L'amido, termine che deriva dal greco ἄμυλον, "non macinato", è un polimero del glucosio sintetizzato dalle piante verdi, largamente distribuito in diverse parti della pianta, ma concentrato soprattutto nei semi e nei tuberi, dove agisce come riserva per sopperire alle esigenze energetiche della nuova pianta in crescita.
L'amido viene depositato nelle piante sotto forma di granuli semicristallini dotati di un centro, chiamato ilo, e aventi forma, dimensioni e composizione che variano a seconda della specie vegetale di appartenenza e, a volte, a seconda del cultivar.
Con tecniche microscopiche è quindi possibile riconoscere la provenienza dei diversi amidi sulla base della diversità della loro morfologia: i granuli di amido dei cereali infatti sono poligonali e di piccole dimensioni (3-25 µm di diametro), mentre quelli delle patate e dei legumi sono più grandi (15-100 µm) ed ellissoidali.
Composizione Chimica dell'Amido
Dal punto di vista chimico la maggior parte degli amidi nativi è costituita da una miscela eterogenea di due polimeri del glucosio, l'amilosio e l'amilopectina.
L'amilosio è un polimero lineare del glucosio in cui le singole unità, generalmente da 200 a 2000, sono legate l'una all'altra mediante un legame α-1,4-glicosidico.
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L'amilopectina è invece abbondantemente ramificata, con rami costituiti da 20-60 unità monomeriche che si innestano sulla parte lineare mediante legame α-1,6-glicosidico; il grado totale di polimerizzazione dell'amilopectina è di circa 100.000 unità monomeriche.
Nelle piante alimentari il rapporto tra amilosio e amilopectina è determinato dal genotipo, ma può essere influenzato anche dalle condizioni colturali. Per es., l'amido dei cultivar di mais cosiddetti 'normali' ha un contenuto di amilosio che si aggira intorno al 20-28% al pari dell'amido di altri cereali, mentre esistono cultivar di mais, di riso e di sorgo, denominati waxy ("cerosi") per il colore translucente dei semi, il cui amido è composto quasi integralmente di amilopectina.
Amido di Mais: Un Ingrediente Versatile
L'amido di mais è un prodotto alimentare poliedrico, proprio come la forma dei granuli che lo costituiscono. L'amido di mais, noto anche come maizena, è la farina più economica che esista; se unita all'acqua, aumenta di volume rigonfiandosi e aumentando la consistenza del prodotto; per questo, scrutando gli ingredienti dei comuni prodotti alimentari, ci accorgiamo dell'onnipresenza dell'amido di mais, spesso seguito dall'aggettivo modificato (se ne modifica la struttura chimica, tramite acidi o enzimi, per esaltarne particolari caratteristiche).
Le proprietà dell'amido di mais dipendono infatti dal contenuto in amilosio e amilopectina, che nel prodotto originale sono presenti in percentuali rispettivamente pari al 30 ed al 70%.
L'amilopectina, polimero ramificato del glucosio, è invece più facilmente digeribile, presenta un indice glicemico superiore e durante la cottura tende a gelatinizzare ed a fuoriuscire dal prodotto, rendendolo colloso e viscoso. Le caratteristiche dell'amilopectina sono molto ricercate dall'industria agro-alimentare, che non a caso ha portato alla selezione del cosiddetto mais «Waxy» (chiamato anche mais ceroso), praticamente sprovvisto di amilosio.
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Questo tipo di mais è abitualmente utilizzato per ispessire le gelatine di frutta e per dare maggiore consistenza agli alimenti in scatola o surgelati. Nelle etichette è menzionato alla voce "amido di mais". Purtroppo, come anticipato, l'indice glicemico di questo prodotto è elevatissimo (quasi pari a 100); scarso valore nutritivo, data l'assenza di vitamine e sali minerali, alto indice glicemico ed elevato potere calorico, rendono questo amido di mais una sorta di mangime per esseri umani, ideale per farli ingrassare nel più breve tempo possibile.
Non solo, se prendiamo ad esempio uno yogurt od un succo di frutta adulterati con amido di mais, questi risulteranno più poveri dei loro nutrienti originari, dato che tale additivo consente di risparmiare sulla qualità e sulla quantità dell'ingrediente base.
L'amido di mais si ottiene dai chicchi dell'omonima pianta (Zea mays), ponendo le cariossidi in una soluzione di anidride solforosa. I chicchi rammolliti vengono quindi sottoposti ad un ciclo di macinazioni, dalle quali si ottiene una sospensione formata da amido, più pesante, e glutine, più leggero, che vengono separati per centrifugazione. Prima, però, è necessario estrarne gli embrioni oleaginosi, utilizzati per la produzione dell'olio di mais. L'ultima fase del processo produttivo consiste nell'essicazione e nella riduzione in polvere dell'amido.
Proprio per l'assenza di glutine, l'amido di mais è indicato per l'alimentazione del celiaco, in sostituzione della mal tollerata farina di frumento.
Amido Resistente: Un Beneficio per la Salute
Le differenti proprietà funzionali e nutrizionali dell'amilosio e dell'amilopectina sono in gran parte dovute alle modificazioni che subisce il granulo di amido quando viene sottoposto all'azione del calore in ambiente acquoso, come avviene nella maggior parte dei procedimenti domestici e industriali di cottura degli alimenti amidacei. Quando sono sottoposti all'azione del calore in presenza di acqua, i granuli di amido si rigonfiano e perdono la loro struttura cristallina.
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Durante il raffreddamento le molecole di amilosio e di amilopectina possono associarsi e formare un gel, la cui esatta natura dipende dal rapporto tra amilosio e amilopectina, dalla quantità d'acqua presente e dalla durata e grado della temperatura di raffreddamento.
Nel processo di formazione del gel le catene di amilosio assumono di nuovo una struttura elicoidale e si associano stabilendo delle zone di giunzione, fino a formare un reticolo molto esteso che, nella successiva fase di conservazione, tende a cristallizzare.
Questo fenomeno, detto di retrogradazione dell'amido, può avvenire dopo parecchie ore nel caso di amidi ricchi di amilosio, o dopo parecchi giorni nel caso di amidi ricchi di amilopectina. La maggiore tendenza dell'amilosio a retrogradare è dovuta alla maggiore facilità con cui le sue lunghe catene lineari formano strutture cristalline.
Commercialmente, il più comune effetto negativo della retrogradazione è quello di diminuire la stabilità delle preparazioni alimentari durante la loro conservazione in magazzino o negli scaffali dei supermercati.
Quando un amido retrogradato viene trattato in vitro con l'α-amilasi, l'enzima digestivo che scinde il polisaccaride in frammenti più piccoli, la digestione ha effetto solo sulla parte non retrogradata. La parte di amido che non può essere digerita viene quindi chiamata amido resistente.
Gli alimenti naturali che possono dare origine a quantità più elevate di amido resistente sono quelli in cui i granuli d'amido hanno strutture cristalline di tipo B (per es., banane, patate e mais ad alto contenuto di amilosio) e di tipo C (per es., legumi).
Altre categorie di amido resistente sono quelle provenienti da alimenti ingeriti crudi, come banane e legumi, oppure da cereali che, non essendo stati macinati finemente, contengono granuli d'amido fisicamente inaccessibili agli enzimi digestivi. Per es., il pane integrale o altri prodotti da forno contenenti grossi frammenti, o addirittura cariossidi intere, di frumento, segale, avena o altri cereali, possono contenere una notevole quantità di amido non digeribile.
Benefici dell'Amido Resistente
L'esistenza di percentuali variabili di amido resistente negli alimenti ha come prima conseguenza una diminuzione proporzionale del valore energetico degli alimenti che lo contengono.
L'amido deve essere infatti completamente depolimerizzato a glucosio prima di essere assorbito nell'intestino tenue e successivamente utilizzato dalle cellule come fonte di energia. Il processo è effettuato da enzimi salivari, pancreatici e intestinali che scindono i legami α-1,4- e α-1,6-glicosidici, producendo in sequenza oligosaccaridi quali le destrine, disaccaridi quali il maltosio e, infine, glucosio libero.
Il fatto che l'amido non venga integralmente digerito viene giudicato non negativamente nei casi in cui esista la necessità di diminuire l'introito energetico totale.
Altra conseguenza fisiologicamente importante è dovuta al fatto che l'amido non digerito nell'intestino tenue passa nel colon, dove costituisce un ottimo substrato fermentativo per la flora microbica residente, promuovendo la crescita di microrganismi che producono grandi quantità di acidi grassi a bassa catena carboniosa.
L’amido resistente è considerato una fibra solubile allo stesso modo di altri oligosaccaridi come le pectine, le gomme, le mucillagini. In questo caso, quindi, la molecola dell’amido resistente ha la caratteristica di non poter essere attaccata dagli enzimi che normalmente rompono i carboidrati.
L’amido resistente è classificato come prebiotico (che è diverso da probiotico) perché è una molecola organica che non viene digerita e che raggiunge il colon.
L’amido resistente è correlato ad una maggior sensibilità insulinica ed una minor resistenza all’insulina.
A livello nutrizionale, per migliorare il microbiota intestinale ed aumentare il senso di sazietà si consiglia di utilizzare l’amido resistente in polvere sotto forma di fecola di patate o di farina di banana.
L’amido resistente è naturalmente presente in molti alimenti che probabilmente consumi.
Mais (Zea mays): Valori Nutrizionali
Il mais (Zea mays) è un'erbacea monocotiledone di coltivazione stagionale che appartiene alla famiglia delle graminacee. Attualmente, viene coltivato in tutto il mondo, è il principale cereale usato in alimentazione animale che sfrutta basicamente il suo contenuto energetico.
La selezione ed il miglioramento del seme ha creato molte varietà in base ai fattori climatici, agronomici o di destinazione d'uso. Il mais dentato è il cultivar più impiegato nell'alimentazione animale; altre varietà sono: flint (duro), farinoso, dolce, popcorn ed ornamentale (pod) sono le più utilizzate per l'alimentazione umana.
Alcuni varietà sono state create per la loro applicazione industriale o per il miglioramento del valore nutrizionale: lisina elevata, triptofano elevato, alto contenuto in olio, alto in amilosio, basso in fosforo fatico, oppure per migliorare la digeribilità.
La semente del mais è composta per circa il 6% dal pericarpio, circa l'11% di germe ed dell'83% di endosperma. Oltre il 50% dell'endosperma è di tipo farinoso, caratterizzando il mais come una delle fonti energetiche principali nelle diete dei suini, dato che contiene un'elevato tenore di amido, > 60% assieme ad un contenuto medio in grassi di circa 3,5%.
L'altra metà dell'endosperma è di tipo corneo, formato da tessuto proteico che avvolgono i grani di amido, essendo una frazione più ricca in proteina che assieme al germe apportano un valore totale di proteina di circa il 7,5%. Tuttavia, il basso tenore in fibra (2%), il maggiore tenore in lipidi (2%) ed amido, fa sì che il mais presenti un valore energetico superiore al resto dei cereali (EM/kg).
Il chicco di mais è tipicamente povero in lisina e sbilanciato in triptofano; inoltre, l'elevata percentuale delle proteine strutturali o di riserva (±94%) rispetto al totale delle proteine, determina che questa sia di scarsa qualità se confrontato con altri cereali tipicamente energetici come il frumento.
Come in altri cereali utilizzati comunemente nei suini, il chicco di mais è povero in minerali ( Ca, Na e microminerali) e vitamine.
Tabella Comparativa dei Valori Nutrizionali del Mais (Valori medi indicativi)
| Parametro | Valore Medio |
|---|---|
| Amido | > 60% |
| Grassi | Circa 3.5% |
| Proteine | Circa 7.5% |
| Fibra | Circa 2% |
Indubbiamente, FEDNA non fa distinzione per quanto riguarda il livello di umidità tra i vari mais considerando le differenti origini, equiparandosi ai range di umidità proposti da CVB e INRA, con il NRC il più vicino al valore medio proposto dal BRASILE.
Si osserva un'evidente correlazione positiva (r2 = 0,55) tra il contenuto in proteina ed amido, che potrebbe caratterizzare il grado di viscosità dell'amido, dato che si sa che i granuli di amido vitreo sono quelli più duri quando vengono compattati da una matrice con elevato contenuto in proteina. Queste correlazioni hanno un impatto diretto sulla stima del valore di energia netta(EN).
Anche se l'amido rappresenta il maggior contribuente in termini di energia, la sottile variabilità esistente (4 %), non sono determinanti per spiegare le quasi 200kcal/kg di EN osservate tra le differenti tabelle di riferimento più estreme per l'energia (2749 kcal/kg; CVB vs. 2550 kcal/kg; FEDNA (mais spagnolo).
Vale la pena sottolineare che a differenza del resto delle tabelle di valutazione,BRASILE e NRC danno al mais i valori più alti di sostanza secca (+4%), amido (+2,2%), proteina (+8,4%), grasso (+6,3%) ed EN (+3%) e meno tenore in fibra (-18,6%) rispetto alla media delle altre tabelle (FEDNA, INRA e CVB).
Amido di Mais e Prodotti da Forno
I prodotti da forno, sia dolci che salati, rappresentano alimenti di ampio consumo e tradizionali della dieta mediterranea. Dal punto di vista nutrizionale, sono alimenti dall’alto valore energetico, principalmente composti da carboidrati (semplici e/o complessi) e altri nutrienti, tra cui proteine, lipidi, e fibre in proporzione variabile in funzione delle singole ricette.
In funzione di tali proprietà, le più recenti indicazioni nutrizionali incoraggiano quindi lo sviluppo ed il consumo di alimenti caratterizzati da amidi a basso e/o moderato IG e CG e dall’alto tenore in RS (EFSA 2011).
Concentrando l’attenzione sulle tipologie di sfarinati utilizzati, la ricetta base di ogni prodotto da forno può essere teoricamente modificata tramite l’aggiunta/sostituzione di diversi ingredienti per conferire specifiche caratteristiche nutrizionali e/o tecnologiche.
Partendo da tali premesse, uno dei metodi più utilizzato per la creazione di prodotti da forno (dolci o salati, lievitati o non lievitati) con percentuali significative di RS si è basato sulla selezione di ingredienti con caratteristiche distintive in termini di struttura dell’amido.
Diverse esperienze precedenti condotte principalmente su biscotti hanno rivelato come la sostituzione (fino al 50 % p/p) di farine a normale tenore in amilosio (NA; 20 % < amilosio < 30 % in funzione dell’amido totale; tipicamente farina di frumento tenero 00) con sfarinati ad alto livello di amilosio (HA; amilosio > 40 %; principalmente farine o amido di mais high-amylose) possa contribuire alla formulazione di prodotti con proprietà dell’amido “a lenta digestione” e ricchi in RS (Giuberti et al., 2015), senza tuttavia peggiorare i principali parametri tecnologici e sensoriali dei prodotti di nuova formulazione. Questo perché le fonti HA sono spesso usate in combinazione con acidi organici e/o condizioni di cottura specifiche già implicate nella riduzione della velocità e del grado di digestione dell’amido.
Ogni tipo di RS possiede un differente comportamento tecnologico ma soprattutto un diverso livello di resistenza ai trattamenti termici previsti per ogni categoria di prodotto. A differenza del RS2, il RS3 ha una maggiore resistenza ai comuni trattamenti termici applicati per la produzione di prodotti da forno, assicurando quindi una migliore stabilità nei prodotti finiti.