I cereali occupano da sempre un posto di rilievo nell’alimentazione. Molto probabilmente, i cereali sono stati le prime piante ad essere coltivate dall’uomo, che fin dall'antichità ha saputo coglierne l'importanza dietetica e la versatilità d'utilizzo.
Per cereale si intende ogni pianta erbacea appartenente alla famiglia delle Graminacee che produce semi amidacei, farinosi, commestibili - definiti cariossidi ma comunemente e in modo improprio chiamati “semi o chicchi” - utilizzati sia nell’alimentazione umana che animale e dai quali si ottiene farina (dal latino cerealis “della dea Cerere”). La famiglia dei cereali è piuttosto ampia.
Queste componenti apportano amido, grassi insaturi e fibre, rendendo i cereali un alimento cardine dell'alimentazione umana fin dai tempi antichi. I principali cereali consumati in Italia sono frumento, mais, orzo, riso e farro, mentre avena, sorgo e miglio sono usati più raramente.
Riso, frumento, mais, ma anche farro, orzo, sorgo, segale, miglio e avena rientrano nelle tradizioni culinarie di quasi tutte le culture e, insieme a frutta e verdura, sono alla base di diete tradizionali, come quella mediterranea, che hanno ricadute favorevoli per la salute.
La produzione cerealicola, infatti, è un’importante risorsa alimentare a livello globale, come conferma anche l’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura (FAO), secondo la quale i cereali rappresentano ancora oggi circa il 50% dell’approvvigionamento energetico alimentare, specie nei Paesi in via di sviluppo.
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Non solo: insieme ai legumi contribuiscono a più della metà dell’apporto delle proteine che entrano nell’alimentazione di tutti i giorni in maniera diretta, attraverso pane, pasta, prodotti da forno, porridge, cereali pronti per la prima colazione e altri, oppure, indirettamente con carne, latte e uova da animali alimentati con mangimi a base di cereali.
Valori Nutrizionali dei Cereali
I cereali sono la principale fonte di carboidrati e sono ricchi di fibre, vitamine e minerali, pertanto, andrebbero assunti quotidianamente e, per beneficiare di tutte le loro proprietà, l’ideale sarebbe variare continuamente tra i vari tipi di cereali.
Un’analisi dettagliata delle caratteristiche dei cereali, ma soprattutto del potenziale della loro frazione proteica, spesso poco considerata dal mondo scientifico e dal consumatore, arriva da una recente revisione pubblicata su Nutrition Reviews.
Secondo le ultime stime della FAO, gli Italiani hanno quasi raddoppiato negli anni il proprio consumo giornaliero di cereali (Tabella 1): dai 260 g riportati dall’indagine INRAN-SCAI 2005-06 fino a un consumo procapite di circa 440 g di cereali e derivati al giorno nel 2019 (dati FAO). All’epoca dell’indagine INRAN-SCAI 2005-06 il pane rappresentava più della metà dei prodotti a base di cereali consumati, sia dagli uomini (2 porzioni e mezzo da 50 g ciascuna al giorno), che dalle donne (poco più di 1 porzione e mezzo giornaliera). L’altro prodotto cerealicolo molto presente sulle tavole degli Italiani era la pasta, seguita da riso, biscotti e, in ultimo, dai cereali per la prima colazione.
Le cariossidi dei cereali sono ricche di amido a lento rilascio, con indice glicemico moderato se consumati integrali e cotti correttamente. Cotto al punto giusto, quindi non totalmente bollito e/o arrostito. La pasta al dente ha un indice glicemico inferiore di quella totalmente cotta.
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I grassi - contenuti soprattutto nel germe - sono insaturi e di buona qualità, ma rendono i prodotti integrali più deperibili. Nei cereali integrali, la "qualità" dei grassi è ottima; il germe contiene, di solito, elevate quantità di molecole essenziali come l'acido alfa linolenico e l'acido linoleico (omega 3 e omega 6), ed altre catene insature. Si tratta di nutrienti molto importanti per lo sviluppo (membrane cellulari, sistema nervoso ecc) e per il mantenimento della salute metabolica (pressione sanguigna, colesterolemia, trigliceridemia ecc).
Tuttavia, i grassi insaturi dei cereali integrali sono potenzialmente responsabili della scarsa conservabilità di questi alimenti (gli integrali irrancidiscono facilmente). Tuttavia, un eccesso può causare disturbi intestinali e ridurre l'assorbimento di nutrienti a causa di antinutrienti come i fitati.
I cereali, specialmente integrali, sono ricchi di vitamine del gruppo B (come B1, B5, B6 e acido folico) e di vitamina E, concentrata nel germe. Il complesso vitaminico dei cereali è ricco, soprattutto in quelli integrali.
I cereali integrali contengono più sali, ma sono anche più ricchi di fitati. I cereali, soprattutto integrali, sono anche delle ottime fonti di fibra alimentare. Ne contengono di solubile e insolubile, con maggior importanza di quest'ultima.
È meno importante che nelle leguminose, ma non del tutto trascurabile, la presenza di inibitori degli enzimi digestivi (proteasi).
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La concentrazione di lipidi e proteine nei cereali/derivati cambia sostanzialmente in base al livello di raffinazione.
Proteine nei Cereali: Qualità e Quantità
Localizzate prevalentemente nell’endosperma (la parte che diventa farina dopo la macinazione del grano) e in minima parte nell’embrione o germe (che dà origine alla nuova pianta dopo la germinazione) delle cariossidi, le proteine dei cereali svolgono nella pianta primariamente una funzione di immagazzinamento. Il loro contenuto varia notevolmente a seconda delle specie e delle varietà agronomiche e oscilla da un minimo del 7% a un massimo del 18% della sostanza secca.
Le principali frazioni proteiche dei cereali sono state identificate alla fine del diciannovesimo secolo dallo scienziato americano Thomas Osborne, utilizzando solventi con caratteristiche diverse: albumina, globulina, prolammina e glutelina. Ad oggi sappiamo che frumento, orzo, mais, sorgo e miglio contengono in prevalenza prolammine, mentre gluteline e globuline sono presenti in quantità maggiore in avena e riso.
Un adeguato apporto di proteine con la dieta è un fattore fondamentale per il mantenimento dell’organismo. In Italia, l’assunzione giornaliera raccomandata di proteine dalla Società Italiana di Nutrizione Umana (SINU) per la popolazione adulta è pari a 0,9 g per kg di peso corporeo; vale a dire che un uomo di 70 kg ne dovrebbe consumare giornalmente almeno 60 g.
Dal punto di vista nutrizionale, oltre alla quantità è fondamentale valutare la qualità delle proteine fornite dagli alimenti, determinata da un punteggio universalmente accettato: il PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score). Quanto più il valore di PDCAAS delle proteine di un alimento è vicino a 1, tanto maggiori saranno qualità e digeribilità delle proteine stesse (Tabella 2).
Gli alimenti a base di graminacee forniscono la maggior parte degli amminoacidi essenziali, ad eccezione della lisina e del triptofano, i cui livelli sono generalmente più bassi rispetto alle proteine animali. La frazione proteica dei cereali è di buona qualità, contenendo quasi tutti gli amminoacidi essenziali, eccetto la lisina e il triptofano. Tali aminoacidi (leucina, isoleucina, lisina, metionina, valina, treonina, fenilalanina, triptofano) devono pertanto essere introdotti con gli alimenti, onde evitare specifiche carenze nutrizionali.
Le proteine presenti negli alimenti vegetali hanno invece un profilo amminoacidico peggiore, in quanto carenti di uno o più aminoacidi "essenziali". Tale deficit può comunque essere colmato con facilità, associando tra loro alimenti vegetali di origine diversa (come la classica pasta e fagioli).
Nel complesso, le proteine di origine vegetale, non solo hanno un valore biologico inferiore - peggiore rapporto e quantità degli amminoacidi essenziali - ma anche una minor digeribilità. Infatti, mentre le proteine di origine animale hanno un assorbimento del 97% circa, quelle di origine vegetale arrivano al 78%. Cioè, a parità di quantità con quelle animali, l'organismo riesce a ricavare meno aminoacidi dagli alimenti vegetali rispetto a quelli animali.
La digeribilità relativamente bassa delle proteine dei cereali può essere migliorata da una combinazione di diversi fattori legati anche alla lavorazione del singolo prodotto: nei panificati, ad esempio, la digeribilità delle proteine aumenta durante la lievitazione ma diminuisce in forno dopo una cottura prolungata.
Glutine e Sensibilità
Parlando di proteine nei cereali non si può non citare il glutine, un complesso proteico che si origina in presenza di acqua e per azione meccanica da due frazioni proteiche, la prolammina e la glutelina, contenute in frumento, orzo, segale e farro. Il glutine è una proteina composta da glutenina e gliadina. Il glutine è presente nei semi e nei derivati dei cereali chiamati: grano duro, grano tenero, farro, kamut, triticale, spelta, orzo, segale.
La celiachia, in particolare, è una malattia autoimmune che si sviluppa in individui geneticamente suscettibili in risposta all’ingestione di glutine. Si stima che i peptidi derivati dalla digestione del glutine nel tratto gastrointestinale, che non causano alcun problema per la maggior parte delle persone, nell’1% della popolazione mondiale, scatenino invece una risposta infiammatoria cronica, con conseguente atrofia dei villi intestinali, strutture deputate all’assorbimento delle sostanze nutritive.
Secondo i dati forniti dall’Associazione Italiana Celiachia (AIC) sono oltre 200.000 i casi diagnosticati in Italia, di cui più della metà donne, anche se in realtà si calcola che il numero teorico di celiaci, nel nostro Paese, si aggiri intorno ai 600.000.
Altre persone soffrono, pare, di una scarsa tolleranza al nutriente; all'opposto, questa non determina il segno clinico specifico intestinale ma, talvolta, lascia comunque traccia nel profilo sanguigno delle immunoglobuline di cui sopra.
Un discorso a parte merita la gluten sensitivity, ovvero un’ipersensibilità al glutine associata a disturbi sia gastrointestinali e sia extraintestinali, che però, a differenza della celiachia, non comporta lesioni degenerative della muscosa intestinale.
Sensibilità al glutine e celiachia si differenziano sia per la comparsa dei sintomi (entro poche ore o giorni dall’ingestione del glutine in caso di sensibilità e anche dopo mesi o anni in caso di celiachia) e sia per il ruolo della dieta gluten free.
Le persone che manifestano sensibilità al glutine, dopo una prima fase nella quale devono eliminare qualsiasi fonte di glutine per la remissione dei sintomi, possono, con il tempo e sotto stretto controllo medico, provare a reintrodurlo nella dieta, a differenza dei celiaci che devono obbligatoriamente seguire una dieta rigorosamente priva di glutine per tutta la vita.
Cereali Integrali e Salute
Sono invece numerosi gli studi osservazionali che hanno mostrato associazioni inverse tra il consumo giornaliero di prodotti a base di cereali integrali, in cui è predominante la frazione fibrosa del chicco, e il rischio di sviluppare patologie croniche non trasmissibili come il diabete di tipo 2, le malattie cardiovascolari e il tumore del colon-retto.
Considerazioni sulla Sostenibilità
La produzione alimentare a livello globale è responsabile del 26% delle emissioni di gas serra. Attuare piccoli cambiamenti nella dieta, aumentando i consumi di alimenti di origine vegetale, è stata proposta come una delle strategie per raggiungere obiettivi di sostenibilità ambientale, soprattutto nel mondo occidentale. Su questo stanno riflettendo le aziende alimentari che, con il supporto delle nuove tecnologie, mirano a offrire a un pubblico sempre più interessato al tema della sostenibilità prodotti alternativi e nutrizionalmente validi.
Acrilammide nei Prodotti a Base di Cereali
Dalla reazione tra zuccheri e amminoacidi (soprattutto l’asparagina) si forma l’acrilammide, un composto che viene generato anche in contesti produttivi non alimentari ed è presente anche nel fumo da sigaretta. Dell’acrilammide, che nel 1994 l’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC) ha classificato tra i “probabili cancerogeni per l’uomo” si è occupata in più riprese l’Autorità Europea per la sicurezza alimentare (EFSA), fissando dei valori massimi di riferimento per le diverse categorie di alimenti, la cui revisione è tuttora in corso.
L’impiego di farine di cereali contenenti meno asparagina come riso e mais (o il pretrattamento con un enzima che degrada l’asparagina, denominato asparaginasi, senza ridurne il valore nutrizionale) può contribuire a diminuire il quantitativo di acrilammide nei prodotti da forno e quindi il livello di esposizione alimentare. In ambito domestico, per esempio, è possibile ridurre il contenuto di acrilammide nel pane tostato diminuendo i tempi della tostatura: abbrustolendo il pane per 3 minuti invece di 5 minuti, comporta un calo del contenuto da circa 200 μg/kg a 30 μg/kg.
Cereali per la Colazione
Tra gli scaffali del supermercato dedicati ai prodotti per la prima colazione, si trovano anche i cereali. Nati alla fine dell’Ottocento in America, oggi rappresentano uno dei prodotti maggiormente consumati durante il primo pasto della giornata anche nel territorio italiano.
In base alla loro lavorazione, i cereali per la prima colazione possono assumere forme diverse. Il metodo tradizionale si differenzia da quello più moderno per la materia prima di partenza. Mentre nel primo caso viene utilizzato il cereale in chicco, nel secondo metodo la lavorazione ha inizio dalla farina. Quest’ultimo permette di aggiungere ingredienti prima di dare una forma al prodotto finito. I cereali più diffusi sono in fiocchi o soffiati, che a loro volto possono assumere diverse forme, come palline o anellini. Tra i cereali principalmente impiegati nella loro produzione rientrano: mais, riso, frumento e avena.
Pasta e pane bianchi hanno certamente delle caratteristiche nutrizionali inferiori rispetto gli integrali ma, conti alla mano, queste non fanno la differenza.