni svolgono? • Che cosa costituiscono?

LE PROTEINE SONO COMPOSTI INORGANICI

V F

LE PROTEINE SONO COMPOSTI QUATERNARI

V F

LE PROTEINE SONO NUTRIENTI ORGANICI AZOTATI

V F

LE PROTEINE SONO CONTENUTE NELLE CELLULE SIA ANIMALI SIA VEGETALI

V F

DOPO L’ACQUA LE PROTEINE SONO IL PRINCIPALE V F COSTITUENTE DELLE CELLULE LE PROTEINE RAPPRESENTANO IL 15-20% DEL PESO CORPOREO DELL’ORGANISMO UMANO

V F

LE PROTEINE SONO LE MOLECOLE INORGANICHE PIÙ ABBONDANTI NEGLI ORGANISMI VIVENTI

V F

MACROAREA 1 • I nutrienti

Che cosa sono gli amminoacidi

Le proteine sono macromolecole costituite da catene di amminoacidi. Viene propriamente definito proteina un polimero di almeno cinquanta unità, mentre molecole di dimensioni inferiori sono dette peptidi (oligopeptidi se composti da un numero di unità compreso fra due e dieci, polipeptidi se costituiti da almeno dieci fino a cinquanta unità). Gli amminoacidi sono dunque i monomeri, le unità costitutive fondamentali delle proteine. Sono caratterizzati dalla presenza di due gruppi funzionali, l’uno amminico (–NH2) e l’altro carbossilico (–COOH), entrambi uniti a uno stesso atomo di carbonio. Tale atomo di carbonio, a sua volta, è legato a un atomo di idrogeno (–H) e a un gruppo laterale (–R). Il gruppo laterale rappresenta la parte variabile, specifica per ciascun amminoacido e responsabile delle proprietà chimiche. Pur esistendo in natura almeno 200 diversi amminoacidi, sono stati isolati venti amminoacidi costitutivi, che nelle proteine si combinano in ordine diverso. Le possibili combinazioni sono numerosissime e le caratteristiche biologiche delle proteine derivate dalla polimerizzazione dipendono in gran parte dalla sequenza degli amminoacidi nella catena proteica. Gli amminoacidi si uniscono attraverso un legame, di tipo covalente, chiamato legame peptidico, nel quale l’azoto del gruppo amminico di un amminoacido si lega al carbonio del gruppo carbossilico dell’amminoacido adiacente, con la perdita di una molecola di acqua (reazione di condensazione). La rottura del legame peptidico avviene invece per idrolisi (proteolisi), che rompe progressivamente i legami nella catena per introduzione di una molecola di acqua, portando alla formazione di frammenti via via più piccoli, fino alla liberazione dei singoli amminoacidi.

7 La sequenza degli amminoacidi contribuisce a determinare le caratteristiche biologiche della proteina.

I venti amminoacidi costitutivi Gli amminoacidi costitutivi delle proteine sono venti e, per ciascuno di essi, sono indicati formula di struttura, simbolo a tre e a una lettera.

Come si classificano in base alla solubilità in acqua Dal punto di vista chimico, gli amminoacidi sono classificati in tre gruppi principali sulla base della polarità del gruppo laterale. La presenza o l’assenza di gruppi R polari determina infatti la natura idrofila o idrofoba della molecola proteica.

La polarità è la proprietà in base alla quale una molecola presenta una parziale carica positiva su una parte e una parziale carica negativa su una parte opposta.

1 Formula di struttura generale degli amminoacidi. 1 Il legame peptidico è di tipo covalente.

UNITÀ 4 • Le proteine

Come si classificano in base all’essenzialità Dal punto di vista nutrizionale gli amminoacidi sono distinti in base alla capacità dell’organismo di sintetizzarli: in normali condizioni fisiologiche l’organismo umano è infatti in grado di sintetizzare solo alcuni di essi, chiamati amminoacidi non essenziali, mentre non è in grado di produrre gli altri, che sono detti quindi amminoacidi essenziali e vanno introdotti con la dieta. In realtà, cisteina e tirosina, considerate non essenziali, sono anche definiti amminoacidi semiessenziali in quanto possono essere sintetizzate dall’organismo, a partire rispettivamente da metionina e fenilalanina.

Quali funzioni svolgono Gli amminoacidi sono utilizzati, in primo luogo, per la formazione delle proteine corporee e, in secondo luogo, per la sintesi di molecole azotate non proteiche. Infine, possono essere utilizzati come fonte energetica: forniscono infatti 4 kcal/g. La funzione energetica è secondaria e aumenta in situazioni di carenza nutrizionale, quando i glucidi assunti con la dieta sono insufficienti e in condizioni di digiuno.

Classificazione degli amminoacidi in base all’essenzialità Amminoacidi essenziali (nell'adulto: fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofano, valina; nei bambini anche arginina e istidina)

Amminoacidi semi-essenziali (cisteina e tirosina)

Amminoacidi condizionatamente essenziali (arginina, glicina, glutammina, prolina)

Amminoacidi non essenziali (alanina, asparagina, acido aspartico, acido glutammico, serina)

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • • •

Da che cosa sono costituite le proteine? Che cosa sono gli amminoacidi? Che cos’è il gruppo laterale? Quanti sono gli amminoacidi costitutivi? Come si uniscono gli amminoacidi? Come si rompe il legame tra amminoacidi? Come si classificano gli amminoacidi in base alla solubilità in acqua? • Che cosa sono gli amminoacidi essenziali? • Che cosa sono gli amminoacidi semi-essenziali? • Quali funzioni svolgono gli amminoacidi?

IL GRUPPO LATERALE È SPECIFICO PER CIASCUN AMMINOACIDO

V F

IL GRUPPO LATERALE DETERMINA LE PROPRIETÀ CHIMICHE DELL’AMMINOACIDO V F GLI AMMINOACIDI SI UNISCONO PER CONDENSAZIONE ATTRAVERSO UN LEGAME PROTEINICO

V F

GLI AMMINOACIDI SONO TUTTI SOLUBILI IN ACQUA

V F

LE PROTEINE SONO FORMATE DA ALMENO VENTI AMMINOACIDI

V F

GLI AMMINOACIDI SONO USATI PER LA SINTESI DELLE PROTEINE CORPOREE

V F

GLI AMMINOACIDI PRESENTANO DUE GRUPPI CARBOSSILICI E DUE GRUPPI AMMINICI

V F

GLI AMMINOACIDI NON SONO MAI USATI A SCOPO ENERGETICO

V F

GLI AMMINOACIDI SONO USATI ANCHE PER LA SINTESI DI MOLECOLE AZOTATE V F NON PROTEICHE

IL GRUPPO CARBOSSILICO E QUELLO AMMINICO SI UNISCONO A UNO STESSO ATOMO DI IDROGENO

MACROAREA 1 • I nutrienti

Quale organizzazione strutturale possono assumere le proteine

Le proteine sono macromolecole molto complesse che assumono innumerevoli forme sia bidimensionali sia tridimensionali: la forma spaziale assunta dalla proteina è strettamente associata alla sua funzionalità biologica in quanto ad ogni diversa organizzazione strutturale corrispondono specifiche proprietà chimiche e biologiche. Si riconoscono nelle proteine quattro livelli di organizzazione strutturale: le strutture primaria, secondaria, terziaria e quaternaria.

Che cos’è la struttura primaria La struttura primaria è costituita dalla sequenza lineare degli amminoacidi che compongono la proteina e rappresenta la catena polipeptidica. La sequenza amminoacidica di una proteina è definita dal DNA ed è specifica per ogni singola proteina. Dalla struttura primaria dipendono i livelli strutturali successivi.

Che cos’è la struttura secondaria La struttura secondaria rappresenta il ripiegamento della struttura primaria nello spazio in seguito ai legami ad idrogeno che si formano tra amminoacidi adiacenti nella struttura primaria. La catena di amminoacidi può avvolgersi in diversi modi, tra i quali quello a alfa-elica (una forma a spirale simile ad un cavatappi, la più frequente in natura) e quello a foglietto ripiegato o lamina beta (con una disposizione a fisarmonica). Struttura primaria

Struttura secondaria

Gly

Gly Leu Lys Val

Lys

Val

Ala

Leu Val

Lys His Lys Gly

Lys

Gly

His

Ala

Lys

7 La struttura primaria individua la sequenza Val

degli amminoacidi.

Lys

7 La struttura secondaria individua partico-

Pro

lari motivi strutturali, tra i quali quello ad a-elica e a fisarmonica.

UNITÀ 4 • Le proteine

Che cos’è la struttura terziaria La struttura terziaria descrive il ripiegamento nello spazio delle catene polipeptidiche. Essa è determinata da vari tipi di interazione che si realizzano tra i gruppi laterali degli amminoacidi.

Che cos’è la struttura quaternaria La struttura quaternaria è dovuta all’associazione di più catene proteiche, uguali o diverse tra loro. Solitamente, nell’organismo umano, queste proteine complesse svolgono funzioni enzimatiche o di trasporto: un esempio è l’emoglobina, la proteina che trasporta l’ossigeno nel sangue, formata da quattro sub-unità uguali a due a due (2 sub-unità alfa e 2 sub-unità beta). Struttura terziaria

Struttura quaternaria

7 La struttura terziaria rappresenta la forma tridimensionale della molecola proteica. 7 Nell’organismo umano la struttura quaternaria è assunta soprattutto da enzimi e proteine di trasporto.

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • •

A che cosa è legata la forma di una proteina? Che cos’è la struttura primaria? Che cosa dipende dalla struttura primaria? Che cosa si intende per struttura secondaria? Che cosa individua la struttura terziaria? Che cosa si intende per struttura quaternaria?

LE PROTEINE CHE NE SONO CONTRADDISTINTE SVOLGONO IN GENERE FUNZIONE ENZIMATICA O DI TRASPORTO:

RAPPRESENTA LA CATENA POLIPEPTIDICA:

INDIVIDUA LA SEQUENZA DI AMMINOACIDI:

A STRUTTURA PRIMARIA B STRUTTURA TERZIARIA

DESCRIVE IL RIPIEGAMENTO NELLO SPAZIO DELLE CATENE POLIPEPTIDICHE:

È DETERMINATA DA VARI TIPI DI INTERAZIONE CHE SI INSTAURANO TRA I GRUPPI LATERALI DEGLI AMMINOACIDI:

A STRUTTURA QUATERNARIA B STRUTTURA TERZIARIA

A STRUTTURA QUATERNARIA B STRUTTURA SECONDARIA

A STRUTTURA PRIMARIA B STRUTTURA TERZIARIA

DERIVA DALL’ASSOCIAZIONE DI PIÙ CATENE PROTEICHE UGUALI O DIVERSE:

È DEFINITA DAL DNA:

A STRUTTURA SECONDARIA B STRUTTURA QUATERNARIA

A STRUTTURA PRIMARIA B STRUTTURA TERZIARIA

MACROAREA 1 • I nutrienti

Come si classificano le proteine

7 L’emoglobina è un’eteroproteina globulare con funzione di trasporto.

Le proteine possono essere classificate in base a diversi criteri, quali la composizione chimica, la forma, la funzione e il valore nutrizionale. Classificazione delle proteine Composizione chimica

Forma

Funzione

Valore nutrizionale

Proteine strutturali Proteine di trasporto Omoproteine

Proteine fibrose

Proteine ad alto valore biologico

Proteine biocatalitiche (enzimi) Proteine contrattili

Proteine a medio valore biologico

Proteine regolatrici Eteroproteine

Proteine globulari Ormoni Anticorpi

Come si classificano in base alla composizione chimica In base a questo parametro si distinguono: • le omoproteine (o proteine semplici), che contengono solamente la catena polipeptidica, come le glutenine e le gliadine dei cereali e le globuline e le albumine del latte e dell’uovo; • le eteroproteine (o proteine coniugate o complesse), che contengono anche un gruppo chimico non proteico (gruppo prostetico), che è rappresentato da altri composti chimici organici (lipidi, glucidi) o inorganici (metalli, fosforo) e, in base al quale, si distinguono, ad esempio, le glicoproteine (mucina salivare, fattore intrinseco intestinale), le lipoproteine, le nucleoproteine, le cromoproteine (emoglobina, mioglobina), le fosfoproteine, le nucleoproteine e le metalloproteine (emosiderina, emocianina).

Come si classificano in base alla forma In base a questo criterio si distinguono: • le proteine fibrose, che hanno forma allungata e comprendono, ad esempio, il collagene dei tendini,

Proteine a basso valore biologico

l’elastina del tessuto connettivo elastico, l’actina e la miosina delle fibrocellule muscolari, la cheratina dei capelli, delle unghie, della pelle e delle corna degli animali; • le proteine globulari, che presentano catene ripiegate in forma sferica e compatta e comprendono, ad esempio, albumine e globulina.

Come si classificano in base alla funzione Le proteine svolgono nell’organismo un ruolo sia strutturale sia funzionale, in base al quale sono distinte in: • proteine strutturali, che sono costituenti delle cellule; • proteine di trasporto, che legano molecole di altro tipo per trasportarle nel flusso ematico ai diversi tessuti; • proteine biocatalitiche, cioè gli enzimi; • proteine contrattili, che sono responsabili della contrazione muscolare; • proteine regolatrici, che sono coinvolte nei meccanismi dei processi intracellulari e nella trasmissione di informazioni tra cellule e organi anche lontani; • anticorpi, che sono molecole proteiche coinvolte nella difesa immunitaria dell’organismo. UNITÀ 4 • Le proteine

GUIDA ALLO STUDIO

Come si classificano in base al valore nutrizionale Per valore nutrizionale delle proteine (o qualità biologica) si intende la loro capacità di soddisfare le esigenze fisiologiche dell’organismo. Questa proprietà dipende:

• Come si classificano le proteine in base alla composizione chimica? • Come si classificano le proteine in base alla forma? • Come si classificano le proteine in base alla funzione? • Da che cosa dipende il valore nutrizionale delle proteine? • Come si classificano le proteine in base al valore nutrizionale?

• dal profilo amminoacidico, cioè dal contenuto di amminoacidi della proteina, con particolare riguardo alla composizione in amminoacidi essenziali; • dalla digeribilità (cioè la quantità di proteina ingerita effettivamente assorbita, che è più bassa per le proteine vegetali e più elevata per quelle animali) e dalla biodisponibilità degli amminoacidi.

IN BASE ALLA FORMA SI DISTINGUONO PROTEINE SEMPLICI E CONIUGATE

V F

LE ETEROPROTEINE CONTENGONO UN GRUPPO NON PROTEICO

V F

IN BASE ALLA FUNZIONE SI DISTINGUONO PROTEINE REGOLATRICI, BIOCATALITICHE E STRUTTURALI

V F

Per poter meglio rispondere alle esigenze metaboliche dell’organismo, la proteina deve contenere ciascun amminoacido essenziale in una quantità adeguata a coprire il relativo fabbisogno. La qualità proteica è valutata in base al valore biologico (VB) che distingue:

LE PROTEINE STRUTTURALI COSTITUISCONO LE CELLULE

V F

• proteine ad alto valore biologico (o nobili o complete), che contengono tutti gli amminoacidi essenziali in quantità equilibrata e soddisfano il fabbisogno dell’organismo; sono contenute negli alimenti di origine animale (carni, prodotti ittici, uova, latte e derivati); • proteine a medio valore biologico (o parzialmente complete), che contengono tutti gli amminoacidi essenziali ma in quantità non equilibrata e pertanto non soddisfano il fabbisogno dell’organismo; sono le proteine presenti nei legumi secchi; • proteine a basso valore biologico (o incomplete), che non contengono tutti gli amminoacidi essenziali e quelli presenti non soddisfano il fabbisogno; sono contenute nei cereali e nei loro derivati.

LE PROTEINE A MEDIO VALORE BIOLOGICO NON CONTENGONO TUTTI GLI AMMINOACIDI ESSENZIALI

IL VALORE NUTRIZIONALE DI UNA PROTEINA DIPENDE DAL CONTENUTO, DALLA DIGERIBILITÀ E DALLA BIODISPONIBILITÀ V F DEGLI AMMINOACIDI

Uovo intero Latte crudo Albume d’uovo Crostacei Pesce fresco Carni (bovino adulto, vitello, pollo) Carni (maiale) Soia

Valore biologico delle proteine contenute in alcuni alimenti 93,7 84,5

81,1

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

74,3

72,8 68,8 65,2

Ceci secchi 58

44,6

Piselli verdi Riso Fagioli secchi Farina bianca Lenticchie secche

MACROAREA 1 • I nutrienti

V F

Quali fattori possono influenzare il valore biologico

Il valore biologico delle proteine è influenzato dai trattamenti termici che possono rendere maggiormente biodisponibili gli amminoacidi grazie alla denaturazione delle proteine. D’altro canto, la biodisponibilità degli amminoacidi può essere ridotta a causa delle reazioni di imbrunimento non enzimatico (reazione di Maillard), nelle quali la lisina interagisce con residui di zuccheri. Il valore biologico è diminuito anche dall’amminoacido limitante. Proteine a basso valore biologico (mancanti o limitate nel contenuto di un amminoacido essenziale) possono essere però vantaggiosamente utilizzate se consumate insieme a cibi contenenti proteine a contenuto elevato di quell’amminoacido (complementazione proteica), come nel caso della combinazione di proteine vegetali e animali oppure dell’assunzione simultanea di due alimenti proteici vegetali. L’esempio classico è l’assunzione di cereali e legumi (pasta e fagioli, pasta e lenticchie, riso e piselli). Infatti, i cereali mancano di lisina contenuta invece nei legumi, mentre questi ultimi sono poveri di cisteina e metionina, delle quali sono ricchi i cereali.

La denaturazione delle proteine avviene in conseguenza della demolizione delle loro strutture quaternaria, terziaria e secondaria, a causa di agenti fisici, meccanici, chimici o per azione enzimatica. La proteina si “srotola”, perdendo la sua forma tridimensionale originaria e con essa le sue funzioni biologiche.

GUIDA ALLO STUDIO • Quali fattori possono influenzare il valore biologico delle proteine? • Che cos’è l’amminoacido limitante? • Che cosa si intende per complementazione proteica?

Per amminoacido limitante si intende l’amminoacido essenziale presente nella concentrazione più bassa rispetto al fabbisogno dell’organismo, che impedisce l’ottimale utilizzo degli altri amminoacidi per la sintesi proteica.

L’AMMINOACIDO LIMITANTE È L’AMMINOACIDO NON ESSENZIALE CHE RISULTA MANCANTE V F NELLA PROTEINA LA COMPLEMENTAZIONE PROTEICA PREVEDE CHE SI ABBININO ALIMENTI PROTEICI ANCHE DI DIVERSA ORIGINE NELLO STESSO PASTO

V F

LA REAZIONE DI MAILLARD AUMENTA LA BIODISPONIBILITÀ DEGLI AMMINOACIDI

V F

Come avvengono la digestione e l’assorbimento delle proteine

La digestione delle proteine ha inizio nello stomaco ad opera del succo gastrico. In particolare: • l’acido cloridrico causa la denaturazione delle proteine, rendendo così i legami peptidici disponibili all’azione delle proteasi; • l’enzima pepsina scinde i legami peptidici delle molecole proteiche, producendo una miscela di frammenti proteici di diversa lunghezza (polipeptidi). La digestione delle proteine prosegue nell’intestino tenue ad opera delle proteasi presenti nel succo pancreatico: tripsina, chimotripsina ed elastasi idrolizzano ulteriormente i frammenti proteici sino alla formazione di piccoli peptidi, che sono attaccati dalle carbossipeptidasi A e B. Per azione delle diverse proteasi, si ottengono sia amminoacidi liberi sia oligopeptidi (piccoli frammenti composti da 2-5 amminoacidi), sui quali agiscono gli enzimi proteolitici intestinali, portando alla formazione di amminoacidi liberi, dipeptidi e tripeptidi.

1 La pepsina è un enzima proteolitico.

La pepsina è un enzima prodotto dalle ghiandole gastriche in forma inattiva di pepsinogeno, che diventa enzima attivo grazie all’azione dell’acido cloridrico, al pH acido del succo gastrico e all’attività della pepsina stessa.

UNITÀ 4 • Le proteine

GUIDA ALLO STUDIO

Come avviene l’assorbimento

• Dove inizia la digestione delle proteine? • Quale ruolo svolgono i componenti del succo gastrico? • Quale azione svolge il succo pancreatico? • Quale ruolo svolgono gli enzimi secreti dalla mucosa intestinale? • Che cosa sono i prodotti finali della digestione delle proteine? • Dove e come avviene l’assorbimento? • Per che cosa sono utilizzati gli amminoacidi dal fegato? • In che modo sono utilizzati?

I prodotti finali della digestione delle proteine sono amminoacidi liberi, dipeptidi e tripeptidi, che sono rapidamente assorbiti dalle cellule dei villi intestinali nell’ultimo tratto del digiuno e nel primo tratto dell’ileo. L’assorbimento avviene grazie alla presenza di sistemi di trasporto che richiedono l’azione di specifiche proteine trasportatrici (carrier). All’interno degli enterociti, i piccoli peptidi assorbiti sono scissi ad amminoacidi liberi dalle peptidasi citoplasmatiche.

Come sono utilizzati gli amminoacidi dopo l’assorbimento Il fegato utilizza gli amminoacidi per la sintesi delle proteine necessarie per la crescita dell’organismo, per la riparazione dei tessuti o per i processi catabolici (per la produzione di energia). Per essere utilizzati a scopo energetico, gli amminoacidi devono perdere il gruppo amminico attraverso un processo di deaminazione, che avviene prevalentemente nel fegato e nel muscolo ad opera di enzimi chiamati transaminasi. Lo scheletro carbonioso derivato, a seconda dell’amminoacido, può:

L’ACIDO CLORIDRICO FAVORISCE LA COAGULAZIONE V F DELLE PROTEINE LA PEPSINA ROMPE I LEGAMI PEPTIDICI ORIGINANDO POLIPEPTIDI DI DIVERSA V F LUNGHEZZA I PRODOTTI FINALI DELLA DIGESTIONE DELLE PROTEINE SONO ASSORBITI A LIVELLO DEI VILLI INTESTINALI

• entrare a livelli diversi nel ciclo di Krebs, contribuendo alla produzione di energia; • partecipare alla formazione di glucosio nella neoglucogenesi (amminoacidi glucogenici); • essere utilizzato per la sintesi di corpi chetonici (amminoacidi chetogenici).

L’ASSORBIMENTO AVVIENE GRAZIE A PARTICOLARI PROTEINE DI TRASPORTO V F PER ESSERE UTILIZZATI A SCOPO ENERGETICO GLI AMMINOACIDI DEVONO PERDERE IL GRUPPO V F CARBOSSILICO

Gli amminoacidi non possono essere immagazzinati: se sono assunti in eccesso si trasformano in glucidi e lipidi e il gruppo amminico è eliminato. Le vie metaboliche degli amminoacidi

Proteine corporee

digestione Proteine alimentari

LO SCHELETRO CARBONIOSO CHE DERIVA DALLA DEAMINAZIONE PUÒ ESSERE USATO PER LA SINTESI DI GLUCOSIO O CORPI V F CHETONICI

Ciclo acido citrico

Turnover proteico

catabolismo Pool amminoacidico

V F

Scheletro carbonioso NH4+

TUTTI GLI AMMINOACIDI SONO GLUCOGENICI

V F

Ciclo dell’urea

chetogenici clusivamente es no oso di ci oa ogenici sia gluc Alcuni ammin sono sia chet , o) tri an al , of a) pt in tri lis e (leucina e na, tirosina ci eu ol do is ci , (a na i ni ic genici (fenilala ente glucogen no esclusivam ginina, aspaar a, in an altri ancora so al o, o glutammic a, metioaspartico, acid glicina, glutammina, istidin , na ei st ragina, ci a, valina). serina, treonin nina, prolina,

MEMO! Sintesi nel fegato

MACROAREA 1 • I nutrienti

Composti azotati

Quali sono le fonti alimentari di proteine

Oltre nelle uova, che sono composte mediamente per il 12% da proteine e contengono quelle a più elevato valore biologico, le proteine sono contenute in alimenti di origine animale e vegetale in quantità molto variabile. Il contenuto proteico: • nelle carni varia a seconda del tipo e del taglio ed è influenzato dalla razza, dall’età e dalle modalità di allevamento, assestandosi intorno al 20%; • è del 13-22% nei pesci e del 10-13% nei molluschi; • è di circa il 3% nel latte vaccino, con valori superiori per il latte di diversa provenienza; • nei prodotti lattiero-caseari è influenzato dalla lavorazione e dalla stagionatura in relazione al contenuto di lipidi e di acqua, risultando nettamente superiore nei formaggi stagionati. I legumi secchi sono gli alimenti di origine vegetale a maggior contenuto proteico (20-24%), mentre i legumi freschi hanno contenuti proteici appena più elevati degli altri vegetali. La maggior parte dei derivati dei cereali ha un contenuto proteico del 728%. I prodotti da forno hanno contenuti proteici molto variabili in base agli ingredienti impiegati. La qualità proteica dei cereali e dei loro derivati non è però molto elevata. Il contenuto di proteine in alcuni alimenti Alimento

Contenuto di proteine

Uova

12%

Carni bovine

18-22%

Carni di agnello, coniglio e maiale

20%

Carni di pollo e tacchino

18-24%

Carni trasformate

15-30%

Pesci

13-22%

Molluschi

10-13%

Latte di capra

Latte di pecora

Latte vaccino

Formaggi freschi

10-18%

Formaggi stagionati

33%

Legumi secchi

20-24%

Piselli freschi

Soia secca

37%

Farine

7-14%

Pane

8-10%

Pasta di semola

11%

GUIDA ALLO STUDIO • Quali alimenti sono fonti alimentari di proteine?

LE UOVA CONTENGONO MEDIAMENTE: A IL 12% DI PROTEINE B IL 20% DI PROTEINE LE CARNI CONTENGONO MEDIAMENTE: A IL 15% DI PROTEINE B IL 20% DI PROTEINE IL LATTE VACCINO CONTIENE: A PIÙ PROTEINE B MENO PROTEINE DI QUELLO CAPRINO E OVINO I FORMAGGI FRESCHI CONTENGONO: A PIÙ PROTEINE B MENO PROTEINE DI QUELLI STAGIONATI I LEGUMI SECCHI SONO GLI ALIMENTI VEGETALI CHE CONTENGONO: A PIÙ PROTEINE B MENO PROTEINE IL CONTENUTO PROTEICO DEI PRODOTTI DA FORNO DIPENDE: A DAGLI INGREDIENTI B DALLA MODALITÀ DI COTTURA

UNITÀ 4 • Le proteine

Quali funzioni svolgono le proteine

Nell’organismo umano, le proteine svolgono: • funzione plastica (o costruttiva), in quanto forniscono i materiali necessari per la crescita nei bambini e negli adolescenti, per la sostituzione delle cellule che si usurano e si consumano (globuli rossi, cellule dell’intestino, capelli, unghie e cellule della pelle), per riparare i danni di organi e tessuti (ferite, fratture), per mantenere la struttura corporea in buona salute (nell’organismo adulto); • funzione bioregolatrice, cioè regolano il metabolismo cellulare (ad esempio, con l’azione di enzimi e ormoni); • funzione energetica, che è una funzione secondaria svolta in condizioni di necessità, soprattutto quando i glucidi della dieta sono insufficienti e in condizioni di digiuno; il coefficiente calorico delle proteine è di 4 kcal/g.

GUIDA ALLO STUDIO • A che cosa provvedono gli amminoacidi? • Quali funzioni svolgono le proteine? • Quando svolgono funzione energetica?

GLI AMMINOACIDI SERVONO PER LA CRESCITA DELL’ORGANISMO MA NON PER IL MANTENIMENTO V F DELLA STRUTTURA CORPOREA LE PROTEINE SONO IMPIEGATE COME FONTE DI ENERGIA QUANDO L’APPORTO DI GLUCIDI È INSUFFICIENTE

MACROAREA 1 • I nutrienti

V F

LE PROTEINE APPORTANO 9 KCAL/G

V F

LE PROTEINE FORNISCONO I MATERIALI NECESSARI A RIPARARE I DANNI A TESSUTI E ORGANI

V F

LE PROTEINE HANNO PREVALENTEMENTE FUNZIONE ENERGETICA

V F

Che cosa sono gli enzimi

Gli enzimi sono eteroproteine costituite da una parte proteica (apoenzima) e da una non proteica (coenzima), che spesso è una vitamina. L’insieme delle due parti costituisce l’enzima attiva (oloenzima).

Come agiscono Gli enzimi agiscono come catalizzatori biologici, facilitando le interazioni biochimiche e accelerando la velocità delle reazioni chimiche. Durante la reazione chimica l’enzima interagisce con il substrato (cioè la molecola che deve subire la trasformazione chimica) e forma il complesso enzima-substrato. Alla fine della reazione, liberando il prodotto della reazione, l’enzima è nuovamente disponibile per legarsi con altre molecole di substrato. Gli enzimi hanno una elevata specificità e agiscono in modo selettivo su un solo substrato. Una reazione enzimatica può essere schematizzata in: E + S ➞ ES ➞ P + E

• idrolasi, che catalizzano le reazioni di idrolisi; • liasi, che catalizzano reazioni di addizione ad un doppio legame; • mutasi (o isomerasi), che catalizzano reazioni di isomerizzazione; • ligasi (o sintetasi), che catalizzano reazioni di condensazione, nelle quali si formano nuovi legami con l’intervento di cofattori capaci di donare energia.

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • •

dove: • • • •

E indica l’enzima; S il substrato; ES il complesso enzima-substrato; P il prodotto.

Come reagiscono alle variazioni di temperatura Alla temperatura di 0 °C l’attività degli enzimi è bloccata, mentre alla temperatura di 80 °C gli enzimi sono completamente inattivati.

Come si classificano Gli enzimi sono distinti in sei classi in base alla specificità verso la reazione catalizzata: • ossidoriduttasi, che catalizzano reazioni di ossidoriduzione; • transferasi, che catalizzano il trasferimento di gruppi funzionali;

Che cosa sono gli enzimi? Come agiscono? Che cosa si intende per specificità di un enzima? Come si può schematizzare una reazione enzimatica? Come reagiscono gli enzimi alle variazioni di temperatura? Come sono classificati gli enzimi?

GLI ENZIMI SONO OMOPROTEINE

V F

IL SUBSTRATO È IL PRODOTTO DELLA REAZIONE ENZIMATICA

V F

ALLA FINE DELLA REAZIONE L’ENZIMA NON È PIÙ DISPONIBILE

V F

OGNI ENZIMA PUÒ AGIRE SU NUMEROSI SUBSTRATI

V F

GLI ENZIMI SONO INATTIVATI SOLO DALLE ALTE TEMPERATURE

V F

GLI ENZIMI SONO CLASSIFICATI IN BASE ALLA SPECIFICITÀ VERSO LA REAZIONE CATALIZZATA

V F

GLI ENZIMI DIGESTIVI SONO DELLE IDROLASI

V F

Reazione enzimatica prodotti della reazione

+ substrato

+ enzima

complesso enzima-substrato

+ enzima

UNITÀ 4 • Le proteine

Quante e quali proteine vanno assunte

Poiché nell’organismo non esiste una riserva di proteine, è necessario apportarle ogni giorno dall’esterno con gli alimenti.

GUIDA ALLO STUDIO • • • • •

Perché è necessario assumere proteine quotidianamente? Che cos’è il turnover proteico? Che cosa lo caratterizza? Che cos’è il bilancio azotato? Che cosa lo caratterizza?

L’ORGANISMO ACCUMULA PROTEINE DI RISERVA

V F

Che cos’è il bilancio azotato

IL TURNOVER PROTEICO PERMETTE DI RINNOVARE V F CONTINUAMENTE LE PROTEINE

Nell’organismo le proteine mantengono un equilibrio dinamico e vanno incontro ad un continuo processo di demolizione e sintesi, chiamato turnover proteico. Il turnover proteico:

IL TURNOVER PROTEICO È UGUALE PER TUTTE V F LE PROTEINE

• avviene a velocità diversa nei vari distretti dell’organismo; • varia per le diverse proteine; • rappresenta un costo energetico notevole, che costituisce circa il 20% dell’energia spesa quotidianamente per sostenere le funzioni dell’organismo. La risultante tra assorbimento degli amminoacidi ottenuti dalle proteine introdotte con gli alimenti, sintesi proteica, turnover proteico ed escrezione dei residui è definita bilancio azotato. Il bilancio azotato: • è nullo e in equilibrio tra entrate e uscite in condizioni normali, nell’adulto sano e ben nutrito; • è positivo in particolari periodi della vita, come l’accrescimento e la gravidanza, in quanto l’organismo trattiene azoto per la sintesi di nuove proteine corporee per i nuovi tessuti; • diventa negativo per la perdita di proteine in particolari condizioni (malattie debilitanti, interventi chirurgici, diete restrittive, digiuno, invecchiamento). Equilibrio dinamico tra amminoacidi e proteine

Proteine alimentari

Proteine corporee Pool amminoacidico

Pool di escrezione

MACROAREA 1 • I nutrienti

IL TURNOVER PROTEICO NON RAPPRESENTA UN COSTO ENERGETICO

V F

IL BILANCIO AZOTATO È IN EQUILIBRIO NELL’ADULTO SANO E IN BUONO STATO DI NUTRIZIONE

V F

IL BILANCIO AZOTATO È NEGATIVO DURANTE LA GRAVIDANZA

V F

A quanto ammonta il fabbisogno giornaliero di proteine Il fabbisogno di proteine dipende da diversi fattori, quali l’età, le perdite di azoto dall’organismo, lo stato fisiologico, l’attività fisica e il valore biologico delle proteine. Le raccomandazioni relative alle proteine sono elaborate a partire dalla quantità minima di proteine necessarie a mantenere l’equilibrio dell’azoto in condizioni di adeguato apporto energetico, stimata in 0,69 g/kg al giorno. Tenendo conto della variabilità individuale si arriva a una quantità di 0,75 g/kg al giorno indicata come livello di sicurezza. Considerando altre variabili, si ritiene che il fabbisogno di proteine per l’adulto sia di 1 g per chilogrammo di peso corporeo al giorno, corrispondenti al 12-18% delle chilocalorie totali ( I LARN per le proteine). In caso di crescita, gravidanza e allattamento il fabbisogno deve tenere presenti anche le necessità dovute alla sintesi delle proteine depositate nei nuovi tessuti o presenti nel latte materno. Tali necessità sono elevate soprattutto nel primo anno di vita, nel secondo e nel terzo trimestre di gravidanza e durante l’allattamento al seno. Per i bambini e gli adolescenti, il fabbisogno proteico varia durante l’accrescimento ma può essere stimato di 1,5-2 g per chilogrammo di peso corporeo al giorno, ossia il 10-15% delle chilocalorie totali.

7 L’allattamento al seno

Per garantire un apporto adeguato di amminoacidi essenziali è consigliabile che durante la crescita le proteine animali e vegetali siano ripartite in parti uguali (1/2 proteine animali e 1/2 proteine vegetali), mentre nell’adulto la ripartizione consigliata è di 1/3 di proteine animali e 2/3 di proteine vegetali.

comporta un aumento del fabbisogno proteico.

Quali sono gli effetti da carenza di proteine La carenza proteica si manifesta con riduzione della massa muscolare e successivamente alterazioni di tutti gli organi. La carenza proteica in età evolutiva determina anche un ritardo della crescita e una limitazione dello sviluppo cognitivo con maggiore suscettibilità alle infezioni: nei Paesi in via di sviluppo la malnutrizione proteico-calorica è responsabile di più del 50% della mortalità infantile.

Per iperazotemia si intende un’aumentata concentrazione di prodotti azotati nel sangue.

Quali sono le conseguenze dell’eccesso proteico L’eccesso proteico provoca un aumento del lavoro epatico e interferisce con la funzionalità renale, aumentando il catabolismo proteico e la produzione di urea che deve essere eliminata dal rene, con possibile insorgenza di iperazotemia , alterazioni della funzione renale e gotta.

I LARN per le proteine I LARN per le proteine indicano come assunzione raccomandata per la popolazione (PRI, Population Reference Intake) la quantità minima raccomandata che corrisponde per l’adulto a 0,90 g/kg di peso corporeo al giorno.

GUIDA ALLO STUDIO • Da che cosa dipende il fabbisogno proteico? • A quanto ammonta il fabbisogno di proteine nell’adulto e nel bambino? • Come andrebbe coperto? • Guida allo studio • Come si manifesta la carenza proteica? • Che cosa determina la carenza proteica in età evolutiva? • Che cosa provoca l’eccesso di proteine?

IL FABBISOGNO PROTEICO È FISSO E VARIA SOLO IN BASE AL SESSO E ALL’ETÀ

V F

L’APPORTO PROTEICO GIORNALIERO NELL’ADULTO DOVREBBE ESSERE DI 1 G PER CHILOGRAMMO DI PESO CORPOREO

V F

IL FABBISOGNO PROTEICO NELL’ADULTO ANDREBBE COPERTO CON PROTEINE PER METÀ ANIMALI E PER METÀ VEGETALI

V F

L’APPORTO PROTEICO GIORNALIERO NEL BAMBINO DOVREBBE ESSERE DI 0.5 G PER CHILOGRAMMO DI PESO CORPOREO

V F

DURANTE L’ALLATTAMENTO E LA GRAVIDANZA L’APPORTO PROTEICO VA RIDOTTO

V F

LE CONSEGUENZE DELLA CARENZA PROTEICA COMPRENDONO LA RIDUZIONE DELLA MASSA V F MUSCOLARE LA CARENZA PROTEICA IN ETÀ EVOLUTIVA PROVOCA RITARDO DELLA CRESCITA FISICA MA NON INFLUENZA LO SVILUPPO COGNITIVO

V F

L’ECCESSO PROTEICO AUMENTA IL LAVORO EPATICO E INTERFERISCE CON LA FUNZIONALITÀ RENALE

V F

UNITÀ 4 • Le proteine

ge a s s e me M

o H e k Ta

Che cosa sono le proteine – Le proteine (o protidi) sono composti organici quaternari (formati da carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto), con eventuali elementi addizionali (zolfo, fosforo, zinco, rame). Dopo l’acqua sono i principali costituenti delle cellule animali e vegetali. Nell’organismo umano costituiscono il 15-20% del peso corporeo. Che cosa sono gli amminoacidi – Gli amminoacidi sono le unità costitutive fondamentali delle proteine. Presentano un gruppo funzionale amminico (–NH2) e un gruppo funzionale carbossilico (–COOH), entrambi uniti a uno stesso atomo di carbonio, a sua volta è legato a un atomo di idrogeno (–H) e a un gruppo laterale (–R). Il gruppo laterale è la parte variabile, specifica per ciascun amminoacido e responsabile delle sue proprietà chimiche. Gli amminoacidi costituitivi sono venti e nelle proteine si combinano in ordine diverso, responsabile delle caratteristiche biologiche delle differenti proteine. L’unione degli amminoacidi avviene attraverso un legame, di tipo covalente, chiamato legame peptidico, nel quale l’azoto del gruppo amminico di un amminoacido si lega al carbonio del gruppo carbossilico dell’amminoacido adiacente, con la perdita di una molecola di acqua (reazione di condensazione). La rottura del legame peptidico avviene invece per idrolisi (proteolisi). Dal punto di vista nutrizionale gli amminoacidi sono distinti in base alla capacità dell’organismo di sintetizzarli in amminoacidi non essenziali (sintetizzabili dall’organismo) e amminoacidi essenziali (da introdurre con la dieta). Gli amminoacidi sono utilizzati per la sintesi delle proteine corporee e di molecole azotate non proteiche. Possono essere utilizzati anche come fonte energetica, con una resa di 4 kcal/g. Quale organizzazione strutturale possono assumere le proteine – La forma spaziale assunta dalla molecola proteica è strettamente associata alla sua funzionalità biologica e alle sue proprietà chimiche. Si riconoscono quattro livelli di organizzazione strutturale. La struttura primaria è la sequenza lineare degli amminoacidi. La struttura secondaria rappresenta il ripiegamento della struttura primaria nello spazio in seguito ai legami ad idrogeno che si formano tra amminoacidi adiacenti nella struttura primaria. La struttura terziaria descrive il ripiegamento nello spazio delle catene polipeptidiche ed è determinata dall’interazione tra i gruppi laterali degli amminoacidi. La struttura quaternaria è dovuta all’associazione di più catene proteiche, uguali o diverse tra loro. Come si classificano le proteine – Le proteine possono essere classificate in base a diversi criteri, quali la composizione chimica (omoproteine ed eteroproteine), la forma (proteine fibrose e proteine globulari), la funzione (proteine strutturali, proteine di trasporto, proteine biocatalitiche, proteine regolatrici, anticorpi) e il valore nutrizionale (o qualità biologica). Il valore nutrizionale, cioè la capacità di una proteina di soddisfare le esigenze fisiologiche dell’organismo, dipende dal profilo amminoacidico, dalla digeribilità e dalla biodisponibilità degli amminoacidi. Una proteina deve contenere infatti ciascun amminoacido essenziale in una quantità adeguata a coprire il relativo fabbisogno. La qualità proteica è valutata in base al valore biologico (VB) che distingue: proteine ad alto valore biologico (contenenti tutti gli amminoacidi essenziali in quantità equilibrata e apportate da alimenti carni, prodotti ittici, uova, latte e derivati), proteine a medio valore biologico (contenenti tutti gli amminoacidi essenziali ma in quantità non equilibrata e apportate dai legumi secchi) e proteine a basso valore biologico (non sufficienti a coprire il fabbisogno di amminoacidi essenziali e contenute in cereali e derivati). Il valore biologico dipende anche dai trattamenti termici ed è diminuito anche dall’amminoacido limitante. La complementazione proteica permette però di utilizzare vantaggiosamente anche proteine a basso valore biologico. Come avvengono la digestione e l’assorbimento delle proteine – La digestione delle proteine ha inizio nello stomaco ad opera del succo gastrico, in particolare dell’acido cloridrico (che denatura le proteine) e della pepsina (che scinde i legami peptidici producendo polipeptidi). Prosegue nell’intestino tenue ad opera delle proteasi del succo pancreatico (tripsina, chimotripsina ed elastasi) che portano alla formazione di piccoli peptidi, attaccati dalle carbossipeptidasi A e B. Si generano così amminoacidi liberi sia oligopeptidi (da 2-5 amminoacidi), sui quali agiscono gli enzimi proteolitici intestinali, portando alla formazione di amminoacidi liberi, dipeptidi e tripeptidi, assorbiti dalle cellule dei villi intestinali nell’ultimo tratto del digiuno e nel primo tratto dell’ileo attraverso specifiche proteine trasportatrici (carrier). Il fegato utilizza gli amminoacidi per la sintesi delle proteine necessarie per la crescita dell’organismo, per la riparazione dei tessuti o per i processi catabolici. Per l’utilizzo a scopo

MACROAREA 1 • I nutrienti

energetico gli amminoacidi devono perdere il gruppo amminico attraverso un processo di deaminazione, che avviene prevalentemente nel fegato e nel muscolo ad opera delle transaminasi. Lo scheletro carbonioso derivato può entrare nel ciclo di Krebs per la produzione di energia, partecipare alla formazione di glucosio nella neoglucogenesi o alla sintesi di corpi chetonici. Gli amminoacidi in eccesso non sono immagazzinati ma trasformati in glucidi e lipidi. Quali sono le fonti alimentari di proteine – Le uova hanno un contenuto proteico del 12% e contengono le proteine a più elevato valore biologico. Le proteine sono contenute anche nelle carni (circa 20%), nei pesci (13-22%), nei molluschi (10-13%), nel latte vaccino (3%), nei prodotti lattiero caseari (maggiore nei prodotti stagionati), nei legumi secchi (20-24%), nei cereali (7-28%). Quali funzioni svolgono le proteine – Nell’organismo umano, le proteine svolgono funzione plastica (o costruttiva), funzione bioregolatrice (ad esempio, con l’azione di enzimi e ormoni) e funzione energetica (in condizioni di necessità, soprattutto quando i glucidi della dieta sono insufficienti e in condizioni di digiuno). Quante e quali proteine vanno assunte – Nell’organismo le proteine vanno incontro ad un continuo processo di demolizione e sintesi, chiamato turnover proteico, che varia per le diverse proteine e rappresenta un costo energetico notevole (20% dell’energia spesa quotidianamente per le funzioni dell’organismo). La risultante tra amminoacidi di origine alimentare assorbiti, sintesi proteica, turnover proteico ed escrezione dei residui è definita bilancio azotato. Il bilancio azotato è nullo e in equilibrio nell’adulto sano e ben nutrito, mentre è positivo durante la crescita e la gravidanza o negativo in particolari condizioni. Il fabbisogno proteico dipende da diversi fattori (età, perdite di azoto dall’organismo, stato fisiologico, attività fisica, valore biologico delle proteine) ed è fissato a 1 g per chilogrammo di peso corporeo al giorno per l’adulto (12-18% delle chilocalorie totali) e a 1,5-2 g per chilogrammmo di peso corporeo al giorno per bambini e adolescenti di (10-15% delle chilocalorie totali). È aumentato anche durante la gravidanza e l’allattamento. È consigliabile che proteine animali e vegetali siano ripartite in parti uguali (1/2 proteine animali e 1/2 proteine vegetali) durante la crescita. Nell’adulto la ripartizione consigliata è di 1/3 di proteine animali e 2/3 di proteine vegetali. Quali sono gli effetti da carenza e da eccesso di proteine – La carenza proteica si manifesta con riduzione della massa muscolare e successivamente con alterazioni di tutti gli organi. L’eccesso proteico provoca un aumento del lavoro epatico e interferisce con la funzionalità renale.

UNITÀ 4 • Le proteine

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false.

Verifiche

1. Le proteine rappresentano il 15-20% V F del peso corporeo .............................................................................. .............................................................................. 2. Il gruppo laterale è specifico per ciascun V F amminoacido .............................................................................. .............................................................................. 3. La struttura primaria rappresenta V F la catena polipeptidica .............................................................................. .............................................................................. 4. Il collagene è una proteina fibrosa, V F la globulina è una proteine globulare .............................................................................. .............................................................................. 5. Le glutenine e le gliadine sono omoproteine, V F le lipoproteine sono eteroproteine .............................................................................. .............................................................................. 6. Il valore nutrizionale dipende dal profilo amminoacidico ma non dalla digeribilità V F e biodisponibilità degli amminoacidi .............................................................................. .............................................................................. 7. La complementazione proteica si basa sull’associazione di proteine di uguale origine V F .............................................................................. .............................................................................. V F 8. Gli enzimi sono proteine regolatrici .............................................................................. .............................................................................. 9. La struttura quaternaria è tipica delle proteine V F con funzione enzimatica o di trasporto .............................................................................. .............................................................................. 10. L’amminoacido limitante è quello del tutto assente rispetto al fabbisogno dell’organismo V F .............................................................................. .............................................................................. 11. Nell’intestino tenue la pepsina porta V F alla formazione di piccoli peptidi .............................................................................. .............................................................................. 12. Le omoproteine contengono anche un gruppo V F chimico non proteico .............................................................................. ..............................................................................

MACROAREA 1 • I nutrienti

13. Gli amminoacidi possono essere V F immagazzinati .............................................................................. .............................................................................. 14. Il bilancio azotato è positivo durante V F l’accrescimento e la gravidanza .............................................................................. .............................................................................. 15. La qualità proteica dei cereali è parti a quella degli alimenti di origine V F animale .............................................................................. ..............................................................................

Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta. 1. Gli amminoacidi sono molecole caratterizzate dalla presenza A di un gruppo ossidrilico (–OH) B di un gruppo amminico (–NH2) C di un gruppo amminico (–NH2) e di un gruppo carbossilico (–COOH) D di un gruppo carbossilico (–COOH) e di un gruppo metilico (–CH3) 2. Il legame che si forma tra due amminoacidi in una proteina è: A il legame alfa-glicosidico B il legame peptidico C il legame beta-glicosidico D il legame esterico 3. Nella dieta equilibrata di un adulto è raccomandata la seguente ripartizione delle proteine: A 2/3 di proteine origine animale e 1/3 di origine vegetale B 1/2 di proteine di origine vegetale e 1/2 di origine animale C 1/4 di proteine di origine vegetale e 3/4 di origine animale D 2/3 di proteine di origine vegetale e 1/3 di origine animale 4. Nella dieta equilibrata di un adulto le proteine devono rappresentare: A circa il 25-30% delle calorie totali B circa il 5-10% delle calorie totali C circa il 12-18% delle calorie totali D circa il 45% delle calorie totali

5. Per struttura secondaria di una proteina si intende: A la struttura derivante dall’associazione di più catene proteiche uguali o diverse tra loro B la forma tridimensionale più complessa per il ripiegamento della struttura nello spazio C la sequenza dei singoli amminoacidi nella catena polipeptidica D il ripiegamento della struttura nello spazio a formare un’elica o una fisarmonica 6. La denaturazione proteica determina: A un’alterazione della forma della proteina senza modificazioni della sua funzione B un miglioramento delle funzioni biologiche della proteina C la perdita della forma e delle funzioni biologiche della proteina D nessuna delle opzioni è corretta 7. Le proteine alimentari sono utilizzate dall’organismo per la sintesi di: A ormoni, enzimi B anticorpi, proteine di trasporto C proteine strutturali, proteine contrattili D tutte le opzioni sono corrette 8. La digestione delle proteine ingerite con gli alimenti avviene: A nello stomaco ad opera della pepsina e dell’acido cloridrico B nell’intestino tenue ad opera degli enzimi pancreatici C nell’intestino tenue per azione d egli enzimi proteolitici intestinali D tutte le opzioni sono corrette

Il fabbisogno proteico giornaliero dell’adulto è di circa: A 0,69 g/kg di peso corporeo B 1,5-2 g/kg di peso corporeo C 1 g/kg di peso corporeo D nessuna delle opzioni è corretta

Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false. 1. Le proteine sono composti organici V F ternari .............................................................................. .............................................................................. 2. Il legame peptidico si forma tra l’azoto del gruppo amminico di un amminoacido e l’azoto del gruppo amminico V F dell’amminoacido adiacente .............................................................................. .............................................................................. 3. Il valore biologico di una proteina alimentare dipende dal contenuto di amminoacidi V F essenziali .............................................................................. .............................................................................. 4. Nell’adulto le proteine costituiscono V F circa il 45-50 % del peso corporeo .............................................................................. .............................................................................. 5. Le proteine alimentari forniscono V F 9 kcal/g .............................................................................. .............................................................................. 6. Il turnover proteico non rappresenta V F un costo energetico .............................................................................. .............................................................................. 7. Gli enzimi sono costituiti prevalentemente V F da polisaccaridi .............................................................................. .............................................................................. 8. Carne e pesce contengono proteine V F parzialmente complete .............................................................................. .............................................................................. 9. Le proteine a medio valore biologico contengono tutti gli amminoacidi essenziali V F ma in quantità non equilibrata .............................................................................. .............................................................................. 10. Le proteine alimentari svolgono sempre V F funzione energetica .............................................................................. .............................................................................. 11. Il turnover proteico varia per le diverse V F proteine .............................................................................. ..............................................................................

UNITÀ 4 • Le proteine

Verifiche

9. Una proteina ad alto valore biologico: A contiene tutti gli amminoacidi essenziali B contiene tutti gli amminoacidi essenziali ma in quantità non equilibrata C è contenuta per lo più negli alimenti di origine vegetale D contiene tutti gli amminoacidi essenziali in quantità equilibrata

Vero o falso

12. Durante la gravidanza e l’allattamento V F il fabbisogno proteico è aumentato .............................................................................. .............................................................................. 13. La denaturazione proteica è un processo irreversibile che modificando la struttura delle proteine determina la perdita V F delle sue funzioni biologiche .............................................................................. .............................................................................. 14. Alcuni amminoacidi possono essere V F utilizzati per la sintesi di glucosio .............................................................................. .............................................................................. 15. Il fabbisogno proteico non si modifica V F durante la gravidanza .............................................................................. ..............................................................................

Domande a completamento Inserisci gli elementi mancanti, scegliendo tra quelli elencati.

Verifiche

Animale Azotate Bilancio azotato Carboniose Cereali Complete Cuore Deaminazione Energetico Essenziali Fegato

MACROAREA 1 • I nutrienti

Indispensabili Legumi Neoglucogenesi Pesce Pool Proteine Proteolisi Sintesi Turnover Vegetale Vitamine 1. Gli amminoacidi sono utilizzati per la sintesi delle ........................... corporee e di altre molecole azotate come ...................., carnitina e .................... . 2. Le proteine ad alto valore biologico, contenute negli alimenti di origine ............................., sono dette anche ........................ in quanto contengono tutti gli amminoacidi ............................... in quantità equilibrata. 3. Un esempio di complementazione proteica è l’associazione di .................... e .................... nella stessa preparazione alimentare. 4. Nell’uomo le proteine sono in condizioni di equilibrio dinamico e vanno incontro a un continuo processo di .................... e demolizione denominato .................... proteico. 5. La riduzione della massa proteica soprattutto nell’anziano è definita ........................., mentre con il termine ........................... si indica una riduzione estrema della massa magra. 6. Per essere utilizzati a scopo ......................, gli amminoacidi devono perdere il gruppo amminico attraverso un processo di ........................ che avviene soprattutto nel ................................. e nel muscolo.

uistic Laboratorio lingcialistico Lessico spe

Completa il cruciverba. 1

2 3 4

5 7

6 8

10 11

13 14

15 16 17

18 19

20 21

Verticali 1. Nell’organismo umano è assunta soprattutto da enzimi e proteine di trasporto. 3. Enzimi responsabili dell’idrolisi delle proteine. 5. Indica la quantità di proteina ingerita effettivamente assorbita. 6. Reazione attraverso la quale si uniscono gli amminoacidi. 7. Processo che provoca la perdita del gruppo amminico da parte degli amminoacidi.

9. Lo sono gli amminoacidi che l’organismo non è in grado di sintetizzare autonomamente. 12. Proteine che presentano catene ripiegate in forma sferica e compatta. 13. Amminoacido essenziale presente nella concentrazione più bassa rispetto al fabbisogno dell’organismo. 15. Quella proteica prevede l’abbinamento di alimenti proteici diversi per bilanciare il contenuto di amminoacidi. 16. È in equilibrio tra entrate e uscite in condizioni normali, nell’adulto sano in buono stato di nutrizione. 18. Proteine che contengono anche un gruppo chimico non proteico.

22. È specifico per ciascun amminoacido e ne determina le proprietà chimiche. 23. Proteine biocatalitiche. 24. Processo continuo di demolizione e sintesi di proteine. 25. Reazione che comporta la rottura del legame peptidico.

UNITÀ 4 • Le proteine

eten ze

Orizzontali 2. Rappresenta la forma tridimensionale della molecola proteica. 4. Lo sono il collagene, l’elastina, l’actina e la miosina. 8. È usato per valutare la qualità proteica. 10. Nome del gruppo non proteico che costituisce le eteroproteine. 11. Proteine formate dalla sola catena polipeptidica. 14. Componente del succo gastrico che causa la denaturazione delle proteine. 17. Contenuto di amminoacidi della proteina. 19. Enzima prodotto dalle ghiandole gastriche in forma inattiva di pepsinogeno. 20. Lo è il legame peptidico. 21. Causa la perdita delle funzioni biologiche della proteina, ma preserva inalterata la struttura primaria.

Laboratorio

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtĂ Compit

Il contenuto di proteine

Le proteine assunte con la dieta

Utilizzando le Tabelle di composizione degli alimenti calcola il contenuto proteico dei seguenti alimenti.

Compila un diario alimentare di due giorni segnando alimenti e bevande introdotte. Utilizzando le Tabelle di composizione degli alimenti calcola la quota assunta di proteine (distinguendo tra quelle animali e vegetali). Calcola il tuo fabbisogno proteico a partire dalla tabella LARN e confronta.

1. 80 g di pasta allâ&#x20AC;&#x2122;uovo secca cruda (codice alimento 000870) 2. 40 g di fagioli borlotti secchi crudi (codice alimento 004120) 3. 125 g mozzarella di bufala (codice alimento 164810) 4. Uovo di gallina intero di 60 g (codice alimento 181100) 5. 70 g di prosciutto cotto (codice alimento 110400) 6. 120 g di fesa di tacchino cruda (codice alimento 106850)

Lâ&#x20AC;&#x2122;apporto proteico di una ricetta Utilizzando le Tabelle di composizione degli alimenti, calcola la quota di proteine di almeno quattro ricette a scelta. Scegli preparazioni a base di alimenti proteici diversi.

Gli amminoacidi essenziali e non essenziali Dividi i seguenti amminoacidi tra essenziali o non essenziali. Cisteina Fenilalanina Glicina Glutammina Isoleucina

eten ze

Laboratorio

Acido aspartico Acido glutammico Alanina Arginina Asparagina

Istidina Leucina Lisina Metionina Prolina

Serina Tirosina Treonina Triptofano Valina

Amminoacidi essenziali

Amminoacidi non essenziali

........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................

MACROAREA 1 â&#x20AC;˘ I nutrienti

Il valore biologico e il contenuto di proteine A

Indica il valore biologico (per 100 g di proteine) dei seguenti alimenti, quindi mettili in ordine crescente.

Albume Bietole Burro Carne bovina Carote Amminoacidi essenziali

Cavolfiori Cavoli di Bruxelles Cervello Fagioli freschi Farina bianca Amminoacidi non essenziali

Formaggio Latte vaccino Lenticchie Melanzane Olio extravergine d’oliva Amminoacidi essenziali

Piselli Pollo Pomodori Tuorlo Uovo intero Amminoacidi non essenziali

........................................... ........................................... .......................................... .......................................... ........................................... ........................................... .......................................... .......................................... ........................................... ........................................... .......................................... .......................................... ........................................... ........................................... .......................................... .......................................... ........................................... ........................................... .......................................... .......................................... ........................................... ........................................... .......................................... .......................................... ........................................... ........................................... .......................................... .......................................... ........................................... ........................................... .......................................... .......................................... ........................................... ........................................... .......................................... .......................................... ........................................... ........................................... .......................................... ..........................................

Indica per i seguenti alimenti il contenuto di proteine in grammi per 100 g di parte edibile, quindi mettili in ordine crescente. Confronta quindi i valori con la tabella precedente.

Albume Bietole Burro Carne bovina Carote

Proteine (grammi per 100 g di parte edibile)

Formaggio tipo mozzarella Latte vaccino Lenticchie Melanzane Olio extravergine d’oliva

Alimenti

Piselli freschi Pollo intero crudo Pomodori Tuorlo Uovo intero

Proteine (grammi per 100 g di parte edibile)

Laboratorio

Alimenti

Cavolfiori Cavoli di Bruxelles Cervello bovino Fagioli freschi Farina bianca 00

........................................... ........................................... .......................................... ..........................................

UNITÀ 4 • Le proteine

eten ze

........................................... ........................................... .......................................... ..........................................

funzione plastica funzione bioregolatrice funzione energetica

LE PROTEINE svolgono

sono

hanno per unità costitutive gli

composti organici quaternari

amminoacidi

formati da che sono in numero di

carbonio

venti

ossigeno

e si combinando nelle proteine in

che presentano

idrogeno

Laboratorio

legame di tipo covalente

capacità dell’organismo di sintetizzarli

che è chiamato

ordine diverso

con eventuali

che è responsabile delle

legame peptidico

caratteristiche biologiche delle differenti proteine

nel quale

che si rompe per

l’azoto del gruppo amminico di un amminoacido

idrolisi (proteolisi)

un gruppo funzionale amminico (–NH2)

un gruppo funzionale carbossilico (–COOH)

uniti a uno stesso

si lega al carbonio del gruppo carbossilico dell’amminoacido adiacente

atomo di carbonio che è legato a sua volta a

responsabile delle proprietà chimiche

eten ze

che dal punto di vista nutrizionale sono distinti in base alla

azoto

elementi addizionali (zolfo, fosforo, zinco, rame)

che si uniscono attraverso un

la parte variabile e specifica per ciascun amminoacido

un atomo di idrogeno (–H) che è

MACROAREA 1 • I nutrienti

un gruppo laterale (–R)

con perdita di una molecola di

acqua (reazione di condensazione)

amminoacidi non essenziali (sintetizzabili dall’organismo) amminoacidi essenziali (da introdurre con la dieta)

il 12-18% dell’energia totale (1 g/chilogrammo di peso corporeo) il 10-15% dell’energia totale (1,5-2 g/chilogrammo di peso corporeo)

1/3 proteine animali

che dovrebbe assumere

per l’adulto

2/3 proteine vegetali

per

1/2 proteine animali

che dovrebbero assumere

bambini e adolescenti

1/2 proteine vegetali

devono rappresentare

si classificano in base a

composizione chimica

sono contenute in

valore nutrizionale (o qualità biologica)

che è valutato in base al valore biologico (VB)

uova carni

forma che sono utilizzati

che è che distingue

funzione in proteine strutturali in

proteine di trasporto

pesci e molluschi

la capacità di una proteina di soddisfare le esigenze fisiologiche dell’organismo

latte e prodotti lattiero-caseari legumi cereali

che dipende da

proteine biocatalitiche proteine regolatrici anticorpi proteine fibrose proteine globulari

profilo amminoacidico digeribilità e biodisponibilità degli amminoacidi

Laboratorio

omoproteine eteroproteine proteine ad alto valore biologico

nella sintesi delle proteine corporee e di molecole azotate non proteiche

proteine a medio valore biologico

che è diminuito anche che dipende anche

che può essere migliorato attraverso la

dai trattamenti termici

complementazione proteica

proteine a basso valore biologico

come fonte energetica dall’amminoacido limitante

4 kcal/g

UNITÀ 4 • Le proteine

eten ze

con una resa di

L’acqua

Che cos’è l’acqua

L’acqua, oltre ad essere il composto più diffuso in natura e il costituente inorganico più abbondante negli organismi viventi, è indispensabile per la sopravvivenza di tutti gli organismi, essendo necessaria per il corretto svolgimento di numerose funzioni vitali. Dal punto di vista chimico, l’acqua (H2O) è una molecola polare nella quale due atomi di idrogeno (H) e uno di ossigeno (O) sono tenuti insieme da legami covalenti di tipo polare. La polarità e la capacità di formare legami idrogeno la rendono molto reattiva nei confronti di altre molecole.

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa rappresenta l’acqua? • Che cos’è dal punto di vista chimico?

L’ACQUA È UNA MOLECOLA APOLARE

V F

LA MOLECOLA DELL’ACQUA È FORMATA DA DUE ATOMI DI OSSIGENO E UNO DI IDROGENO

V F

GLI ATOMI SONO UNITI DA LEGAMI COVALENTI DI TIPO POLARE

V F

IL LEGAME IDROGENO SI INSTAURA TRA MOLECOLE CONTENENTI OSSIGENO E IDROGENO

V F

MACROAREA 1 • I nutrienti

Il legame idrogeno si instaura tra molecole polari contenenti idrogeno (H): gli elettroni di legame sono attratti verso l’atomo con maggiore elettronegatività, che l’idrogeno di un’altra molecola attrae a sua volta verso di sé.

Quanta acqua contiene l’organismo umano

La percentuale di acqua corporea totale presente nell’organismo dipende: • dalla composizione corporea (è tanto maggiore quanto minore è la massa adiposa); • dal sesso; • dall’età. Mediamente l’acqua rappresenta il 50-65% del corpo maschile e il 45-60% del corpo femminile. I valori più alti sono registrati però nel neonato, nel quale l’acqua raggiunge fino al 75% del peso corporeo. Il contenuto di acqua negli organi è variabile, con valori molto più bassi nel tessuto adiposo e nelle ossa (rispettivamente circa il 10% e il 20%) rispetto al muscolo scheletrico e agli organi viscerali.

Come si distribuisce l’acqua nell’organismo umano Nell’organismo umano l’acqua può trovarsi: • all’interno della cellula (acqua intracellulare, che rappresenta il 67% dell’acqua totale); • all’esterno della cellula (acqua extracellulare, che rappresenta il 33% dell’acqua totale). Nell’acqua extracellulare sono predominanti il sodio, il cloro e i bicarbonati, mentre nei fluidi intracellulari il contenuto proteico è maggiore e sono presenti soprattutto potassio e magnesio.

L’acqua corporea Acqua corporea 50-65% del peso corporeo nel maschio adulto 45-60% del peso corporeo nella femmina adulta Acqua intracellulare (67%)

Acqua extracellulare (33%)

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • •

Da quali fattori dipende l’acqua corporea totale? Quanta acqua contiene mediamente l’organismo umano? Come è distribuita l’acqua corporea? Che cos’è l’acqua intracellulare? Che cos’è l’acqua extracellulare? Che cosa contengono i fluidi extracellulari e intracellulari?

LA PERCENTUALE DI ACQUA CORPOREA DIPENDE DAL SESSO MA NON DALL’ETÀ

V F

LE PERCENTUALI MAGGIORI DI ACQUA CORPOREA SI REGISTRANO NEL NEONATO

V F

L’ACQUA RAPPRESENTA MEDIAMENTE IL 75% DELL’ORGANISMO ADULTO

V F

ORGANI E TESSUTI CONTENGONO TUTTI LA MEDESIMA PERCENTUALE DI ACQUA

V F

L’ACQUA INTRACELLULARE COMPRENDE I LIQUIDI ALL’ESTERNO DELLE CELLULE

V F

LA PERCENTUALE DI ACQUA CORPOREA DIPENDE ANCHE DALLA COMPOSIZIONE CORPOREA

V F

L’ACQUA EXTRACELLULARE RAPPRESENTA IL 33% DELL’ACQUA TOTALE

V F

L’ACQUA CORPOREA È TANTO MINORE QUANTO MAGGIORE È LA MASSA MAGRA

V F

I FLUIDI EXTRACELLULARI SONO QUELLI A MAGGIOR CONTENUTO PROTEICO

V F

UNITÀ 5 • L’acqua

Quali funzioni svolge l’acqua

L’acqua è un alimento primario e un nutriente inorganico essenziale. Svolge nell’organismo umano diverse importanti funzioni: • è il solvente nel quale sono disciolti, sono trasportati e reagiscono diversi composti chimici (funzione bioregolatrice); • trasporta le sostanze nutritive e i gas all’interno dell’organismo e i prodotti di scarto del metabolismo, eliminandoli all’esterno principalmente attraverso le urine (funzione di trasporto); • è fondamentale nei processi di regolazione della temperatura corporea con i processi di sudorazione e traspirazione (funzione di termoregolazione); • è una fonte di sali minerali (funzione alimentare). Funzioni dell’acqua corporea

Funzioni dell'acqua corporea

Funzione bioregolatrice

Funzione di trasporto

Funzione di termoregolazione

Funzione alimentare

GUIDA ALLO STUDIO • Che cos’è l’acqua in nutrizione? • Quali funzioni assolve?

L’ACQUA È UN NUTRIENTE ORGANICO NON ESSENZIALE

V F

L’ACQUA APPORTA ENERGIA

V F

L’ACQUA HA FUNZIONE BIOREGOLATRICE IN QUANTO IMPLICATA NEI PROCESSI DI REGOLAZIONE DELLA TEMPERATURA CORPOREA

V F

LA FUNZIONE DI TRASPORTO RIGUARDA SOLTANTO IL TRASPORTO DI SOSTANZE NUTRITIVE

V F

L’ACQUA È UNA FONTE ALIMENTARE DI SALI MINERALI

V F

100

MACROAREA 1 • I nutrienti

Le componenti dell’acqua in entrata

Che cos’è il bilancio idrico

L’assunzione di acqua è essenziale per l’organismo umano che, in assenza di acqua, è in grado di sopravvivere solo per pochi giorni. Il rapporto tra la quantità di acqua in entrata e quella in uscita costituisce il bilancio idrico.

Che cosa costituisce l’acqua in entrata e l’acqua in uscita

Acqua esogena (acqua e bevande, acqua negli alimenti)

L’acqua in entrata può essere:

Acqua endogena (prodotta dal metabolismo ossidativo dei nutrienti energetici)

Acqua in entrata

• acqua esogena, che deriva principalmente dall’assunzione di acqua e bevande, ma anche dal consumo di alimenti (mediamente tra 500 e 1500 mL/die); • acqua endogena (o metabolica), che è prodotta dal metabolismo ossidativo dei nutrienti energetici. L’acqua in uscita corrisponde ai liquidi eliminati da parte dell’organismo, durante la giornata, principalmente attraverso le urine, ma anche attraverso le feci, la respirazione e la cute (sudorazione e traspirazione).

Le componenti dell’acqua in uscita

Feci (100-200 mL/die)

Urine (1-2 mL/die)

Acqua in uscita

Come avviene l’assorbimento Il processo di assorbimento riguarda sia l’acqua esogena sia l’acqua endogena. Ha inizio nello stomaco, continua nell’intestino tenue (fino a 7 litri al giorno) e si completa nel colon (mediamente poco meno di 2 litri).

Respirazione (250-350 mL/die)

Sudorazione e traspirazione (450 mL/die)

geno alle altre e ponti di idro nt ia ed (m rendo al ta MEMO! enuta negli alimenti è sia legaare, l’acqua libera, indicata ricor conserlla de ol nt i ic co fin rt a L’acqu portante ai libera. In pa im a si è ), e) anismi er tiv rg at ro itu w ic dei m w, activity of molecole cost ità metaboliche tiv dell’acqua (A at le ità r tiv pe at ile di sponib valore ento. è la frazione di f-life dell’alim vazione, perché uisce a determinare la shel rib e, quindi, cont

GUIDA ALLO STUDIO • Perché l’assunzione di acqua è essenziale per l’organismo? • Che cos’è il bilancio idrico? • Che cos’è l’acqua in entrata? • Che cos’è l’acqua esogena? • Che cos’è l’acqua endogena? • A che cosa corrisponde l’acqua in uscita? • Come avviene l’assorbimento dell’acqua? • Quale acqua viene assorbita?

L’ACQUA ENDOGENA PROVIENE DAL METABOLISMO V F OSSIDATIVO DEI NUTRIENTI ENERGETICI GLI ALIMENTI CONTENGONO SIA ACQUA LIBERA SIA ACQUA LEGATA

V F

L’ACQUA È ELIMINATA ANCHE CON LA RESPIRAZIONE

V F

L’ASSORBIMENTO DELL’ACQUA INIZIA NELLO STOMACO E SI COMPLETA NEL TENUE

V F

IL BILANCIO IDRICO È IL RAPPORTO TRA ACQUA IN ENTRATA E ACQUA IN USCITA

V F

L’ACQUA ASSORBITA È SOLO DI ORIGINE ESOGENA

V F

L’ACQUA ESOGENA DERIVA DALL’ASSUNZIONE DI ACQUA E BEVANDE MA NON DI ALI

V F

L’ACQUA ENDOGENA È ASSORBITA SECONDO PERCORSI DIVERSI DALL’ACQUA ESOGENA

V F

UNITÀ 5 • L’acqua

101

Che cos’è il fabbisogno idrico giornaliero

Il fabbisogno idrico giornaliero è la quantità di acqua necessaria per mantenere costante il bilancio idrico, garantendo il riequilibrio delle perdite. Alla sua copertura concorrono le tre componenti dell’acqua in entrata, cioè: • l’acqua e gli altri liquidi ingeriti in quanto tali; • l’acqua contenuta negli alimenti; • l’acqua metabolica. In linea di massima, si considera sufficiente a soddisfare il fabbisogno idrico giornaliero una quantità di acqua pari a 1,5-2 litri ( I LARN per l’acqua).

Quali fattori influenzano il fabbisogno idrico giornaliero Nella definizione dei fabbisogni individuali occorre tenere conto della possibile influenza di vari fattori, come l’età, l’alimentazione, il clima e la temperatura ambientale, la quantità delle perdite idriche e l’attività fisica svolta. Inoltre, il fabbisogno aumenta sia in condizioni fisiologiche particolari (gravidanza e allattamento, attività fisica intensa) sia in alcune condizioni patologiche caratterizzate da un incremento delle perdite idriche (diarrea, vomito, febbre).

GUIDA ALLO STUDIO • • • •

Che cos’è il fabbisogno idrico? Che cosa concorre alla sua copertura? A quanto ammonta mediamente? Quali fattori possono influenzarlo?

IL FABBISOGNO IDRICO INDICA LA QUANTITÀ DI ACQUA DA ASSUMERE PER MANTENERE IL BILANCIO IDRICO IN ATTIVO

V F

L’ACQUA ENDOGENA NON CONCORRE ALLA COPERTURA DEL FABBISOGNO IDRICO

V F

IL FABBISOGNO IDRICO GIORNALIERO MEDIO È DI 1,5-2 LITRI

V F

IL FABBISOGNO DI ACQUA NON SUBISCE VARIAZIONI DURANTE LA GRAVIDANZA

V F

I LARN per l’acqua Nei LARN i livelli di assunzione di riferimento per l’acqua sono espressi come valori di assunzione adeguata (Adeguate Intake, AI) per tutte le fasce di età, per la gravidanza e l’allattamento.

102

MACROAREA 1 • I nutrienti

1 Bambini e anziani, insieme ai malati, sono le categorie di soggetti più a rischio di disidratazione.

Quali sono le conseguenze delle alterazioni dello stato d’idratazione

I meccanismi che intervengono nella regolazione del bilancio idrico sono la sensazione di sete che regola il consumo di liquidi e la secrezione dell’ormone ADH (antidiuretic hormone, ormone antidiuretico o vasopressina), che agisce a livello renale aumentando il riassorbimento di acqua. È importante sottolineare che lo stimolo fisiologico della sete compare con un leggero ritardo rispetto all’esaurimento dell’acqua circolante libera (circa 2 litri) ed è indicativo quindi di una iniziale situazione di disidratazione. Di conseguenza, non dovrebbe mai essere percepito.

Come si manifestano la disidratazione e l’iperidratazione La disidratazione corrisponde ad una riduzione progressiva dell’acqua corporea totale (ipoidratazione); può dipendere da un apporto insufficiente di acqua e/o da perdite eccessive (sudorazione, diarrea importante, vomito ripetuto, aumento della frequenza respiratoria, assunzione di farmaci diuretici e lassativi, malattie renali, diabete mellito, diabete insipido ). Anche l’iperidratazione, cioè un incremento dell’acqua corporea totale che si può verificare in situazioni di eccessivo consumo di acqua, può risultare dannosa causando nausea, vomito, disturbi del sistema nervoso centrale con convulsioni fino al coma. Il diabete insipido è una patologia che provoca un aumentato stimolo della sete e che è caratterizzata dall’abbondante escrezione di urine a bassa osmolarità (cioè a bassa concentrazione di soluti, fra cui soprattutto il sodio), per l’incapacità dei reni di aumentare la loro concentrazione per un deficit di ormone ADH o per una scarsa sensibilità alla sua azione.

GUIDA ALLO STUDIO • Quali meccanismi intervengono nella regolazione del bilancio idrico? • Quando compare lo stimolo della sete? • A che cosa corrisponde la disidratazione e da che cosa dipende? • Che cosa può provocare una diminuzione dell’acqua totale? • Che cos’è l’iperidratazione e come si manifesta?

LA SETE INSORGE DOPO CHE L’ACQUA CIRCOLANTE V F LIBERA SI È ESAURITA L’ORMONE ADH DIMINUISCE IL RIASSORBIMENTO DI ACQUA A LIVELLO V F RENALE LA DISIDRATAZIONE DIPENDE ESCLUSIVAMENTE DA APPORTI V F INSUFFICIENTI L’IPERIDRATAZIONE PUÒ PORTARE ANCHE V F AL COMA

UNITÀ 5 • L’acqua

103

ge a s s e me M

o H e k Ta

Che cos’è l’acqua – L’acqua (H2O) è una molecola polare, formata da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno uniti da legami covalenti di tipo polare. È il composto più diffuso in natura e il costituente inorganico più abbondante negli organismi viventi, per la cui sopravvivenza è necessaria. Quanta acqua è presente nell’organismo umano e come si distribuisce – La percentuale totale di acqua corporea nell’organismo umano dipende dalla composizione corporea (è tanto maggiore quanto minore è la massa adiposa), dal sesso e dall’età. Rappresenta mediamente il 50-65% del corpo maschile e il 45-60% del corpo femminile, con valori fino al 75% del peso corporeo nel neonato. Il contenuto negli organi è variabile (è maggiore nel muscolo scheletrico e negli organi viscerali, minore nel tessuto adiposo e nelle ossa). Nell’organismo umano l’acqua può trovarsi all’interno delle cellule (acqua intracellulare, 67% dell’acqua totale) o all’esterno delle cellule (acqua extracellulare, 33% dell’acqua totale). Quali funzioni svolge l’acqua – L’acqua è sia un alimento primario sia un nutriente inorganico essenziale e svolge nell’organismo umano diverse importanti funzioni. In assenza di acqua l’organismo umano è in grado di sopravvivere solo per pochi giorni. L’acqua ha funzione bioregolatrice, funzione di trasporto (di sostanze nutritive, gas e prodotti di scarto del metabolismo), funzione di termoregolazione (nei processi di sudorazione e traspirazione) e funzione alimentare (fonte di sali minerali). Che cos’è il bilancio idrico – Il rapporto tra la quantità di acqua in entrata e quella in uscita costituisce il bilancio idrico. L’acqua in entrata è rappresentata dall’acqua esogena (che deriva dall’assunzione di acqua, bevande e alimenti) e dall’acqua endogena (o metabolica, che è prodotta dal metabolismo dei nutrienti energetici). L’assorbimento dell’acqua esogena ed endogena ha inizio nello stomaco, prosegue nell’intestino tenue (fino a 7 litri al giorno) e si completa nel colon (mediamente poco meno di 2 litri). L’acqua in uscita è costituita dai liquidi eliminati durante la giornata attraverso le urine, le feci, la respirazione e la cute (sudorazione e traspirazione). Che cos’è il fabbisogno idrico giornaliero – Il fabbisogno idrico giornaliero è la quantità di acqua da assumere per mantenere costante il bilancio idrico, garantendo il riequilibrio delle perdite. In linea di massima, si considera sufficiente una quantità di acqua pari a 1,5-2 litri. Nella valutazione del fabbisogno si devono considerare vari fattori, tra i quali l’età, l’alimentazione, il clima e la temperatura ambientale, la quantità delle perdite idriche e l’attività fisica svolta. Inoltre, il fabbisogno aumenta in condizioni fisiologiche particolari (gravidanza e allattamento, attività fisica intensa) o in conseguenza di alcune patologie (diarrea, vomito, febbre). Quali sono le conseguenze delle alterazioni dello stato d’idratazione – Il bilancio idrico è regolato attraverso la sensazione di sete che regola il consumo di liquidi e compare quando l’acqua circolante libera è esaurita e la secrezione dell’ormone ADH (antidiuretic hormone, ormone antidiuretico o vasopressina) che aumenta il riassorbimento di acqua. La disidratazione (cioè la riduzione progressiva dell’acqua corporea totale) dipende da apporti insufficienti e/o da perdite eccessive (sudorazione, diarrea importante, vomito ripetuto, aumento della frequenza respiratoria, assunzione di farmaci diuretici e lassativi, malattie renali, diabete). Anche l’iperidratazione può risultare dannosa.

104

MACROAREA 1 • I nutrienti

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false.

UNITÀ 5 • L’acqua

Verifiche

1. L’acqua è un nutriente calorico in quanto V F fornisce energia al nostro organismo .............................................................................. .............................................................................. V F 2. L’acqua è un macronutriente inorganico .............................................................................. .............................................................................. 3. L’acqua svolge una funzione V F di termoregolazione .............................................................................. .............................................................................. 4. L’acqua costituisce circa il 75-80% V F del peso di un adulto .............................................................................. .............................................................................. 5. Utilizzata come bevanda l’acqua rappresenta V F una fonte di vitamine .............................................................................. .............................................................................. 6. L’organismo umano non è in grado di sintetizzare giornalmente la quantità V F di acqua sufficiente ai suoi fabbisogni .............................................................................. .............................................................................. 7. L’acqua endogena è anche chiamata V F acqua metabolica .............................................................................. .............................................................................. 8. Per iperidratazione si intende un’eccessiva introduzione di acqua rispetto V F alle perdite .............................................................................. .............................................................................. 9. In generale il fabbisogno idrico giornaliero V F è di circa 0,5 l .............................................................................. .............................................................................. V F 10. L’acqua è un nutriente essenziale .............................................................................. .............................................................................. 11. La percentuale di acqua corporea è tanto V F maggiore quanto minore è la massa adiposa .............................................................................. .............................................................................. 12. Nell’acqua extracellulare predominano sodio, V F cloro e bicarbonati .............................................................................. ..............................................................................

13. L’acqua esogena deriva dall’assunzione V F di acqua, bevande e alimenti .............................................................................. .............................................................................. 14. L’acqua extracellulare ha un elevato V F contenuto proteico .............................................................................. .............................................................................. V F 15. Gli alimenti contengono solo acqua legata .............................................................................. .............................................................................. 16. Il contenuto di acqua negli organi è variabile, con i valori più bassi nel muscolo scheletrico V F e negli organi viscerali .............................................................................. .............................................................................. V F 17. L’acqua endogena non viene assorbita .............................................................................. .............................................................................. 18. Il colon assorbe fino a 7 litri di acqua al giorno V F .............................................................................. .............................................................................. 19. L’acqua trasporta i prodotti di scarto V F del metabolismo .............................................................................. .............................................................................. 20. L’acqua in uscita comprende anche quella persa con la sudorazione V F e la traspirazione .............................................................................. .............................................................................. 21. Il fabbisogno idrico giornaliero dipende V F anche dall’attività fisica svolta .............................................................................. .............................................................................. 22. Lo stimolo della sete regola il consumo di liquidi e compare quando l’acqua circolante V F libera è già esaurita .............................................................................. .............................................................................. 23. La funzione bioregolatrice dell’acqua riguarda V F la regolazione della temperatura corporea .............................................................................. .............................................................................. 24. Anche l’acqua metabolica concorre al soddisfacimento del fabbisogno V F idrico giornaliero .............................................................................. .............................................................................. 25. La disidratazione ma non l’iperidratazione V F è pericolosa per l’organismo .............................................................................. ..............................................................................

105

Domande a completamento Inserisci gli elementi mancanti, scegliendo tra quelli elencati. 33% 67% Cloro Estero Extracellulare

Interno Intracellulare Magnesio Potassio Sodio

Nell’organismo adulto, l’acqua totale corporea è distribuita per il …………………...……………… allo ………………… ……………… delle cellule a costituire l’acqua ……………… …………………, e per il ………………………………… allo ……………………...…………… delle cellule a costituire l’acqua ……………....……………………. Nei fluidi extracellulari sono predominanti il …………………………………, il ………………………………… e i bicarbonati, in quelli intracellulari è invece maggiore il contenuto proteico e sono presenti soprattutto ………………………………… e ………… ………………........……….

Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta. 1. La formula chimica dell’acqua è: A H2O2 B HO C H2 O D HO2

Verifiche

2. L’acqua costituisce: A il 75% del peso di un neonato B il 50-65% del corpo maschile C il 45-60% del corpo femminile D tutte le opzioni sono corrette

106

3. Le funzioni dell’acqua nell’uomo sono: A di trasporto, bioregolatrice, di termoregolazione B energetica, bioregolatrice, di termoregolazione, di trasporto C alimentare, di trasporto, bioregolatrice, di termoregolazione D energetica, bioregolatrice, di termoregolazione, alimentare

MACROAREA 1 • I nutrienti

4. Riguarda la regolazione della temperatura corporea attraverso la sudorazione e la traspirazione: A funzione bioregolatrice B funzione di termoregolazione C funzione di trasporto D nessuna delle opzioni è corretta 5. Il fabbisogno idrico giornaliero dipende: A dal sesso e dall’età B dall’alimentazione C dal clima e dalla temperatura ambientale D tutte le opzioni sono corrette 6. Gli alimenti con i più elevati contenuti di acqua sono: A olio e zucchero B carni e pesci C frutta e verdura fresche D formaggi stagionati 7. Il fabbisogno idrico aumenta: A durante la gravidanza e l’allattamento B in caso di diarrea, vomito e febbre C durante l’attività fisica intensa D tutte le opzioni sono corrette 8. Il bilancio idrico è regolato: A dalla secrezione dell’ormone ADH che agisce a livello intestinale B dalla sete e dalla produzione di insulina C dalla secrezione dell’ormone ADH che agisce a livello renale D solo dalla sensazione di sete 9. Nell’acqua extracellulare sono presenti soprattutto: A magnesio e potassio B sodio e potassio C sodio e cloro D bicarbonato e magnesio 10. La disidratazione: A corrisponde a una progressiva riduzione dell’acqua corporea totale B dipende soltanto da un apporto insufficiente di acqua C non dipende da condizioni patologiche D tutte le opzioni sono corrette

uistic Laboratorio lingcialistico Lessico spe 1

Completa il cruciverba.

3 4 5

13 14

15 16

UNITÀ 5 • L’acqua

107

eten ze

Verticali 2. Stimolo fisiologico che regola il consumo di liquidi. 3. Incremento dell’acqua corporea totale per eccessivo consumo di acqua. 4. Uno dei fattori dai quali dipende la percentuale di acqua corporea totale nell’organismo. 5. L’acqua, in quanto nutriente acalorico, non ne apporta all’organismo. 9. Funzione svolta dall’acqua in qualità di fonte di sali minerali. 11. Ormone che agisce a livello renale e aumenta il riassorbimento di acqua. 12. Acqua derivante dal metabolismo dei nutrienti energetici. 15. Lo è l’acqua in qualità di nutriente in base al criterio della natura chimica.

Laboratorio

Orizzontali 1. Insieme all’idrogeno costituisce la molecola dell’acqua. 6. Funzione che riguarda la regolazione della temperatura corporea. 7. Quello dell’acqua ha inizio nello stomaco e riguarda l’acqua esogena ed endogena. 8. Quantità di acqua necessaria per mantenere costante il bilancio idrico. 10. Rapporto tra acqua in entrata e acqua in uscita. 13. Acqua che nell’organismo si trova all’esterno delle cellule. 14. Eliminano all’esterno i prodotti di scarto del metabolismo. 16. Acqua derivante dall’assunzione di acqua, bevande e alimenti. 17. Gruppo di appartenenza dell’acqua in base al parametro della rilevanza nutrizionale. 18. Acqua che nell’organismo si trova all’interno delle cellule. 19. Funzione svolta dall’acqua in quanto solvente nel quale sono disciolti, trasportati e reagiscono diversi composti chimici. 20. Riduzione progressiva dell’acqua corporea totale.

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtà Compit

L’assunzione di acqua Compila un diario alimentare relativo a due giorni, annotando gli alimenti e le bevande assunti. Utilizzando le Tabelle di composizione degli alimenti calcola la quota assunta di acqua e di eventuali altri nutrienti provenienti dalle bevande. Calcola anche l’eventuale quota calorica assunta in conseguenza del consumo di bevande diverse dall’acqua. GIORNO 1 Pasto

Alimento

Bevanda

GIORNO 2

eten ze

Laboratorio

Pasto

108

MACROAREA 1 • I nutrienti

Alimento

Bevanda

funzione bioregolatrice funzione di trasporto

L’ACQUA (H2O)

funzione di termoregolazione svolge nell’organismo umano

rappresenta mediamente

funzione alimentare

può trovarsi nell’organismo umano

va assunta in quantità tali da soddisfare il

una molecola polare il 50-65% del corpo maschile

formata da

è distinta in il 45-60% del corpo femminile

due atomi di idrogeno

fabbisogno giornaliero (quantità di acqua che permette l’equilibrio del bilancio idrico)

fino al 75% del peso corporeo nel neonato

un atomo di ossigeno

che è di

uniti da

1,5-2 litri

legami covalenti di tipo polare

il composto più diffuso in natura

acqua in entrata

il costituente inorganico più abbondante

che è rappresentata da

negli

acqua in uscita che è costituita dai

liquidi eliminati durante la giornata

acqua esogena (di origine alimentare)

organismi viventi acqua endogena (o metabolica)

necessaria per la sopravvivenza

attraverso

in assenza di acqua urine l’organismo può sopravvivere solo per

all’interno delle cellule che è detta

pochi giorni acqua intracellulare

all’esterno delle cellule

che rappresenta

che è detta

che rappresenta

feci respirazione e cute

acqua extracellulare

un alimento primario

il 67% dell’acqua totale il 33% dell’acqua totale

UNITÀ 5 • L’acqua

109

eten ze

un nutriente inorganico essenziale

Laboratorio

tanto che

6. 1.

I sali minerali

Che cosa sono i sali minerali

I sali minerali sono micronutrienti essenziali inorganici presenti in tutti gli organismi viventi, nei quali si possono trovare legati a molecole organiche oppure in forma inorganica allo stato solido o in soluzione nei liquidi dell’organismo. Anche nell’organismo umano, del quale rappresentano solo il 4-6% del peso corporeo, sono indispensabili per il corretto svolgimento di tutte le funzioni vitali. Le fonti alimentari di sali minerali sono l’acqua, e quindi le bevande, gli ortaggi, la frutta e il sale di cucina.

Come si classificano In considerazione del fabbisogno medio giornaliero sono suddivisi in due gruppi: • i macrolementi, che sono contenuti nell’organismo e negli alimenti in quantità elevate (nell’ordine dei grammi), si caratterizzano per un fabbisogno medio giornaliero superiore a 100 mg e sono il sodio, il potassio, il cloro, il calcio, il magnesio, il fosforo e lo zolfo; 110

MACROAREA 1 • I nutrienti

• i microlementi, chiamati anche oligoelementi (dal greco òligos, poco) o elementi traccia, che sono contenuti nell’organismo e negli alimenti in quantità limitate (nell’ordine dei microgrammi) o in tracce, si caratterizzano per un fabbisogno medio giornaliero inferiore a 100 mg e sono il cobalto, il cromo, il ferro, il fluoro, lo iodio, il manganese, il molibdeno, il rame, il selenio, il silicio, il vanadio e lo zinco, ai quali si aggiungono il litio, il nichel, l’arsenico, il cadmio e il piombo, definiti anche elementi ultratraccia.

Come avviene l’assorbimento L’assorbimento avviene prevalentemente a livello dell’intestino tenue, ma parte di esso può proseguire fino all’intestino crasso. I sali minerali sono assorbiti con meccanismi di trasporto attivo e, a dosi elevate, possono subentrare meccanismi di trasporto passivo. L’assorbimento dei minerali è specifico per ciascuno di essi.

Quali funzioni svolgono I sali minerali non forniscono energia ma svolgono funzioni metaboliche e hanno un ruolo strutturale. Svolgono infatti funzione bioregolatrice, essendo indispensabili nella regolazione delle reazioni metaboliche e rientrando nella regolazione dell’equilibrio idro-elettrolitico, della conduzione nervosa, del ritmo cardiaco, della contrazione muscolare e dell’equilibrio acidobase. Hanno inoltre funzione plastica come componenti di molte proteine, in particolare di alcuni enzimi, e intervenendo nella formazione del sangue e nella costruzione di ossa e denti (detti appunto tessuti mineralizzati).

Macroelementi

• Presenti nell'organismo in quantità elevate (grammi) • Fabbisogno medio > 100 mg/die • Sodio – Potassio – Cloro – Calcio – Magnesio – Fosforo – Zolfo

Microelementi (oligoelementi o elementi traccia) • Presenti nell'organismo e negli alimenti in quantità limitate (microgrammi) o in tracce • Fabbisogno medio < 100 mg/die • Cobalto – Cromo – Ferro – Fluoro– Iodio – Manganese – Molibdeno – Rame – Selenio – Silicio – Vanadio – Zinco • Litio – Nichel – Arsenico – Cadmio – Piombo (elementi ultratraccia)

MEMO!

definiti esti, per essere ti nei tesGli oligoelemen en es no essere pr vo de li, ia nz se lativamente ncentrazioni re are, in casuti viventi in co oc ov , devono pr tre ol In ti. an st co aloghe in più alterazioni an so di carenza, gredire fino re i che devono al im an ie ec sp somministraa con la loro alla scompars è quindi semn o attuale no at st lo Al . ne zio cuni di essi enzialità di al ilire se alpre certa l’ess ab st e possibile e non è sempr ti nell’or ganismo come en cuni siano pres una reale imo se abbiano contaminanti zionale. portanza nutri

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa sono i sali minerali? • Quali sono le fonti alimentari di sali minerali? • Come si classificano i sali minerali? • Che cosa caratterizza i macroelementi e i microelementi? • Come avviene l’assorbimento? • Quali funzioni svolgono?

I SALI MINERALI SONO MICRONUTRIENTI ENERGETICI

V F

I SALI MINERALI RAPPRESENTANO IL 10% DEL PESO CORPOREO DELL’ORGANISMO V F UMANO I MACROELEMENTI SONO CONTENUTI NEGLI ALIMENTI IN QUANTITÀ NELL’ORDINE V F DEI MICROGRAMMI CALCIO E FERRO SONO MACROELEMENTI

V F

SODIO E IODIO SONO MICROELEMENTI

V F

L’ASSORBIMENTO AVVIENE PREFERENZIALMENTE CON MECCANISMI DI TRASPORTO PASSIVO V F I SALI MINERALI HANNO ESCLUSIVAMENTE FUNZIONE V F BIOREGOLATRICE

UNITÀ 6 • I sali minerali

111

I macroelementi Elemento Calcio (Ca)

Ca Cloro (Cl)

Cl Fosforo (P)

P Magnesio (Mg)

Presenza nell’organismo umano

Funzione

• 99% in forma di fosfato e carbonato di calcio nello scheletro e nei denti • 1% nel sangue, nei liquidi extracellulari, nei muscoli e in altri tessuti

• Partecipa alla costruzione di ossa e denti • Interviene nella coagulazione del sangue, nella contrazione muscolare, nella regolazione del tono vasale, nella trasmissione dell’impulso nervoso, nella secrezione ormonale e nella moltiplicazione cellulare

• Principale anione dei fluidi extracellulari • Principale anione del succo gastrico (in forma di acido cloridrico)

• Partecipa alla regolazione del bilancio idroelettrolitico, della pressione osmotica, del pH del sangue • Interviene nella contrazione muscolare

• Costituente fondamentale del tessuto osseo, dei denti • Componente degli acidi nucleici (DNA e RNA), delle molecole energetiche (ATP, ADP, creatin-fosfato), dei fosfolipidi delle membrane cellulari e della mielina

• Partecipa al metabolismo e alla regolazione dell’equilibrio acido-base

• Catione intracellulare ubiquitario (ossa, tessuti molli e liquidi organici)

• Partecipa al mantenimento del potenziale di membrana delle cellule muscolari e alla trasmissione degli impulsi nervosi • Agisce da cofattore per più di 300 enzimi e ha un ruolo fondamentale nella sintesi di lipidi, proteine, acidi nucleici, nella glicolisi e nei meccanismi di trasporto di membrana energia-dipendente

• Principale catione intracellulare (98% del potassio corporeo) • Principalmente nei muscoli e nello scheletro

• Interviene nella regolazione del potenziale di membrana cellulare (quindi delle funzioni di nervi e muscoli), dell’equilibrio acido-base e della pressione arteriosa

• Principale catione extracellulare

• È fondamentale per il mantenimento dell’omeostasi cellulare e nella regolazione del bilancio idro-elettrolitico e della pressione arteriosa • Partecipa alla regolazione del potenziale di membrana cellulare • Interviene nell’assorbimento e nel trasporto di nutrienti e substrati attraverso le membrane cellulari

Mg Potassio (K)

K Sodio (Na)

Na GUIDA ALLO STUDIO • Per ciascuno dei macroelementi indicati, illustra presenza nell’organismo, funzione, fonti alimentari e disturbi da carenza/eccesso.

PARTECIPA ALLA COSTRUZIONE DI OSSA E DENTI: A POTASSIO B CALCIO

112

MACROAREA 1 • I nutrienti

È IL COSTITUENTE FONDAMENTALE DEL TESSUTO OSSEO E DEI DENTI: A FOSFORO B MAGNESIO LA SUA CARENZA IN ETÀ PEDIATRICA PROVOCA IL RACHITISMO: A CALCIO B POTASSIO

Fonti alimentari • • • • • • •

Latte e prodotti lattiero-caseari Prodotti ittici (acciughe, polpi, calamari, crostacei) Brassicacee (cavoli, broccoli) Ortaggi di colore verde Legumi secchi Frutta secca oleosa Acqua (minerale)

• Alimenti vegetali • Frutta • Sale da cucina

Disturbi/Malattie da carenza • Rachitismo (età infantile) • Osteomalacia e osteoporosi (età adulta)

Disturbi/Malattie da eccesso • • • •

Inibizione dell’assorbimento di ferro e zinco Calcoli renali Nausea e vomito Sonnolenza L’eccesso di calcio è impossibile nell’individuo sano e dipende esclusivamente dall’assunzione di integratori

• Apatia • Anoressia • Dolori muscolari

• Vomito

La carenza in individui sani è molto improbabile • • • • •

Cereali Farine integrali Uova Legumi Pesci

• • • •

• • • • •

Legumi Frutta secca a guscio Cereali integrali Caffè Verdure a foglia

• Frutta fresca • Patate

• Alimenti freschi sia vegetali sia animali (carne, latte e derivati) • Patate • Legumi (arachidi) • Frutta secca dolce (uvetta, prugne) • Frutta secca oleosa (pinoli, noci) • • • • •

Latte Formaggi Carni Bevande contenenti acido fosforico

• Condizioni generali di malessere e stanchezza • Demineralizzazione del tessuto osseo

• Ipocalcemia • Calcificazione dei tessuti molli

La carenza è estremamente rara negli individui sani • • • •

Vomito Eccitabilità muscolare eccessiva Anoressia Debolezza

• Disturbi respiratori e cardiaci • Depressione

La carenza in individui sani è molto improbabile • Olive • Cereali • Latte e prodotti lattiero-caseari • Cioccolato

Sale da cucina Carni e pesci conservati Formaggi Prodotti trasformati Salse (salsa di soia e ketchup)

• • • •

Stanchezza muscolare Nausea Sonnolenza Aritmie cardiache che possono anche portare alla morte Il deficit nutrizionale è improbabile negli individui sani Si verifica per eccessive perdite per via gastroenterica o urinaria

• • • •

Anoressia Nausea Vomito Crampi muscolari La carenza è estremamente rara negli individui sani

INTERVENGONO NELLA REGOLAZIONE DELLA PRESSIONE ARTERIOSA: A SODIO E POTASSIO B SODIO E CLORO

• Ipotensione • Bradicardia • Arresto cardiaco L’eccesso di potassio si verifica però in particolari condizioni patologiche (malattie renali e cardiache gravi)

• Ipertensione arteriosa (congiunto all’insufficiente apporto di potassio), con aumento del rischio cardio-vascolare • Difficoltà respiratorie • Convulsioni • Aumento del rischio di cancro gastrico • Aumento dell’insorgenza di osteoporosi (per l’aumentata perdita di calcio con le urine)

SE PRESENTE IN ECCESSO PROVOCA IPERTENSIONE: A SODIO B POTASSIO

IL SUO ECCESSO PROVOCA ARRESTO CARDIACO: A POTASSIO B MAGNESIO

UNITÀ 6 • I sali minerali

113

I microelementi Elemento Ferro (Fe)

Fe Fluoro (F)

Iodio (I)

Presenza nell’organismo umano • • • •

Emoglobina Mioglobina Ferritina ed emosiderina Enzimi

Funzione • È indispensabile per il trasporto e l’utilizzazione dell’ossigeno

• Denti e ossa

• Ha azione anticarie

• Tiroide

• Partecipa, regolandola, all’attività della tiroide • Interviene nella sintesi degli ormoni tiroidei

I Selenio (Se)

• Partecipa al metabolismo degli ormoni tiroidei e alla modulazione del sistema immunitario • Ha funzione antiossidante

Zinco (Zn)

• Diffuso nei tessuti dell’organismo

114

MACROAREA 1 • I nutrienti

• • • •

È fondamentale per la crescita e lo sviluppo Preserva la struttura di molte proteine (funzione strutturale) È tra i componenti di centinaia di enzimi (funzione catalitica) Interviene nell’espressione di molti geni (funzione di regolazione) • Ha un ruolo fondamentale per il sistema immunitario e l’apparato gastrointestinale • Partecipa al metabolismo dell’insulina

Fonti alimentari • • • • •

Frattaglie Legumi secchi Carni Prodotti ittici Frutta secca a guscio

• Cereali integrali • Verdure a foglia (indivia, radicchio, spinaci) • Uova

• Tè • Prodotti ittici • Acqua (minerale) • Sale iodato

Disturbi/Malattie da carenza

Disturbi/Malattie da eccesso

• Anemia sideropenica (astenia, pallore, stanchezza, tachicardia)

• Siderosi

• Aumento dell’insorgenza della carie dentaria

• Fluorosi dello smalto

• Ipotiroidismo • Gozzo • Disordini da carenza di iodio (a carico dell’accrescimento e dello sviluppo cerebrale)

• Ipertiroidismo

• • • • • • •

Pesci di mare Crostacei Molluschi Alghe Uova Carne Latte

• • • •

Prodotti ittici (tonno, sogliola, sardina) Frattaglie (fegato) Carne Frutta secca a guscio

• Morbo di Keshan (miocardiopatia)

• • • • • • •

Carni Uova Prodotti ittici Latte e prodotti lattiero-caseari Legumi secchi Frutta secca a guscio Alcuni cereali

• • • •

In gravidanza, può provocare ipotiroidismo congenito nel neonato

La carenza di selenio è estremamente rara

Ritardo della crescita Perdita dei capelli Diarrea Alterazioni della funzione immunitaria e riproduttiva La carenza, rara nei Paesi occidentali, è diffusa nel Sudest asiatico

GUIDA ALLO STUDIO • Per ciascuno dei microelementi indicati, illustra presenza nell’organismo, funzione, fonti alimentari e disturbi da carenza/eccesso.

È INDISPENSABILE PER IL TRASPORTO E L’UTILIZZAZIONE DELL’OSSIGENO: A FERRO B ZINCO PARTECIPA AL METABOLISMO DEGLI ORMONI TIROIDEI E HA FUNZIONE ANTIOSSIDANTE: A FERRO B SELENIO

GENERA IPERTIROIDISMO: A ECCESSO DI IODIO B CARENZA DI IODIO È ALL’ORIGINE DELL’AUMENTO DELL’INSORGENZA DELLA CARIE DENTARIA: A CARENZA DI FLUORO B ECCESSO DI FLUORO È DIFFUSO IN TUTTI I TESSUTI ED È FONDAMENTALEPER LA CRESCITA E LO SVILUPPO: A ZINCO B FERRO

UNITÀ 6 • I sali minerali

115

Quanti sali minerali vanno assunti

Il fabbisogno medio giornaliero varia in funzione delle caratteristiche del soggetto: età, sesso, eventuali patologie o condizioni fisiologiche particolari (crescita, gravidanza, allattamento). Nella valutazione degli apporti alimentari di sali minerali bisogna tenere in considerazione non solo il loro contenuto negli alimenti ma anche la loro biodisponibilità ( I LARN per i minerali).

Quale azione svolgono i fattori antinutrizionali I fattori antinutrizionali che possono intervenire a diminuire o impedire del tutto l’assorbimento dei sali minerali. Agiscono infatti da antinutrienti:

1 La biodisponibilità dei sali minerali è influenzata da caratteristiche proprie del soggetto, tra le quali il sesso e l’età.

• l’acido fitico (contenuto nei legumi e nei cereali, ma anche nella frutta secca a guscio e in alcune spezie) nei confronti di calcio, ferro, magnesio, rame e zinco; • l’acido ossalico (contenuto nei cereali, nei legumi, nella frutta secca a guscio, ma anche negli spinaci, nella carne di agnello e nel tè, nel caffè e nel cacao) nei confronti del calcio; • i composti gozzigeni, ovvero che causano ipotiroidismo e gozzo, tra i quali rientra la goitrina, contenuta nella soia, nei cavoli e nelle rape, nei confronti dello iodio.

La biodisponibilità indica la quantità di un nutriente che è effettivamente assorbita e trasportata nel sito d’azione (dove è disponibile per svolgere le specifiche funzioni alle quali è deputato) rispetto al contenuto totale nell’alimento. Tale quota è influenzata dalle caratteristiche sia dell’individuo sia del minerale e dell’alimento.

Non va poi trascurato l’effetto che i processi di trasformazione industriale e di cottura degli alimenti possono avere sull’apporto di sali minerali (in particolare di oligoelementi) con la dieta.

I LARN per i minerali I LARN per i minerali esprimono valori su base giornaliera relativi ad assunzione raccomandata per la popolazione (PRI) e assunzione adeguata (AI).

116

MACROAREA 1 • I nutrienti

GUIDA ALLO STUDIO • Da che cosa dipende il fabbisogno medio giornaliero di sali minerali? • Che cosa si intende per biodisponibilità? • Quali fattori antinutrizionali agiscono a danno dei sali minerali?

IL FABBISOGNO MEDIO GIORNALIERO VARIA ANCHE IN BASE ALL’ETÀ E AL SESSO

V F

IL FABBISOGNO MEDIO GIORNALIERO È MAGGIORE DURANTE LA CRESCITA E LA GRAVIDANZA

V F

LA BIODISPONIBILITÀ INDICA LA QUOTA DI NUTRIENTE ASSORBITA E DISPONIBILE PER L’ORGANISMO

V F

I FATTORI ANTINUTRIZIONALI FAVORISCONO L’ASSORBIMENTO DEI SALI MINERALI

V F

ge a s s e me M

o H e k Ta

Che cosa sono i sali minerali – I sali minerali sono micronutrienti essenziali inorganici, le cui fonti alimentari sono acqua, bevande, ortofrutticoli e sale di cucina. Sono presenti in tutti gli organismi viventi (legati a molecole organiche, in forma inorganica allo stato solido o in soluzione nei liquidi). Rappresentano il 4-6% del peso corporeo dell’organismo umano, per il quale sono indispensabili per il corretto svolgimento di tutte le funzioni vitali. Come si classificano – In considerazione del fabbisogno medio giornaliero sono suddivisi in macroelementi (sodio, potassio, cloro, calcio, magnesio, fosforo, zolfo) e microelementi (cobalto, cromo, ferro, fluoro, iodio, manganese, molibdeno, rame, selenio, silicio, vanadio, zinco, litio, nichel, arsenico, cadmio, piombo). Il fabbisogno medio giornaliero dei macroelementi, contenuti nell’organismo e negli alimenti in quantità nell’ordine dei grammi, è superiore a 100 mg, mentre quelli dei microlementi, contenuti nell’organismo e negli alimenti in quantità nell’ordine dei microgrammi o in tracce, è inferiore a 100 mg. Come avviene l’assorbimento – L’assorbimento, che avviene con meccanismi di trasporto attivo, avviene prevalentemente nell’intestino tenue, ma prosegue fin nell’intestino crasso. Quali funzioni svolgono – I sali minerali non forniscono energia ma svolgono funzione bioregolatrice e funzione plastica, in quanto sono componenti di molte proteine e intervengono nella formazione di sangue, ossa e denti. Quanti sali minerali vanno assunti – Il fabbisogno medio giornaliero varia in funzione delle caratteristiche del soggetto (età, sesso, patologie o condizioni fisiologiche particolari). Nella valutazione degli apporti alimentari di sali minerali vanno considerati il contenuto negli alimenti e la biodisponibilità (cioè la quota effettivamente assorbita e trasportata nel sito d’azione. Si deve tener conto anche della presenza di fattori antinutrizionali che possono diminuire o impedire l’assorbimento (ad esempio, l’acido fitico nei confronti di calcio, ferro, magnesio, rame e zinco, l’acido ossalico a danno del calcio e i composti gozzigeni nei confronti dello iodio) e degli effetti dei processi di trasformazione industriale e di cottura.

UNITÀ 6 • I sali minerali

117

Domande a completamento Completa indicando se si tratta di un macroelemento o di un microelemento. Aggiungi anche il simbolo chimico. Macroelemento Microelemento

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.

Arsenico Cadmio Calcio Cloro Cobalto Cromo Ferro Fluoro Fosforo Iodio Litio Magnesio Manganese Molibdeno Nichel Piombo Potassio Rame Selenio Silicio Sodio Vanadio Zinco Zolfo

Simbolo chimico

Vero o falso

Verifiche

Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false.

118

1. I sali minerali rappresentano il 4-6% V F del peso corporeo .............................................................................. .............................................................................. 2. Negli organismi viventi i sali minerali sono presenti V F esclusivamente in soluzione nei liquidi .............................................................................. .............................................................................. 3. Il fabbisogno medio di oligoelementi V F è superiore a 100 mg/die .............................................................................. .............................................................................. 4. I sali minerali sono macronutrienti V F con funzione energetica .............................................................................. ..............................................................................

MACROAREA 1 • I nutrienti

5. Lo zinco è classificato nel gruppo V F dei microelementi .............................................................................. .............................................................................. 6. I sali minerali sono suddivisi in macroelementi e microelementi secondo il loro peso V F molecolare .............................................................................. .............................................................................. 7. Il calcio è presente soprattutto nel tessuto V F osseo dell’organismo umano .............................................................................. .............................................................................. 8. Il potassio è il più importante minerale V F intracellulare .............................................................................. .............................................................................. 9. La carenza alimentare di sodio V F è molto frequente .............................................................................. .............................................................................. 10. Lo iodio è il costituente fondamentale V F degli ormoni tiroidei .............................................................................. .............................................................................. 11. Il ferro è necessario per la coagulazione V F del sangue .............................................................................. .............................................................................. 12. Il piombo e il mercurio svolgono nell’organismo V F importanti funzioni antiossidanti .............................................................................. .............................................................................. 13. L’anemia sideropenica è causata V F dalla carenza di magnesio .............................................................................. .............................................................................. V F 14. Il selenio è un antiossidante .............................................................................. .............................................................................. 15. Il ferro contenuto negli alimenti di origine vegetale è assorbito più facilmente V F dall’uomo .............................................................................. .............................................................................. 16. Le fonti alimentari di sali minerali sono acqua, V F bevande, ortofrutticoli e sale da cucina .............................................................................. .............................................................................. 17. Il fabbisogno medio giornaliero di macroelementi V F è superiore a 100 mg .............................................................................. ..............................................................................

Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta. 1. Per biodisponibilità di un minerale si intende: A il valore biologico di un minerale B la quantità presente nell’alimento crudo C la quota effettivamente assorbita e utilizzata dall’organismo D a quantità presente nell’alimento dopo la cottura 2. Sono oligoelementi: A ferro, magnesio e zolfo B calcio, potassio e sodio C fosforo, magnesio e zinco D iodio, rame e zinco 3. I sali minerali svolgono: A funzione energetica

B C D

funzione plastica funzione plastica e bioregolatrice funzione bioregolatrice

4. La carenza di calcio è responsabile di: A alterazioni ossee B disturbi della coagulazione C anemia sideropenica D malattie cardiovascolari 5. Lo iodio è contenuto principalmente: A nei legumi e nella frutta secca B nelle alghe e nei pesci di mare C nei cereali integrali D tutte le opzioni sono corrette

Verifiche

18. I sali minerali sono tra i componenti V F di molte proteine .............................................................................. .............................................................................. 19. Il fabbisogno medio giornaliero è fisso V F per fascia di età e non dipende dal sesso .............................................................................. .............................................................................. 20. L’assorbimento dei sali minerali avviene V F grazie a meccanismi di trasporto attivo .............................................................................. .............................................................................. 21. Il contenuto di microelementi negli alimenti V F è nell’ordine dei microgrammi .............................................................................. .............................................................................. 22. I sali minerali si trovano nell’organismo V F solo in forma solida .............................................................................. .............................................................................. 23. L’essenzialità degli oligoelementi V F è sempre certa .............................................................................. .............................................................................. 24. I composti gozzigeni agiscono da fattori V F antinutrizionali a carico dello iodio .............................................................................. .............................................................................. 25. L’assorbimento dei sali minerali avviene V F prevalentemente nello stomaco .............................................................................. ..............................................................................

6. L’acido ossalico: A è contenuto nel latte, nelle uova e nel pesce B facilita l’assorbimento di diversi minerali C è eliminato con la cottura D interferisce soprattutto con l’assorbimento del calcio 7. L’acido fitico interferisce con l’assorbimento di: A ferro e magnesio B rame e zinco C calcio D tutte le opzioni sono corrette 8. Il sodio: A è maggiormente presente nei fluidi intracellulari B è presente principalmente negli insaccati, nei prodotti trasformati e nei formaggi C se carente determina in soggetti sensibili l’ipertensione arteriosa D deve essere integrato sotto forma di sale iodato 9. Per l’assorbimento del calcio è necessaria: A la presenza di fitati nell’alimento B la presenza contemporanea di ferro e sodio C la presenza di vitamina D D la presenza di vitamina C 10. Il fabbisogno medio giornaliero dei minerali è influenzato da: A età e sesso B presenza di patologie C crescita, gravidanza, allattamento D tutte le opzioni sono corrette

UNITÀ 6 • I sali minerali

119

uistic Laboratorio lingcialistico Lessico spe

Completa il cruciverba.

3 4

9 10

14 15

18 19

eten ze

Laboratorio

120

Orizzontali 1. Il loro fabbisogno medio giornaliero è inferiore a 100 mg. 4. La sua carenza in età infantile provoca il rachitismo. 6. Fattore antinutrizionale che agisce a danno di calcio, ferro, magnesio, rame e zinco. 10. Microelemento con funzione antiossidante. 14. La sua carenza provoca ipotensione, bradicardia e arresto cardiaco. 17. Quota di un nutriente effettivamente assorbita e trasportata nel sito d’azione. 19. L’eccesso di questo macrolemento provoca ipertensione arteriosa. 20. Funzione svolta dai sali minerali in qualità di costituenti di ossa e denti.

MACROAREA 1 • I nutrienti

Verticali 2. Lo sono sodio, magnesio e calcio. 3. Microelemento diffuso nei tessuti dell’organismo, fondamentale per la crescita e lo sviluppo. 5. Microelemento che regola l’attività della tiroide e interviene nella sintesi degli ormoni tiroidei. 7. Microelemento con azione anticarie. 8. Meccanismo di assorbimento dei sali minerali. 9. Microelemento la cui carenza provoca anemia. 11. Costituente fondamentale del tessuto osseo e dei denti. 12. Funzione dei sali minerali connessa con il metabolismo. 13. Catione intracellulare ubiquitario che partecipa alla trasmissione degli impulsi nervosi. 15. Composti che causano ipotiroidismo e gozzo. 16. Fattore antinutrizionale che agisce a danno del calcio. 18. Come l’ipotiroidismo è un sintomo della carenza di iodio.

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtà Compit

Le fonti alimentari di sali minerali Completa indicando le fonti alimentari dei principali sali minerali. Principale fonte alimentare

Cloro (Cl)

Cromo (Cr)

Ferro (Fe)

Fluoro (F)

Fosforo (P)

Iodio (I)

Magnesio (Mg)

Potassio (K)

Rame (Cu)

Selenio (Se)

Sodio (Na)

Zinco (Zn)

Zolfo (S)

UNITÀ 6 • I sali minerali

121

eten ze

Laboratorio

Calcio (Ca)

Minerale

I SALI MINERALI

sono micronutrienti essenziali inorganici

sono presenti in

rappresentano il

sono classificati in base al

le cui fonti alimentari

tutti gli organismi viventi

4-6% del peso corporeo dell’organismo umano

fabbisogno medio giornaliero

sono

nei quali possono essere per il quale sono

acqua indispensabili bevande ortofrutticoli

per

sale di cucina lo svolgimento di tutte le funzioni vitali

macroelementi (sodio, potassio, cloro, calcio, magnesio, fosforo, zolfo)

legati a molecole organiche in forma inorganica allo stato solido

eten ze

Laboratorio

in soluzione nei liquidi

122

MACROAREA 1 • I nutrienti

che sono contenuti nell’organismo e negli alimenti in quantità

il cui fabbisogno medio giornaliero è

nell’ordine dei grammi

superiore a 100 mg

non forniscono

si caratterizzano per un

energia

fabbisogno medio giornaliero

ma svolgono

che varia in funzione delle

funzione bioregolatrice funzione plastica microelementi (cobalto, cromo, ferro, fluoro, iodio, manganese, molibdeno, rame, selenio, silicio, vanadio, zinco, litio, nichel, arsenico, cadmio, piombo)

sono apportati in quantità che dipendono da

caratteristiche del soggetto (età, sesso, patologie o condizioni fisiologiche particolari)

in quanto

sono componenti di molte proteine intervengono nella formazione di sangue, ossa e denti

il cui fabbisogno medio giornaliero è

nell’ordine dei microgrammi o in tracce

inferiore a 100 mg

contenuto negli alimenti l’acido fitico nei confronti di calcio, ferro, magnesio, rame e zinco

i composti gozzigeni nei confronti dello iodio

come ad esempio

diminuire o impedire il loro assorbimento

che possono

presenza di fattori antinutrizionali effetti dei processi di trasformazione industriale e di cottura

UNITÀ 6 • I sali minerali

123

eten ze

l’acido ossalico a danno del calcio

biodisponibilità (cioè quota effettivamente assorbita e trasportata nel sito d’azione)

Laboratorio

che sono contenuti nell’organismo e negli alimenti in quantità

Le vitamine GUIDA ALLO STUDIO

Che cosa sono le vitamine

Le vitamine sono sostanze con caratteristiche chimiche diverse, indispensabili in piccole quantità per lo svolgimento del metabolismo cellulare, per la crescita e per il normale funzionamento dell’organismo umano ( Che cosa significa vitamina). Questi composti hanno in comune: • la natura organica; • l’essenzialità nutrizionale, in quanto non possono essere sintetizzate dall’organismo; • la presenza in piccolissime quantità negli alimenti e il fabbisogno esiguo. Nell’organismo umano le vitamine svolgono complessivamente una funzione bioregolatrice. Le vitamine possono anche derivare da composti che sono trasformati nella forma vitaminica attiva dall’organismo: questi precursori sono detti provitamine.

• Che cosa sono le vitamine? • Per che cosa sono indispensabili? • Quali caratteristiche hanno in comune? • Quale funzione assolvono? • Che cosa sono le provitamine?

LE VITAMINE SONO INDISPENSABILI PER LA CRESCITA E IL NORMALE FUNZIONAMENTO V F DELL’ORGANISMO LE VITAMINE SONO MICRONUTRIENTI ESSENZIALI V F INORGANICI LE VITAMINE HANNO V F FUNZIONE PLASTICA L’ORGANISMO TRASFORMA LE PROVITAMINE IN FORMA VITAMINICA V F ATTIVA

Che cosa significa vitamina Il termine vitamina deriva dal fatto che i primi ricercatori pensavano che si trattasse di ammine necessarie per la vita o ammine vitali.

Caratteristiche delle vitamine

Natura organica

124

Essenzialità nutrizionale

MACROAREA 1 • I nutrienti

Fabbisogno esiguo

Funzione bioregolatrice

Origine alimentare

Indispensabilità (malattia da carenza)

Come si classificano le vitamine

Le vitamine sono suddivise in base alla loro solubilità in due gruppi: • vitamine idrosolubili (vitamina C e vitamine del complesso B), cioè che si sciolgono in acqua; • vitamine liposolubili (vitamine A, D, E, K), cioè che si sciolgono nei lipidi. Le vitamine Vitamine idrosolubili

GUIDA ALLO STUDIO • Quale criterio è usato per classificare le vitamine? • Quali sono le vitamine idrosolubili? • Quale funzione svolgono? • Perché non si accumulano nell’organismo? • Quali sono le vitamine liposolubili? • Quando e perché possono diventare tossiche? • Quali sono le fonti alimentari di vitamine liposolubili?

Vitamine liposolubili

Tiamina (B1)

Vitamina A (retinolo)

Riboflavina (B2)

Vitamina D (fattore antirachitico)

Niacina (PP o B3)

Vitamina E (tocoferolo)

Acido pantotenico (B5)

Vitamina K (fattore antiemorragico)

Vitamina B6 (piridossina)

LE VITAMINE SONO CLASSIFICATE IN BASE: A ALL’ORIGINE B ALLA SOLUBILITÀ LE VITAMINE LIPOSOLUBILI SI SCIOLGONO: A NELL’ACQUA B NEI LIPIDI

Biotina (H) Folati (vitamina B9 o Bc o acido folico) Vitamina B12 (cianocobalamina) Vitamina C (acido ascorbico)

Quali solo le vitamine idrosolubili Le vitamine idrosolubili comprendono il complesso vitaminico B e la vitamina C e svolgono, in genere, attività coenzimatica, cioè attivano e cooperano con gli enzimi nel promuovere reazioni biochimiche che forniscono energia o sintetizzano materiali, e pertanto possono essere considerate dei biocatalizzatori. Essendo facilmente solubili in acqua, queste vitamine non possono essere immagazzinate nell’organismo per costituire delle riserve corporee. Non vi è quindi il pericolo di tossicità da sovradosaggio.

Quali sono le vitamine liposolubili Le vitamine liposolubili sono le vitamine A, D, E e K, ciascuna delle quali svolge funzioni e attività biologiche specifiche. Sono generalmente presenti nei lipidi alimentari e possono essere immagazzinate nei grassi corporei: il fegato immagazzina le vitamine A e D e, in piccole quantità, la K, mentre la vitamina E si accumula nel tessuto adiposo. Per questo, queste vitamine possono diventare tossiche se sono assunte in dosi eccessive.

SONO VITAMINE IDROSOLUBILI: A LA C E LA K B QUELLE DEL COMPLESSO B LE VITAMINE IDROSOLUBILI SVOLGONO: A ATTIVITÀ COENZIMATICA B ATTIVITÀ ENERGETICA POSSONO ESSERE IMMAGAZZINATE NELL’ORGANISMO LE VITAMINE: A LIPOSOLUBILI B IDROSOLUBILI VI È IL PERICOLO DI TOSSICITÀ DA SOVRADOSAGGIO PER LE VITAMINE: A IDROSOLUBILI B LIPOSOLUBILI SONO IMMAGAZZINATE NEL FEGATO LE VITAMINE: A AED B KEC SI ACCUMULA NEL TESSUTO ADIPOSO: A VITAMINA E B VITAMINA K

UNITÀ 7 • Le vitamine

125

Le vitamine idrosolubili Vitamina

Azione fisiologica

Fonti alimentari

Tiamina Vitamina B1

• Agisce da coenzima nel metabolismo dei glucidi, degli acidi grassi a catena ramificata e degli amminoacidi a catena ramificata. • Contribuisce alla trasmissione degli impulsi nervosi

• • • • • •

Cereali integrali (germe e crusca) Legumi Frutta secca Uovo (tuorlo) Carni (specialmente carni suine e derivati) Frattaglie (fegato)

Riboflavina Vitamina B2

• È il costituente fondamentale di coenzimi che intervengono nel metabolismo energetico di glucidi, lipidi e amminoacidi (flavina mononucleotide, FMN e flavina adenina dinucleotide) • Agisce da coenzima di enzimi implicati nel metabolismo di xenobiotici, alcol, ormoni steroidei e altre vitamine (piridossina, niacina, folati) • È il costituente di sistemi enzimatici antiossidanti • Ha un ruolo importante per la crescita, la visione e per il sistema immunitario

• • • • •

Formaggi Frattaglie (fegato) Uova Latte Ortaggi a foglia verde

Niacina Vitamina PP Vitamina B3

• È il costituente di coenzimi del metabolismo energetico, il nicotinammide adenina dinucleotide (NAD) e il nicotinammide adenina dinucleotide fosfato (NADP). • Favorisce la crescita • Protegge il sistema nervoso, l’apparato digerente e la pelle

• Frattaglie • Prodotti ittici • Carni avicole (tacchino, pollo), bovine e suine (prosciutto crudo) • Lievito di birra • Legumi (arachidi)

• Frutta secca a guscio • Cereali (cariosside e germe) È sintetizzata dall’organismo a partire dall’amminoacido triptofano

Acido pantotenico Vitamina B5

• È il costituente del coenzima A (uno dei principali del metabolismo energetico) e della proteina trasportatrice di gruppi acile (ACP) • Partecipa alla sintesi di glucidi, amminoacidi, proteine, colesterolo e ormoni steroidei

• Uova di pesce (bottarga di muggine) • Fegato • Tuorlo d’uovo • Latte e derivati

• Pesci • Carni • Legumi È sintetizzata dalla flora batterica intestinale

Piridossina Vitamina B6

• Agisce da coenzima nel metabolismo del glicogeno, dei lipidi e degli amminoacidi • Interviene nella sintesi di neurotrasmettitori (dopamina, noradrenalina, serotonina) • Partecipa al metabolismo dell’ omocisteina • Favorisce l’utilizzazione del selenio, la produzione di anticorpi • Protegge dall’invecchiamento precoce

• • • •

• Frutta secca • Legumi

Biotina Vitamina H Vitamina B8

• Agisce da coenzima nel metabolismo glucidico, proteico e lipidico • Partecipa alla sintesi di glicogeno e acidi grassi

• • • • • • • • •

L’omocisteina è un amminoacido che si forma a partire dall’amminoacido essenziale metionina, quando essa perde un gruppo metilico. L’aumento di omocisteina nel plasma (omocisteinemia) è considerato un fattore di rischio cardiovascolare.

126

MACROAREA 1 • I nutrienti

Carni Fegato Prosciutto crudo Pesci grassi (salmone, tonno) • Farine di cereali integrali

Fegato e rene Tuorlo d’uovo Lievito di birra Vegetali di colore verde Frutta secca Carni Pesci e crostacei Cereali integrali Legumi

È sintetizzata dalla flora batterica intestinale

Disturbi/Malattie da carenza

Perdite

• Alterazioni del metabolismo dei glucidi • Stanchezza, anoressia, perdita di peso e disturbi del sistema nervoso • Nei casi più gravi, beri-beri (edemi agli arti inferiori, insufficienza cardiaca e dilatazione cardiaca nella forma umida; manifestazioni infiammatorie multiple a carico dei nervi periferici con problemi della deambulazione fino alla paralisi degli arti inferiori con atrofia muscolare nella forma secca) • Nei Paesi ad alto tenore economico la carenza è associata all’etilismo

• Raffinazione dei cereali.

• • • •

• Poco solubile in acqua e abbastanza resistente alla cottura • Molto sensibile alla luce

Lesioni della pelle (dermatite) Lesioni delle mucose (cavità orale e tubo digerente) Lesioni oculari Anemia

• Cottura (perdite del 10-40%, secondo l’alimento e il tipo di trattamento)

• Pellagra, detta anche malattia delle quattro D (dermatite, alterazioni dell’apparato digerente e del sistema nervoso, morte nel giro di pochi anni se non curata) e particolarmente diffusa in passato presso popolazioni che seguivano una dieta basata sul consumo di mais (che contiene antivitamina PP) e povera di proteine

• • • • • • • • •

Lo stato carenziale è raro perché si tratta di una vitamina ubiquitaria ed è associato a carenze nutrizionali multiple

• Sensibile al calore • Stabile all’aria e alla luce

Dermatite Anemia Nausea Vomito Depressione Irritabilità Convulsioni Problemi immunitari Aumento dell’omocisteinemia plasmatica

• Sensibile alla luce

La carenza è rara e può dipendere da farmaci o alcolismo cronico • • • • • •

Affaticamento Depressione Nausea Dermatite Dolori muscolari Deficit immunitari La carenza è dovuta al consumo elevato di albume crudo o a malattie genetiche che ne riducono l’assorbimento

UNITÀ 7 • Le vitamine

127

Le vitamine idrosolubili Vitamina

Azione fisiologica

Fonti alimentari Spinaci Legumi freschi Cereali integrali Arance Kiwi Fragole

• Sono fondamentali per la crescita e la divisione cellulare • Sono costituenti di coenzimi coinvolti nel metabolismo dell’unità monocarboniosa • Partecipano al metabolismo degli amminoacidi • Intervengono nella sintesi degli acidi nucleici • Partecipano alla sintesi di cellule del sangue (globuli rossi e bianchi) e della pelle

• • • • • • •

Vitamina B12 Cianocobalamina

• Agisce da coenzima nella sintesi degli amminoacidi e di alcuni acidi grassi • Partecipa al metabolismo dell’omocisteina, alla sintesi degli acidi nucleici e delle proteine • Favorisce la duplicazione cellulare (globuli rossi e cellule della mucosa intestinale) • Interviene nella formazione della mielina • Favorisce la resistenza alle infezioni • Stimola l’appetito • Accresce le facoltà intellettive

• • • • • •

Vitamina C Acido ascorbico

• Interviene nelle reazioni enzimatiche di sintesi del collagene, della carnitina, della noradrenalina, della tiroxina, degli ormoni peptidici • Favorisce l’assorbimento intestinale del ferro non-eme (cioè non legato a emoglobina e mioglobina) • Protegge l’apparato digerente da composti potenzialmente cancerogeni • Previene l’ossidazione delle lipoproteine e il danno ai lipidi da radicali liberi (perossidazione lipidica) • Migliora la circolazione sanguigna e favorisce il mantenimento dei vasi sanguigni • Ha funzione antiossidante e antinfettiva

• Frutta acidula (agrumi, fragole, kiwi, ananas, lamponi) • Mango • Papaia • Pomodori • Ortaggi a foglia verde • Peperoni • Cavoli

Il termine folati si riferisce alle forme vitaminiche naturalmente presenti negli alimenti, mentre l’espressione acido folico indica il composto di sintesi, che è presente nei supplementi vitaminici e negli alimenti fortificati (cereali da colazione) in quanto stabile al calore, all’ossidazione e maggiormente biodisponibile.

128

MACROAREA 1 • I nutrienti

Fegato e reni Carni Tuorlo d’uovo Lievito di birra Asparagi Broccoli Carciofi

• • • • • •

Folati Vitamina B9 Vitamina Bc Acido folico

Frattaglie (fegato) Pesci Molluschi Crostacei Tuorlo d’uovo Formaggi (Parmigiano Reggiano) • Carni e latte in quantità inferiori • Alcune alghe

Perdite

Disturbi/Malattie da carenza • Anemia macrocitica • Rischio aumentato di malattie cronico-degenerative (patologie cardiovascolari, deterioramento cognitivo, demenza e alcuni tumori) • Durante la gravidanza, la carenza aumenta il rischio di malformazioni nel feto

• Fino al 50-60% con la bollitura prolungata • Ridotte con la cottura al vapore

• Anemia perniciosa ( anemia megaloblastica macrocitica , alterazioni neurologiche, disturbi gastrointestinali) • Aumento dell’omocisteinemia plasmatica • Inibizione di crescita e divisione cellulare

• Fino al 30% con la cottura

La carenza è dovuta ad assunzione alimentare insufficiente o malassorbimento

• Scorbuto (astenia, perdita di peso, dolori articolari, sanguinamento delle gengive, ematomi degli arti inferiori, emorragie multiple in assenza di lesioni dei vasi sanguigni, alterazione dei processi di cicatrizzazione, perdita dei denti)

• Perdite del 50-90% con la cottura • Perdite limitata con cottura breve, in poca acqua e in recipiente chiuso • Perdite del 25% con il blanching

L’anemia megaloblastica macrocitica si manifesta con arresto maturativo dei globuli rossi e presenza in circolo di elementi di volume superiore alla norma.

GUIDA ALLO STUDIO • Per ciascuna delle vitamine indicate, illustra azione fisiologica, fonti alimentari, disturbi e malattie da carenza e cause delle eventuali perdite.

LA SUA CARENZA PROVOCA LA PELLAGRA: A NIACINA B BIOTINA LA CARENZA IN GRAVIDANZA AUMENTA IL RISCHIO DI MALFORMAZIONI AL FETO: A FOLATI B ACIDO PANTOTENICO

LA SUA CARENZA GRAVE PROVOCA IL BERI-BERI: A TIAMINA B VITAMINA B12 LA SUA CARENZA PROVOCA LO SCORBUTO: A VITAMINA C B BIOTINA HA FUNZIONE ANTIOSSIDANTE E ANTINFETTIVA: A TIAMINA B VITAMINA C

UNITÀ 7 • Le vitamine

129

Le vitamine liposolubili Vitamina

Azione fisiologica

Fonti alimentari

Vitamina A Retinolo

• È essenziale per la vista, lo sviluppo embrionale, lo sviluppo e il differenziamento dei tessuti, la funzione immunitaria • Favorisce la crescita e lo sviluppo di ossa e denti • Interviene nella sintesi di alcuni ormoni (steroidei e tiroidei) • Ha funzione antiossidante

• • • •

Vitamina D Fattore antirachitico

• È fondamentale per la mineralizzazione dello scheletro e per il processo di ossificazione • È fondamentale per l’assorbimento di calcio e fosforo • Partecipa alla regolazione dell’espressione genica • Riduce il rischio cardiovascolare e contribuisce alla prevenzione di alcuni tumori

• Fegato dei pesci (merluzzo, sgombro, aringa, salmone, sardine) • Tuorlo d’uovo • Latte intero • Burro • Fegato

Vitamina E Tocoferolo

• Ha funzione antiossidante • Partecipa alla modulazione di alcuni enzimi e alla regolazione dell’espressione genica • Ha azione preventiva nei confronti della cataratta

• • • • • •

Germe di grano Semi e oli di semi Olio di oliva Frutta secca (anacardi, nocciole, mandorle) Avocado Burro

Vitamina K Fattore antiemorragico

• Agisce da cofattore di enzimi che intervengono nella sintesi dei fattori di coagulazione del sangue • Partecipa al metabolismo dell’osso • Pare avere azione preventiva nei confronti delle patologie cardiovascolari

• • • • • •

Vegetali a foglia verde (spinaci e lattuga) Broccoli e cavoli Cereali Oli vegetali Carni Prodotti lattiero-caseari È sintetizzata in parte dalla flora batterica intestinale

130

MACROAREA 1 • I nutrienti

Fegato dei pesci Latte e burro Tuorlo d’uovo In forma di carotenoidi negli ortaggi (carote, zucca, peperoni, pomodori) e nella frutta (pesche, albicocche, melone giallo, mango, papaia)

Disturbi/Malattie da carenza

Disturbi/Malattie da eccesso e danni al fegato • Ispessimento osseo • In gravidanza, malformazioni nel feto L’eccesso ha origine alimentare oppure è dovuto alla somministrazione di supplementi

• Emeralopia (cecità notturna) • Secchezza della congiuntiva e della cornea • Ulcerazioni della cornea (cheratomalacia) • Cecità totale e irreversibile

• • • • • • • •

Astenia Cefalea Pelle squamosa Ragadi Stomatite Congiuntivite Rinite Epatosplenomegalia

• Deformazioni e dolori ossei • Rachitismo in età infantile (deformazione del cranio, della cassa toracica e delle ossa lunghe degli arti inferiori) • Osteomalacia e osteoporosi in età adulta

• • • • •

Nausea Diarrea Perdita di peso Ridotta funzionalità renale Calcificazioni renali e nei tessuti molli

Perdite • Sensibile all’aria e alla luce • Stabile al calore (carotenoidi)

È dovuta all’assunzione di dosi elevate

È necessaria un’adeguata esposizione alla luce solare • Neuropatie periferiche • Malattie muscolari e della retina Gli stati di carenza sono rari e dipendono da malattie genetiche, malassorbimento lipidico o grave malnutrizione

• Sensibile alla luce, al calore e all’aria • Perdite rilevanti per conservazione, frittura e cottura al forno

• Difficoltà ad arrestare emorragie Gli stati di carenza sono rari nell’adulto e sono dovuti a trattamenti prolungati con antibiotici, a malassorbimento o patologie del fegato

GUIDA ALLO STUDIO • Per ciascuna delle vitamine indicate, illustra azione fisiologica, fonti alimentari, disturbi e malattie da carenza e cause delle eventuali perdite.

LA SUA CARENZA IN ETÀ PEDIATRICA PROVOCA IL RACHITISMO: A VITAMINA D B VITAMINA A LA SUA CARENZA PROVOCA DIFFICOLTÀ AD ARRESTARE EMORRAGIE: A VITAMINA K B VITAMINA E

IN FORMA DI CAROTENOIDI È CONTENUTA NEGLI ORTAGGI E NELLA FRUTTA: A VITAMINA A B VITAMINA D È ESSENZIALE PER LA VISTA E LO SVILUPPO EMBRIONALE: A VITAMINA K B VITAMINA A È CONTENUTA NEL GERME DI GRANO E NEGLI OLI DI OLIVA E DI SEMI: A VITAMINA E B VITAMINA D

UNITÀ 7 • Le vitamine

131

Come avviene l’assorbimento

L’assorbimento avviene ad opera delle cellule dei villi dell’intestino tenue, principalmente attraverso meccanismi di trasporto attivo. In caso di ingestione di dosi eccessive, come ad esempio in seguito all’uso di integratori, subentrano meccanismi di trasporto passivo. In generale, una volta entrate nel circolo sanguigno, le vitamine arrivano al fegato attraverso la vena porta. Qui sono in parte immagazzinate sotto forma di riserva, in parte utilizzate nei processi metabolici e una certa quantità è reimmessa nel sangue per essere distribuita alle cellule dell’organismo. Le vitamine liposolubili possono seguire percorsi diversi, del tutto simili a quelli dei diversi tipi di acidi grassi (a catena lunga o corta) contenuti nei lipidi. L’assorbimento delle vitamine liposolubili è favorita dall’azione della bile: sono assorbite, infatti, insieme agli altri lipidi ed entrano a far parte dei chilomicroni.

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MEMO!

GUIDA ALLO STUDIO • Come avviene l’assorbimento delle vitamine? • Che cosa caratterizza l’assorbimento delle vitamine liposolubili? • Che cosa sono le antivitamine?

LE VITAMINE SONO ASSORBITE NELLO STOMACO L’ASSORBIMENTO DELLE VITAMINE AVVIENE SOLO ATTRAVERSO MECCANISMI DI TRASPORTO PASSIVO UNA VOLTA ASSORBITE LE VITAMINE SONO INVIATE AL FEGATO LE ANTIVITAMINE FAVORISCONO L’ASSORBIMENTO DELLE VITAMINE LE ANTIVITAMINE SONO SOSTANZE ESCLUSIVAMENTE NATURALI

132

MACROAREA 1 • I nutrienti

V F V V V V

F F F F

Quante vitamine vanno assunte

Il fabbisogno di vitamine è limitato, nell’ordine di milligrammi o microgrammi al giorno: un’alimentazione varia che non escluda alcun tipo di alimento e con un consumo regolare di verdura e frutta fresca consente in generale di apportare le quantità necessarie. In ogni caso è sempre opportuno incrementare l’apporto di vitamine ricorrendo alle fonti alimentari naturali, riservando l’uso di supplementazioni con integratori o eventualmente con farmaci solo in casi particolari (per esempio, in caso di malattie da carenza) e quando l’apporto con gli alimenti non è in grado di coprire i fabbisogni. Sensibilità delle vitamine ad aria, luce e calore Vitamina Vitamina B1

Aria

Luce

Vitamina B2

Calore X

Vitamina PP Acido pantotenico Vitamina B6

Biotina

5 Nei soggetti in crescita e nelle donne

durante la gravidanza e l’allattamento si deve considerare un aumentato fabbisogno di vitamine.

Folati

Vitamina B12

Vitamina C

Vitamina A

Vitamina D

Vitamina E

Vitamina K

si ine, sia come entari di vitam ione, conserim al i nt fo le di produz conoscere sia ito ai processi mposti è È importante enuto in segu e di questi co nt rt co pa ro or lo gi il ag m La alla luce modifica e ti. ch en ra degli alim alcuni casi, an e). vazione e cottu calore (termolabile) e, in on zi da si al eni di os infatti sensibile all’aria (con avvio di fenom )e ile ib ns se to (fo

MEMO!

UNITÀ 7 • Le vitamine

133

Quali sono gli effetti della carenza di vitamine La mancata copertura dei fabbisogni vitaminici è responsabile della comparsa di malattie da carenza dovute o al ridotto apporto alimentare o a malattie che ne compromettono l’assorbimento o l’utilizzazione anche in presenza di apporti con la dieta teoricamente adeguati. La situazione carenziale può verificarsi a carico di una sola vitamina o di più vitamine contemporaneamente. Si definisce ipovitaminosi una carenza parziale di una o più vitamine (per carenze più lievi si parla anche di carenze marginali), mentre si definisce avitaminosi la situazione di totale assenza di una vitamina. Le avitaminosi sono particolarmente diffuse nei Paesi più poveri del mondo e sono spesso associate a quadri più complessi di malnutrizione.

Quando insorgono le ipovitaminosi Le ipovitaminosi si riscontrano anche in quei Paesi nei quali non ci sono gravi problemi socio-economici e il cibo è abbondantemente disponibile.

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MEMO!

7 La carenza di vitamina C è all’origine dello scorbuto.

GUIDA ALLO STUDIO • • • •

Come si può soddisfare il fabbisogno di vitamine? A che cosa sono dovute le malattie da carenza? Che cosa sono le avitaminosi? Che cosa sono le ipovitaminosi?

UNA DIETA VARIA CHE PREVEDA IL CONSUMO REGOLARE DI ORTAGGI E FRUTTA FRESCA SODDISFA IL FABBISOGNO DI VITAMINE

V F

PER SODDISFARE L’AUMENTATO FABBISOGNO È PREFERIBILE RICORRERE ALLA SUPPLEMENTAZIONE

V F

LE AVITAMINOSI SONO CARENZE MARGINALI

V F

LE IPOVITAMINOSI SONO UNA CARENZA PARZIALE DI UNA O PIÙ VITAMINE

V F

134

MACROAREA 1 • I nutrienti

ge a s s e me M

o H e k Ta

Che cosa sono le vitamine e quale funzione svolgono – Le vitamine sono un gruppo eterogeneo di sostanze con caratteristiche chimiche diverse, accomunate dalla natura organica, dall’essenzialità nutrizionale, dalla presenza in piccolissime quantità negli alimenti e dal fabbisogno esiguo. Possono derivare anche da precursori chiamati provitamine (cioè composti trasformati nella forma vitaminica attiva dall’organismo). Nell’organismo umano tali sostanze svolgono complessivamente una funzione bioregolatrice. Come si classificano – In base alla solubilità sono distinte in vitamine idrosolubili (vitamina C e vitamine del complesso B) e vitamine liposolubili (vitamine A, D, E, K). Le vitamine idrosolubili si sciolgono in acqua e svolgono, in genere, attività coenzimatica (sono quindi dei biocatalizzatori). Poiché non possono essere immagazzinate nell’organismo, non vi è pericolo di tossicità da sovradosaggio. Le vitamine liposolubili si sciolgono nei lipidi e ciascuna di esse svolge funzioni e attività biologiche specifiche. Sono generalmente presenti nei lipidi alimentari e possono essere immagazzinate nell’organismo, potendo diventare tossiche se assunte in dosi eccessive (ipervitaminosi). Come avviene l’assorbimento – L’assorbimento avviene ad opera delle cellule dei villi dell’intestino tenue, principalmente attraverso meccanismi di trasporto attivo (in presenza di dosi eccessive subentrano meccanismi di trasporto passivo), dal quale le vitamine sono convogliate attraverso la vena porta fino al fegato. Le vitamine liposolubili, che sono assorbite insieme agli altri lipidi ed entrano a far parte dei chilomicroni, possono seguire percorsi simili a quelli degli acidi grassi (a catena lunga o corta). L’azione delle vitamine può essere compromessa dalle antivitamine, cioè sostanze naturali o di sintesi che riducono o impediscono lo svolgimento delle loro funzioni specifiche. Quante vitamine vanno assunte – Il fabbisogno giornaliero è nell’ordine dei milligrammi o dei microgrammi e può essere soddisfatto con un’alimentazione varia che preveda tutti gli alimenti e il consumo regolare di ortaggi e frutta fresca. È opportuno evitare il ricorso alla supplementazione e valutare le modificazioni a carico di questi composti in conseguenza dei processi di produzione, conservazione e cottura degli alimenti. Quali sono gli effetti della carenza di vitamine – La mancata copertura dei fabbisogni vitaminici è responsabile della comparsa di malattie da carenza dovute al ridotto apporto alimentare o a malattie che ne compromettono l’assorbimento o l’utilizzazione anche in presenza di apporti teoricamente adeguati. Si parla di ipovitaminosi in presenza di una carenza parziale di una o più vitamine, mentre si definisce avitaminosi la totale assenza di una vitamina.

UNITÀ 7 • Le vitamine

135

Vero o falso

Verifiche

Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false. 1. Le vitamine sono nutrienti essenziali raggruppati V F nella categoria dei macronutrienti .............................................................................. .............................................................................. V F 2. Le vitamine hanno funzione bioregolatrice .............................................................................. .............................................................................. 3. In particolari situazioni le vitamine possono svolgere V F una funzione energetica fornendo 4 kcal/g .............................................................................. .............................................................................. 4. Una assunzione insufficiente di vitamine con la dieta V F può determinare malattie da carenza .............................................................................. .............................................................................. 5. Il fabbisogno di vitamine è nell’ordine V F di milligrammi o microgrammi .............................................................................. .............................................................................. 6. L’organismo umano è in grado di sintetizzare V F tutte le vitamine .............................................................................. .............................................................................. 7. Per ipervitaminosi si intende la totale V F assenza di una vitamina .............................................................................. .............................................................................. 8. Le vitamine idrosolubili possono generalmente essere accumulate V F nell’organismo .............................................................................. .............................................................................. 9. Le vitamine possono essere sensibili V F al calore, alla luce o all’aria .............................................................................. .............................................................................. 10. Le vitamine liposolubili sono generalmente V F presenti nei lipidi alimentari .............................................................................. .............................................................................. 11. L’avidina dell’uovo agisce a danno V F della vitamina B12 .............................................................................. .............................................................................. 12. Il beri-beri è una malattia da carenza V F di acido folico .............................................................................. ..............................................................................

136

MACROAREA 1 • I nutrienti

V F 13. Il fabbisogno di folati si riduce in gravidanza .............................................................................. .............................................................................. 14. La vitamina C è molto instabile al calore ed è quasi completamente distrutta V F dalla cottura dei cibi .............................................................................. .............................................................................. 15. La niacina o vitamina PP può essere sintetizzata dall’organismo a partire V F dall’amminoacido essenziale triptofano .............................................................................. .............................................................................. 16. I carotenoidi sono i precursori della vitamina K V F .............................................................................. .............................................................................. 17. I folati e la vitamina B12 sono indispensabili V F per la sintesi degli acidi grassi .............................................................................. .............................................................................. V F 18. La vitamina C è un potente antiossidante .............................................................................. .............................................................................. 19. Per evitare la carenza di vitamina D è necessaria V F un’adeguata esposizione alla luce solare .............................................................................. .............................................................................. 20. La carenza di vitamina B12 provoca lesioni V F degli occhi e della pelle .............................................................................. .............................................................................. 21. Acido pantotenico e biotina sono sintetizzati V F dalla flora batterica intestinale .............................................................................. .............................................................................. 22. Con il termine folati si individua il composto di sintesi presente nei supplementi vitaminici V F e negli alimenti fortificati .............................................................................. .............................................................................. 23. La vitamina A è sensibile al calore, V F alla luce e all’ossigeno .............................................................................. .............................................................................. 24. Le provitamine sono sostanze che svolgono azione antagonista e che sono attivate dall’organismo V F .............................................................................. .............................................................................. 25. I processi di produzione, conservazione e cottura non causano modificazioni V F del contenuto vitaminico degli alimenti .............................................................................. ..............................................................................

Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta. 1. Una vitamina è definita fotosensibile quando è sensibile: A alla luce B all’ossigeno C al calore D al freddo 2. Le vitamine liposolubili: A non si accumulano nell’organismo in quantità apprezzabile B possono essere considerate dei biocatalizzatori C sono eliminate anche se ingerite in quantità eccessive D si accumulano nell’organismo, in particolare nei lipidi corporei e nel fegato

8. La vitamina B12: A è presente in tutti gli alimenti B è presente solo negli alimenti di origine vegetale C è presente quasi esclusivamente negli alimenti di origine animale D è presente solo nel latte 9. I folati si trovano soprattutto: A nel latte B nelle alghe C nei vegetali a foglia D nella frutta secca 10. La vitamina E si trova principalmente: A nei cereali integrali B nella frutta e nella verdura fresca C nei vegetali di colore arancione D negli oli vegetali e nella frutta secca

Domande a completamento 3. Sono vitamine liposolubili: A A, C, B12, PP B acido folico, C, K, H C A, D, E, K D nessuna delle opzioni è corretta 4. Le antivitamine: A sono precursori inattivi delle vitamine B sono derivati attivi delle vitamine C sono sostanze che interferiscono con l’assorbimento o con l’azione delle vitamine D sono sostanze che aumentano gli effetti delle vitamine 5. La vitamina K è utilizzata: A per la sintesi di fattori coinvolti nella coagulazione del sangue B nei processi di ossificazione C per la sintesi degli acidi nucleici (DNA e RNA) D per garantire la visione notturna

7. Svolgono funzioni antiossidanti: A la vitamina D e la vitamina K B la vitamina A e la vitamina C C la vitamina C, la vitamina A e la vitamina E D la vitamina B12, l’acido folico e la vitamina C

A Acetil CoA Avitaminosi Antiossidante Bioregolatrice C Calcio Cecità Essenziali Fabbisogno FAD Ferro

Gravidanza Inorganica Ipervitaminosi Ipovitaminosi K Malattie NAD Organica Pellagra Plastica Rachitismo Scorbuto

1. Le vitamine sono nutrienti ............................, di natura ........................., con funzione ......................... . 2. Il ...................... di vitamine aumenta in situazioni fisiologiche come ......................... e allattamento o in alcune ................................. . 3. Una carenza parziale di vitamina è definita ............., mentre si definisce .................... una situazione di totale assenza della vitamina. 4. La niacina è il costituente del coenzima ....................; la sua carenza grave provoca la malattia chiamata .................... . 5. La vitamina ....................... è essenziale per la vista; la sua carenza provoca ........................ notturna. 6. La vitamina .................... ha funzione .................... e antinfettiva e favorisce l’assorbimento intestinale del .................... non-eme; la sua carenza è all’origine della patologia chiamata ....................

UNITÀ 7 • Le vitamine

Verifiche

6. Il rachitismo è una malattia provocata: A dalla carenza di vitamina C B dalla carenza di vitamina D C dalla carenza di vitamina A D dall’eccesso di vitamina D

Inserisci gli elementi mancanti, scegliendo tra quelli elencati.

137

uistic Laboratorio lingcialistico Lessico spe 1

Completa il cruciverba.

3 4 5

6 7 8

9 10

11 12 13 14 15

17 18 19

eten ze

Laboratorio

138

Orizzontali 1. Malattia da carenza di niacina. 5. Vi si accumula la vitamina E. 6. Gruppo di vitamine comprendente il complesso B e la vitamina C. (idrosolubili) 10. Eccesso di vitamine a rischio di tossicità. 11. Vitamine che si sciolgono nei lipidi. 14. Funzione svolta dalle vitamine nell’organismo umano. 15. Precursore trasformato in forma vitaminica attiva dall’organismo. 16. Meccanismo di assorbimento delle vitamine da parte delle cellule dei villi intestinali. 17. Malattia da grave carenza di tiamina. 18. Carenza parziale di una o più vitamine. 19. Vitamina del complesso B sintetizzata dalla flora batterica intestinale, a danno della quale agisce l’avidina contenuta nell’albume d’uovo. 20. Natura chimica delle vitamine.

MACROAREA 1 • I nutrienti

Verticali 2. Quella nutrizionale è una caratteristica delle vitamine in quanto nutrienti non sintetizzabili dall’organismo. 3. Altro nome della vitamina D. 4. Attività svolta dalle vitamine idrosolubili. 7. Sostanza che svolge un’azione antagonista nei confronti di una vitamina. 8. Malattia da carenza di vitamina C. 9. Immagazzina le vitamina A e D, così come piccole quantità di vitamina K. 12. Il loro fabbisogno è aumentato in gravidanza. 13. Totale assenza di una vitamina.

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtĂ Compit

Le fonti alimentari di vitamine Indica le fonti alimentari delle seguenti vitamine

Vitamine idrosolubili

Fonti alimentari .......................................................................................

B2 (riboflavina)

.......................................................................................

PP (B3, niacina)

.......................................................................................

B5 (acido pantotenico)

.......................................................................................

B6 (piridossina)

.......................................................................................

H (B8, biotina)

.......................................................................................

B9 (acido folico/folati)

.......................................................................................

B12 (cianocobalamina)

.......................................................................................

C (acido ascorbico)

....................................................................................... Vitamine liposolubili

Fonti alimentari .......................................................................................

D (calciferolo)

.......................................................................................

E( tocoferolo)

.......................................................................................

K (fillochinone)

.......................................................................................

UNITĂ&#x20AC; 7 â&#x20AC;˘ Le vitamine

139

eten ze

A ( retinolo)

Laboratorio

B1 (tiamina)

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtĂ Compit

Le antivitamine Le antivitamine sono sostanze dotate di struttura simile a quella delle vitamine, che si possono legare, dunque, alla stessa proteina, ma senza determinare alcuna attivitĂ biologica. Individua alcuni alimenti che contengono le seguenti antivitamine

eten ze

Laboratorio

Antivitamina

140

Antivitamina

MACROAREA 1 â&#x20AC;˘ I nutrienti

LE VITAMINE

sono

sono classificate in base alla

si caratterizzano per un

solubilità

fabbisogno giornaliero

svolgono nell’organismo

un gruppo eterogeneo di sostanze con

in funzione bioregolatrice caratteristiche chimiche diverse

accomunate da

vitamine liposolubili (vitamine A, D, E, K).

vitamine idrosolubili (vitamina C e vitamine del complesso B)

che si sciolgono nei

nell’ordine dei che può essere soddisfatto con

lipidi

natura organica essenzialità nutrizionale

ciascuna delle quali svolge

accumulabili nell’organismo

milligrammi o dei microgrammi

malattie da carenza

un’alimentazione varia

che sono

che preveda per

tossiche in dosi eccessive (ipervitaminosi)

che svolgono

acqua

attività coenzimatica (sono quindi dei biocatalizzatori)

il consumo regolare di ortaggi e frutta fresca ridotto apporto alimentare malattie che compromettono l’assorbimento o l’utilizzazione

che non sono accumulabili nell’organismo

nella forma di

e non presentano

pericolo di tossicità da sovradosaggio

ipovitaminosi (carenza parziale di una o più vitamine)

avitaminosi (totale assenza di una vitamina)

UNITÀ 7 • Le vitamine

141

eten ze

che si sciolgono in

tutti gli alimenti

fabbisogno esiguo

e possono diventare

Laboratorio

presenza in piccolissime quantità negli alimenti

funzioni e attività biologiche specifiche

la cui mancata copertura è responsabile di

8. 1.

I componenti minori della dieta

Che cosa sono le sostanze bioattive

Le sostanze contenute negli alimenti che, secondo la ricerca scientifica, sono in grado di svolgere effetti benefici sulla salute, contribuendo probabilmente alla prevenzione di numerose malattie, sono più di 10.000. Tra di esse le più note sono i carotenoidi, i polifenoli e i glucosinolati (GLS). In particolare, le sostanze bioattive: • non sono nutrienti in senso classico, perché non sono necessarie per garantire lo sviluppo e l’integrità dell’organismo umano; • si trovano negli alimenti in piccole quantità; • hanno azione preventiva perché, influenzando diverse attività cellulari, sono in grado di prevenire il rischio di malattie cronico-degenerative, tra le quali alcune forme di cancro, il diabete di tipo 2 e le patologie cardiovascolari.

Quali sono i loro effetti positivi Molti studi hanno evidenziato che l’effetto protettivo di questi composti, quasi tutti di origine vegetale e, per questo, definiti anche composti fitochimici (o fitonutrienti o phytochemicals), è svolto in virtù del consumo regolare di alimenti vegetali come frutta, ortaggi, cereali integrali, semi, noci, legumi e alcune spezie. Negli organismi vegetali queste sostanze agiscono come sistemi naturali di difesa e contribuiscono al colore, al sapore e all’aroma dell’alimento. Ai composti bioattivi si attribuiscono molteplici effetti positivi, tra i quali: • l’attività antiossidante e antinfiammatoria; • la modulazione di enzimi con azione detossificante; • la stimolazione del sistema immunitario; • la regolazione del metabolismo ormonale; • l’attività antibatterica e antivirale. 142

MACROAREA 1 • I nutrienti

Il diabete mellito è una malattia che si caratterizza per valori di glucosio nel sangue ≥ 126 mg/dL a digiuno (iperglicemia), dovuti a un difetto primario nella produzione di insulina (nel diabete di tipo 1 o insulino-dipendente) o a una minore sensibilità all’azione di questo ormone (nel diabete di tipo 2 o non insulino-dipendente).

GUIDA ALLO STUDIO • • • •

Che cosa sono le sostanze bioattive? Che cosa le caratterizza? Quali sono le più note? Quali sono gli effetti positivi delle sostanze bioattive?

LE SOSTANZE BIOATTIVE SONO NUTRIENTI NON ESSENZIALI

V F

GLI ALIMENTI CONTENGONO PICCOLE QUANTITÀ DI SOSTANZE BIOATTIVE

V F

LE SOSTANZE BIOATTIVE HANNO AZIONE PREVENTIVA NEI CONFRONTI V F DI ALCUNE PATOLOGIE

Che cosa sono i carotenoidi

I carotenoidi sono composti antiossidanti, con caratteristiche peculiari, che grazie alla loro struttura sono in grado di eliminare i radicali (radical scavenger ) e di ritornare alla forma originaria. Inoltre, sono molecole molto utili nella protezione dalle radiazioni UV. I più rilevanti sono il carotene (nelle forme beta e alfa), il licopene e la luteina ( Che cosa sono beta carotene, licopene e luteina).

Uno scavenger è una sostanza chimica che rimuove o inattiva impurità e prodotti indesiderati, affinché non possano innescare reazioni sfavorevoli. I radical scavenger prevengono l’ossidazione e proteggono le cellule dai suoi effetti negativi.

7 L’anguria è ricca di licopene, così come pomodoro, guava e pompelmo rosa.

5 Gli ortaggi e la frutta di colore arancione e gli ortaggi di colore verde scuro sono ricchi di beta carotene.

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa sono i carotenoidi? • Quali sono i loro effetti? • Quali sono i più rilevanti?

I CAROTENOIDI SONO SOSTANZE ANTIOSSIDANTI

V F

I CAROTENOIDI, DOPO AVER ESERCITATO L’AZIONE ANTIOSSIDANTE, TORNANO ALLA FORMA ORIGINARIA

V F

Che cosa sono beta carotene, licopene e luteina I carotenoidi più importanti dal punto di vista alimentare sono il carotene, il licopene e la luteina.

UNITÀ 8 • I componenti minori della dieta

143

Che cosa sono i polifenoli

I polifenoli sono un gruppo di sostanze di origine vegetale, fondamentali nella fisiologia delle piante. Contribuiscono alla resistenza nei confronti di microrganismi, luce e insetti, alla pigmentazione e alle caratteristiche organolettiche dei prodotti vegetali. Dal punto di vista nutrizionale, i composti più studiati possono essere divisi in due gruppi: i flavonoidi e le sostanze non flavonoidi. Alimenti come il tè, verde e nero, il cacao e il vino rosso contengono elevatissime quantità di questi composti. Una dieta ricca e varia in frutta e ortaggi può comunque apportare da sola quantità non trascurabili di polifenoli, senza la concomitante presenza di vino e cioccolato.

Quali funzioni svolgono i polifenoli I polifenoli possono essere responsabili di gran parte degli effetti protettivi degli alimenti vegetali nei confronti di alcune malattie croniche. I polifenoli svolgono effetti antinfiammatori, antiaggreganti e antiossidanti e contribuiscono alla regolazione dell’attività enzimatica.

Come sono metabolizzati i polifenoli I polifenoli assunti con l’alimentazione vanno incontro velocemente a complesse reazioni metaboliche che modificano notevolmente la struttura della molecola contenuta nell’alimento e ne possono modificare la bioattività, tanto da produrre, secondo i casi, un aumento o una riduzione delle attività biologiche nell’organismo. Infatti, una volta ingeriti, i composti polifenolici subiscono drastiche modifiche strutturali prima a livello dell’intestino tenue e, dopo l’assorbimento, anche nel fegato, simili a quelle subite dai farmaci: i composti fenolici diventano più idrofili e, di conseguenza, più facilmente eliminabili per via urinaria.

GUIDA ALLO STUDIO • • • •

Che cosa sono i polifenoli? Quale funzione svolgono? Quali alimenti ne sono ricchi? Come sono metabolizzati?

I POLIFENOLI SONO SOSTANZE DI ORIGINE ANIMALE

V F

SONO RICCHI DI POLIFENOLI IL TÈ VERDE E NERO E IL CACAO

V F

IL VINO BIANCO CONTIENE ELEVATISSIME QUANTITÀ DI POLIFENOLI

V F

IL METABOLISMO DEI POLIFENOLI NON PRODUCE ALTERAZIONI STRUTTURALI

V F

I POLIFENOLI ASSORBITI SONO CONVOGLIATI AL FEGATO

V F

144

MACROAREA 1 • I nutrienti

I flavonoidi e le sostanze non flavonoidi I flavonoidi sono suddivisi in flavan-3oli, flavonoli, flavoni, isoflavoni, flavanoni, flavononoli, calconi e antocianine. Alle sostanze non flavonoidi appartengono invece acidi fenolici, stilbeni e lignani.

Che cosa sono i glucosinolati

I glucosinolati (GLS) sono un ampio gruppo di sostanze idrosolubili presenti nelle piante e da queste utilizzati come protezione contro i patogeni. Dal punto di vista chimico sono composti glucosidici contenenti zolfo, sintetizzati a partire da alcuni amminoacidi. I GLS sono contenuti in tutte le parti delle piante, anche se in diversa quantità, appartenenti alla famiglia delle Brassicacee, che comprende ad esempio cavoli, broccoli, cavolfiori, cavolini di Bruxelles, rape, ravanelli, rucola, rafano e crescione.

I glucosidi sono composti chimici derivati dall’unione di una molecola di glucosio con un’altra molecola dotata di un gruppo –OH o –SH.

GUIDA ALLO STUDIO

Quali funzioni svolgono i glucosinolati I GLS sono facilmente idrolizzati a composti odorosi e dal sapore pungente, alcuni con attività biologica, per azione di un enzima, la mirosinasi. Il contatto tra i GLS e la mirosinasi determina la formazione di prodotti d’idrolisi (isotiocianati, tiocianati, indoli, nitrili) e può avvenire, oltre che con la masticazione, anche durante i processi di preparazione e cottura. Tra le possibili attività biologiche di questi composti figurano l’attività antiossidante e antinfiammatoria.

• Che cosa sono i GLS? • Quali alimenti ne sono ricchi? • Quale enzima agisce a carico dei GLS? • Quali funzioni svolgono? • Quali sono gli effetti della cottura a carico dei GLS

I GLS SONO COMPOSTI GLUCOSIDICI IDROSOLUBILI V F CONTENENTE ZOLFO I GLS HANNO AZIONE ANTIOSSIDANTE E ANTIINFIAMMATORIA

Quali sono gli effetti della cottura I processi di cottura hanno una complessa influenza sul contenuto di GLS e dei prodotti d’idrolisi nell’alimento perché: • possono inattivare l’enzima mirosinasi, che è piuttosto resistente al calore ma più sensibile alle microonde; • possono determinare una parziale perdita di GLS e prodotti d’idrolisi, per solubilizzazione nel mezzo di cottura e per degradazione termica; • possono provocare una parziale perdita dei cofattori enzimatici (acido ascorbico e ferro) utili per l’attività della mirosinasi; • possono aumentare l’estraibilità chimica dei GLS.

V F

GLI ALIMENTI RICCHI DI GLS APPARTENGONO ALLA FAMIGLIA DELLE V F BRASSICACEE L’ENZIMA CHE AGISCE A CARICO DEI GLUCOSINOLATI V F È LA MIROSINASI LA MIROSINASI NON È INATTIVATA DAL CALORE V F NÉ DALLE MICROONDE

UNITÀ 8 • I componenti minori della dieta

145

ge a s s e me M

o H e k Ta

Che cosa sono le sostanze bioattive – Le sostanze bioattive sono un gruppo di oltre 10.000 composti che non sono nutrienti, si trovano negli alimenti in piccole quantità e hanno effetti benefici per la salute. Queste sostanze sono quasi tutte di origine vegetale e per questo sono definite anche composti fitochimici (o fitonutrienti o phytochemicals). Le più note sono i carotenoidi, i polifenoli e i glucosinolati (GLS). Quali sono i loro effetti positivi – Negli organismi vegetali queste sostanze costituiscono un sistema naturale di difesa e contribuiscono al colore, al sapore e all’aroma dell’alimento. Il loro effetto protettivo di questi composti è svolto in virtù del consumo regolare di alimenti vegetali (frutta, ortaggi, cereali integrali, semi, noci, legumi e alcune spezie). Tra i loro effetti positivi vi sono: l’attività antiossidante e antinfiammatoria, la modulazione di enzimi con azione detossificante, la stimolazione del sistema immunitario, la regolazione del metabolismo ormonale e l’attività antibatterica e antivirale. Che cosa sono i carotenoidi – I carotenoidi sono composti antiossidanti in grado di eliminare i radicali e di ritornare alla forma originaria. Inoltre, proteggono dalle radiazioni UV. I più rilevanti dal punto di vista alimentare sono il carotene (nelle forme beta e alfa), il licopene e la luteina. Che cosa sono i polifenoli – I polifenoli più studiati sono divisi in flavonoidi (flavan-3-oli, flavonoli, flavoni, isoflavoni, flavanoni, flavononoli, calconi e antocianine) e sostanze non flavonoidi (acidi fenolici, stilbeni e lignani). Questi composti svolgono effetti antinfiammatori, antiaggreganti e antiossidanti e contribuiscono alla regolazione dell’attività enzimatica. Sono contenuti in quantità elevate nel tè (verde e nero), nel cacao e nel vino rosso, ma una dieta ricca e varia in frutta e ortaggi ne apporta da sola quantità non trascurabili. Che cosa sono i glucosinolati – I glucosinolati (GLS) sono composti glucosidici contenenti zolfo sintetizzati a partire da alcuni amminoacidi con l’attività antiossidante e antinfiammatoria. Sono contenuti in tutte le parti delle piante della famiglia delle Brassicacee (cavoli, broccoli, cavolfiori, cavolini di Bruxelles, rape, ravanelli, rucola, rafano, crescione). Sono idrolizzati a composti odorosi e dal sapore pungente dall’enzima mirosinasi durante la masticazione, la preparazione e la cottura (che può indurre però perdite anche rilevanti).

146

MACROAREA 1 • I nutrienti

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false.

Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta. 1. Le sostanze bioattive: A sono considerate nutrienti essenziali B si trovano negli alimenti in grandi quantità C svolgono azione preventiva nei confronti di alcune malattie cronico-degenerative D si trovano in tutti gli alimenti soprattutto di origine animale 2. I composti bioattivi svolgono i seguenti effetti: A attività antiossidante e antinfiammatoria B stimolazione del sistema immunitario C modulazione di enzimi detossificanti D tutte le opzioni sono corrette 3. Non sono composti bioattivi: A polifenoli B carotenoidi C oligoelementi D glucosinolati 4. I polifenoli: A sono assunti con una dieta ricca di frutta e verdura B sono contenuti solo nel caffè, nel tè e nel vino C forniscono calorie D non influiscono sulle caratteristiche organolettiche dei prodotti vegetali 5. I glucosinolati: A contengono zolfo B sono idrolizzati dalla mirosinasi C svolgono probabilmente azione anticancerogena D tutte le opzioni sono corrette

UNITÀ 8 • I componenti minori della dieta

Verifiche

1. Le sostanze bioattive sono considerate V F nutrienti .............................................................................. .............................................................................. 2. Le sostanze bioattive svolgono diverse azioni preventive nei confronti delle malattie V F infettive .............................................................................. .............................................................................. 3. Negli alimenti sono presenti più di 10.000 V F composti bioattivi .............................................................................. .............................................................................. 4. Molti composti bioattivi svolgono azione V F antiossidante .............................................................................. .............................................................................. 5. I composti bioattivi sono presenti negli alimenti V F vegetali in quantità considerevoli .............................................................................. .............................................................................. 6. I composti bioattivi non determinano le caratteristiche organolettiche V F degli alimenti .............................................................................. .............................................................................. 7. La maggior parte dei composti bioattivi V F noti si trova in alimenti di origine animale .............................................................................. .............................................................................. 8. I carotenoidi tornano alla forma originaria V F dopo l’eliminazione dei radicali .............................................................................. .............................................................................. V F 9. I polifenoli non hanno azione antiossidante .............................................................................. .............................................................................. 10. La cottura a vapore determina perdite V F ridotte di glucosinolati .............................................................................. .............................................................................. 11. Il tè e il cacao contengono elevate V F quantità di polifenoli .............................................................................. .............................................................................. 12. I glucosinolati hanno probabilmente V F effetti anticancerogeni .............................................................................. ..............................................................................

13. I polifenoli non subiscono variazioni durante V F la digestione .............................................................................. .............................................................................. 14. Almeno il 90% dei polifenoli assunti con la dieta non è assorbito ma giunge nel colon, dove subisce trasformazioni chimiche V F ad opera della flora batterica .............................................................................. .............................................................................. V F 15. I glucosinolati sono sostanze idrosolubili .............................................................................. ..............................................................................

147

6. I polifenoli: A hanno azione antiossidante ma non antiaggregante B sono assunti esclusivamente consumando vino e cioccolato C sono contenuti nel vino bianco, nel tè verde e nel cioccolato bianco D contribuiscono alla regolazione dell’attività enzimatica 7. Sono composti glucosidici contenenti zolfo: A i glucosinolati B i polifenoli C i carotenoidi D nessuna delle opzioni è corretta 8. Riguardo ai composti bioattivi è corretto affermare che: A non sono nutrienti B sono quasi tutti di origine vegetale C hanno attività antibatterica e antivirale D tutte le opzioni sono corrette.

Domande a completamento Indica per ciascuna definizione il termine corrispondente.

Verifiche

1. Enzima che idrolizza i glucosinolati: .......................... .............................................................................. 2. Azione svolta dai caroteni in qualità di radical scavenger: ........................................................................ .............................................................................. 3. Comprendono antocianine, flavonoli, flavoni e calconi: .............................................................................. .............................................................................. 4. Sono contenuti in quantità elevatissime nel tè verde e nero, nel cacao e nel vino rosso: ............................. .............................................................................. 5. Comprendono acidi fenolici, stilbeni e lignani: ........... ..............................................................................

148

MACROAREA 1 • I nutrienti

6. Espressione usata per definire i composti bioattivi in virtù della loro origine vegetale: ............................... .............................................................................. 7. Composti antiossidanti utili nella protezione dalle radiazioni UV: ................................................................ .............................................................................. 8. Sostanze idrosolubili contenute nelle piante e da queste utilizzate come protezione contro i patogeni: ............. ..............................................................................

LE SOSTANZE BIOATTIVE

non sono

sono quasi tutte di

sono

hanno molteplici

nutrienti

origine vegetale

benefici per la salute

effetti positivi

e si trovano negli

e sono definite anche

in particolare hanno

alimenti

composti fitochimici (o fitonutrienti o phytochemicals)

azione preventiva contribuiscono a

tra i quali nei confronti del rischio di

costituiscono un piccole quantità malattie cronico-degenerative

garantiti attraverso il

sistema naturale di difesa negli

attività antiossidante e antinfiammatoria

organismi vegetali

modulazione di enzimi con azione detossificante stimolazione del sistema immunitario regolazione del metabolismo ormonale

colore sapore

consumo regolare di alimenti vegetali (frutta, ortaggi, cereali integrali, semi, noci, legumi e alcune spezie)

UNITÀ 8 • I componenti minori della dieta

149

eten ze

aroma

Laboratorio

degli alimenti

attività antibatterica e antivirale

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat The eatwell plate

eten ze

Laboratorio

We should eat at least five portions a day of fruit and vegetables, because they contain vitamins and minerals which are important to keep our body and mind healthy, and fibre, which aids digestion and makes us feel fuller so we eat less.They are also low in fat and calories so they help reduce the risks of heart disease, diabetes and obesity.There are plenty of seasonal fruit and vegetables to choose from, such as apples, strawberries, melons, spinach, green beans, carrots, peas, tomatoes and many others. We should also eat a lot of potatoes, bread, rice, pasta and other starchy foods because they contain carbohydrates, which give us energy, but also fibre, calcium and vitamin B. Some starchy foods are high in fat, but still healthier than fatty foods. Wholegrain varieties like brown rice, wholemeal bread and pasta are particularly healthy. Potatoes are vegetables, but are classified as starchy foods and they are better for us when the skins are left on, boiled or cooked in low-fat oil. It is important to store them in a cool, dark, dry

150

MACROAREA 1 â&#x20AC;˘ I nutrienti

CLIL

place, not in the fridge, which can increase the levels of sugar and harmful chemicals. We need to eat some milk and dairy foods because things like cheese and yogurt provide good sources of protein, which our bodies need for growth and repair, and even higher levels of calcium, vital for strong bones. However, the fat in dairy products is saturated and this can make us overweight and raise levels of cholesterol in the blood, increasing the risk of heart attacks and strokes. We should also eat some meat, fish, eggs and beans as they are full of protein, vitamins and minerals. Red meats, like beef and lamb, contain iron and vitamin B12 but they are high in saturated fats. So it is important to eat lower-fat white meats like turkey and chicken. Fish is a good alternative protein as it is low-fat and contains fatty acids which prevent heart disease. Eggs and beans are also good for proteins and vitamins. We should not eat too much food like cakes, biscuits or chocolate, which is high in fat or sugar, and we should have water instead of fizzy and sugary drinks. Finally we should use fresh fruits as much as possibile. Last but not least, we should avoid too much fast food.

Activities

1. 2. 3. 4. 5. 6.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Answer the questions. Why is it important to eat a lot of fruit and vegetables? Can you list some seasonal fruit and vegetables for each season? Where should potatoes be best stored and why? What should we eat if we need calcium? What are the risks with red meat? How important is it to follow a well-balanced diet in our life? Why do you think it is better to avoid too much fast food?

Complete the sentences. We should eat at least five ………………………….. of fruit and vegetables a day. Fruit and vegetables are good for us because they are low in fat and ………………………….. Carbohydrates like potatoes, bread, rice and pasta give us ………………………….. ………………………….. varieties of pasta, bread and rice are healthier for us. Store potatoes in a cool, ………………………….., dry place to avoid increasing levels of sugar and chemicals. The high levels of calcium in milk, cheese and yogurt are vital for strong ………………………….. Meat, fish, eggs and beans are full of ………………………….. We should avoid too much fatty or sugary food and …………………………..

Choose the right option.

1. Which one of the following is not another name for sugar? A Sucrose B Glucose C Sodium 2. How much water should you aim to drink per day? A 2 litres B 4 litres C 4 glasses

5. Which food group is our body’s best source of energy? A Bread and cereals B Fats and oils C Meat 6. Wholegrain foods like brown rice and wholewheat bread are better choices than white rice and white bread because whole grains: A are a better source of vitamin C B cost less C contain more fibre

Laboratorio

3. What is the best source of Omega-3 fatty acids? A Mackerel B Cod C Pork

4. What food is the best source of protein? A Cream B Brown rice C Soya beans

CLIL • Laboratorio delle competenze

151

eten ze

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat

CLIL

eten ze

Laboratorio

Les aliments bons pour la santé Il est conseillé de manger cinq portions de fruits et de légumes par jour, car ils contiennent les vitamines et les minéraux qui sont importants pour garder le corps et l’esprit sain. Ces aliments contiennent des bres, qui facilitent la digestion en satisfaisant entièrement la faim, ils sont faibles en gras et en calories, ce qui aide à réduire les risques de maladies cardiaques, le diabète et l’obésité. Une portion de légumes peut être représentée par quatre cuillères à soupe de haricots verts, d’épinards ou trois cuillères à soupe de carottes, de petits pois ou de maïs doux, ou une tomate de taille moyenne. Les pommes de terre, le pain, le riz, les pâtes et les autres féculents sont fortement conseillés par les nutritionnistes, car ils contiennent des glucides, qui apportent de l’énergie, mais aussi des bres, du calcium et de la vitamine B. Certains aliments sont riches en matières grasses, mais toujours moins dangereux pour la santé que les aliments gras. Les céréales complètes, comme le riz brun, le pain complet et les pâtes, sont particulièrement recommandées. Les pommes de terre sont des légumes, mais elles sont classées comme féculents. Cuites dans leur peau, elles contiennent encore plus de bres. Il faut toutefois éviter de manger la peau des pommes de terre dont la couleur a changé ou qui est tachetée.

152

MACROAREA 1 • I nutrienti

Nous avons besoin de consommer du lait et des produits laitiers (fromage, yaourt...) qui fournissent une bonne source de protéines, dont le corps a besoin pour la croissance, et un apport encore plus élevé de calcium, essentiel pour la solidi cation des os. La graisse contenue dans les produits laitiers est de type saturée, ce qui peut favoriser le surpoids et un taux de cholestérol sanguin élevé. Il est toutefois possible d’utiliser du lait ou des produits laitiers à faible teneur en matières grasses, l’huile végétale plutôt que le beurre, le fromage blanc ou le yaourt plutôt que la crème fraîche. On conseille de véri er la quantité de graisses, de sel et de sucre dans la plupart des produits en consultant les informations nutritionnelles sur l’étiquette. Les viandes rouges, comme la viande de bœuf et celle d’agneau, contiennent du fer et de la vitamine B12, mais elles sont riches en graisses saturées, qui sont mauvaises pour la santé. Il ne faut pas en abuser. Il est en revanche conseillé de consommer de la viande blanche, plus maigre, comme la viande des volailles, comme la dinde et le poulet sans la peau. Il faut éviter trop de viande traitée, comme les saucisses et les hamburgers, et préférer les grillages plutôt que les fritures. Les coquillages sont assez faibles en matières grasses : leur apport en fer et en vitamines est considérable.

Le poisson est riche en protéines et c’est une bonne alternative à la viande, car il est faible en gras saturés et en cholestérol, et il contient des acides gras qui empêchent les maladies cardiaques. La consommation d’œufs est importante pour les protéines et les vitamines, la consommation des haricots, des lentilles et des pois chiches, qui sont pauvres en lipides, mais riches en protéines, bres, vitamines et minéraux est également conseillée. Il ne faut pas manger trop d’aliments et de boissons

sucrés tels que les gâteaux, les biscuits, le chocolat et les boissons gazeuses. Ceux-ci ne sont pas nécessaires à notre organisme et peuvent au contraire causer des caries dentaires et l’obésité. Il faut boire de l’eau et manger des fruits frais, de la con ture et du miel. Il faut également réduire le plus possible la consommation de sel, car il augmente la tension artérielle, les maladies cardiaques et les accidents vasculaires et cérébraux : on peut remplacer le sel par le poivre noir, l’ail et les herbes aromatiques.

Activités A

Lisez le texte, puis complétez les phrases.

1. Nous devrions manger ………………………….. de fruits et de légumes par jour. 2. Les fruits et les légumes sont bons pour la santé car ils sont faibles en gras et ………………………….. 3. Les glucides contenus dans les pommes de terre, le pain, le riz et les pâtes nous donnent ………………………….., … ……………………….., ………………………….. et ………………………….. 4. La teneur élevée de calcium dans le lait, le fromage et le yaourt est vitale pour ………………………….. 5. Les viandes rouges contiennent ………………………….. 6. ………………………….. sont faibles en gras et riches en fer et vitamines. 7. Les haricots, les lentilles et les pois chiches sont ………………………….., mais ………………………….. en protéines, fibres, vitamines et minéraux. 8. Les aliments sucrés favorisent ………………………….. et ………………………….. Classez les aliments dans la bonne colonne. Glucides

Lipides

Protéines

Vitamines et minéraux

………………….......……….. ………………….......……….. ………………….......……….. ………………….......………..

Cochez la bonne réponse.

1. Combien d’eau devriez-vous boire par jour? A 2 litres. B 4 litres. C 4 verres. 2. Combien de portions de fruits et légumes faut-il consommer par jour? A 9 portions. B 3 portions. C 5 portions.

5. Les principales sources de protéines sont: A la viande et les produits carnés. B les produits céréaliers. C les produits laitiers. 6. Quel est le groupe alimentaire qui représente la meilleure source d’énergie pour notre corps? A Le pain et les céréales. B Les graisses et les huiles. C La viande.

CLIL • Laboratorio delle competenze

153

eten ze

3. Laquelle de ces substances n’est pas du sucre? A Le saccharose B Le glucose C Le sodium

4. Quelle est la meilleure collation énergétique en vue d’une activité physique? A Une canette de coca. B Une banane. C Un gâteau au chocolat.

Laboratorio

a e r a o Macr

Conoscenze ● Caratteristiche merceologiche, chimico-fisiche e nutrizionali di alimenti e bevande ● Nuove tendenze di filiera dei prodotti alimentari

La merceologia alimentare

Abilità ● Individuare le caratteristiche merceologiche, chimico-fisiche e nutrizionali di bevande e alimenti ● Riconoscere la qualità di alimenti e bevande dal punto di vista nutrizionale, merceologico e organolettico ● Individuare le nuove tendenze di settore e le caratteristiche dei nuovi prodotti alimentari

a merceologia alimentare si occupa di definire ogni aspetto della merce alimentare ed in particolare le denominazioni, l’origine e la provenienza, la preparazione, le caratteristiche fisico-chimiche ed organolettiche, ed in ultima analisi i presupposti per la qualità degli alimenti.

Verranno di seguito presi in esame i principali gruppi di alimenti, ed in particolare: cereali e derivati, frutta e ortaggi, latte e latticini, carni, prodotti ittici, uova, legumi, grassi e oli da condimento, oltre ad alimenti particolari e più difficilmente inquadrabili nei gruppi standard, quali i funghi e le alghe. Si passerà quindi alla trattazione della composizione e delle proprietà degli alimenti accessori e delle varie bevande, a cominciare dall’acqua, presupposto imprescindibile per la sopravvivenza, per arrivare alle cosiddette bevande “accessorie”, che si dividono in analcoliche, nervine ed alcoliche. Oltre allo studio del contenuto in nutrienti dal punto di vista qualitativo e quantitativo, dedicheremo la nostra attenzione ad una conoscenza dettagliata degli aspetti biologici e chimici che stanno alla base della produzione degli alimenti e che ne spiegano la nomenclatura, le fasi della preparazione artigianale o industriale e gli specifici rischi legati ad alcuni di essi, senza tralasciare in qualche occasione particolari note di conservazione, trasformazione, etichettatura o commercializzazione.

155

1. 1.

Cereali e derivati

Che cosa sono i cereali

I cereali sono piante erbacee della famiglia delle Graminacee, coltivate sin dai tempi antichi per i loro frutti (cariossidi). Queste piante annuali possono essere seminate e raccolte sia nel periodo invernale (vernine) sia nel periodo estivo (estive) e la loro distribuzione geografica dipende sia dalle condizioni ambientali e climatiche sia dalle abitudini alimentari delle popolazioni di riferimento: nei climi caldi si coltivano prevalentemente il riso, il mais e il sorgo, in quelli freddi o temperati sono diffusi il frumento, la segale, l’orzo e l’avena. È considerato un cereale anche il grano saraceno che appartiene però alla famiglia delle Poligonacee. Anche l’amaranto, la manioca, la quinoa e il sagù sono considerati cereali, più precisamente pseudocereali (o cereali minori), anche se non fanno parte delle Graminacee. Questi alimenti, essendo privi di glutine, possono essere infatti sia consumati dai celiaci sia usati negli alimenti per l’infanzia destinati al divezzamento.

Qual è il valore nutrizionale dei cereali Le cariossidi, intere oppure trasformate (macinate, in fiocchi, in forma di semola o di farina, soffiate), sono alla base dell’alimentazione umana. Il loro valore nutrizionale risiede nell’elevato contenuto in amido e nel minimo contenuto in grassi. Sono un’ottima fonte energetica a basso costo, che deve però essere associata a cibi che completino il pool proteico. Le proteine sono presenti in quantità limitata e sono carenti in amminoacidi essenziali, in particolare in lisina. Inoltre, essendo legate a strutture cellulosiche, non sono facilmente assimilabili.

state selei cereali sono de i al on zi ano le tri re si addizion le carenze nu Per ovviare al più ricche in proteine oppu ti zionate semen cidi e vitamine. oa in m am di e farin

MEMO!

156

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Il grano saraceno Il grano saraceno (Fagopyrum esculentum, Facopyrum tataricum) è una Poligonacea di origine asiatica che cresce nei climi freddi e umidi.

Gli pseudocereali L’importanza nutrizionale degli pseudocereali (o cereali minori) va rintracciata nella necessità di fronteggiare intolleranze alle componenti proteiche (glutine).

L’orzo, l’avena e il miglio L’avena (Avena sativa), l’orzo (Hordeum vulgare) e il miglio (Panicum miliaceum o Setaria italica) sono Graminacee utilizzate a scopo alimentare in forma di chicchi o farine.

Che cos’è il frumento

Il frumento (o grano) appartiene al genere Triticum ed è il cereale più coltivato e consumato in Italia: il grano duro (T. durum) è la specie più coltivata in Italia meridionale e insulare, mentre il grano tenero (T. vulgare) è quella più diffusa nell’Italia centrale e settentrionale. Il grano duro si distingue dal grano tenero per il maggior contenuto proteico. Dal punto di vista nutrizionale il grano tenero è assimilabile al farro (T. dicoccum o T. spelta), progenitore dell’attuale frumento che produce chicchi scuri e piccoli, contenenti anche glutine. Appartiene invece alla specie del grano duro il frumento orientale, meglio noto come Kamut®.

Il Kamut® La farina di Kamut® è ottenuta dal frumento orientale, noto anche come grano rosso o grano Khorasan.

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • • • •

Guida allo studio Che cosa sono i cereali? Che cosa li caratterizza? Che cosa sono gli pseudocereali? Quale ruolo e valore nutrizionale hanno i cereali? Che cos’è il frumento? Quali specie sono coltivate in Italia e che cosa le differenzia? Che cos’è il farro?

I CEREALI APPARTENGONO ALLA FAMIGLIA DELLE POLIGONACEE

V F

NEI CLIMI CALDI SONO DIFFUSI IL RISO, LA SEGALE E L’AVENA

V F

GLI PSEUDOCEREALI CONTENGONO GLUTINE

V F

IL GRANO DURO È IL CEREALE PIÙ COLTIVATO IN ITALIA MERIDIONALE, V F QUELLO TENERO IN ITALIA CENTRALE E SETTENTRIONALE V F IL GRANO DURO CONTIENE MENO PROTEINE DEL GRANO TENERO V F IL FARRO È ASSIMILABILE AL GRANO DURO

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

157

Come è strutturata la cariosside di frumento Il frutto del frumento à la cariosside, che ha forma ovoidale ed è lunga da 6 a 8 mm e larga 3-4 mm. Alle sue estremità si trovano, da una parte, il germe e, dall’altra, una barbetta. La faccia dorsale è convessa, quella ventrale è attraversata da un solco longitudinale. Nella cariosside si distinguono diverse parti: il tegumento esterno, l’endosperma e il germe. Il tegumento esterno, definito anche crusca, è ricco di cellulosa. L’endosperma è situato internamente ed è la parte più importante dal punto di vista alimentare. Partendo dalla periferia vi si trovano: • lo strato aleuronico, che è costituito da cellule ricche di proteine ad alto valore biologico, lipidi, sali minerali ed enzimi; • l’endosperma amilifero (o mandorla farinosa o albume), che ha un basso contenuto in lipidi, sali minerali ed enzimi ed è costituito da cellule contenenti granuli di amido e proteine di riserva. Il germe (o embrione): • è separato dall’endosperma da un rivestimento (scutello); • è la parte che con la germinazione originerà una nuova pianta; • ha un elevato contenuto in proteine e lipidi. Struttura della cariosside di frumento

Endosperma

Tegumento esterno (o crusca) Fibra insolubile Vitamine del gruppo B Sali minerali Proteine Sostanze fitoattive

Glucidi Proteine Fibra solubile

Germe (o embrione) Grassi buoni Vitamine del gruppo B Vitamina E Sali minerali Proteine Sostanze fitoattive

Qual è il valore nutrizionale del frumento La composizione chimica della cariosside dipende da numerosi fattori, quali la specie di appartenenza, il terreno, il clima e lo stato di conservazione. L’acqua è presente in una quantità variabile tra l’8 e il 18% (mediamente arriva al 12%). I glucidi rappresentano mediamente il 72% del peso della cariosside. L’amido (72%) è la componente più importante per la sua capacità di assorbire acqua. Inoltre, per la presenza di enzimi idrolitici, è idrolizzato in 158

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

La forza della farina La forza della farina (W) dipende dal contenuto in proteine (e quindi in glutine).

Il seitan Il seitan è un alimento ottenuto dal glutine di frumento, impastato con acqua e poi lessato.

Composizione chimica della cariosside di frumento Regione anatomica

Percentuale della cariosside

Glucidi

Proteine

Lipidi

Cellulosa Emicellulosa Pentosani

Tegumento esterno

14%

12,8%

2,4%

65,2%

5,6

Strato aleuronico

12%

32%

38%

10%

20%

38%

15%

22%

80%

83%

11%

Germe Endosperma

zuccheri fermentescibili indispensabili per la lievitazione degli impasti. Sono presenti anche pentosani, cellulosa e lignina. Le proteine rappresentano mediamente il 12% e sono rappresentate da albumine, globuline, prolamine (gliadina) e glutenine (glutenina). La composizione chimica di prolamine e glutenine ha un’importanza sia nutrizionale sia tecnologica (attitudine alla panificazione): la gliadina e la glutenina, a contatto con l’acqua, si uniscono con legami intermolecolari (legami idrogeno con le molecole di acqua) formando il glutine, sostanza lipoproteica che conferisce all’impasto viscosità, coesione ed elasticità ( La forza della farina; Il seitan). I lipidi (1,5-2%) sono presenti quasi esclusivamente nel germe. Nell’endosperma e nello strato aleuronico si trovano anche fosfolipidi, glicolipidi e steroli. Tutti i sali minerali sono presenti, con un contenuto totale dell’1,5-2%. Tra le vitamine sono presenti il complesso B (nello strato aleuronico) e la vitamina E (nel germe).

Quali enzimi e fattori antinutrizionali contiene il frumento Gli enzimi (diastasi, proteasi, lipasi, fitasi), pur essendo presenti in piccole quantità nella cariosside, hanno una grande importanza per i processi di fermentazione. Le sostanze antinutrizionali presenti sono: • tannini, sostanze che legano le proteine dei cereali, formando complessi indigeribili, e svolgono questa stessa azione nei confronti degli enzimi digestivi, compromettendo così i processi di assorbimento anche degli altri nutrienti; • inibitori enzimatici di proteasi e amilasi, presenti nell’endosperma della cariosside; • lecitine, che interferiscono con l’assorbimento dei nutrienti, interagendo con le cellule della mucosa intestinale.

Sostanze minerali

GUIDA ALLO STUDIO • Come si presenta la cariosside del frumento? • Da quali parti è costituita? • Che cosa caratterizza ciascuna delle sue parti? • Da che cosa dipende la composizione chimica del frumento? • Quali composti sono presenti nella cariosside? • Qual è l’importanza della frazione glucidica? • Qual è l’importanza della frazione proteica? • Quali enzimi sono presenti nella cariosside di frumento? • Quali fattori antinutrizionali contiene la cariosside di frumento?

IL TEGUMENTO ESTERNO È FORMATO DA STRATO ALEURONICO V F E ENDOSPERMA IL GERME HA UN ELEVATO CONTENUTO PROTEICO MA V F NON LIPIDICO LA COMPOSIZIONE CHIMICA DELLE PROTEINE INFLUENZA L’ATTITUDINE V F ALLA PANIFICAZIONE GLIADINA E GLUTENINA FORMANO IL GLUTINE V F IN ASSENZA DI ACQUA GLI ENZIMI NON HANNO ALCUN RILIEVO PER LA LIEVITAZIONE V F DEGLI IMPASTI TRA I FATTORI ANTINUTRIZIONALI CONTENUTI NEL FRUMENTO VI SONO V F TANNINI E LECITINE IL GLUTINE È UNA SOSTANZA V F GLUCIDICA

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

159

Quali sfarinati sono ottenuti dal frumento Tra gli sfarinati di frumento si distinguono:

MEMO!

e di ottima rza sono farin Le farine di fo gliadina e glutenina, otdi qualità, ricche inazione di un grano teac semiduro. tenute dalla m ente chiamato m ria op pr volte con nero im a te la sono misce , Queste farine ro per ottedi grano tene altre, sempre tà. ili ab re panific nere una miglio

• le semole e i semolati, che sono ricavati dal grano duro, hanno granuli grossi, spigoli netti e colore leggermente ambrato e sono adatti alla produzione di paste alimentari; • le farine, che sono ottenute dal grano tenero, hanno granuli piccoli e tondeggianti e colore bianco e sono adatte alla produzione di pane. È consentita anche la produzione di farina di grano duro, da destinare alla panificazione. Le farine di grano tenero possono essere prodotte solo nei tipi 00, 0, 1, 2 e integrale. Inoltre, devono presentare le caratteristiche riportate in tabella. Gli sfarinati di grano tenero: caratteristiche Tipo e denominazione

Umidità massima

Ceneri (% su sostanza secca)

Proteine (N × 5,7) (% su sostanza secca)

Minima

Massima

Minima

Farina 00

14,50%

0,55

9,00

Farina 0

14,50%

0,65

11,00

Farina 1

14,50%

0,80

12,00

Farina 2

14,50%

0,95

12,00

Farina integrale

14,50%

1,30

1,70

12,00

Gli sfarinati di grano duro: caratteristiche Tipo e denominazione

Umidità massima

Ceneri (% su sostanza secca)

Proteine (N × 5,7) (% su sostanza secca)

Minima

Massima

Minima

Semola

14,50%

0,90

10,50

Semolato

14,50%

0,90

1,35

11,50

Semola integrale

14,50%

1,40

1,80

11,50

Farina di grano duro

14,50%

1,36

1,70

11,50

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa sono semole e semolati? • Quali caratteristiche presentano e per che cosa sono usati? • Che cosa sono le farine? • Quali caratteristiche presentano e per che cosa sono usate? • Che cosa sono le farine di forza?

SONO OTTENUTE DALLA MOLITURA DEL GRANO TENERO: A SEMOLE B FARINE

160

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

SONO USATE NELLA PRODUZIONE DI PASTE ALIMENTARI: A FARINE B SEMOLE HANNO GRANULI PICCOLI E TONDEGGIANTI: A SEMOLE B FARINE È OTTENUTA DA UN GRANO TENERO CHIAMATO SEMIDURO: A FARINA INTEGRALE B FARINA DI FORZA

Come avviene la molitura del frumento

La molitura delle cariossidi dei cereali produce: • sfarinati (75-80%) costituiti prevalentemente dall’endosperma della cariosside; • scarti (20-22%), costituiti da crusca, cruschello, tritello.

In quali fasi si articola la molitura

rine. Le farine di grano tenero commerciali hanno invece i seguenti tassi di abburattamento: • • • •

farina tipo 00 farina tipo 0 farina tipo 1 farina tipo 2

50%; 72%; 80%; 85%.

Il processo di molitura del frumento si articola in diverse fasi: • la pulitura, che consiste nell’eliminazione di tutte le impurità e delle sostanze estranee (mediante setacci, aspiratori, spazzolatrici o mediante lavaggio con acqua); • il condizionamento, che consiste nel mettere a riposo i chicchi in appositi cassoni per standardizzare l’umidità della massa (umidificazione superficiale dei chicchi) e serve a migliorare la macinazione e a ottenere sfarinati con maggiore attitudine all’impasto, per aumento della forza del glutine; • la miscelazione, che è eseguita quando si utilizzano diversi tipi di grano; • la macinazione, che si effettua per separare gli elementi esterni del chicco e di ridurre in polvere più o meno fine la mandorla farinosa. In particolare, la fase della macinazione comprende: • la triturazione, durante la quale le cariossidi sono sottoposte a rottura attraverso il passaggio in cilindri di rottura o laminatoi; • l’abburattamento , che consente di separare la farina dagli altri componenti della cariosside e si effettua in buratti (setacci) a piani oscillanti. La farina integrale contiene tutte le parti del chicco macinato, crusca compresa. Non è infatti abburattata e, di conseguenza, il suo tasso di abburattamento è maggiore rispetto a quello delle altre fa-

Il termine abburattare significa setacciare ed è usato in riferimento alla molitura dei cereali. L’abburattamento è infatti il processo di setacciatura graduale dei cereali macinati.

GUIDA ALLO STUDIO • In quali fasi si articola la molitura e che cosa le caratterizza? • Che cos’è l’abburattamento? • Che cosa si intende per farina integrale?

LA MOLITURA DEL FRUMENTO NON PRODUCE SCARTI

V F

IL CONDIZIONAMENTO PRODUCE SFARINATI CON MAGGIORE ATTITUDINE ALL’IMPASTO

V F

L’ABBURATTAMENTO È APPLICATO AI CEREALI MACINATI

V F

LA FARINA 00 È QUELLA CON IL MAGGIOR TASSO DI ABBURATTAMENTO

V F

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

161

Che cos’è il pane

Per pane si intende il prodotto ottenuto dalla cottura totale o parziale di una pasta convenzionalmente lievitata preparata con sfarinati di grano, acqua e lievito con o senza aggiunta di sale comune (legge 4 luglio 1967, n. 580 e successive modifiche).

Quali sono gli ingredienti del pane Gli ingredienti per la preparazione del pane sono sfarinati, acqua, lievito e sale comune. Tra gli sfarinati, le farine idonee alla panificazione sono quella di grano tenero e di segale ( La segale e il triticale), ma è possibile usare anche farine di altri cereali, da sole o miscelate a quella di frumento. Le farine più idonee alla panificazione sono quelle più ricche in proteine, in particolare gliadine e glutenine, che danno origine al glutine. Secondo la normativa europea il tenore in proteine degli sfarinati, riferito alla sostanza secca, deve essere almeno dell’11,50%. Anche la capacità di consentire l’idrolisi dell’amido e la conseguente fermentazione è fondamentale per una

162

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

La segale e il triticale La segale è il cereale tipico dei Paesi nord-europei, dove è usata da sola o mescolata al frumento. Il triticale è ottenuto invece incrociando il grano duro con la segale.

buona panificazione: la legge prevede a questo scopo l’aggiunta di cereali maltati, estratti di malto e amilasi (alfa e beta). Con il Decreto ministeriale n. 351/1994, è consentita l’aggiunta di glutine alle farine di grano tenero per aumentare il tenore proteico e migliorare le caratteristiche reologiche. L’acqua è importante per la panificazione in quanto concorre alla formazione del glutine e apporta anche sali minerali (calcio, magnesio) che aumentano la rigidità dell’impasto, migliorando così le caratteristiche meccaniche del glutine. La temperatura dell’acqua deve essere di 21-25°C per non ostacolare l’attività dei lieviti;la quantità di acqua da aggiungere dipende dalle caratteristiche delle farine. Il lievito utilizzato è il Saccharomyces cerevisiae, che fermenta il glucosio, derivato dall’idrolisi dell’amido, in alcol etilico e anidride carbonica. Il sale (cloruro di sodio) può essere addizionato all’impasto (in quantità pari allo 0-2%) per diversi motivi: • per migliorare le caratteristiche organolettiche; • per aumentare la qualità e la quantità del glutine (la gliadina è meno solubile in acqua salata e, di conseguenza, dà origine a maggiori quantitativi di glutine, rendendo l’impasto più compatto e lavorabile); • per la sua blanda azione antisettica, che riduce le fermentazioni secondarie; • per conferire alla crosta una colorazione più marcata e renderla più croccante. to e numero limita di additivi in e: a rin nt fa iu gg lle l’a de o a e prevedon tare la forz pe en m ro au eu ti) r en ve pe tti im Le dire o basta” ali degli al rio del “quant ponenti abitu i gl de i id er ic gl in base al crite no composti naturali (com i mono e di e, so tin i a ci tiv nt le di iu le ad gg , questi lattico anche l’a acetico, l’acido i suoi esteri. È possibile e e come l’acido acido acetico o ic L’ rb o. co id as am ll’ do ci de i l’a is , ol si . dr as us l’i gr acidi enteric vorire e beta) per fa e per inibire il Bacillus mes ch di amilasi (alfa an ti un gi ag sono l’acido lattico

MEMO!

Quali lieviti sono usati in panificazione

GUIDA ALLO STUDIO • • • •

Che cos’è il pane? Quali sono gli ingredienti del pane? Qual è il ruolo dell’acqua? A quale temperatura e in quale quantità va aggiunta l’acqua? • Perché si aggiunge il sale? • Quali tipologie di lievito possono essere usate?

IL PANE È OTTENUTO DALLA COTTURA DI UNA PASTA LIEVITATA

V F

LE FARINE PIÙ IDONEE ALLA PANIFICAZIONE SONO V F POVERE DI PROTEINE L’ACQUA È FONDAMENTALE PER LA FORMAZIONE V F DI GLUTINE LA TEMPERATURA DELL’ACQUA DEVE ESSERE INFERIORE V F A 20 °C IL SALE VA AGGIUNTO PER RENDERE LA CROSTA V F PIÙ CROCCANTE IL LIEVITO INDUSTRIALE COMPRESSO È IDEALE PER PANI DI PICCOLA V F PEZZATURA IL LIEVITO NATURALE PRODUCE AROMI E SAPORI TIPICI MA RICHIEDE TEMPI DI LAVORAZIONE V F PIÙ LUNGHI IL LIEVITO SECCO ATTIVO È SOTTOPOSTO V F AD ESSICCAZIONE

Nella panificazione sono usate tre diverse tipologie di lievito: • il lievito industriale compresso, che è attivo anche con le farine più deboli e consente tempi rapidi di lavorazione e la produzione di pane di piccola pezzatura; • il lievito naturale (o di pasta acida), che è costituito da acqua e farina (esposte per qualche tempo all’aria in modo da arricchirsi di microrganismi presenti nell’ambiente, oppure che derivano da un impasto precedente) e che presenta diversi vantaggi, tra i quali sapori e aromi tipici, una maggiore digeribilità, una struttura del pane più regolare, ma richiede tempi di lavorazione più lunghi. • il lievito secco attivo, che è ottenuto da colture di ceppi diversi sottoposte ad essiccazione.

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

163

Come si prepara il pane La preparazione del pane consiste in preparazione dell’impasto e lievitazione, seguite dalla cottura. Durante la preparazione dell’impasto, gli ingredienti sono mescolati fino ad ottenere una miscela omogenea. In questa fase gliadine e glutenine, per la presenza dell’acqua, si uniscono generando il glutine, che conferisce estensibilità e una struttura stabile molto coesiva, elastica e resistente all’estensione. Il reticolo tridimensionale del glutine si intreccia attorno ai granuli di amido, intrappolando bolle di aria, dentro le quali diffonderà l’anidride carbonica prodotta dalla fermentazione, determinando l’aumento dell’impasto. Durante la lievitazione, i lieviti trasformano il glucosio, prodotto dall’idrolisi dell’amido, in alcol etilico e anidride carbonica e anche altri prodotti (aldeide acetica, acido succinico e alcoli superiori). Accanto alla fermentazione alcolica, avvengono altre fermentazioni: • la fermentazione lattica, che porta alla formazione di acido lattico, successivamente trasformato in acido butirrico; • la fermentazione acetica, che produce invece acido acetico. Tempi prolungati di fermentazione provocano la rottura del glutine con perdita delle caratteristiche reologiche. La temperatura ottimale è tra 23-25°C con un’umidità relativa dell’80-85%. L’impasto, una volta lievitato, è suddiviso e lavorato nelle forme e nelle pezzature volute. La panificazione

Pane

Farina Acqua Sale Lievito

164

Impastamento

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Lievitazione

Cottura

Come si cuoce il pane La cottura avviene in forni, a una temperatura che varia da 200 a 300 °C. All’interno dell’impasto la temperatura sale gradualmente, fino ad un massimo di 100 °C, all’esterno aumenta ulteriormente. Gli eventi che si verificano durante la cottura sono: • a 45-50 °C i lieviti muoiono; • a 70 °C il glutine inizia a coagulare, l’alcol e altri composti aromatici evaporano; • a 100 °C l’impasto diventa rigido per l’evaporazione dell’acqua; • a 120-140 °C la crosta solidifica e comincia a diventare gialla a causa della trasformazione degli amidi in destrine, glucidi maggiormente digeribili rispetto all’amido (la digeribilità della crosta è infatti superiore a quella della mollica); • a 140-150 °C avviene la caramellizzazione di tutti gli zuccheri; • a 150-200 °C si formano composti di colore bruno e composti aromatici, dovuti in parte alla reazione di Maillard; • a temperature maggiori di 200 °C il pane carbonizza.

Contenuto in acqua del pane a cottura completa1 Pezzatura

Acqua

Fino a 70 g

29%

100-250-g

31%

300-500 g

34%

600-1.000 g

38%

> 1.000 g

40%

I valori indicati sono validi qualunque sia lo sfarinato impiegato. Solo per il pane integrale è ammesso un aumento del 2% dei suddetti valori.

GUIDA ALLO STUDIO • • • •

Che cosa si forma durante l’impastamento? Che cosa si attiva durante la fermentazione? Come avviene la cottura del pane? Quali modificazioni avvengono durante la cottura?

DURANTE L’IMPASTAMENTO SI FORMA IL GLUTINE

V F

IL RETICOLO TRIDIMENSIONALE DEL GLUTINE TRATTIENE I GAS CHE SI FORMANO DURANTE LA LIEVITAZIONE

V F

DURANTE LA LIEVITAZIONE AVVENGONO ANCHE LA FERMENTAZIONE LATTICA E ACETICA

V F

LA LIEVITAZIONE AVVIENE PER VIA DELLA FERMENTAZIONE ALCOLICA

V F

LA CARAMELLIZZAZIONE DEGLI ZUCCHERI AVVIENE A 140-150 °C

V F

LA DIGERIBILITÀ DELLA CROSTA È SUPERIORE A QUELLA DELLA MOLLICA

V F

IL PANE CARBONIZZA GIÀ A 140 °C A 100 °C LA CROSTA SOLIDIFICA E DIVENTA GIALLA

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

V F V F

165

Qual è il valore nutrizionale del pane Il pane apporta principalmente glucidi. L’apporto proteico non fornisce invece tutti gli amminoacidi essenziali (carenza di lisina) e la quota lipidica è piuttosto bassa. Il contenuto in vitamine e sali minerali aumenta passando dalle farine a basso tasso di abburattamento a quelle integrali. Il rapporto Ca/P è però sfavorevole all’assorbimento degli stessi. Il pane integrale è più ricco in lipidi, sali minerali, vitamine e ovviamente fibra, mentre la quota glucidica diminuisce. ore, nutrienti maggi o o calorico e di ut rt en po nt ap co un or o in sini hann hanno un m hé rc pe Cracker e gris ne pa , rispetto al a parità di peso in acqua.

MEMO!

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • • •

Quali nutrienti apporta il pane? Che cosa sono i pani speciali? Che cos’è il pane azzimo? Che cos’è il pane integrale? Che cos’è il pane in cassetta? Che cos’è il pane precotto? Che cosa sono grissini, cracker e fette biscottate?

IL PANE APPORTA PRINCIPALMENTE: A PROTEINE E LIPIDI B GLUCIDI IL CONTENUTO IN VITAMINE E SALI MINERALI È MAGGIORE USANDO: A FARINE INTEGRALI B FARINE ABBURATTATE IL PANE INTEGRALE: A CONTIENE MENO GLUCIDI B CONTIENE MENO LIPIDI, SALI MINERALI E VITAMINE IL PANE AZZIMO: A È LIEVITATO B NON CONTIENE LIEVITO SONO FARINE BIANCHE CON L’AGGIUNTA DI CRUSCA: A LE FARINE RICOSTITUITE B LE FARINE SEMINTEGRALI IL PANE PRECOTTO PUÒ ESSERE VENDUTO: A PRECONFEZIONATO B SFUSO RISPETTO AL PANE I GRISSINI E I CRACKER: A SONO PIÙ CALORICI B SONO MENO CALORICI

166

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Quali tipologie e sostitutivi del pane esistono

Esistono diverse tipologia di pane, così come sono numerosi i suoi sostitutivi, spesso preferiti per la maggiore conservabilità e facilità d’uso.

Che cosa sono i pani speciali La legge (Legge 4 luglio 1967, n. 580, Decreto ministeriale 5 febbraio 1970, D.P.R. 30 novembre 1998, n. 502 e successive modifiche) ammette la produzione e la vendita di pani speciali ottenuti con l’impiego di ingredienti aggiuntivi, come, ad esempio, sostanze grasse (> 3% sulla sostanza secca), latte e polvere di latte, mosto d’uva, fichi, olive e noci. Questi pani speciali devono recare l’indicazione degli ingredienti aggiunti.

Che cos’è il pane azzimo Il pane azzimo (o azimo) è composto solo da farina e acqua, senza lievito.

Che cos’è il pane integrale Il pane integrale può essere prodotto con farine integrali complete ottenute dal chicco del cereale integro. Esistono anche farine semintegrali, alle quali è stata eliminata solo la parte esterna del chicco, e farine ricostituite, che sono farine bianche alle quali è aggiunta una parte di crusca ottenuta a parte.

Che cos’è il pane in cassetta Il pane in cassetta è ottenuto da impasti teneri lievitati e cotti in stampi dalla tipica forma rettangolare e ha un discreto tenore di umidità. Nel pane in cassetta confezionato è consentita l’aggiunta di alcol etilico (< 2% sulla sostanza secca) purché sia dichiarata in etichetta.

Che cos’è il pane precotto Il pane precotto (o parzialmente cotto) deve essere indicato come “pane… parzialmente cotto”, mentre il pane precotto surgelato deve essere indicato come “pane… parzialmente cotto surgelato”. Secondo la legge n. 580/1967 bisogna indicare anche la modalità da applicare prima del consumo (ad esempio, “Modo d’uso: terminare la cottura in forno a 200 °C per 5 minuti”). Questi tipi di pane devono essere sistemati in scaffali a parte e possono essere venduti esclusivamente confezionati.

Che cosa sono grissini, cracker e fette biscottate I grissini e i cracker sono ottenuti dalla cottura di una pasta lievitata preparata con gli sfarinati di frumento utilizzabili nella panificazione, acqua e lievito, con o senza sale e grassi. Possono contenere anche altri ingredienti (olive, pomodori). Le fette biscottate sono preparate anch’esse a partire da un impasto per il pane, sottoposto a doppia tostatura e, per questo, friabile e di colore tipicamente dorato.

Che cos’è la pasta

La pasta è il prodotto ottenuto da trafilazione, laminazione e conseguente essiccamento di un impasto preparato con acqua e: • semola di grano duro; • semolato di grano duro; • semola integrale di grano duro. La pasta prodotta in Italia e destinata alla commercializzazione è realizzata soltanto in queste tipologie e con le caratteristiche riportate in tabella. La pasta prodotta in altri Paesi, in tutto o in parte con sfarinati di grano tenero, e posta in vendita in Italia deve riportare invece una delle seguenti denominazioni di vendita: • pasta di farina di grano tenero, se è ottenuta totalmente da sfarinati di grano tenero; • pasta di semola di grano duro e di farina di grano tenero, se è ottenuta dalla miscelazione dei due prodotti, con prevalenza della semola di grano duro; • pasta di farina di grano tenero e di semola di grano duro, se è ottenuta dalla miscelazione dei due prodotti, con prevalenza della farina di grano tenero.

La pasta italiana: tipi e caratteristiche Denominazione

1 2

Ceneri1

Umidità massima Minimo

Massimo

Proteine minime1 (N × 5,70)

Acidità massima in gradi2

Pasta di semola di grano duro

12,50%

0,90

10,50

Pasta di semolato di grano duro

12,50%

0,90

1,35

11,50

Pasta di semola integrale di grano duro

12,50%

1,40

1,80

11,50

Ceneri e proteine sono calcolate su 100 parti di sostanza secca. Il grado di acidità è espresso dal numero di centimetri cubici di soluzione alcalina normale occorrente per neutralizzare 100 g di sostanza secca

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

167

Quali sono gli ingredienti della pasta in Italia Gli ingredienti usati per la pasta sono la semola o il semolato e l’acqua. È preferibile che l’acqua sia poco dura e leggermente calda: la sua presenza nel prodotto è solo temporanea e serve per l’impastamento, per la formazione del glutine e per idratare l’amido: la successiva essicazione allontana infatti quasi completamente l’acqua dal prodotto finito. Secondo il Decreto ministeriale 12 gennaio 1996, n. 119 (Regolamento concernente l’impiego di sale alimentare nelle paste alimentari fresche e secche e nelle paste alimentari speciali con o senza ripieno) è consentito l’uso del cloruro di sodio nelle paste alimentari secche, fresche e speciali, fino ad un massimo del 4% sul prodotto secco.

Come si prepara la pasta Il processo di lavorazione prevede diverse fasi: impastamento e gramolatura, trafilatura, essiccazione e confezionamento. Con l’impastamento la semola o il semolato sono mescolati al 20-30% di acqua, portando alla formazione del glutine e all’idratazione dell’amido. L’impasto è poi lavorato (gramolatura) fino al raggiungimento della consistenza e della plasticità desiderate.

Semola Acqua

168

Impastamento Gramolatura

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Trafilatura

Essiccazione

Confezionamento

Con la trafilatura, l’impasto è forzato a passare attraverso uno stampo (trafila) della forma voluta. Le trafile di bronzo danno una pasta più ruvida, che trattiene meglio il sugo ma assorbe più acqua e tiene meno la cottura. Le trafile in teflon danno invece una pasta più liscia e brillante. All’uscita dalla trafila, la pasta contiene il 30% di acqua e deve essere portata al 12,5% mediante essiccazione. In questo modo, la pasta si conserva più a lungo senza che si formino muffe o si instaurino processi fermentativi. La prima fase dell’essiccazione riguarda la superficie della pasta (incartamento) ed è seguita dallo stazionamento che consente di riequilibrare l’umidità, distribuendola in modo uniforme (rinvenimento). La successiva essiccazione definitiva, che ha durata diversa in funzione della temperatura raggiunta, dell’umidità dell’ambiente, della misura e del formato della pasta, porta i valori di umidità ai limiti previsti dalla legge. Prima di procedere con il confezionamento, la pasta deve stazionare in ambienti ad atmosfera controllata con temperatura e umidità stabilite. I contenitori usati per il confezionamento possono essere in cartone o in film plastico.

Qual è il valore nutrizionale della pasta Le paste sono alimenti ricchi prevalentemente di glucidi, con un irrilevante quota lipidica e un discreto contenuto proteico ma di basso valore biologico. Il tenore proteico e il valore biologico aumentano però nelle paste all’uovo e in quelle ripiene. La cottura delle paste ( La gelatinizzazione degli amidi: la cottura della pasta) comporta alcune modifiche:

VIDEOLEZIONE

La gelatinizzazione degli amidi: la cottura della pasta

• un notevole assorbimento di acqua; • la perdita di alcuni nutrienti (amido, proteine, fosforo, vitamina B1); • un aumento del tenore di calcio, che passa dall’acqua di cottura alla pasta. GUIDA ALLO STUDIO • • • • • •

Che cos’è la pasta e in quale tipologie è prodotta in Italia? Quali sono gli ingredienti della pasta? Che ruolo svolge l’acqua? In quali fasi si articola la preparazione della pasta e che cosa le caratterizza? Quali nutrienti apporta la pasta? Quali modificazioni subisce con la cottura?

LA PASTA ITALIANA È PRODOTTA ESCLUSIVAMENTE CON UNA MISCELA DI SEMOLA E DI FARINA DI GRANO TENERO L’ACQUA DEVE ESSERE DURA E FREDDA LE TRAFILE IN BRONZO DANNO UNA PASTA PIÙ LISCIA E BRILLANTE L’UMIDITÀ MASSIMA DELLA PASTA SECCA È DEL 12,5% LA PASTA È RICCA DI GLUCIDI E LIPIDI LA PASTA HA UN DISCRETO CONTENUTO PROTEICO LA COTTURA DELLA PASTA COMPORTA LA PERDITA DI ALCUNI NUTRIENTI

V V V V V V

F F F F F F

V F

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

169

Quali tipologie di pasta esistono in commercio

In commercio esistono numerose varietà di pasta: vi sono infatti paste secche, fresche, stabilizzate, speciali e all’uovo.

Che cosa sono le paste secche Le paste secche sono le più comuni, si presentano di colore giallo ambrato con superfici levigate e, alla rottura, devono dare un suono secco. In seguito ad ebollizione in acqua distillata e salata per 15 minuti, una pasta secca di buona qualità non deve apparire “spappolata”, rotta, ammassata o collosa (resistente alla cottura) e l’acqua di cottura deve rimanere limpida.

Che cosa sono le paste fresche Per le paste fresche sono richiesti gli stessi requisiti delle paste secche, ad eccezione: • dell’umidità, che può arrivare al 30%; • dell’acidità che non deve essere superiore a 6 gradi (a 7 nelle paste fresche ripiene di carne). Sono consentiti l’impiego di farine di grano tenero e l’aggiunta di vari additivi secondo il criterio del “quanto basta” (acido lattico, acido ascorbico, lecitine, acido citrico, acido tartarico, mono e digliceridi degli acidi grassi, gluconodeltalattone). Le paste alimentari fresche, commercializzate sfuse, devono essere conservate, dalla produzione alla vendita, a temperatura non superiore a +4 °C, con tolleranza di 3 °C durante il trasporto e di 2 °C negli altri casi. Durante il trasporto dal luogo di produzione al punto di vendita devono essere contenute in imballaggi, non destinati al consumatore finale, che assicurino un’adeguata protezione dagli agenti esterni e che rechino la dicitura “Paste fresche da vendersi sfuse”. La durabilità non può essere superiore a cinque giorni dalla data di produzione. Le paste alimentari fresche preconfezionate devono possedere invece i seguenti requisiti: • avere un tenore di umidità non inferiore al 24%; • avere un valore di attività dell’acqua (Aw) non inferiore a 0,92 né superiore a 0,97; • essere state sottoposte al trattamento termico equivalente almeno alla pastorizzazione; • essere conservate, dalla produzione alla vendita, a temperatura non superiore a +4 °C, con una tolleranza di 2 °C.

170

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Che cosa sono le paste stabilizzate Le paste alimentari sono stabilizzate quando: • hanno un tenore di umidità non inferiore al 20% e un valore di attività dell’acqua (Aw) non superiore a 0,92; • sono state sottoposte a trattamenti termici e a tecnologie di produzione che consentono il trasporto e la conservazione a temperatura ambiente.

Che cosa sono le paste speciali Le paste speciali contengono ingredienti alimentari, diversi dagli sfarinati di grano tenero, rispondenti alle norme igienico-sanitarie. Devono essere poste in vendita con la denominazione pasta di semola di grano duro completata dalla menzione dell’ingrediente utilizzato e, nel caso di più ingredienti, di quello o di quelli caratterizzanti.

Che cosa sono le paste all’uovo Le paste all’uovo devono essere prodotte esclusivamente con semola e almeno quattro uova intere di gallina, prive di guscio, per un peso complessivo non inferiore a 200 g di uovo per ogni chilogrammo di semola. Le uova possono essere sostituite da una corrispondente quantità di ovoprodotto liquido fabbricato esclusivamente con uova intere di gallina.

Che cos’è il riso

Il riso appartiene alla famiglia delle Graminacee, del genere Oryza. La specie più comune è la Oryza sativa, coltivata in tre sottospecie: indica, japonica e javanica. In Italia, si coltiva prevalentemente la specie Oryza sativa japonica. La semina avviene in primavera e il raccolto a fine ottobre, dopo che le risaie sono state prosciugate. Si ottiene così il risone (o riso grezzo), che presenta ancora la glumella che lo ricopre. Il risone, una volta raccolto, è subito essiccato perché l’elevato tenore in umidità (> 20%) potrebbe determinare alterazioni del riso o favorire la crescita di muffe.

Qual è il valore nutrizionale del riso Il riso ha un elevato contenuto in amido (75-80%) e un basso tenore proteico (6-7%), che è localizzato soprattutto nello strato aleuronico. La quota proteica è carente in lisina. I lipidi, già scarsi nel prodotto integrale (circa 3%), si riducono ulteriormente in seguito alla lavorazione. È basso anche il contenuto di sali minerali e vitamine.

GUIDA ALLO STUDIO • • • • •

Che cosa sono le paste secche? Che cosa sono le paste fresche? Che cosa sono le paste stabilizzate? Che cosa sono le paste speciali? Che cosa sono le paste all’uovo?

LE PASTE SECCHE DEVONO ESSERE DI COLORE GIALLO AMBRATO E PRODURRE UN SUONO SECCO ALLA ROTTURA

V F

L’UMIDITÀ DELLE PASTE FRESCHE PUÒ ARRIVARE AL 30%

V F

LE PASTE FRESCHE VANNO CONSERVATE A TEMPERATURA NON SUPERIORE A +4 °C

V F

LE PASTE STABILIZZATE POSSONO ESSERE TRASPORTATE E CONSERVATE A TEMPERATURA AMBIENTE

V F

LA DENOMINAZIONE DELLE PASTE SPECIALI VA COMPLETATA CON L’INDICAZIONE DEGLI V F INGREDIENTI USATI NELLA PREPARAZIONE LA PASTA ALL’UOVO CONTIENE ALMENO 200 G DI UOVO PER OGNI CHILOGRAMMO V F DI SEMOLA

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

171

Come avviene la lavorazione del riso Secondo la legge 18 marzo 1958, n. 325 (Disciplina del commercio interno del riso) e successive modifiche, il riso è il prodotto ottenuto dalla lavorazione del risone, con completa asportazione della lolla e successiva operazione di raffinatura. Il risone essiccato è sottoposto a pulitura, per allontanare le sostanze estranee (terra, sassi, semi), e a sbramatura, per eliminare la lolla. Si ottiene così il riso integrale. Con la successiva sbiancatura, i chicchi di riso integrale sono sottoposti, da tre a cinque volte, all’azione di macchine che li limano, eliminando progressivamente le parti più esterne (pericarpo, germe, spermoderma, strato aleuronico) e lasciando la mandorla farinosa. In questa fase sono eliminati anche i chicchi difettosi. Durante la brillatura e l’eventuale oleatura, il chicco può essere trattato rispettivamente con talco e glucosio (riso brillato) e con oli inodori e insapori (riso camolino) come l’olio di vaselina. La brillatura e l’oleatura rendono quindi i chicchi più brillanti e lucenti. Alla fine del trattamento si ottengono riso (60%), lolla (15%) e altri sottoprodotti. I chicchi scartati o rotti sono usati per ottenere prodotti di consistenza granulosa (semolino), farinosa (farina) e finissima (crema di riso) usati nella preparazione di alimenti per la prima infanzia.

La lolla, cioè il prodotto di scarto della sbramatura, è costituita da glume e glumelle, che sono foglie modificate (brattee) poste alla base delle infiorescenze. È costituita prevalentemente da cellulosa e lignina e può essere usata come combustibile nelle stesse riserie.

La lavorazione del riso

Risone

Pulitura

Sbramatura

Riso integrale

Lolla

re la e può esse è chiamato pu a eu ur ac at ill rm br fa lla ll’industria scar to de eccipiente de Il prodotto di e m co o a ni otec usato nella zo tica.

MEMO!

172

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Sbiancatura

Pula

Brillatura

Riso brillato

Oleatura

Riso camolino

Come si classificano le diverse varietà di riso Il riso può essere classificato in ordine crescente di grossezza dei chicchi e di resistenza alla cottura in: • riso comune (od originario), dai chicchi piccoli, tondi, opachi o perlati e ottimo per minestre in brodo e dolci (tende a sfarinarsi, aumentando la consistenza delle preparazioni); • riso semifino, dai chicchi tondi di medie dimensioni e perlati, ottimo per minestre, risi in bianco, supplì, timballi; • riso fino, dai chicchi allungati e a struttura vitrea, ottimo per insalate di riso e cotture al vapore e all’inglese; • riso superfino, dai chicchi grossi, allungati e vitrei, ottimo per risotti, timballi, pasticci e insalate (tiene ottimamente la cottura e assorbe bene tutti i tipi di condimento).

MEMO!

re il riso parente di produr La legge cons e attraverso uzione avvien durante il boiled. La prod o, ic to idroterm un trattamen e in acqua, fatto macerar siccato e, quale il riso è es o, , asciugat cotto a vapore e sbiancato tradizionalo infine, sbramat mente.

Le varietà dei risi italiani Riso comune

Riso semifino

Riso fino

Riso superfino

Tempo di cottura

12-13 minuti

13-15 minuti

14-16 minuti

16-18 minuti

Impiego in cucina

Minestre in brodo e dolci

Minestre, risi in bianco, supplì, timballi

Insalate e cotture al vapore e all'inglese

Risotti, timballi, pasticci e insalate

Varietà

Balilla Cripto Rubino Bali Selenio Auro Raffaello

Rosa Marchetti Lido Monticelli Italico Maratelli Vialone nano

Ribe Sant'Andrea Vialone nero Loto Smeraldo Riva Romanico

Arborio Volano Roma Baldo Carnaroli Onda Strella

GUIDA ALLO STUDIO • • • • •

Che cosa caratterizza la pianta del riso? Che cosa contiene il riso? Come avviene la lavorazione del riso? Come si classificano le diverse varietà? Come si ottiene il riso parboiled?

LE FASI DELLA LAVORAZIONE DEL RISO SONO: PULITURA, SBRAMATURA, SBIANCATURA, BRILLATURA E OLEATURA

V F

IL RISO INTEGRALE È OTTENUTO MEDIANTE SBRAMATURA, IL CUI PRODOTTO DI SCARTO È LA PULA

V F

IL RISO HA UN ELEVATO CONTENUTO DI LIPIDI E PROTEINE

V F

IL RISO COMUNE È OTTIMO PER RISOTTI

V F

IL RISO FINO È OTTIMO PER INSALATE DI RISO E COTTURE ALL’INGLESE

V F

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

173

Che cos’è il mais

Il mais (o granoturco) è originario dell’America centrale. La pianta Zea mais è coltivata in numerose varietà e ha una cariosside di forma tipica e di colore giallo-arancio o bianco avorio o bruno. I chicchi sono disposti in più file lungo il tutolo, un asse centrale costituito da cellulosa, formando la pannocchia.

Qual è il valore nutrizionale del mais La cariosside di mais è composta da: • amido (72-75%); • proteine (9-10%), tra le quali è presente la zeina; • lipidi (3,5-4%), localizzati nel germe. Il contenuto di sali minerali e vitamine è assimilabile a quello del frumento. Il mais è però carente in vitamina PP. Questa carenza può determinare la comparsa della pellagra . La cariosside contiene anche beta carotene e criptoxantina, che le conferiscono la tipica colorazione.

Quali sono gli impieghi del mais Il mais è utilizzato in molteplici forme. Le pannocchie poco mature possono essere cotte bollite, al vapore o arrosto oppure surgelate. I chicchi sgranati sono commercializzati generalmente in scatola in liquido di governo, previa bollitura, e sono usati per minestre e insalate. Le cariossidi sono usate anche per ottenere: • prodotti della macinazione, distinti in farina bramata e farina fioretto in base al grado di macinazione; • cornflakes (fiocchi di mais), preparati con farina di mais, acqua, malto, zucchero e sale impastati, spianati e tostati; • pop-corn e chips salate; • amido di mais, estratto da una particolare varietà di mais bianco e usato come addensante oppure per ricavare destrine, malto, glucosio e alcol etilico. Inoltre, dal germe del mais si estrae anche l’olio, ricco di acidi grassi polinsaturi e tocoferolo. Infine, il mais è usato anche nella produzione di birra e whiskey (bourbon). i piccoli, esenta chicch ever ta, che pr le alte temperature, tà rie va lla MEMO! ais soffiato) sono ottenuti dadi amido. I chicchi, esposti al Il pop-corn è bianco I pop-corn (m ore contenuto to dall’acqua. con un maggi vapore genera l ti, de an e ill on br del chicco. si e ri es du o per la pr quella iniziale an di pi e op or sc gi e ag no m si gonfia 30 volte a superficie è o giallo e la su

174

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

La pellagra è una patologia da carenza di acido nicotinico (o vitamina PP) e di triptofano (precursore della vitamina PP), caratterizzata da disturbi a carico dell’apparato digerente, nervosi e psichici e soprattutto da lesioni cutanee.

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa caratterizza la pianta del mais? • Che cosa contiene la cariosside del mais? • Quali sono gli impieghi del mais?

LA CARIOSSIDE DEL MAIS CONTIENE PIÙ LIPIDI V F CHE PROTEINE LA CARIOSSIDE DEL MAIS È SEMPRE DI COLORE V F GIALLO-ARANCIO SI UTILIZZANO SOLO I CHICCHI SGRANATI E MAI LE PANNOCCHIE INTERE V F L’AMIDO DI MAIS È USATO V F COME ADDENSANTE DAL GERME DI MAIS SI RICAVA UN OLIO RICCO DI ACIDI GRASSI V F POLINSATURI

ge a s s e me M

o H e k Ta

Che cosa sono i cereali – I cereali sono piante erbacee annuali della famiglia delle Graminacee, seminate e raccolte sia nel periodo invernale (vernine) sia nel periodo estivo (estive). Nei climi caldi si coltivano prevalentemente riso, mais e sorgo, in quelli freddi o temperati frumento, segale, orzo e avena. Sono cereali anche il grano saraceno (famiglia delle Poligonacee) e gli pseudocereali (o cereali minori, cioè amaranto, manioca, quinoa e sagù) che non fanno parte delle Graminacee e sono privi di glutine. Le cariossidi sono usate intere oppure trasformate (macinate, in fiocchi, in forma di semola o di farina, soffiate). Il loro valore nutrizionale risiede nell’elevato contenuto in amido e nel minimo contenuto in grassi. Le proteine sono presenti in quantità limitata e sono carenti in amminoacidi essenziali. Che cos’è il frumento – Il frumento (o grano) appartiene al genere Triticum. è il cereale più coltivato e consumato in Italia (il grano duro in Italia meridionale e insulare, il grano tenero nell’Italia centrale e settentrionale). Il grano duro ha un contenuto proteico maggiore. La cariosside ha forma ovoidale ed è lunga da 6 a 8 mm e larga 3-4 mm. Vi si distinguono diverse parti: il tegumento esterno (o crusca), l’endosperma (la parte più importante dal punto di vista alimentare) e il germe. È costituita da acqua (12%), glucidi (72%, principalmente amido, ma anche pentosani, cellulosa e lignina), proteine (12%, rappresentate da albumine, globuline, prolamine e glutenine), lipidi (1,5-2%, presenti quasi esclusivamente nel germe), sali minerali (1,5-2%), vitamine del complesso B e vitamina E. La cariosside contiene anche enzimi (diastasi, proteasi, lipasi, fitasi) e sostanze antinutrizionali (tannini, inibitori enzimatici e lecitine). La composizione chimica di prolamine e glutenine influisce sull’attitudine alla panificazione: gliadina e glutenina, a contatto con l’acqua, si uniscono a formare il glutine, sostanza lipoproteica che conferisce all’impasto viscosità, coesione ed elasticità. Quali sfarinati sono ottenuti dal frumento – Tra gli sfarinati di frumento si distinguono semole e semolati (ricavati dal grano duro e adatti alla produzione di paste alimentari) e farine nei tipi 00, 0, 1, 2 e integrale (ottenute dal grano tenero e adatte alla produzione di pane). Il processo di molitura del frumento si articola in pulitura, condizionamento, miscelazione, macinazione, che comprende a sua volta triturazione e abburattamento. Che cos’è il pane – Il pane è il prodotto ottenuto dalla cottura totale o parziale di una pasta convenzionalmente lievitata preparata con sfarinati (di grano tenero, segale o altri cereali, da soli o in miscela) con tenore in proteine riferito alla sostanza secca almeno dell’11,50%, acqua (alla temperatura di 21-25 °C) e lievito (colture di Saccharomyces cerevisiae, nella forma di lievito industriale compresso, lievito naturale o lievito secco attivo) con o senza aggiunta di sale comune (in quantità parti allo 0-2%). La preparazione del pane consiste in preparazione dell’impasto (miscelazione degli ingredienti con formazione di glutine) e lievitazione (durante la quale si innesca principalmente una fermentazione alcolica, ma anche lattica e acetica), seguite dalla cottura, che avviene in forno alla temperatura di 200-300 °C. Il pane apporta principalmente glucidi. I lipidi sono presenti in quantità piuttosto bassa e le proteine non sono complete di tutti gli amminoacidi essenziali. Il pane integrale è più ricco in lipidi, sali minerali, vitamine e fibra, ma ha una quota glucidica inferiore.

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

175

ge a s s e me M

o H e k Ta

Che cos’è la pasta – La pasta è il prodotto ottenuto dalla lavorazione di un impasto preparato con acqua (in quantità del 20-30%, preferibilmente poco dura e leggermente calda) e semola di grano duro, semolato di grano duro o semola integrale di grano duro. È consentito l’uso di cloruro di sodio nelle paste alimentari secche, fresche e speciali, fino ad un massimo del 4% sul prodotto secco. Le fasi della lavorazione sono impastamento e gramolatura, trafilatura, essiccazione e confezionamento. La pasta apporta prevalentemente glucidi, con un irrilevante quota lipidica e un discreto contenuto proteico ma di basso valore biologico. Il tenore proteico e il valore biologico aumentano però nelle paste all’uovo e in quelle ripiene. Con la cottura si hanno assorbimento di acqua, perdita di alcuni nutrienti (amido, proteine, fosforo, vitamina B1) e aumento del tenore di calcio. In commercio esistono numerose varietà di pasta, tra le quali le paste secche, fresche, stabilizzate, speciali e all’uovo. Che cos’è il riso – Il riso (Oryza sativa) è coltivato in tre sottospecie: indica, japonica (la più coltivata in Italia) e javanica. È il prodotto ottenuto dalla lavorazione del risone (o riso grezzo), con completa asportazione della lolla e successiva operazione di raffinatura. Le fasi della lavorazione sono pulitura, sbramatura (con la quale si ottiene il riso integrale), sbiancatura, brillatura ed eventuale oleatura. I chicchi scartati o rotti sono usati per produrre semolino, farina o crema di riso. Il riso ha un elevato contenuto in amido (75-80%), un basso tenore proteico (67%) e scarso contenuto lipidico. Anche il contenuto di sali minerali e vitamine è ridotto. Il riso può essere classificato in ordine crescente di grossezza dei chicchi e di resistenza alla cottura in riso comune (od originario), riso semifino, riso fino, riso superfino. Che cos’è il mais – Il mais (o granoturco, Zea mais) è originario dell’America centrale, ha cariossidi di forma tipica e di colore giallo-arancio o bianco avorio o bruno, dispote in più file lungo il tutolo, formando la pannocchia. La cariosside di mais contiene amido (72-75%), proteine (9-10%) e lipidi (3,5-4%). Il contenuto di sali minerali e vitamine è assimilabile a quello del frumento. Si rileva però una carenza di vitamina PP. Le pannocchie poco mature possono essere cotte bollite, al vapore o arrosto oppure surgelate. I chicchi sgranati sono commercializzati generalmente in scatola in liquido di governo, previa bollitura, e sono usati per minestre e insalate. Dalle cariossidi si ottengono anche prodotti della macinazione (farina bramata e farina fioretto), cornflakes (fiocchi di mais), pop-corn e chips salate, amido di mais. Dal germe si estrae anche l’olio, ricco di acidi grassi polinsaturi e tocoferolo. Il mais è usato anche nella produzione di birra e whiskey.

176

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false. 1. L’endosperma è la parte più esterna del chicco V F .............................................................................. .............................................................................. 2. Le cariossidi possono essere usate V F esclusivamente intere .............................................................................. .............................................................................. V F 3. I cereali minori contengono glutine .............................................................................. .............................................................................. 4. Il glutine è un complesso lipidico V F che si forma a contatto con l’acqua .............................................................................. .............................................................................. 5. Gli sfarinati sono ottenuti dalla molitura V F dei cereali .............................................................................. .............................................................................. 6. La preparazione del pane si articola V F in impastamento, lievitazione e cottura .............................................................................. .............................................................................. 7. Il sale diminuisce la quantità e la qualità V F del glutine .............................................................................. .............................................................................. 8. Nella panificazione vanno preferite farine V F ricche di proteine .............................................................................. .............................................................................. V F 9. Il pane è ottenuto da sola farina di frumento .............................................................................. .............................................................................. 10. La temperatura dell’acqua per l’impasto del pane deve V F essere di 15 °C per non inattivare i lieviti .............................................................................. ..............................................................................

11. La quantità di acqua da usare nella panificazione V F dipende dal tipo di farina usata .............................................................................. .............................................................................. 12. Le paste speciali sono commercializzate completando la denominazione di vendita V F con la menzione dell’ingrediente utilizzato .............................................................................. .............................................................................. 13. L’essiccazione della pasta si articola in due fasi V F .............................................................................. .............................................................................. 14. La pasta secca deve avere per legge valori V F di umidità pari a 12,50% .............................................................................. .............................................................................. 15. Le trafile in teflon producono una pasta liscia e brillante che trattiene meglio il sugo rispetto V F ottenuta con trafile in bronzo .............................................................................. .............................................................................. 16. La gramolatura consiste nella lavorazione V F dell’impasto fino alla consistenza desiderata .............................................................................. .............................................................................. 17. Per la pasta all’uovo si utilizzano due uova V F intere ogni chilogrammo di farina .............................................................................. .............................................................................. 18. A 100 °C l’impasto del pane diventa rigido V F per l’evaporazione dell’acqua .............................................................................. .............................................................................. 19. La cottura della pasta non provoca alterazioni V F del valore nutrizionale .............................................................................. .............................................................................. 20. Le paste alimentari fresche commercializzate sfuse vanno conservate a temperatura V F ambiente .............................................................................. ..............................................................................

Completa la tabella con riferimento agli sfarinati di frumento. Tipo di sfarinato

Come è ottenuto

Quali caratteristiche ha

Per che cosa è usato

Farina

........................................... ........................................... ...........................................

Semola e semolato

........................................... ........................................... ...........................................

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

Verifiche

Domande a completamento

177

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false. 1. Non sono cereali: A mais, avena B grano saraceno, amaranto C riso, orzo D quinoa, manioca

V V V V

F F F F

3. Le proteine del frumento sono: A localizzate nel tegumento esterno B albumine, globuline, prolamine, glutenine C presenti in percentuali irrilevanti D tutte le opzioni sono corrette

2. Sono pseudocereali o cereali minori: A frumento B riso C grano saraceno D sagù

V V V V

F F F F

4. Dal grano duro si ottengono: A farine B semole e semolati C fumetto D farina bramata

2. I cereali: A sono consumati interi (come nel caso del riso) B sono utilizzati nella preparazione di altri derivati (pane, pasta) C si consumano solo macinati D sono impiegati macinati, in fiocchi, soffiati 4. Nella cariosside sono presenti: A il tegumento esterno, l’endosperma, il germe B la lolla C cellulosa e sali minerali D amido

Verifiche

5. L’endosperma: A è la parte più importante dal punto di vista alimentare B è la parte da cui si forma una nuova pianta C è ricco di proteine ad basso valore biologico, lipidi e glucidi semplici D è costituito da strato aleuronico ed endosperma amilifero

Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta.

178

2. Il germe è: A l’involucro più esterno della cariosside B ricco in proteine e lipidi C ricco in cellulosa D nessuna delle opzioni è corretta

1. I cereali sono la principale fonti alimentari di: A amido B proteine C grassi D tutte le opzioni sono corrette

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

V V

F F

V V V V

F F F F

5. Durante la fermentazione alcolica il glucosio è fermentato in: A acido lattico e acido butirrico B anidride carbonica e alcol etilico C acido acetico D alcol etilico e acido acetico 6. I lipidi contenuti nella cariosside del frumento: A sono rappresentati solo da acidi grassi saturi B sono presenti quasi esclusivamente nel germe C comprendono anche glicolipidi, ma non fosfolipidi e steroli D tutte le opzioni sono corrette 7. I glucidi contenuti nella cariosside del frumento comprendono: A pentosani B amido C cellulosa a lignina D tutte le opzioni sono corrette 8. Nella cariosside del frumento: A sono assenti le vitamine del complesso B e la A B è assente la vitamina E C sono presenti vitamine del complesso B D nessuna delle opzioni è corretta

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false. 1. Le farine raffinate contengono maggiori quantità di V F fibra alimentare rispetto a quelle integrali .............................................................................. ..............................................................................

Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta. 1. Nella panificazione l’acqua. A va aggiunta in quantità diversa in base alle caratteristiche della farina B migliora le caratteristiche meccaniche del glutine C va aggiunta alla temperatura di 21-15 °C D tutte le opzioni sono corrette 2. Il lievito di pasta acida: A consente tempi di lavorazione rapidi B è costituito ad acqua e farina C è ottenuto per essiccazione D riduce la digeribilità 3. Il sale è aggiunto all’impasto per pane: A in quantità massima del 5% B per aumentare la quantità e la qualità del glutine C per rendere la crosta meno colorata D per inibire la formazione di glutine 4. La crosta: A inizia a colorarsi di giallo intorno a 70 °C B solidifica a 150-200 °C C è meno digeribile della mollica D nessuna delle opzioni è corretta 5. Per la loro preparazione l’impasto per pane è sottoposto a doppia tostatura: A fette biscottate B cracker C grissini D nessuna delle opzioni è corretta 6. Nella preparazione della pasta all’uovo vanno utilizzate: A cinque uova intere di gallina, per un peso complessivo di 300 g di uovo per chilogrammo di farina B quattro uova intere di gallina, per un peso complessivo di 100 g di uovo per chilogrammo di farina C quattro uova intere di gallina, per un peso complessivo di 200 g di uovo per chilogrammo di farina D tre uova intere di gallina, per un peso complessivo di 150 g di uovo per chilogrammo di farina 7. Il tenore di umidità della pasta fresca: A può arrivare fino al 30% B non deve essere inferiore al 20% C non deve superare il 12,50% D nessuna delle opzioni è corretta

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

Verifiche

2. Per il loro contenuto in amidi cereali e tuberi hanno funzione prevalentemente V F energetica .............................................................................. .............................................................................. 3. I cereali sono fonti alimentari di proteine V F a basso valore biologico .............................................................................. .............................................................................. 4. Le farine si ottengono dalla macinazione V F del grano tenero .............................................................................. .............................................................................. 5. Gliadina e glutenina, in presenza di acqua, V F si legano a dare il glutine .............................................................................. .............................................................................. 6. Le farine più idonee alla panificazione V F sono quelle povere in proteine .............................................................................. .............................................................................. 7. Il sale è addizionato all’impasto per il pane per favorire fermentazioni V F secondarie .............................................................................. .............................................................................. 8. La pasta in Italia è prodotta con farina V F di grano duro .............................................................................. .............................................................................. 9. Il riso ha un elevato contenuto in amidi V F e un basso tenore in proteine .............................................................................. .............................................................................. 10. Durante la sbramatura del risone si elimina V F la lolla, ottenendo così il riso brillato .............................................................................. .............................................................................. 11. La cariosside del mais è composta da amido, V F proteine, e lipidi .............................................................................. .............................................................................. 12. La farina bramata e la farina fioretto V F sono ottenute dalla macinazione del riso .............................................................................. .............................................................................. V F 13. La zeina è contenuta nel mais .............................................................................. .............................................................................. 15. Il riso ha un elevato contenuto di amido V F e un alto tenore lipidico .............................................................................. ..............................................................................

179

Domande a completamento Completa gli schemi inerenti la panificazione, la preparazione della pasta e la lavorazione del riso. La panificazione

Ingredienti: 1. ............................ ................................

2. ............................ ................................

3. ............................ ................................

4. ............................ ................................

5. ............................ ................................

3. ............................ ................................

4. ............................ ................................

5. ............................ ................................

La preparazione della pasta

Ingredienti: 1. ............................ ................................

2. ............................ ................................

La lavorazione del riso

2. ..................... ......................... .........................

Verifiche

1. ..................... ......................... .........................

CLIL

180

MACROAREA 2 â&#x20AC;˘ La merceologia alimentare

3. ..................... ......................... .........................

5. ..................... ......................... .........................

7. ..................... ......................... .........................

9. ..................... ......................... .........................

4. ..................... ......................... .........................

6. ..................... ......................... .........................

8. ..................... ......................... .........................

10. .................. ......................... .........................

uistic Laboratorio lingcialistico Lessico spe

Completa il cruciverba.

1 2 3 4 5

11 12 13

14 15

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

181

eten ze

Verticali 1. Parte della cariosside da cui si forma una nuova pianta. 2. Ottenuta dal grano tenero, è usata nella panificazione. 3. Cereali minori, che non sono Graminacee e sono privi di glutine. 4. Prodotto della reazione di gliadina e glutenina in presenza di acqua. 7. Processo con il quale i lieviti trasformano il glucosio in alcol etilico, anidride carbonica e altri prodotti. 10. Macinazione delle cariossidi. 12. Prodotto ottenuto dalla cottura di una pasta lievitata preparata con sfarinati di frumento, acqua e lievito. 14. Ottenuta dal grano duro, è usata nella produzione di paste alimentari.

Laboratorio

Orizzontali 5. Prodotto di scarto della sbramatura del riso. 6. Piante erbacee annuali della famiglia delle Graminacee. 8. Polisaccaride che caratterizza i cereali dal punto di vista nutrizionale. 9. Frutti delle Graminacee. 11. Malattia causata dalla carenza di vitamina PP e triptofano. 13. Processo di setacciatura graduale dei cereali macinati. 15. Organismi unicellulari che favoriscono la lievitazione.

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtà Compit

Le farine Indica con quale sfarinato o altra farina sono realizzate le seguenti preparazioni. Piatto

Sfarinato

Piatto

Sfarinato

Bordatino

........................................... Panelle

...........................................

Castagnaccio

........................................... Pasta fresca

...........................................

Cous-cous

........................................... Pasta secca

...........................................

Farinata ligure

........................................... Pizza/Focaccia

...........................................

Gnocchi alla romana

........................................... Pizzoccheri

...........................................

Michetta milanese

........................................... Polenta bianca

...........................................

Migliaccio

........................................... Polenta taragna

...........................................

Necci

........................................... Porridge

...........................................

Pane di Altamura

........................................... Tortilla

...........................................

Il pane nel mondo Indica il Paese di origine delle seguenti tipologie di pane.

eten

Paesi di origine

Pane

Sfarinato

Arepas

.......................................... Hallulla

..........................................

Baguette

.......................................... Himbasha

..........................................

Bammy

.......................................... Katmer

..........................................

Bauernbrot

.......................................... Knackebrod

..........................................

Bolo do caco

.......................................... Lefse

..........................................

Borodinsky

.......................................... Mantou

..........................................

Broa de milho

.......................................... Naan

..........................................

Coca mallorquina

.......................................... Pão de queijo

..........................................

Damper

.......................................... Roggenbrot

..........................................

Ruisreikaleipa

.......................................... Tortilla de harina

..........................................

Laboratorio

Pane

182

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Gli abbinamenti del pane I fattori da considerare nell’abbinamento del pane possono essere diversi, ma il fattore primario è sicuramente rappresentato dall’elemento territoriale che tiene conto della selezione all’interno di un territorio di un certo tipo di pane e di certi piatti. Prova a indicare quale pane utilizzeresti o proporresti in abbinamento per le seguenti preparazioni. 1. Piccola colazione all’italiana (latte, burro, marmellata) 15. Cacciagione ................................................................................ ................................................................................ 2. Antipasti (nella preparazione) 16. Trippa ................................................................................ ................................................................................ 3. Antipasti (come accompagnamento) 17. Carpaccio ................................................................................ ................................................................................ 4. Salumi 18. Uova ................................................................................ ................................................................................ 5. Fonduta 19. Mozzarella in carrozza ................................................................................ ................................................................................ 6. Salmone affumicato 20. Funghi ................................................................................ ................................................................................ 7. Caviale 21. Verdure crude ................................................................................ ................................................................................ 8. Pâté di fegato d’oca 22. Pinzimonio ................................................................................ ................................................................................ 9. Minestre e zuppe 23. Verdure cotte ................................................................................ ................................................................................

12. Intingoli, carni in umido, brasati 26. Formaggi francesi ................................................................................ ................................................................................ 13. Arrosti, carni alla griglia bistecche 27. Come merenda o spuntino ................................................................................ ................................................................................

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

183

eten ze

14. Insalata di pollo, insalata russa 28. Dessert (nella preparazione) ................................................................................ ................................................................................

11. Crostacei, molluschi 25. Formaggi stagionati e piccanti ................................................................................ ................................................................................

Laboratorio

10. Pesce 24. Formaggi dolci e molli ................................................................................ ................................................................................

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtà Compit

La cottura della pasta Con riferimento a

La gelatinizzazione degli amidi: la cottura della pasta, approfondisci il processo di cottura degli amidi.

1. Disegna i seguenti formati di pasta e indica come possono essere preparati.

eten ze

Laboratorio

Formato

184

Disegno

Impieghi

Bucatini

..........................................................

Candele/Ziti

..........................................................

Capelli d’angelo

..........................................................

Farfalle

..........................................................

Maniche rigate

..........................................................

Penne lisce

..........................................................

Reginelle

..........................................................

Sedanini

..........................................................

Stelline

..........................................................

Trenette

..........................................................

2. Spiega che cosa avviene alla pasta durante la cottura. Come è la pasta cruda? ......................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................. Da che cosa è formato l’amido? ............................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. Che cosa avviene a carico dei granuli di amido durante la cottura? ............................................................................ ............................................................................................................................................................................. Come si modifica la consistenza dell’amido? ........................................................................................................... ............................................................................................................................................................................. Che cosa avviene all’acqua di cottura? .................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................. Che cosa avviene a carico dell’amido con il raffreddamento? .................................................................................... ............................................................................................................................................................................. Che cosa avviene riscaldando la pasta cotta fredda? ................................................................................................ .............................................................................................................................................................................

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

3. Specifica i diversi livelli di cottura della pasta in figura e descrivine le caratteristiche. ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ...................................................................................................................

La cottura del riso 1. Indica per ciascuna preparazione la o le varietà di riso più indicate, precisando anche la tipologia di appartenenza (comune, semifino, fino, superfino).

Varietà

Tipologia

.............................................................

Corona di riso imperiale

.............................................................

Frittelle di riso

.............................................................

Minestrone al pesto

.............................................................

Risi e bisi

.............................................................

Riso Pilaff

.............................................................

Risotto alla milanese

.............................................................

Supplì

.............................................................

Timballo di riso

.............................................................

UNITÀ 1 • Cereali e derivati

185

eten ze

Zeppole di riso

Laboratorio

Arancini di riso

Preparazione

appartengono alla famiglia delle

I CEREALI apportano

sono commercializzati

interi in fiocchi soffiati macinati in forma di sfarinati

quantitĂ elevata

amido

quantitĂ minima

lipidi

limitata

proteine

sono alimenti

primari di origine vegetale da consumare regolarmente con funzione energetica del gruppo I

eten ze

Laboratorio

carenti di amminoacidi essenziali

186

MACROAREA 2 â&#x20AC;˘ La merceologia alimentare

cereali minori (o pseudocereali)

di cui i più usati a scopo alimentare sono avena

grano saraceno amaranto manioca quinoa sagù e non contengono

grano (o frumento) glutine mais miglio orzo riso segale

Laboratorio UNITÀ 1 • Cereali e derivati

187

eten ze

tranne i Graminacee

che sono

2. 1.

Prodotti ortofrutticoli

Che cosa sono gli ortaggi

Gli ortaggi (o verdure) sono alimenti vegetali, perlopiù coltivati, usati a scopo alimentare e rappresentanti da piante intere o da loro parti (radici, fusto, foglie, semi, frutti).

Come si classificano gli ortaggi I criteri adottati per classificare gli ortaggi sono numerosi e comprendono: • la famiglia botanica di appartenenza (Solanacee, Liliacee, Composite); • il nutriente più rappresentato (acquose, amidacee); • la parte di pianta utilizzata a scopo alimentare, che determina per ciascuno specifiche caratteristiche nutrizionali. In base alla parte destinata al consumo, questi alimenti vegetali sono distinti in: • ortaggi da bulbo (aglio, cipolla, cipollotto, erba cipollina, porro, scalogno); • ortaggi da fiore (broccolo, carciofo, cavolfiore, cima di rapa); • ortaggi da frutto (avocado, cetriolo, gombo, melanzana, oliva, peperone, pomodoro, zucca); • ortaggi da foglia (acetosa, cavolo, cavoli cinesi, cavolo marino, cavolo nero, cavolo verza, cicoria, crescione, indivia, lattuga, ortica, radicchio rosso, rucola, soncino, spinacio, tarassaco); • ortaggi da stelo (asparago, bietola, cardo, cavolo rapa, finocchio, sedano); • ortaggi da radice (barbabietola, bardana, carota, daikon, pastinaca, ramolaccio, rapa, ravanello, sedano rapa); • ortaggi da tubero (patata, patata dolce, topinambur, stachys); • ortaggi da semi (legumi freschi).

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa sono gli ortaggi? • Quali criteri sono adottati per classificarli?

SONO ORTAGGI DA RADICE: A CAROTA E SEDANO RAPA B CETRIOLO E BARBABIETOLA È UN ORTAGGIO TUBERO: A AGLIO B TOPINAMBUR SONO ORTAGGI DA STELO: A SEDANO E FINOCCHIO B PORRO E ASPARAGO È UN ORTAGGIO DA FIORE: A RADICCHIO B CARCIOFO È UN ORTAGGIO DA FOGLIA: A CIMA DI RAPA B CAVOLO SONO ORTAGGI DA FRUTTO: A OLIVA E CAROTA B POMODORO E ZUCCA È UN ORTAGGIO DA BULBO: A FINOCCHIO B SCALOGNO NON SONO ORTAGGI DA FRUTTO: A BROCCOLO E CETRIOLO B RAVANELLO E STACHYS

188

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Quali sono gli apporti nutrizionali degli ortaggi Il componente quantitativamente più rappresentato è l’acqua, con un contenuto varia dal 96,5% dei cetrioli all’80% dell’aglio. Il contenuto di proteine (ad eccezione dei legumi) e lipidico è irrilevante e il tenore glucidico (ad eccezione dei tuberi e dei legumi) è basso: l’apporto calorico delle verdure è quindi generalmente basso. I sali minerali maggiormente presenti sono il potassio, il magnesio, il ferro e il calcio, anche se questi ultimi due sono a bassa biodisponibilità (il loro assorbimento risulta inferiore rispetto a quello dei prodotti carnei). Le vitamine contenute in maggior quantità sono la A, la C e la PP (niacina). Anche la fibra alimentare è presente in buone quantità.

Quali fattori antinutrizionali contengono gli ortaggi Gli ortaggi possono contenere anche sostanze potenzialmente tossiche, che sono allontanate durante la lavorazione o inattivate durante la cottura. Tra di esse le più interessanti sono: • glucosidi cianogenetici, che liberano acido cianidrico e si trovano nelle patate dolci; • nitrati e nitriti, il cui contenuto dipende dal terreno e dall’uso dei fertilizzanti azotati (gli ortaggi con il più alto contenuto in nitrati sono le bietole, gli spinaci, i cavoli, i broccoli e la lattuga); • ossalati, la cui presenza può inibire l’assorbimento del calcio perché si legano ad esso; • composti antitiroidei, che interferiscono con l’attività della tiroide (azione gozzigena) e sono inattivati dalla cottura; • solanina, una sostanza presente nella patata (sotto la buccia e nei germogli) che, essendo solubile, con la cottura passa nell’acqua.

o limite massim MEMO! to (CE) n. 194/1997 ha stabili2tog/ilkg se surgelati) e Il Regolamen kg se freschi, spinaci (2,5 g/ i gl ne ti tra ni di ,5-4,5 g/kg). nella lattuga (2

MEMO!

che acidi orno presenti an Negli or taggi so rtarico, ossalico, succita ganici (malico, nico).

GUIDA ALLO STUDIO • Qual è la composizione chimica degli ortaggi? • Quali fattori antinutrizionali possono contenere?

IL COMPONENTE PIÙ RAPPRESENTATIVO DEGLI ORTAGGI È LA FIBRA ALIMENTARE

V F

GLI APPORTI DI MACRONUTRIENTI ENERGETICI SONO BASSI V F SE NON IRRILEVANTI TRA LE VITAMINE SONO PRESENTI SOPRATTUTTO QUELLE DEL V F COMPLESSO B E LA E TRA I SALI MINERALI FERRO E CALCIO SONO ALTAMENTE V F BIODISPONIBILI IL CONTENUTO DI NITRATI E NITRITI DIPENDE DALL’USO V F DI CONCIMI AZOTATI GLI OSSALATI POSSONO INIBIRE L’ASSORBIMENTO V F DEL CALCIO

L’acido cianidrico è un veleno che può bloccare la funzione respiratoria. In quanto gas, è eliminato dalla cottura. I glucosidi cianogenetici sono contenuti, oltre che nelle patate dolci, anche nei fagioli, nelle mandorle, nei semi e nei noccioli di diversi frutti e nel mais.

189

Quali modificazioni subiscono gli ortaggi in cottura Il valore nutrizionale degli ortaggi rimane inalterato solo se sono consumati freschi e crudi: i lunghi tempi di conservazione e la cottura determinano la perdita delle vitamine idrosolubili e termolabili e dei sali minerali. La cottura degli ortaggi, pur ammorbidendo la cellulosa (idrolisi) rendendoli più digeribili, provoca la perdita di buona parte delle vitamine. Per questo, vanno preferite le cotture brevi, prediligendo quella al vapore. In particolare, la cottura al vapore in pentola a pressione è la tecnica che meglio preserva vitamine e sali minerali. Nel caso delle cotture in acqua, per limitare il passaggio di sali minerali e vitamine idrosolubili nell’acqua di cottura, è preferibile cuocere con partenza a caldo, utilizzando poca acqua.

VIDEOLEZIONE

La sbianchitura delle verdure

ine, er vare le vitam getali per pres buccia. ve i re la pe di itare ti nella È preferibile ev entare presen e la fibra alim i sali minerali

MEMO!

GUIDA ALLO STUDIO • Quali modificazioni subiscono in cottura? • Quale tecnica di cottura va preferita?

LA COTTURA AMMORBIDISCE LA CELLULOSA MA PRODUCE PERDITE V F VITAMINICHE NELLE COTTURE CON ACQUA È PREFERIBILE CUOCERE V F IN MOLTO LIQUIDO CON PARTENZA A FREDDO

190

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Che cos’è la frutta

Dal punto di vista botanico, i frutti sono gli organi formati dall’ovario fecondato che racchiude i semi della pianta fino alla maturazione. Sono infatti frutti anche alcuni ortaggi (classificati infatti come ortaggi da frutto): il cetriolo, l’oliva, il peperone, il pomodoro, la melanzana e la zucca. Nel linguaggio comune, sono considerati frutti anche alcuni vegetali che in botanica non sono tali: mele, pere e nespole appartengono infatti alle Pomacee, che producono in realtà un pomo, cioè un falso frutto (il frutto vero e proprio è la parte del torsolo che contiene i semi). I criteri di classificazione applicabili alla frutta sono numerosi. Una prima distinzione riconosce due macrocategorie fondamentali: la frutta fresca (o polposa) e la frutta secca, comprendente sia la frutta fresca essiccata sia la frutta oleosa (noci, nocciole, mandorle, pinoli, pistacchi) e farinosa (castagne). La classificazione commerciale suddivide la frutta in sei categorie: • • • • • •

agrumi; bacche; frutti con nocciolo; frutti con semi; frutti tropicali; noci e semi.

Infine, secondo la composizione chimica, la frutta è distinta in: • • • • •

frutta acidula; frutta acidulo-zuccherina; frutta zuccherina; frutta oleosa; frutta farinosa (o amidacea).

Che cosa caratterizza la frutta acidula Sono frutti aciduli diverse specie e varietà di agrumi (arancia, bergamotto, cedro, lime, limone, mandarino, mandarino cinese, pompelmo). Questi frutti presentano un apprezzabile contenuto di vitamina C e vitamina A, sali minerali (potassio e calcio) e acidi organici (acido citrico).

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa sono i frutti? • Quali criteri sono usati per classificare la frutta? • Quali categorie commerciali è possibile individuare?

LA FRUTTA OLEOSA È CONSIDERATA: A FRUTTA FRESCA B FRUTTA SECCA NE FANNO PARTE GLI AGRUMI: A FRUTTA ACIDULA B FRUTTA ACIDULOZUCCHERINA

UNITÀ 2 • Prodotti ortofrutticoli

191

Che cosa caratterizza la frutta acidulo-zuccherina Questa categoria comprende molti tra i frutti più comuni (albicocche, angurie, ciliegie e frutti di bosco, fragole, kiwi, mele, meloni, pere, pesche, prugne, ananas, mango, papaia). Questi frutti apportano zuccheri semplici, vitamine (C e A) e contengono acidi organici (malico, tartarico, succinico), responsabili del sapore mediamente acidulo.

Che cosa caratterizza la frutta zuccherina Questi frutti hanno un discreto tenore in zuccheri semplici e basse percentuali di acidi organici e comprendono banane, cachi, datteri, fichi e uva. L’apporto degli altri nutrienti è piuttosto basso, ad eccezione del potassio e della vitamina A.

Che cosa caratterizza la frutta oleosa Questa categoria comprende i frutti con o senza guscio che generalmente si consumano secchi: anacardi, mandorle, nocciole, noci, pinoli, pistacchi. Questi frutti si caratterizzano per l’elevato contenuto di lipidi (> 50%), nella forma di acidi grassi mono e polinsaturi della serie omega-3 e omega-6, e per il discreto contenuto proteico. Apportano inoltre sali minerali (calcio, fosforo, potassio), vitamine (B1, B2, PP, E) e fitosteroli.

Che cosa caratterizza la frutta farinosa L’unico rappresentante di questo gruppo è la castagna che contiene elevate quantità di amido (34,3%) e di fibra alimentare (9%). Ha quindi un apporto calorico discretamente elevato (189 kcal/100 g di parte edibile). Oltre all’amido e alla fibra alimentare, apporta anche vitamina PP, E e sali minerali.

192

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

GUIDA ALLO STUDIO • Come è classificata la frutta in base alla composizione chimica? • Quali sono le caratteristiche della frutta acidula, acidulo-zuccherina, zuccherina, farinosa e oleosa?

LA FRUTTA FARINOSA COMPRENDE: A SOLO LE CASTAGNE B CASTAGNE, MANDORLE E NOCI SI CARATTERIZZA PER L’ELEVATO CONTENUTO LIPIDICO: A LA FRUTTA OLEOSA B LA FRUTTA FARINOSA COMPRENDE MOLTI TRA I FRUTTI PIÙ COMUNI: A LA FRUTTA ACIDULA B LA FRUTTA ACIDULOZUCCHERINA

Qual è il valore nutrizionale dei prodotti ortofrutticoli

Gli ortaggi e la frutta, ad eccezione degli ortaggi a tubero, sono alimenti con funzione bioregolatrice in quanto fonti alimentari di vitamine e sali minerali. Inoltre, i loro costituenti hanno funzione preventiva nei confronti di molte patologie. Apportano infatti provitamina A (in particolare gli ortaggi da fiore, l’albicocca, il melone e la pesca), vitamina C (specialmente gli ortaggi da foglia, gli agrumi, l’ananas, la fragola, il lampone e la mora), altre vitamine idrosolubili, sali minerali, acqua, fibra alimentare e composti bioattivi (fitocomposti). La frutta è anche una fonte alimentare di fruttosio. Gli ortaggi da tubero sono anch’essi fonti di vitamine e sali minerali, ma vantano un rilevante contenuto glucidico (amido) che li rende assimilabili, in termini nutrizionali, ai cereali: la loro funzione nutrizionale prevalente è infatti quella energetica di pronto uso. La frutta oleosa contiene vitamina E, fitosteroli, fibre, sali minerali, lipidi (> 50%) e proteine. Un consumo giornaliero (ma moderato) di questi frutti pare avere un effetto protettivo nei confronti delle patologie cardiovascolari.

umo andano il cons entari raccom seim la al : a ne id io gu ag ee st e le lin ilmente di ib er ef re ta pr Tutti i modelli en a, im ur la varietà al fr utta e verd evorisce infatti Sc fa giornaliero di . à le lit na na io zio tri ag o la st ca e nu oec lezione second migliore qualità organoletti o gi un vantag a gode anche di sia e garantisce un si le , ta ne en io bi ag am st ti di patto gliendo prodot si riduce l’im minor costo e il r pe . o ra ic ie m fil no tera one sia dell’in della coltivazi

MEMO!

GUIDA ALLO STUDIO • Quali funzioni svolgono ortaggi e frutta? • Quali sostanze apportano? • Che cosa raccomandano le linee guida alimentari? • Che cosa favorisce la stagionalità? • Che cosa caratterizza gli ortaggi a tubero? • Che cosa caratterizza la frutta oleosa? • Quali sostanze non nutrienti apportano?

ORTAGGI E FRUTTA HANNO FUNZIONE PLASTICA V F E PREVENTIVA ORTAGGI E FRUTTA SONO FONTI ALIMENTARI DI PROVITAMINA V F A E VITAMINA C GLI ORTAGGI DA TUBERO E LA FRUTTA OLEOSA NON APPORTANO NUTRIENTI V F ENERGETICI GLI ORTAGGI MA NON LA FRUTTA SONO FONTI ALIMENTARI V F DI FIBRA ALIMENTARE LA STAGIONALITÀ GARANTISCE SOLTANTO UN VANTAGGIO V F ECONOMICO

UNITÀ 2 • Prodotti ortofrutticoli

193

Come si conservano gli ortofrutticoli

I prodotti ortofrutticoli vanno conservati a +4-6 °C, con umidità dell’85-95% e ventilazione adeguata, per impedire che calore e umidità accelerino i processi di maturazione e deterioramento. Vanno riposti suddivisi per tipologia, in contenitori adeguati all’uso, evitando di “ammassarli”, per favorire la circolazione dell’aria. Cipolle e patate vanno riposte in contenitori di metallo o plastica, quindi poste al riparo dalla luce, in locale areato con temperatura non superiore a 15 °C. La frutta secca va conservata invece in ambiente fresco, asciutto e adeguatamente areato, al riparo dalla luce. Prima di essere sottoposti a qualsiasi trattamento di conservazione i vegetali vanno lavati, selezionati, privati delle parti non edibili e, in base al prodotto finale, sbucciati, frazionati o triturati.

Quali tecniche di conservazione possono essere applicate Oltre alla refrigerazione, che è la tecnica più utilizzata per la conservazione dei vegetali a livello sia industriale sia casalingo, sono applicati anche: • la prerefrigerazione (dopo la raccolta il prodotto è raffreddato, mediante lavaggio in acqua fredda o per contatto con aria fredda, al fine di rallentare i processi di maturazione e alterazione); • la surgelazione (gli ortaggi sono surgelati dopo essere stati sottoposti a blanching per l’inattivazione enzimatica, mentre la frutta è prima scottata e/o addizionata a sciroppo e successivamente congelata); • la concentrazione (i prodotti, oltre alle fasi preliminari, sono triturati, setacciati, raffinati, per ottenere concentrati omogenei, eliminando le impurità e i residui di semi e bucce, quindi concentrati, sterilizzati e confezionati); • l’essiccazione, con la quale l’acqua residua oscilla tra il 10 e il 13% (gli ortaggi sono prima scottati o addizionati di anidride solforosa o solfiti; la frutta è preventivamente scottata e frazionata); • la liofilizzazione, che permette di ottenere prodotti disidratati; • la pastorizzazione e la sterilizzazione, che grazie alle alte temperature assicurano la sicurezza igienica del prodotto; 194

MACROAREA 2 • Gli alimenti e le bevande

• le radiazioni ionizzanti, utilizzate a scopo antigerminativo esclusivamente per aglio, cipolle, patate, erbe aromatiche e spezie; • i metodi chimici (conservazione sott’olio abbinata alla scottatura in acqua acidulata, alla salagione e a trattamenti termici; conservazione sotto sale o sott’aceto; conservazione in alcol etilico o con lo zucchero per la frutta); • i metodi biologici, come nel caso della fermentazione lattica, usata nel Nord Europa per la conservazione di cavoli, verze e cetrioli.

GUIDA ALLO STUDIO • • • •

Come si conservano gli ortofrutticoli freschi? Come si conservano cipolle e patate? Come si conserva la frutta secca? Quali lavorazioni devono subire gli ortofrutticoli prima della conservazione? • Qual è la tecnica di conservazione più utilizzata? • Quali altre tecniche possono essere applicate?

GLI ORTOFRUTTICOLI FRESCHI VANNO CONSERVATI: A A 0 °C B A +4-6 °C L’UMIDITÀ DEVE ESSERE: A DEL 75% B DELL’85-95% CIPOLLE E PATATE VANNO CONSERVATE: A A TEMPERATURA REFRIGERATA B A TEMPERATURA NON SUPERIORE A 15 °C LA TECNICA PIÙ UTILIZZATA È: A LA SURGELAZIONE B LA REFRIGERAZIONE È PRECEDUTA DA BLANCHING PER INATTIVARE GLI ENZIMI: A SURGELAZIONE B PREREFRIGERAZIONE PERMETTE DI OTTENERE PRODOTTI DISIDRATATI: A LIOFILIZZAZIONE B CONCENTRAZIONE LE RADIAZIONI IONIZZANTI: A SONO AMMESSE SOLO PER ALCUNI VEGETALI B POSSONO ESSERE APPLICATE A TUTTI I VEGETALI LA FERMENTAZIONE LATTICA È USATA PER CONSERVARE: A CETRIOLI, CAVOLI E VERZE B ZUCCHINE E POMODORI

Come si conservano e trasformano i pomodori Che cos’è il concentrato di pomodoro Per produrre il concentrato di pomodoro, i pomodori, mondati e selezionati, sono sottoposti a triturazione, setacciatura (con passatrice), raffinazione, concentrazione (con evaporatori) e sterilizzazione (con passaggio attraverso scambiatori di calore). Il prodotto ottenuto è confezionato ancora caldo in contenitori in banda stagnata, tubetti di alluminio o fusti. Prima del trattamento termico può essere addizionata una salamoia. Secondo il D.P.R. 11 aprile 1975, n. 428, in base al residuo secco si distinguono i seguenti prodotti:

I principali prodotti ottenuti dalla lavorazione del pomodoro sono: • i pomodori pelati, passati e tritati; • il concentrato di pomodoro; • il succo e il ketchup.

Che cosa sono i pomodori pelati, passati e tritati Per ottenere i pomodori pelati, i pomodori sono lavati e selezionati (anche in base al calibro), quindi sono sottoposti a scottatura in acqua bollente e a raffreddamento in acqua fredda, per facilitare la pelatura. Una volta pelati, sono inscatolati. Durante l’inscatolamento può essere aggiunto succo o concentrato di pomodoro. I contenitori chiusi in modo ermetico sono quindi riscaldati: si ottengono così l’allontanamento dell’aria e l’aumento della temperatura, con una riduzione dei tempi della successiva sterilizzazione. Le scatole sono aggraffate quando il prodotto raggiunge al centro la temperatura di 60 °C. Data l’acidità del prodotto, la temperatura è poi aumentata fino a 95 °C. Trascorso il tempo previsto per la sterilizzazione, i contenitori sono raffreddati. Per ottenere i pomodori passati e i pomodori tritati, i pomodori, oltre a subire gli stessi trattamenti preliminari applicati per la produzione degli altri derivati, sono sottoposti anche a raffinazione per allontanare semi e bucce.

• • • • •

semi-concentrato (residuo secco ≥ 12%); concentrato (residuo secco ≥ 18%) doppio concentrato (residuo secco ≥ 28%); triplo concentrato (residuo secco ≥ 36%); sestuplo concentrato (residuo secco ≥ 55%).

La produzione dei pomodori pelati

Lavaggio e cernita

Scottatura e raffreddamento

Pelatura

Inscatolamento

Sterilizzazione

Raffreddamento

UNITÀ 2 • Prodotti ortofrutticoli

195

Che cosa sono confetture e marmellate

Le confetture sono ottenute dalla polpa di uno o più frutti, esclusi gli agrumi, e devono contenere non meno del 35% di polpa di frutta. Le confetture extra devono presentare invece un contenuto in polpa pari almeno al 45%, mentre le confetture light, che hanno un tenore in zuccheri ridotto, devono contenere più frutta (circa il 55%). Le marmellate sono preparate invece con la polpa, la purea, il succo, gli estratti acquosi e la scorza di agrumi, con un minimo di frutta del 20%, di cui almeno il 7,5% deve essere endocarpo. Nelle industrie si utilizza frutta surgelata miscelata a zucchero (circa il 55% sul prodotto finito). Lo zucchero è costituito per 2/3 circa da saccarosio e per 1/3 circa da zucchero invertito, più economico e meno granuloso. Se necessario, sono aggiunte anche pectine, per aumentare la consistenza del prodotto, e acido citrico o acido tartarico, come correttori di acidità.

Che cosa sono il succo di pomodoro e il ketchup Il succo di pomodoro è il liquido polposo ottenuto per triturazione e setacciamento del frutto, separato da bucce e semi; il prodotto, eventualmente salato, è confezionato in contenitori a banda stagnata, in brick e bottigliette di vetro. Il ketchup è ottenuto invece da pomodoro fresco o concentrato, addizionato di sale, zucchero, aceto, spezie e aromi vari.

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • •

Come si ottengono i pomodori pelati? Come si ottengono i pomodori passati e tritati? Come si ottiene il concentrato di pomodoro? Quali tipologie di concentrato di pomodoro esistono? Che cos’è il succo di pomodoro? Come si ottiene il ketchup?

I POMODORI PELATI E IL CONCENTRATO DI POMODORO SONO SOTTOPOSTI A STERILIZZAZIONE

V F

LE TIPOLOGIE DI CONCENTRATO DI POMODORO SONO CLASSIFICATE IN BASE AL RESIDUO SECCO

V F

IL DOPPIO CONCENTRATO DI POMODORO HA UN RESIDUO SECCO MINORE DEL CONCENTRATO

V F

IL KETCHUP È OTTENUTO DA SOLO POMODORO FRESCO, IL SUCCO DI POMODORO V F ANCHE DA CONCENTRATO PER FACILITARE LA PELATURA I POMODORI SONO SCOTTATI IN ACQUA BOLLENTE E POI RAFFREDDATI IN ACQUA FREDDA

196

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

V F

MEMO!

tenute arroni sono ot Le creme di m l 38% di purea di de da non meno zuccheri. a ita un ni ro mar

Che cos’è la frutta sciroppata La lavorazione delle confetture

Alcuni frutti possono essere conservati in soluzioni zuccherine, acqua acidulata o nel succo del frutto stesso, previa sterilizzazione. La frutta è innanzi tutto mondata, scottata, addizionata a liquido caldo, quindi confezionata in scatole che sono preaggraffate, riscaldate a circa 65-70 °C, chiuse sotto getto di vapore per allontanare l’aria presente e, quindi, sterilizzate a 100 °C, fino a raggiungere la temperatura di 90-92°C al cuore del prodotto.

Decongelamento della frutta

Riscaldamento e aggiunta di zucchero

Evaporazione

Riscaldamento

Raffreddamento

Confezionamento

GUIDA ALLO STUDIO • Che cosa differenzia le confetture dalle marmellate? • Che cosa sono le confetture extra e light? • Come avviene la produzione di confetture e marmellate?

LE CONFETTURE CONTENGONO NON MENO DEL 35% DI POLPA DI UNO O PIÙ FRUTTI DIVERSI DAGLI AGRUMI

V F

LE MARMELLATE CONTENGONO UN MINIMO DI FRUTTA DEL 20%, DI CUI IL 7,5% È ENDOCARPO

V F

LO ZUCCHERO AMMONTA A CIRCA IL 55% DEL PRODOTTO FINITO ED È RAPPRESENTATO V F SOLO DA SACCAROSIO LE PECTINE SONO AGGIUNTE PER AUMENTARE LA CONSISTENZA DI MARMELLATE V F E CONFETTURE

GUIDA ALLO STUDIO • Come avviene la produzione della frutta sciroppata?

LA FRUTTA SCIROPPATA APPORTA PIÙ ENERGIA MA MENO VITAMINE DELLA FRUTTA FRESCA

UNITÀ 2 • Prodotti ortofrutticoli

V F

197

ge a s s e me M

o H e k Ta

Che cosa sono gli ortaggi – Gli ortaggi (o verdure) sono classificati in base alla parte di pianta utilizzata a scopo alimentare in: ortaggi da bulbo, ortaggi da frutto, ortaggi da foglia, ortaggi da stelo, ortaggi da radice, ortaggi da tubero e ortaggi da semi. Il loro principale costituente è l’acqua (fino al 96,5%). Sono irrilevanti il contenuto di lipidi e proteine ed è basso anche quello di glucidi (ad accezione di tuberi e legumi). Sono fonti alimentari di sali minerali (potassio, magnesio, ferro, calcio) e vitamine (specialmente A, C e PP). Apportano anche buone quantità di fibra alimentare. Contengono anche alcuni fattori antinutrizionali (glucosidi cianogenetici, nitrati e nitriti, ossalati, composti antitiroidei, solanina), allontanati durante la lavorazione o inattivati con la cottura. La cottura ammorbidisce anche la cellulosa ma genera perdite di nutrienti (vitamine idrosolubili e termolabili e sali minerali). Vanno preferite quindi le cotture brevi (specialmente quella al vapore in pentola a pressione). Che cos’è la frutta – La frutta può essere distinta in frutta fresca (o polposa) e frutta secca (frutta fresca essiccata e frutta oleosa e farinosa). La classificazione commerciale la suddivide invece in sei categorie: agrumi, bacche, frutti con nocciolo, frutti con semi, frutti tropicali, noci e semi. In base alla composizione chimica è distinta in: frutta acidula (agrumi), che apporta vitamina C e vitamina A, sali minerali (potassio e calcio) e acidi organici (acido citrico); frutta acidulo-zuccherina, che comprende molti tra i frutti più comuni e contiene zuccheri semplici, vitamine (C e A) e acidi organici; frutta zuccherina, che ha un discreto tenore in zuccheri semplici, potassio e vitamina A e basse percentuali di acidi organici; frutta oleosa, che ha un elevato contenuto di lipidi e apporta anche proteine, sali minerali (calcio, fosforo, potassio), vitamine (B1, B2, PP) e fitosteroli; frutta farinosa (o amidacea), che comprende solo la castagna, caratterizzata da un elevato contenuto di amido (34,3%) e fibra alimentare (9%), vitamina PP e sali minerali. Qual è il valore nutrizionale dei prodotti ortofrutticoli – Ortaggi e frutta sono alimenti con funzione bioregolatrice e contengono sostanze con funzione preventiva. In particolare, apportano provitamina A, vitamina C e altre vitamine idrosolubili, sali minerali, acqua, fibra alimentare e composti bioattivi. La frutta è anche una fonte alimentare di fruttosio. Gli ortaggi da tubero sono assimilabili ai cereali per l’elevato contenuto glucidico (amido) e hanno funzione energetica di pronto uso. La frutta oleosa apporta invece vitamina E, fitosteroli fibre, sali minerali, lipidi (> 50%) e proteine. È raccomandato il consumo giornaliero di frutta e verdura, preferibilmente di stagione. Come si conservano gli ortofrutticoli – I prodotti ortofrutticoli vanno conservati alla temperatura di +4-6 °C, con umidità dell’85-95% e ventilazione adeguata. Prima della conservazione vanno lavati, selezionati, mondati e, in base al prodotto finale, sbucciati, frazionati o triturati. La tecnica più usata per conservarli è la refrigerazione. Altre tecniche usate sono la prerefrigerazione, la surgelazione, la concentrazione, l’essiccazione, la liofilizzazione, la pastorizzazione e la sterilizzazione, le radiazioni ionizzanti (solo per aglio, cipolle, patate, erbe aromatiche e spezie), metodi chimici (conservazione sott’olio, sotto sale, sott’aceto, in alcol etilico o con lo zucchero) e metodi biologici.

198

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Domande a completamento Completa la classificazione degli ortaggi inserendo almeno quattro esempi diversi per categoria. 1. Ortaggi da ............................................................... Esempi: ................................................................... 2. Ortaggi da ............................................................... Esempi: ................................................................... 3. Ortaggi da................................................................ Esempi: ................................................................... 4. Ortaggi da ............................................................... Esempi: ................................................................... 5. Ortaggi da ............................................................... Esempi: ................................................................... 6. Ortaggi da ............................................................... Esempi: ................................................................... 7. Ortaggi da ............................................................... Esempi: ...................................................................

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false.

UNITÀ 2 • Prodotti ortofrutticoli

Verifiche

V F 1. Il cavolo è un ortaggio da foglia .............................................................................. .............................................................................. V F 2. La cima di rapa è un ortaggio da radice .............................................................................. .............................................................................. V F 3. Il daikon è un ortaggio da radice .............................................................................. .............................................................................. 4. La cottura degli ortaggi ammorbidisce V F la cellulosa rendendoli più digeribili .............................................................................. .............................................................................. 5. Gli ortaggi contengono anche sostanze potenzialmente tossiche allontanate durante V F la lavorazione o inattivate dalla cottura .............................................................................. .............................................................................. 6. Il contenuto di nitrati e nitriti degli ortaggi dipende V F dal terreno e dall’uso di fertilizzanti azotati .............................................................................. ..............................................................................

7. Gli ossalati inibiscono l’assorbimento V F del ferro .............................................................................. .............................................................................. 8. La solanina è contenuta sotto la buccia V F e nei germogli delle patate .............................................................................. .............................................................................. 9. I composti antitiroidei con azione gozzigena V F sono contenuti nelle patate dolci .............................................................................. .............................................................................. 10. È preferibile cuocere gli ortaggi a lungo in molta acqua per ridurre la perdita V F di nutrienti .............................................................................. .............................................................................. 11. L’acido cianidrico è eliminato V F dalla cottura .............................................................................. .............................................................................. 12. Lo zucchero maggiormente presente V F nei tuberi è il fruttosio .............................................................................. .............................................................................. 13. Il calcio e il ferro presenti negli alimenti V F vegetali sono altamente biodisponibili .............................................................................. .............................................................................. 14. L’apporto calorico degli ortaggi è generalmente V F elevato .............................................................................. .............................................................................. 15. Il contenuto di acqua degli ortaggi si aggira V F intorno al 50% .............................................................................. .............................................................................. 16. La funzione prevalente di frutta e verdura V F è plastica .............................................................................. .............................................................................. V F 17. I prodotti ortofrutticoli sono ricchi in acqua .............................................................................. .............................................................................. 18. I prodotti ortofrutticoli apportano moltissime molecole con effetti benefici V F per l’organismo .............................................................................. .............................................................................. 19. Frutta e verdura sono fonti di vitamine, V F sali minerali e fibra .............................................................................. ..............................................................................

199

20. Gli ortaggi a tubero sono nutrizionalmente V F assimilabili ai cereali .............................................................................. .............................................................................. 21. Il contenuto lipidico della frutta oleosa V F è inferiore al 40% .............................................................................. .............................................................................. 22. Ortaggi e frutta sono alimenti V F accessori .............................................................................. ..............................................................................

23. Il consumo ortaggi e frutti di stagione V F favorisce la varietà alimentare .............................................................................. .............................................................................. 24. I nutrizionisti raccomandano il consumo V F giornaliero di ortaggi e frutta fresca .............................................................................. .............................................................................. 25. La frutta oleosa apporta meno calorie V F della frutta acidula .............................................................................. ..............................................................................

Domande a completamento Completa le frasi con riferimento alla classificazione della frutta. 1. La frutta, da un punto di vista commerciale, è classificata in ................................................................................... ............................................................................................................................................................................ 2. In base alla composizione chimica la frutta è distinta in .......................................................................................... ............................................................................................................................................................................

Domande a completamento A partire dalla distinzione delle frutta in base alla composizione chimica, completa inserendo esempi di frutti appartenenti a ciascuna categoria e i relativi aspetti nutrizionali (apporto di nutrienti e altre sostanze non nutrienti di interesse nutrizionale).

Categoria

Frutti

Aspetti nutrizionali

Verifiche

200

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta. 1. Ortaggi e frutta fresca hanno prevalentemente funzione: A bioregolatrice B plastica C energetica di pronto uso D energetica di riserva 2. Gli ortaggi a fiore, gli agrumi, l’ananas, la fragola, il lampone e la mora sono fonti alimentari di: A ferro e calcio B provitamina A C vitamina D D tannini 3. La verdura e la frutta apportano: A proteine a basso valore biologico B vitamine liposolubili C fibra alimentare D amido 4. Nella frutta secca oleosa il contenuto in lipidi è: A maggiore del 50% B inferiore al 30% C più del 70% D circa del 40% 5. La castagna fa parte della frutta: A zuccherina B acidula C oleosa D farinosa o amidacea

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false.

Domande a scelta multipla Scegli l’opzione corretta. 1. Non vanno conservate mai a temperatura refrigerata: A patate e cipolle B albicocche e fragole fresche 2. Frutta secca, cipolle e patate vanno conservate: A al riparo dalla luce B a temperatura non superiori a 10 °C 3. Con la prerefrigerazione: A i vegetali freschi sono raffreddati con acqua o aria fredda B i vegetali vanno prima sbianchiti 4. Con la surgelazione: A la frutta mondata viene congelata tal quale B la frutta viene scottata, addizionata di sciroppo e poi congelata 5. Con la concentrazione: A i prodotti sono sterilizzati e confezionati B i prodotti sono pastorizzati e confezionati

UNITÀ 2 • Prodotti ortofrutticoli

Verifiche

1. I prodotti ortofrutticoli vanno conservati V F a +4-6 °C .............................................................................. .............................................................................. 2. Cipolle e patate vanno conservate V F a temperatura inferiore a 15 °C .............................................................................. .............................................................................. 3. La frutta secca va conservata in contenitori V F chiusi esposti alla luce .............................................................................. ..............................................................................

4. Il metodo più usato per la conservazione V F dei prodotti ortofrutticoli è la surgelazione .............................................................................. .............................................................................. 5. Prima della surgelazione gli ortaggi sono prima V F scottati e poi addizionati a sciroppo .............................................................................. .............................................................................. 6. Nei prodotti ortofrutticoli l’acqua residua V F oscilla tra il 10 e il 13% .............................................................................. .............................................................................. 7. Le radiazioni ionizzanti sono ammesse solo V F per aglio, cipolle, erbe aromatiche e spezie .............................................................................. .............................................................................. 8. Gli ortaggi sono conservati in alcol etilico V F o nello zucchero .............................................................................. .............................................................................. 9. La fermentazione lattica è usata V F per conservare cavoli, verze e cetrioli .............................................................................. .............................................................................. 10. La conservazione sott’olio degli ortaggi V F è abbinata alla scottatura in acqua acidulata .............................................................................. ..............................................................................

201

6. Vanno scottati prima dell’essiccamento: A sia gli ortaggi sia la frutta B gli ortaggi ma non la frutta 7. Le radiazioni ionizzanti: A sono ammesse a scopo antigerminativo B sono ammesse per tutti gli ortaggi a bulbo, a tubero e a radice 8. La frutta: A può essere conservata in alcol etilico o con lo zucchero B può essere esposta a radiazioni ionizzanti 9. La conservazione sott’olio degli ortaggi: A va abbinata alla scottatura in acqua acidulata B va abbinata alla salagione 10. I vegetali sono sottoposti a trattamenti tecnologici di conservazione: A solo interi B anche sbucciati, frazionati o triturati

Domande a completamento Completa lo schema inerente la produzione dei pomodori pelati.

1. ...........................................

2. ...........................................

Verifiche

3. ...........................................

202

4. ...........................................

5. ...........................................

6. ...........................................

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false. 1. Ai pomodori pelati può essere aggiunti del succo o del concentrato V F di pomodoro .............................................................................. .............................................................................. 2. Il concentrato di pomodoro è confezionato solo una volta che è stato V F raffreddato .............................................................................. .............................................................................. 3. Il concentrato di pomodoro è ottenuto V F mediante surgelazione .............................................................................. .............................................................................. 4. Il concentrato di pomodoro ha residuo V F secco ³ 36% .............................................................................. .............................................................................. 5. Il succo di pomodoro può essere addizionato V F di sale .............................................................................. ..............................................................................

6. Il ketchup non è a base di pomodoro e aceto, V F senza aggiunta di altri ingredienti .............................................................................. .............................................................................. 7. Per produrre pomodori passati o triturati i pomodori sono sottoposti a raffinazione V F per allontanare semi e bucce .............................................................................. .............................................................................. V F 8. Le confetture sono a base di agrumi .............................................................................. .............................................................................. 9. Le confetture devono contenere V F non meno del 35% di polpa di frutta .............................................................................. .............................................................................. 10. Le pectine rendono la confettura V F più consistente .............................................................................. .............................................................................. 11. Le confetture light hanno un tenore zuccherino V F elevato .............................................................................. .............................................................................. 12. Le confetture extra contengono polpa di frutta V F in quantità pari ad almeno il 35% .............................................................................. .............................................................................. 13. Acido citrico e acido tartarico sono usati V F nelle confetture come correttori di acidità .............................................................................. .............................................................................. 14. Le marmellate devono contenere almeno il 20% di frutta, dei quali almeno il 10% deve essere V F endocarpo .............................................................................. .............................................................................. 15. La produzione industriale di confetture e marmellate prevede l’impiego di zucchero V F invertito .............................................................................. ..............................................................................

Domande a completamento Completa lo schema inerente la produzione delle confetture.

1. ...........................................

2. ...........................................

3. ...........................................

4. ...........................................

5. ...........................................

6. ...........................................

Verifiche

CLIL

UNITÀ 2 • Prodotti ortofrutticoli

203

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtà Compit

Gli ortaggi in Italia Ogni stagione si caratterizza per la sua verdura. Completa la tabella delle stagionalità degli ortaggi in Italia. Primavera

Estate

Autunno

Inverno

.......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... .......................................... ..........................................

eten

Laboratorio

.......................................... .......................................... .......................................... ..........................................

204

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Gli ortaggi

Aglio

...............................

Asparago

...............................

Cardo

...............................

Carciofo

...............................

Carota

...............................

Cima di rapa

...............................

Cavolino di Bruxelles

...............................

Cavolfiore

...............................

Fagiolino

...............................

Finocchio

...............................

Cetriolo

...............................

Cipolla rossa

...............................

Dicembre

Novembre

Ottobre

Settembre

Agosto

Luglio

Giugno

Maggio

Aprile

Marzo

Parte consumata

Febbraio

Ortaggio

Gennaio

Individua per i seguenti ortaggi quali parti sono utilizzate in cucina e indica il periodo di maturazione in Italia.

Indivia/Scarola ............................... riccia

...............................

Peperone

...............................

Pomodoro

...............................

Piselli

...............................

Porro

...............................

Ravanello

...............................

Rucola

...............................

Spinaci

...............................

Verza

...............................

Zucca

...............................

Zucchina

...............................

Patata

UNITĂ&#x20AC; 2 â&#x20AC;˘ Prodotti ortofrutticoli

205

eten ze

...............................

Laboratorio

Melanzana

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtĂ Compit

Gli ortofrutticoli di stagione Con riferimento a I calendari della natura, indica almeno quattro ortaggi per ciascuna stagione. Indica poi la stagione di maturazione dei seguenti frutti. Inverno

Primavera

Estate

Autunno

........................................... ........................................... ........................................... ...........................................

Stagione

Frutto

Stagione

Albicocca

............................................. Mandorla

.............................................

Anguria

............................................. Melagrana

.............................................

Arancia

............................................. Mela

.............................................

Cachi

............................................. Mora

.............................................

Castagna

............................................. Nespola

.............................................

Ciliegia

............................................. Noce

.............................................

Fico

............................................. Pera

.............................................

Fragola

............................................. Pesca

.............................................

Kiwi

............................................. Pinolo

.............................................

Limone

............................................. Prugna

.............................................

Mandarino

............................................. Uva

.............................................

ete mp n

Laboratorio

Frutto

206

MACROAREA 2 â&#x20AC;˘ La merceologia alimentare

Analisi e descrizione di un frutto Acquista cinque diverse varietà di mele e descrivile secondo le indicazioni date.

Caratteristiche generali

Tipologia Provenienza Data di acquisto Stagionalità

Parte esterna

Forma Dimensione Peso Aspetto della buccia (colore, uniformità e striature, presenza di macchie) Cavità peduncolare Calcina Spessore della buccia

Parte interna

Colore Consistenza Succosità Struttura del torsolo (pericarpo o vero frutto) Descrizione dei semi

Analisi olfattiva

Profumo Intensità Persistenza Freschezza

Analisi gustativa

Succosità Dolcezza Acidità Consistenza Persistenza

Considerazioni finali

Tempo e modalità di conservazione Utilizzo in cucina e altri impieghi

207

eten ze

Laboratorio UNITÀ 2 • Prodotti ortofrutticoli

tenze e p m o c e ll e d io r o Laborat i di realtà Compit

La frutta Riconosci Il frutto a partire dalla descrizione. Nome

Laboratorio co

208

Polpa

Stagionalità

Dolce profumata e succosa, colore gialloarancio

Giugno-Settembre

.................... Tonda o tonda oblunga

Lucida verde cupo o verde chiaro variegato

Rosa-rosso, croccante, zuccherina acquosa

Luglio-Agosto

Tondeggiante .................... o leggermente ovale

Spessa, rugosa e di facile sbucciatura oppure sottile e liscia

Bionda o rossa più o meno tendente al granato; molto succosa dolce-acidula

Novembre-Aprile

.................... Piriforme

Liscia/rugosa, di colore verde chiaro o violaceo

Bianca con sfumature rosate

Fine primavera-Inizio estate (Fioroni) o tarda estate (Veri) o autunno avanzato (Cimaroli)

Conica più o meno .................... allungata, con peduncolo verde

Colore rosso acceso

Rossa con sfumature bianche, dolce e fresca

Primavera

Conica, con tante .................... piccole drupe, peduncolo verde scuro

Rosso, viola, nero

Dolce-acidula

Agosto-Settembre

Buccia liscia, sottile, non aderente alla polpa

Colore arancione, formata da un grande numero di spicchi succosi, aromatici, ricchi di semi

Dicembre-Marzo

.................... Tondeggiante

Coriacea, pergamenacea, di colore che varia dal rosso scuro al bruno tendente al giallo con sfumature rosso-rosa

Logge separate da setti membranosi, con piccoli Settembre-Dicembre chicchi rossi dolci

Tondeggiante, .................... con diametro di 3-6 cm

Profumata, compatta, Colorazione differente a succulenta, acidulaseconda della tipologia; zuccherina, bianca liscia o lanuginosa o gialla

Giugno-Settembre

Bacche rotonde o ellittiche sostenute da una .................... intelaiatura legnosa in modo da formare un grappolo

Più o meno sottili, lucida e di colore variabile a seconda della tipologia

Agosto-Ottobre

....................

Buccia/Parte esterna Vellutata con presenza di lanuggine e colore giallo-arancio

....................

peten

Forma Oblunga con solco longitudinale

Piccolo, globoso, depresso al polo

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Bianca, succosa, dolce

La frutta esotica Calcola le chilocalorie fornite per 100 g di parte edibile a partire dai chilojoule. Chilojoule (kJ)

Chilocalorie (kcal)

Alchechengi

222

..........................................................

Ananas

167

..........................................................

Avocado

967

..........................................................

Babaco

..........................................................

Banana

272

..........................................................

Carambola

129

..........................................................

Cocco

1523

..........................................................

Datteri secchi

1058

..........................................................

Datteri freschi

594

..........................................................

Frutto del drago/Pitaya

158

..........................................................

Guava

..........................................................

Kiwano

167

..........................................................

Litchi

292

..........................................................

Mango

221

..........................................................

Mangostano

305

..........................................................

Maracuja

364

..........................................................

Papaia

163

..........................................................

Individua nella dispensa della scuola quali prodotti ortofrutticoli sono conservati con le tecniche elencate. Per i differenti prodotti illustra anche per quali preparazioni sono utilizzati (ad esempio: piselli, tecnica di conservazione surgelazione, preparazione contorni). Congelamento e surgelazione: ............................................................................................................................... Essiccamento: ..................................................................................................................................................... Liofilizzazione: ....................................................................................................................................................... Metodi chimici: ..................................................................................................................................................... Metodi fisici: ......................................................................................................................................................... Pastorizzazione: .................................................................................................................................................... Prerefrigerazione: ................................................................................................................................................... Radiazioni Ionizzanti: ............................................................................................................................................ Refrigerazione: ...................................................................................................................................................... Sterilizzazione: .......................................................................................................................................................

UNITĂ&#x20AC; 2 â&#x20AC;˘ Prodotti ortofrutticoli

209

eten ze

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Laboratorio

La conservazione dei prodotti ortofrutticoli

Frutto

GLI ORTAGGI (VERDURE)

sono classificati in base alla

sono costituiti prevalentemente da

hanno un

parte di pianta utilizzata a scopo alimentare

acqua (fino al 96,5%)

contenuto irrilevante

basso contenuto

glucidi lipidi

proteine ad eccezione di

ortaggi da fiore

ortaggi da frutto

ortaggi da foglia

ortaggi da stelo

che comprendono

aglio, cipolla, cipollotto, erba cipollina, porro, scalogno

broccolo, carciofo, cavolfiore, cima di rapa

avocado, cetriolo, gombo, melanzana, oliva, peperone, pomodoro, zucca

acetosa, cavoli, cicoria, crescione, indivia, lattuga, ortica, radicchio rosso, rucola, soncino, spinacio, tarassaco

sparago, bietola, cardo, cavolo rapa, finocchio, sedano

eten

210

legumi

ortaggi da bulbo

Laboratorio

ortaggi da tubero

MACROAREA 2 â&#x20AC;˘ La merceologia alimentare

apportano

sono alimenti con

contengono

fattori antinutrizionali

ammorbidisce la cellulosa ma provoca

che sono

quali allontanati durante la lavorazione

che

inattivati dalla cottura

perdite di nutrienti (vitamine idrosolubili e termolabili e sali minerali)

deve essere breve glucosidi cianogenetici

nitrati e nitriti

ossalati

composti antitiroidei

deve avvenire preferibilmente

solanina

al vapore in pentola a pressione

funzione bioregolatrice vitamine (specialmente A negli ortaggi da fiore, C negli ortaggi da foglia e PP)

fibra alimentare

composti bioattivi da consumare

quotidianamente

ortaggi da radice

ortaggi da tubero

ortaggi da semi

preferendo

che comprendono

prodotti di stagione

patata, patata dolce, topinambur, stachys)

legumi freschi

UNITĂ&#x20AC; 2 â&#x20AC;˘ Prodotti ortofrutticoli

211

eten ze

barbabietola, bardana, carota, daikon, pastinaca, ramolaccio, rapa, ravanello, sedano rapa

Laboratorio

sali minerali (potassio, magnesio, ferro, calcio)

LA FRUTTA

Ă¨ distinta in

frutta fresca (o polposa)

Ă¨ classificata in base alla

composizione chimica

frutta secca (frutta fresca essiccata e frutta oleosa e farinosa)

sei categorie commerciali che sono

agrumi bacche frutti con nocciolo frutti con semi frutti tropicali

che comprende gli

che apporta

agrumi (arancia, bergamotto, cedro, lime, limone, mandarino, mandarino cinese, pompelmo)

vitamina C e vitamina A, sali minerali (potassio e calcio), acidi organici (acido citrico)

eten

212

frutta acidulozuccherina

frutta acidula

Laboratorio

noci e semi

MACROAREA 2 â&#x20AC;˘ La merceologia alimentare

che comprende

molti tra i frutti piĂš comuni (albicocche, angurie, ciliegie e frutti di bosco, fragole, kiwi, mele, meloni, pere, pesche, prugne, ananas, mango, papaia)

che apporta

zuccheri semplici, vitamine (C e A), acidi organici (malico, tartarico, succinico)

apporta

funzione bioregolatrice

provitamina A (albicocca, melone, pesca) vitamina C (agrumi, ananas, fragola, lampone, mora)

e va consumata

ad eccezione di altre vitamine idrosolubili frutta oleosa e farinosa

quotidianamente

sali minerali acqua

preferendo fruttosio prodotti di stagione

fibra alimentare composti bioattivi (fitocomposti)

frutta zuccherina

frutta farinosa

frutta oleosa

che comprende solo la

che contiene

che comprende

che apporta

banane, cachi, datteri, fichi e uva

zuccheri semplici, acidi organici in quantitĂ limitata, potassio, vitamina A

castagna

amido (34,3%), fibra alimentare (9%), vitamina PP, sali minerali

frutti con o senza guscio generalmente consumati secchi

lipidi in quantitĂ elevata (> 50%), proteine, sali minerali (calcio, fosforo, potassio), vitamine (B1, B2, PP), fitosteroli, fibra alimentare

come

UNITĂ&#x20AC; 2 â&#x20AC;˘ Prodotti ortofrutticoli

213

eten ze

anacardi, mandorle, nocciole, noci, pinoli, pistacchi

che apporta

Laboratorio

che comprende

3. 1.

7 Il porcino (Boletus spp.)

Funghi

è tra i funghi più apprezzati in cucina. L’unico fungo IGP italiano è il boleto di Borgotaro IGP.

Che cosa sono i funghi

I funghi, e quindi anche lieviti e muffe, non sono organismi vegetali perché non compiono la fotosintesi clorofilliana. Sono organismi eterotrofi che traggono nutrimento da organismi viventi (funghi parassiti) o morti (funghi saprofiti o decompositori) o che vivono in associazione con un organismo vegetale (funghi simbionti), al quale cedono acqua e sali in cambio di zuccheri. I funghi sono distinti in funghi epigei, che crescono in superficie, e funghi ipogei, che si sviluppano sottoterra.

1 L’ovolo buono (Amanita caesarea) all’inizio della crescita è avvolto in una membrana bianca, risultando simile a un uovo.

Che cosa sono i funghi mangerecci I funghi mangerecci sono funghi epigei saprofiti, dei quali è usato a scopo alimentare soltanto il corpo fruttifero (carpoforo), formato da un gambo sormontato da un cappello. Il loro corpo vegetativo (micelio) cresce infatti sottoterra ed è costituito da un intreccio di filamenti (ife). Molte specie di funghi non sono commestibili e, a volte, solo i micologi esperti riescono a distinguere un fungo edule da uno velenoso. I funghi velenosi contengono tossine che possono rivelarsi anche letali.

Che cosa sono i tartufi I tartufi sono invece funghi ipogei simbionti: si sviluppano infatti sottoterra (da qualche centimetro fino a un metro) in associazione con le radici di alcuni alberi (quercia, nocciolo). Il corpo fruttifero del tartufo è tendenzialmente tondeggiante e la sua superficie è più o meno liscia o rugosa secondo il terreno nel quale si è sviluppato. Le sue caratteristiche organolettiche variano invece in funzione dell’albero “scelto” per vivere in simbiosi. Tra i tartufi più rinomati figurano il tartufo bianco d’Alba, il tartufo nero di Spoleto o Norcia, il tartufo nero di Périgord, il bianchetto (o marzuolo) e il tartufo estivo (o scorzone).

1 Il chiodino (Armillaria mellea) non va mai consumato crudo perché contiene tossine proetiche inattivate dalla cottura.

7 Il cardoncello (Pleurotus eryngii) è un fungo spontaneo, tipicamente mediterraneo, diffuso nelle regioni meridionali e insulari.

214

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Qual è il valore nutrizionale dei funghi

Il valore nutrizionale dei funghi è scarso: essi presentano infatti un elevato tenore in acqua (sino al 92%). Contengono anche numerose sostanze volatili, che conferiscono l’odore e l’aroma caratteristici.

Come avvengono la raccolta e la commercializzazione dei funghi

Per legge la vendita dei funghi freschi spontanei è soggetta ad autorizzazione comunale (certificazione di avvenuto controllo da parte dell’ASL), mentre quella dei funghi coltivati è regolamentata dalla normativa relativa ai prodotti ortofrutticoli. Vanno consumati infatti solo funghi dei quali siano state accertate la specie e la provenienza. Oltre che freschi, i funghi possono essere anche conservati mediante basse temperature oppure essiccati naturalmente o meccanicamente (tasso di umidità < 12%) ed essere commercializzati come funghi secchi interi o sminuzzati, in confezioni chiuse con una durata massima di 12 mesi. Solo i funghi porcini secchi possono essere commercializzati anche sfusi.

Come avvengono la raccolta e la commercializzazione dei tartufi I tartufi possono provenire da tartufaie spontanee, controllate (naturali ma migliorate con specifiche pratiche colturali) o coltivate. Sono raccolti generalmente in autunno e in inverno, ma esistono anche specie primaverili o estive. Per legge la raccolta del tartufo è regolata da disposizioni emanate dalle Regioni in riferimento al territorio di competenza. Tra i numerosi prodotti in commercio ottenuti dal tartufo vi sono la pasta di tartufo, l’olio di tartufo, l’estratto di tartufo, il tartufo liofilizzato e la polvere di tartufo.

GUIDA ALLO STUDIO • • • • • •

Che cosa sono i funghi? Come sono distinti? Che cosa sono i funghi mangerecci? Perché possono essere pericolosi? Che cosa sono i tartufi? Perché i funghi hanno scarso valore nutrizionale? • Come si conservano i funghi e i tartufi?

I FUNGHI SONO ORGANISMI V F VEGETALI I FUNGHI SONO ORGANISMI V F AUTOTROFI I FUNGHI MANGERECCI SONO V F FUNGHI IPOGEI ALCUNI FUNGHI POSSONO CONTENERE TOSSINE V F LETALI LE CARATTERISTICHE ORGANOLETTICHE DEI TARTUFI NON DIPENDONO V F DALL’AMBIENTE DI VITA I FUNGHI NON APPORTANO NUTRIENTI IN QUANTITÀ V F SIGNIFICATIVE I FUNGHI SPONTANEI POSSONO ESSERE VENDUTI SOLO SE PROVVISTI DI CERTIFICAZIONE DI AVVENUTO CONTROLLO V F DA PARTE DELL’ASL TUTTI I FUNGHI SECCHI POSSONO ESSERE VENDUTI SFUSI

V F

I TARTUFI PROVENGONO SOLO DA TARTUFAIE SPONTANEE

V F

I TARTUFI SONO USATI ANCHE PER PRODURRE OLIO V F E PASTA DI TARTUFO

1 Trai tartufi più pregiati vi sono Il tartufo bianco d’Alba e il tartufo nero di Spoleto o Norcia.

UNITÀ 3 • Funghi

215

ge a s s e me M

o H e k Ta

Che cosa sono in funghi – I funghi costituiscono, insieme a lieviti e muffe, un regno separato da quello vegetale (non compiono la fotosintesi clorofilliana). Sono organismi eterotrofi che traggono nutrimento da altri organismi viventi (funghi parassiti) o morti (funghi saprofiti) o che vivono in associazione a un organismo vegetale (funghi simbionti). Che cosa sono i funghi mangerecci – I funghi mangerecci sono funghi epigei saprofiti, dei quali si consuma il corpo fruttifero (gambo e cappello). Sono commercializzati freschi, essiccati o conservati mediante basse temperature. Per la commercializzazione i funghi spontanei sono soggetti a certificazione di avvenuto controllo da parte dell’ASL. Sono costituiti prevalentemente da acqua (fino al 92%). Molte specie non sono commestibili e i funghi velenosi possono contenere tossine anche letali. Che cosa sono i tartufi – I tartufi sono funghi ipogei che si sviluppano in simbiosi con le radici di alcuni alberi (querce, noccioli). Hanno corpo fruttifero tondeggiante, superficie più o meno rugosa e caratteristiche organolettiche variabili anche in base alla pianta con la quale hanno convissuto. Possono provenire da tartufaie spontanee, controllate o coltivate. La raccolta è disciplinata da disposizioni regionali. I più conosciuti sono il tartufo bianco d’Alba, il tartufo nero di Spoleto o Norcia, il tartufo nero di Périgord in Francia, il bianchetto (o marzuolo), e il tartufo estivo (o scorzone). In commercio vi sono molti prodotti a base di tartufo (pasta, olio, estratto, polvere).

216

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false.

UNITÀ 3 • Funghi

Verifiche

V F 1. I funghi sono vegetali .............................................................................. .............................................................................. V F 2. I funghi possono essere epigei e ipogei .............................................................................. .............................................................................. V F 3. I funghi sono ricchi di nutrienti energetici .............................................................................. .............................................................................. V F 4. I funghi compiono la fotosintesi clorofilliana .............................................................................. .............................................................................. 5. I funghi mangerecci corrispondono V F a corpo fruttifero e micelio .............................................................................. .............................................................................. V F 6. I funghi sono organismi autotrofi .............................................................................. .............................................................................. V F 7. I funghi mangerecci sono funghi ipogei .............................................................................. .............................................................................. V F 8. Tutti i funghi sono commestibili .............................................................................. .............................................................................. V F 9. I funghi contengono fino al 92% di acqua .............................................................................. .............................................................................. V F 10. I funghi sono commercializzati solo freschi .............................................................................. .............................................................................. 11. La vendita di funghi freschi spontanei V F è soggetta ad autorizzazione comunale .............................................................................. .............................................................................. 12. I funghi possono essere commercializzati V F solo freschi o essiccati naturalmente .............................................................................. .............................................................................. V F 13 I funghi sono essiccati solo interi .............................................................................. .............................................................................. 14. Le confezioni chiuse di funghi essiccati V F hanno durata massima di 12 mesi .............................................................................. .............................................................................. 15. I funghi possono contenere tossine anche letali V F .............................................................................. ..............................................................................

16. I funghi parassiti traggono nutrimento V F da organismi morti .............................................................................. .............................................................................. 17. La raccolta dei tartufi avviene generalmente V F in primavera .............................................................................. .............................................................................. 18. I funghi simbionti si associano V F a un organismo animale .............................................................................. .............................................................................. V F 19. I funghi epigei crescono sottoterra .............................................................................. .............................................................................. V F 20. I tartufi sono funghi epigei simbionti .............................................................................. .............................................................................. 21. I tartufi sono raccolti esclusivamente V F nel periodo autunnale .............................................................................. .............................................................................. V F 22. Il tartufo può essere liofilizzato .............................................................................. .............................................................................. 23. I tartufi hanno generalmente superficie V F liscia .............................................................................. .............................................................................. V F 24. La raccolta dei tartufi è libera .............................................................................. .............................................................................. 25. I tartufi fruttificano generalmente V F nel periodo estivo .............................................................................. .............................................................................. 26. Le caratteristiche organolettiche dei tartufi dipendono anche dall’albero con il quale V F hanno convissuto .............................................................................. .............................................................................. 27. Il tasso di umidità dei funghi essiccati V F può raggiungere il 20% .............................................................................. .............................................................................. 28. I funghi spontanei non vanno sempre V F controllati dall’ASL .............................................................................. .............................................................................. 29. I funghi porcini secchi possono essere V F venduti sfusi .............................................................................. ..............................................................................

217

I FUNGHI MANGERECCI

sono

vanno sottoposti a

contengono

possono contenere

funghi epigei saprofiti

controllo da parte dellâ&#x20AC;&#x2122;ASL

acqua

tossine anche letali

che corrispondono al

fino al

freschi spontanei

92%

sono commercializzati

corpo fruttifero (carpoforo)

specie non commestibili

formato dal

gambo

sormontato dal

essiccati naturalmente o meccanicamente

eten ze

Laboratorio

cappello

freschi

218

se appartenenti a

MACROAREA 2 â&#x20AC;˘ La merceologia alimentare

conservati mediante basse temperature

I TARTUFI

sono

funghi ipogei

hanno

possono provenire da

sono raccolti in

corpo fruttifero tondeggiante

autunno e in inverno

superficie più o meno rugosa

ma esistono anche

caratteristiche organolettiche variabili

specie primaverili ed estive

più conosciuti sono

tartufo bianco d’Alba cioè che si sviluppano

sottoterra

tartufo nero di Spoleto o Norcia tartufo nero di Périgord (Francia)

bianchetto (o marzuolo)

anche in base alla

pianta con cui convivono

La raccolta è regolata da disposizioni regionali

tartufo estivo (o scorzone)

Laboratorio

tartufaie spontanee tartufaie controllate (migliorate con pratiche colturali) tartufaie coltivate

UNITÀ 3 • Funghi

219

eten ze

simbiosi con le radici di alcuni alberi (querce, noccioli)

4. 1.

Alghe

Che cosa sono le alghe

Da sempre le alghe hanno un ruolo di primo piano nell’alimentazione e nelle cucine del Sud-est asiatico, come dimostrato dal fatto che i nomi di alcune di esse (Nori, Wakame, Kombu) rimandano alle culture orientali. Le alghe sono però note anche alle tradizioni occidentali, specialmente a quelle sviluppatesi lungo le coste dell’Atlantico: il rodimenio palmato (Palmaria palmata) è chiamato anche con il nome gaelico Dulse e l’alga Chondrus crispus è nota come muschio o spuma d’Irlanda. Le “verdure di mare”, oltre ad essere consumate in insalata, sono usate anche per pani tradizionali e altre preparazioni tipiche dei Paesi nordici e dell’arcipelago britannico, ma esempi di impieghi esistono anche nelle cucine mediterranee. Nella cucina napoletana, ad esempio, la lattuga di mare è usata per le zeppole di mare. In genere in campo alimentare si usano alghe di mare, perché quelle di acque dolci sono in buona parte tossiche.

Come si conservano le alghe

Le tipologie di alghe in commercio sono diverse e si differenziano per il trattamento conservativo al quale sono state sottoposte. Le alghe fresche sono conservate mediante refrigerazione oppure confezionate sottovuoto, per un massimo di sei giorni. Le alghe surgelate, sia crude sia precotte, possono essere conservate invece fino a due anni, ricordando di non decongelarle prima dell’uso. Le alghe disidratate si conservano fino a tre anni e sono vendute intere, in fogli, tagliate o in polvere. Una volta reidratate, il loro volume aumento fino a dieci volte. Le alghe sterilizzate, da lavare prima dell’uso, si conservano al massimo per due anni. Le alghe sottoposte a salagione a secco o in salamoia si conservano a temperatura refrigerata al massimo per due mesi e vanno dissalate prima dell’uso. Hanno lo stesso termine di conservazione anche le alghe sottoposte a fermentazione (specialmente lattica).

220

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Zeppole è l’altro nome usato per indicare le paste cresciute, tipiche della friggitoria napoletana. Sono frittelle salate, a base di farina, acqua e lievito naturale.

Quali sono le alghe più diffuse

Le varietà maggiormente usate in alimentazione sono: la Wakame, la Klamath, la Kombu, la Nori e l’agar-agar. L’alga Wakame è un’alga bruna che sviluppa fronde piatte e affusolate. È venduta sia fresca sia essiccata ed è l’ingrediente di base della tradizionale zuppa di miso giapponese. Spesso è utilizzata per il suo effetto rinfrescante. L’alga Klamath cresce nell’omonimo lago dell’Oregon (USA) ed è usata per produrre integratori perché ricca in minerali, antiossidanti e acidi grassi della serie omega 3. L’alga Kombu (o Kelp) appartiene alla famiglia delle alghe brune e ha forma di listarelle. È essiccata, ridotta in fiocchi o in polvere ed è

utilizzata come base per zuppe o minestre (rende più digeribili i legumi). Da quest’alga si ricava l’acido glutammico, dal quale si ottiene il glutammato. L’alga Nori è usata per la preparazione del sushi per il sapore delicato e neutro. È commercializzata essiccata, in fogli quadrati di 18 cm per lato. Se fresca, ha un colore rosso porpora, ma quando è essiccata diventa bruna, molto scura. L’agar-agar (o Kanten) è un polisaccaride ottenuto da alghe rosse, commercializzato sotto forma di polvere, filamenti o fiocchi bianchi e usato principalmente come gelificante.

7 Wakame

3 Kombu

GUIDA ALLO STUDIO • Quale ruolo hanno le alghe nella tradizione asiatica e occidentale? • Quali sono le alghe più usate in alimentazione? • Come possono essere conservate?

LE ALGHE SONO UN INGREDIENTE FONDAMENTALE V F DI TUTTE LE CUCINE OCCIDENTALI LE ALGHE DI MARE NON SONO USATE PERCHÉ TOSSICHE

V F

L’AGAR-AGAR È USATO COME GELIFICANTE

V F

LE ALGHE SONO COMMERCIALIZZATE ESCLUSIVAMENTE FRESCHE

V F

IL TERMINE DI CONSERVAZIONE DELLE ALGHE VA DA POCHI GIORNI (FRESCHE) A TRE ANNI (DISIDRATATE)

V F

UNITÀ 4 • Alghe

221

ge a s s e me M

o H e k Ta

Che cosa sono le alghe – Le alghe hanno un ruolo importante nelle cucine del Sud-est asiatico, ma sono presenti anche nella tradizione alimentare occidentale, specialmente nei Paesi nordici, dell’arcipelago britannico e del Mediterraneo. In alimentazione si usano generalmente alghe marine. Come si conservano le alghe – In funzione del trattamento conservativo subito, in commercio vi sono alghe fresche, surgelate, disidratate, sterilizzate, sottoposte a salagione a secco o a umido, fermentate. I tempi di conservazione variano dai pochi giorni (sei) delle alghe fresche ai tre anni delle alghe disidratate. Quali sono le alghe più diffuse – Le varietà più usate sono: la Wakame, la Klamath, la Kombu, la Nori e l’agaragar.

222

MACROAREA 2 • La merceologia alimentare

Vero o falso Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. Correggi quelle false. 1. In campo alimentare si utilizzano V F prevalentemente alghe d’acqua dolce .............................................................................. .............................................................................. 2. Le zeppole di mare sono una pasta cresciuta V F preparata con lattuga di mare .............................................................................. .............................................................................. 3. Le alghe fresche vanno conservate V F a temperatura refrigerata o sottovuoto .............................................................................. .............................................................................. 4. Le alghe surgelate vanno decongelate V F prima dell’uso .............................................................................. .............................................................................. 5. Le alghe disidratate sono vendute solo V F in pezzi o in polvere .............................................................................. .............................................................................. 6. Il volume delle alghe disidratate aumenta fino V F a dieci volte con la reidratazione .............................................................................. .............................................................................. 7. Le alghe sterilizzate vanno lavate prima dell’uso V F .............................................................................. .............................................................................. 8. Le alghe conservate mediante salagione V F non vanno dissalate prima dell’uso .............................................................................. .............................................................................. 9. Le alghe vanno conservate al riparo dalla luce V F .............................................................................. ..............................................................................

10. Le alghe conservate mediante salagione V F vanno conservate a temperatura ambiente .............................................................................. .............................................................................. 11. Le alghe sono un ingrediente fondamentale V F delle cucine continentali europee .............................................................................. .............................................................................. V F 12. L’alga kombu rende i legumi più digeribili .............................................................................. .............................................................................. 13. L’alga wakame e l’alga kombu sono alghe brune V F .............................................................................. .............................................................................. 14. L’alga klamath è l’ingrediente principale V F della zuppa di miso giapponese .............................................................................. .............................................................................. 15. L’alga nori è usata nella preparazione del sushi V F .............................................................................. .............................................................................. 16. Dall’alga nori si ricava l’acido glutammico, V F dal quale si ricava il glutammato .............................................................................. .............................................................................. 17. L’agar-agar è un polisaccaride ottenuto V F da alghe rosse usato come gelificante .............................................................................. .............................................................................. V F 18. L’alga nori fresca è di colore rosso porpora .............................................................................. .............................................................................. 19. L’agar-agar è commercializzato in forma V F di polvere, filamenti o fiocchi bianchi .............................................................................. .............................................................................. V F 20. L’alga wakame è venduta solo essiccata .............................................................................. ..............................................................................

Domande a completamento Completa con riferimento alla conservazione delle diverse tipologie di alghe in commercio. Termine di conservazione

Alghe fresche

........................................................................................

Alghe surgelate

........................................................................................

Alghe disidratate

........................................................................................

Alghe sterilizzate

........................................................................................

Alghe conservate mediante salagione

........................................................................................

Alghe fermentate

........................................................................................

UNITÀ 4 • Alghe

Verifiche

Tipologia

223

LE ALGHE

sono usate in

fresche campo alimentare

che vanno conservate

che hanno

a temperatura refrigerata o sottovuoto

durata massima di sei giorni

nel quale si usano generalmente

specialmente nelle

alghe marine (molte di quelle di acqua dolce sono tossiche

cucine del Sud-est asiatico

eten

224

ma anche nella

tradizione alimentare occidentale (Paesi nordici, arcipelago britannico, Paesi mediterranei)

Laboratorio

che sono

MACROAREA 2 â&#x20AC;˘ La merceologia alimentare

confezionate crude o precotte

sono commercializzate

surgelate

disidratate

sterilizzate

fermentate

sottoposte a salagione a secco o a umido

che hanno che sono vendute

che hanno

nelle quali

che vanno conservate che hanno

intere, in fogli, tagliate o in polvere

durata massima di tre anni

il volume aumenta fino a dieci volte con la reidratazione

durata massima di due mesi a temperatura refrigerata

che vanno

durata massima di due mesi

durata massima di due anni

dissalate prima dellâ&#x20AC;&#x2122;uso che vanno

che hanno

lavate prima dellâ&#x20AC;&#x2122;uso

durata massima di due anni

Laboratorio

utilizzate senza decongelarle

che hanno

UNITĂ&#x20AC; 4 â&#x20AC;˘ Alghe

225

eten ze

che vanno