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I libri Alma – Plan

Per i Professionisti di domani

Scienza e cultura dell’alimentazione propone un percorso che sviluppa competenze tecniche, relazionali, organizzative e culturali che, partendo da conoscenze tecnico-scientifiche professionalmente qualificanti, trovino un’attuazione nel contesto di riferimento. Il volume affronta, secondo un approccio dinamico e multidisciplinare, i contenuti previsti dalle disposizioni ministeriali, riferendoli all’articolazione di specializzazione e alle materie di indirizzo. Scienza e cultura dell’alimentazione è pubblicato in versione mista e digitale, entrambe integrate da contenuti digitali accessibili in rete. Questi contenuti digitali integrativi sono costituiti da approfondimenti legislativi e approfondimenti per la professione, tutti inerenti argomenti trattati nel testo o in diretta connessione con il tema affrontato, con particolare riguardo alle materie di indirizzo. Inoltre, propongono supporti didattici per i BES (Bisogni Educativi Spe

Il volume è disponibile anche in versione integralmente scaricabile da Internet (ISBN 9788899059149)

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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.

Libro in forma mista cartacea e digitale secondo le più recenti disposizioni di Legge, con videolezioni e integrazioni on line

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Scienza e cultura dell’alimentazione analizza caratteristiche, funzioni, aspetti metabolici e nutrizionali e rapporti con la salute di nutrienti e componenti minori della dieta, così come le caratteristiche merceologiche, chimico-fisiche e nutrizionali degli alimenti primari e accessori, evidenziando anche le nuove tendenze di settore. Dedica largo spazio alla qualità totale, alla sicurezza alimentare, alle alterazioni degli alimenti, alle tecniche di conservazione e di cottura. Propone un’analisi dei fondamenti dell’alimentazione equilibrata, nelle diverse età e fasi della vita, a partire dalla IV revisione dei LARN e dalle Linee guida per una sana alimentazione italiana, e delle principali tipologie dietetiche. Illustra le principali patologie correlate all’alimentazione con le raccomandazioni dietetiche di riferimento, i principali regimi dietoterapici e le caratteristiche della ristorazione collettiva. Si chiude con l’analisi dell’alimentazione in chiave storica, trattando anche dei regimi alimentari delle principali religioni e delle diverse culture alimentari.

Scienza e cultura dell’alimentazione

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

Scienza e cultura dell’alimentazione


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S

cienza e cultura dell’alimentazione nasce dall’esperienza e dalle competenze professionali dei nutrizionisti, dei professionisti e degli esperti di ALMA. Propone un approccio dinamico e multidisciplinare alla materia, sviluppando un percorso formativo riferito alle disposizioni ministeriali relative all’articolazione di specializzazione e concepito in funzione dell’interdisciplinarità tra le materie, sia generali sia professionalizzanti, e della didattica laboratoriale. Dal punto di vista didattico, assumono un ruolo determinante la struttura in macroaree, ciascuna della quali presenta in modo esaustivo un aspetto della professione e permette di costruire un percorso personalizzabile, il frequente ricorso a schemi e schede e il linguaggio rigoroso dal punto di vista tecnico-scientifico, che sollecita alla riflessione, allo sviluppo di un pensiero critico e all’abilità di problem solving. Il ricorso alla multimedialità permette inoltre di costruire percorsi didattici e di verifica diversificati, così come strumenti appositamente concepiti per i BES (Bisogni Educativi Speciali), ai fini di una maggiore inclusività della didattica. I contenuti sono aggiornati alle più recenti normative europee e nazionali e tengono conto delle ultime tendenze di settore, con particolare riguardo ai nuovi prodotti alimentari, agli standard, alle linee guida e ai modelli alimentari di recente pubblicazione (per esempio, la IV Revisione dei LARN, 2012-2014). È frequente anche il rimando a tematiche di attualità, come l’ecosostenibilità, lo spreco alimentare, la tipicità e la tradizione mediterranea, la cultura alimentare, il benessere, la prevenzione e la tutela della salute, la sicurezza alimentare e operativa.

Contenuti digitali integrativi Scienza e cultura dell’alimentazione è pubblicato in versione mista e digitale. Entrambe le versioni costituiscono uno strumento didattico completo, a sua volta integrato da una serie di contenuti digitali, accessibili in rete. I contenuti digitali si articolano in approfondimenti legislativi, che riuniscono tutti i provvedimenti legislativi indicati nel volume, e approfondimenti per la professione, nella forma di contributi testuali, visivi e multimediali, in diretta connessione con la trattazione principale o con il tema affrontato, con particolare riguardo alle materie di indirizzo.

Quaderno delle competenze Il Quaderno delle competenze riunisce l’apparato didattico a corredo del testo, diversificato per fasce di livello e costituito da esercizi di conoscenza e di competenza.

INDICE DEGLI ARGOMENTI Macroarea 1 • Dagli alimenti all’energia La trattazione illustra la differenza tra alimentazione e nutrizione, quindi delinea le caratteristiche di nutrienti, sostanze non nutrienti di interesse nutrizionale e alimenti (criteri di classificazione e gruppi alimentari). Introduce inoltre i principi generali del metabolismo.

Macroarea 2 • I nutrienti Macronutrienti e micronutrienti sono analizzati illustrando caratteristiche, classificazione, funzioni, aspetti metabolici, fonti alimentari, fabbisogni e rapporti con la salute. Largo spazio è dedicato anche ai componenti minori della dieta.

Macroarea 3 • Gli alimenti e le bevande Sono illustrate le caratteristiche merceologiche, chimico-fisiche e nutrizionali degli alimenti primari e accessori, introducendo anche i nuovi prodotti alimentari.

Macroarea 4 • La qualità e la sicurezza alimentare L’analisi della qualità alimentare si concentra sui sistemi di certificazione, sulla tutela della tipicità, sul marchio biologico e sulle filiere corte, quella della sicurezza riguarda specialmente la normativa europea e nazionale, l’igiene, il sistema HACCP, le frodi e le forme di contaminazione degli alimenti.

Macroarea 5 • La cottura e la conservazione L’analisi delle alterazioni a carico degli alimenti introduce alle tecniche di conservazione e di cottura, con particolare riguardo alla implicazioni nutrizionali dei processi di lavorazione.

Macroarea 6 • La dieta equilibrata Dopo aver ripreso i contenuti fondamentali di bioenergetica, per la valutazione dello stato di nutrizione e la regolazione del peso corporeo, sono analizzati i principi dell’alimentazione equilibrata nelle diverse età e fasi della vita, a partire dai LARN e dalle Linee guida per una sana alimentazione italiana.

Macroarea 7 • Alimentazione e salute Dopo aver analizzato le dinamiche del rapporto tra alimentazione e salute e il ruolo dell’alimentazione in presenza di patologie, sono illustrati i principali regimi dietetici e le esigenze della ristorazione collettiva.

Macroarea 8 • Alimentazione nella storia e nella cultura L’analisi dell’alimentazione in chiave storica, fino alle più recenti tendenze, introduce ai regimi alimentari delle principali religioni e delle diverse culture.


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Scienza e cultura dell’alimentazione Enogastronomia • Sala e vendita Consulenza di Consuelo Vecchio


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INDICE

I monosaccaridi .............................................................. Gli oligosaccaridi ........................................................... I polisaccaridi ................................................................. Funzioni ..........................................................................

Indice

La funzione energetica (28) – La glicemia (29) – La regolazione della glicemia (29)

Aspetti nutrizionali.......................................................

La fibra alimentare........................................................

Dagli alimenti all’energia

• La classificazione in sette gruppi • La scienza dell’alimentazione e della nutrizione

31

Il fabbisogno di glucidi (31) – I glucidi e la salute (32) – La carie dentaria (32)

MACROAREA 1

Contenuti digitali

20 22 24 28

La digestione dei glucidi...............................................

• • • •

Il catabolismo dei glucidi Il catabolismo dei lipidi Il catabolismo proteico Il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa • La biosintesi dei glucidi • La biosintesi dei lipidi • La biosintesi di amminoacidi e proteine

Generalità........................................................................ Gli acidi grassi ................................................................

I lipidi semplici ............................................................... 2

I lipidi complessi ............................................................

49

I glicolipidi (49) – I fosfolipidi (49)

Aspetti nutrizionali....................................................... 6

50

Fabbisogno di lipidi (51) – I LARN per i lipidi (51) – I lipidi e la salute (52)

La digestione dei lipidi .................................................

54

9

Mangiare (9) – Alimentarsi (10) – Nutrirsi (11)

Il metabolismo................................................................

45

I gliceridi (45) – Gli steroidi (45)

La classificazione di gamma (6) – La rilevanza nutrizionale (7) – La funzione nutrizionale prevalente (7) – La concentrazione di principi alimentari (8)

Alimentazione e nutrizione .........................................

38 40

Classificazione (40) – Nomenclatura (41) – Gli acidi grassi essenziali (AGE) (43) – Gli acidi grassi cis e trans (44)

Definizione di alimento (3) – Definizione di nutriente (3) – Sostanze non nutrienti di interesse nutrizionale (5)

Gli alimenti: criteri di classificazione .......................

37

2. I lipidi

1. Alimenti, nutrienti ed energia Alimenti e nutrienti.......................................................

33

La fibra solubile (34) – La fibra insolubile (35) – Aspetti nutrizionali (35) – Fonti alimentari (36)

13

Il catabolismo: la produzione di energia (13) – L’anabolismo: la sintesi delle macromolecole (15)

3. Le proteine Generalità........................................................................ Gli amminoacidi .............................................................

56 57

Classificazione (58) – Funzioni (60)

Classificazione delle proteine .................................... Fonti alimentari di proteine........................................ Funzioni delle proteine ................................................ Aspetti nutrizionali.......................................................

MACROAREA 2

I nutrienti

61 65 66 66

Fabbisogno (68) – Le proteine e la salute (70)

La struttura delle proteine .........................................

Contenuti digitali

• • • •

Gli additivi ad azione fisica L’indice glicemico Le emulsioni I venti amminoacidi costitutivi

• Il valore biologico • Gli enzimi digestivi • La pompa Na-K ATPdipendente • I macro e i microelementi • Le vitamine idrosolubili e liposolubili • I flavonoidi e le sostanze non flavonoidi

Le proteine bioregolatrici: gli enzimi........................ La digestione delle proteine........................................

Classificazione (19)

IV

73 75

Dalle proteine agli amminoacidi liberi (75) – L’assorbimento (76) – La sintesi proteica (77)

4. L’acqua L’acqua: alimento e nutriente ..................................... L’acqua corporea ...........................................................

1. I glucidi Generalità........................................................................ Struttura..........................................................................

71

La denaturazione proteica (56)

18 18

78 79

Le funzioni dell’acqua corporea (80)

Il bilancio idrico nell’organismo................................. L’acqua in entrata (81) – L’acqua in uscita (82)

81


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INDICE

Le alterazioni dello stato d’idratazione.................... Il fabbisogno idrico giornaliero .................................

83 84

MACROAREA 3

Gli alimenti e le bevande 5. I sali minerali Macroelementi e microelementi.................................

86

Funzioni (87)

Aspetti nutrizionali.......................................................

92

6. Le vitamine Generalità........................................................................

94

Dalle ammine vitali alla moderna nomenclatura (95)

Assorbimento.................................................................. Fabbisogno ...................................................................... Malattie da carenza ....................................................... Ipervitaminosi ................................................................ Classificazione ...............................................................

96 96 98 99 100

Le vitamine idrosolubili (101) – Le vitamine liposolubili (101)

7. I componenti minori della dieta Le sostanze bioattive .................................................... I carotenoidi (110) – I polifenoli (113) – Funzioni (113) – Metabolismo (114) – I glucosinolati (114) – Funzioni (115) – Gli effetti della cottura (116) – Metabolismo (116)

108

Contenuti digitali

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

I cereali e le biotecnologie Il grano saraceno L’orzo, l’avena e il miglio La forza della farina Il Kamutâ Gli pseudocereali La segale e il triticale Il seitan Gli ortaggi La frutta Funghi e tartufi Il tofu o formaggio vegetale I derivati della soia I legumi Le tipologie di latte alimentare I miscugli L’indice o coefficiente di maturazione La classificazione dei formaggi Forme e marchi di tutela Il servizio e la degustazione del formaggio Carni e derivati I tagli di carne Classificazione dei bovini Gli anabolizzanti I salumi tutelati L’etichettatura delle carni (Regolamento UE n. 1337/2013) Esame sensoriale secondo il Quality Index Method (QIM) La catena del freddo lungo la filiera ittica Il congelamento in mare I burri vegetali I prodotti composti La burrificazione discontinua I burri speciali L’acido linoleico coniugato (CLA) Altri grassi di origine animale La produzione degli oli vegetali Gli oli vegetali Interesterificazione e fraziona-

mento • L’estrazione per centrifugazione e per percolamento • L’olio di sansa • Gli oli di oliva DOP e IGP • L’etichettatura volontaria • Le fonti idriche • La produzione delle acque minerali naturali • Il consumo di acqua naturale e del rubinetto • L’aceto balsamico • Il sale iodato e iodurato • I dolcificanti artificiali • La produzione dello zucchero • Il miele: produzione, varietà commerciali, conservazione e frodi • I dolcificanti naturali diversi da saccarosio e miele • Classificazione delle spezie • Erbe aromatiche e spezie • La produzione del cioccolato • Il decalogo della sana merenda • I prodotti di pasticceria tradizionali • La produzione del gelato • La produzione dei succhi di frutta • Il karkadè • La produzione del caffè • La lavorazione del tè • Il metabolismo dell’alcol • Effetti dell’assunzione di alcol • I trattamento del mosto • Altre tecniche di vinificazione • I microrganismi • I trattamenti del vino • I vini passiti • I vini speciali • Indicazioni obbligatorie e facoltativa • I sette stili birrari • La saccarificazione • Le acquaviti • La produzione dei liquori • Le sostanze con azione preventiva • I FOSHU (Foods for Specified Health Use)

1. Cereali e derivati Aspetti generali.............................................................. Il frumento ......................................................................

118 119

La cariosside del frumento (121) – Struttura (121) – Composizione chimica (122) – La molitura del frumento (124) – L’abburattamento (125)

Il pane...............................................................................

126

Gli ingredienti (126) – La preparazione (128) – L’impa-

V


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INDICE

La valutazione della freschezza.................................. La commercializzazione ...............................................

stamento (128) – La lievitazione (129) – La cottura (129) – Tipologie e sostitutivi del pane (130) – Il valore nutrizionale del pane (131)

La pasta ...........................................................................

L’etichettatura (168)

132

Gli ingredienti (132) – La preparazione (133) – La classificazione (134) – Le paste secche (134) – Le paste fresche (134) – Le paste stabilizzate (134) – Le paste speciali (134) – Le paste all’uovo (134) – Il valore nutritivo (135)

Il riso ................................................................................

139

140 144

147 148

La conservazione e la trasformazione dei pomodori (149) – I pomodori pelati (150) – Il concentrato di pomodoro (150) – Il succo di pomodoro e il ketchup (150) – Le confetture e le marmellate (151) – La frutta sciroppata (151)

152

4. Alghe 156

Aspetti nutrizionali (157)

5. Legumi 158

Composizione chimica (158) – La soia (160) – La conservazione e il consumo (161)

6. Uova Generalità e struttura........................................................

162

Il guscio (162) –L’albume (163) – Il tuorlo (164)

Proprietà nutrizionali...................................................

165

Le proteine (165) – I lipidi (166) – I sali minerali e le vitamine (166)

Proprietà funzionali ...................................................... VI

I latti naturali .................................................................

178

Il latte pastorizzato (178) – Il latte UHT (180) – Il latte sterilizzato (180) – Il latte microfiltrato (180)

181

Latti fermentati e yogurt (181) – Lo yogurt (182) – I latti funzionali (184) – Il latte delattosato (185) – Il latte con omega 3 (185) – I latti con probiotici e prebiotici (186) – Il latte concentrato e il latte in polvere (187)

Il latte: l’etichettatura ................................................. I latti alternativi ............................................................

I formaggi ........................................................................ I formaggi: la produzione ............................................

La composizione chimica (153) – La raccolta e la commercializzazione (154)

Generalità........................................................................

174

188 189

Il latte di soia (189) – Il latte di riso (190) – Il latte di capra (191)

3. Funghi

Generalità........................................................................

172

Parametri qualitativi (172)

I latti speciali..................................................................

I cinque colori del benessere (148)

Generalità........................................................................

170

Acqua (174) – Sostanze azotate (174) – Caseina (175) – Proteine del siero (175) – Lipidi (176) – Glucidi (176) – Vitamine (176) – Sali minerali (177) – Altri componenti (177)

Frutta acidula (144) – Frutta acidulo-zuccherina (145) – Frutta zuccherina (146) – Frutta farinosa (146) – Frutta oleosa (146)

La conservazione dei prodotti ortofrutticoli...........

Il latte: caratteristiche chimico-fisiche .................... Il latte: composizione chimica ....................................

Composizione chimica (141) – Cottura (143)

I prodotti ortofrutticoli: aspetti nutrizionali..........

Il latte............................................................................... Aspetti igienici (171)

2. Prodotti ortofrutticoli Frutta ...............................................................................

169

7. Latte e formaggi 136

Gli impieghi (139)

Ortaggi .............................................................................

Gli ovoprodotti e la conservazione ............................ La conservazione (169)

La lavorazione (136) – La composizione chimica (137) – La classificazione (138)

Il mais ...............................................................................

167 167

166

192 193

La preparazione del latte (194) – La coagulazione (195) – La coagulazione acida (196) – La coagulazione presamica (196) – La rottura della cagliata (197) – La cottura (197) – L’estrazione e la messa in forma (198) – La salatura (198) – La maturazione (198) – La riduzione del contenuto idrico (199) – Le trasformazioni a carico dei glucidi (200) – Le trasformazioni a carico delle proteine (200) – Le trasformazioni a carico dei lipidi (201) – La produzione di antibiotici (201)

I formaggi: classificazione ..........................................

201

La consistenza della pasta (202) – La temperatura di cottura della cagliata (204) – Il contenuto in grassi (204) I formaggi: valore nutritivo ............................................ I formaggi: la conservazione .......................................... I formaggi: l’etichettatura ...............................................

205 206 207


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INDICE

La margarina e i grassi vegetali idrogenati ..............

8. Carne Generalità........................................................................

208

Il consumo di carne (208)

Struttura.......................................................................... Composizione chimica ..................................................

210 211

Acqua (211) – Proteine (211) – Proteine miofibrillari (211) – Proteine sarcoplasmatiche (211) – Proteine dello stroma (212) – Composti azotati non proteici (213) – Lipidi (213) – Glucidi (214) – Sali minerali e vitamine (214) La trasformazione del muscolo in carne..................... La frollatura (215) Classificazione delle carni .............................................. La conservazione ................................................................ La refrigerazione (221) – Il congelamento e la surgelazione (222) – La sterilizzazione (222) – L’essiccamento, la salagione e l’affumicamento (222) Le carni trasformate .......................................................... Gli insaccati (223) – La stagionatura (225) – I salumi non insaccati (226)

216 221

L’etichettatura ...............................................................

227

215

223

Generalità........................................................................

228

I pesci (229) – I molluschi (229) – I crostacei (230)

Composizione chimica ..................................................

231

Proteine (231) – Lipidi (231)

Sostanze tossiche ..........................................................

233

Contaminazione ambientale (233) – Contaminazione biologica (234) – Tossine naturali (234) – Parassiti (234) – Microrganismi (234)

Valore nutrizionale ........................................................ Valutazione della freschezza ....................................... Conservazione e trasformazione................................

235 236 238

242 244 245

La burrificazione (246) – La burrificazione discontinua (246) – Il metodo NIZO (247) – La burrificazione continua (247) – Composizione chimica e valore nutritivo (248)

Lo strutto.........................................................................

Gli oli vegetali ................................................................ Estrazione dell’olio da frutti e semi oleaginosi (252) – Il valore nutritivo (253) – L’etichettatura (253)

Gli alimenti accessori ...................................................

249

281

Le bibite analcoliche (282) – I succhi di frutta (282)

Le bevande nervine .......................................................

283

Le tisane (283) – Le bevande nervine ad azione stimolante (284) – Il caffè (284) – Il tè (285) – La cioccolata (286)

287

Apporto calorico dell’alcol etilico (287) – Il metabolismo dell’alcol etilico (298) – L’abuso di alcol (288) – Alcol: istruzioni per l’uso (289)

290

(291) – Il mosto (292) – La vinificazione (293) – Le fermentazioni (293) – Tecniche di vinificazione (293) – L’evoluzione (296) – La composizione e le caratteristiche organolettiche del vino (296 ) – La classificazione (298) – L’etichettatura (298)

299

Le materie prime (300) – La preparazione (300) – La classificazione (301) – L’etichettatura (302)

Acquaviti e bevande liquorose.................................... 251

273

I condimenti (273) – L’aceto (273) – Il sale (274) – I dolcificanti (275) – Il saccarosio e il miele (275) – Le erbe aromatiche e le spezie (276) – Il cacao e il cioccolato (277) – Aspetti nutrizionali (278) – I prodotti dolciari (278) – I prodotti da forno (278) – I prodotti di pasticceria (279) – Il gelato (279)

La birra.............................................................................

Produzione (249) – Composizione chimica (250) – Aspetti nutrizionali (250)

268

(269) – Le acque di sorgente (270) – Le acque da tavola (271) – La produzione delle acque minerali (271) – Aspetti nutrizionali (272) – L’etichettatura dell’acqua minerale (272)

Il vino................................................................................ Il grappolo (290) – La maturazione e la vendemmia

10. Grassi o oli Generalità........................................................................ La crema di latte ............................................................ Il burro .............................................................................

11. Acqua e alimenti accessori

Le bevande alcoliche ..................................................... 241

258

Struttura e composizione chimica dell’oliva (258) – La raccolta delle olive (259) – Tecniche di estrazione (260) – Estrazione per pressione (260) – Composizione chimica dell’olio di oliva (262) – La frazione saponificabile (262) – La frazione insaponificabile (262) – La rettifica dell’olio (263) – Aspetti nutrizionali (264) – La conservazione (265) – Classificazione (265) – Gli oli vergini (265) – Gli altri oli (266) – L’etichettatura (266) – L’indicazione dell’origine (267)

Le bevande analcoliche ................................................

Refrigerazione (238) – Congelamento (238) – Essiccamento (239) – Salagione (239) – Affumicamento (239) – Conserve e semiconserve (240) – Farine e oli (240)

L’etichettatura ...............................................................

L’olio di oliva ..................................................................

Le acque destinate al consumo umano...................... Classificazione (269) – Le acque minerali naturali

9. Prodotti ittici

254

La preparazione della margarina (255) – Classificazione (256) – L’etichettatura dei grassi da spalmare (257) – Aspetti nutrizionali (257)

303

Le acquaviti (303) – La distillazione (304) – Le bevande liquorose (305) – Classificazioni (306) – L’etichettatura (307)

VII


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INDICE

12. Le nuove tendenze di settore I novel food...................................................................... Gli alimenti fortificati .................................................. Gli alimenti funzionali ..................................................

308 309 310

L’attribuzione di proprietà salutistiche (310)

Gli OGM ...........................................................................

312

2. La sicurezza alimentare

Vantaggi e svantaggi (313)

I prodotti light ................................................................ Gli alimenti dietetici ..................................................... Gli integratori alimentari ............................................

313 314 318

MACROAREA 4

• La sostenibilità • I calendari della natura • I prodotti agroalimentari italiani DOP e IGP • Come ottenere la tutela della denominazione geografica • Le cinque fasi preliminari • Gli anabolizzanti • Carbammati e composti clororganici, fosforganici e triazinici • I materiali idonei per alimenti:

caratteristiche e aspetti chimici • L’arsenico e lo stagno • Il decalogo per la prevenzione dell’OMS • I batteri • I virus • Le aflatossine • Le modalità di vendita dei prodotti alimentari • L’indicazione dell’origine • Esenzione dall’obbligo della dichiarazione nutrizionale • I claims (indicazioni nutrizionali sulla salute) • Le frodi alimentari più frequenti • I diversi tipi di ristorazione

1. La qualità alimentare La qualità totale............................................................. La certificazione ISO 9000...........................................

322 324

Come ottenere la certificazione di qualità (325)

La produzione biologica ...............................................

325

L’agricoltura biologica (326) – L’allevamento biologico (326) – Il marchio biologico europeo (327) – L’etichettatura dei prodotti biologici (327)

La lotta integrata...........................................................

328

Obiettivi, metodi e limiti (329) – Il marchio SQNPI (330)

La filiera corta e il chilometro zero ...........................

330

Vantaggi (331)

La tutela della tipicità .................................................. La Denominazione di Origine Protetta (DOP) (334) – L’Indicazione Geografica Protetta (IGP) (335) – La Specialità Tradizionale Garantita (STG) (335) – I vini e la tutela della denominazioni (336) – I PAT e i De.Co. (337)

333

342 343

Identificazione dei pericoli e analisi dei rischi (344) – Identificazione dei punti critici di controllo (CCP) (344) – Definizione dei limiti critici di ciascun CCP (345) – Monitoraggio dei CCP (345) – Definizione delle azioni correttive (346) – Procedure di verifica e redazione di un sistema di documentazione (345)

L’igiene nella ristorazione ...........................................

346

L’igiene della persona (346) – L’igiene dei locali e dell’ambiente (347) – Requisiti strutturali (348) – Aspetti operativi (349) – L’igiene delle attrezzature (350) – La detersione (350) – La disinfezione (351) – La sanificazione (351) – La disinfestazione (352) – La gestione dei rifiuti (353)

La contaminazione fisica.............................................. La contaminazione chimica..........................................

354 355

I prodotti fitosanitari (355) – Composizione (357) – Classificazione (357) – Il ruolo dell’EFSA (358 ) – La contaminazione da contenitori (358) – I materiali e gli oggetti attivi e intelligenti (359) – Etichettatura e rintracciabilità (360) – La contaminazione da radionuclidi (361) – Modalità di contaminazione (361) – La contaminazione da metalli (362)

La contaminazione biologica...........................................

365

Fattori causali e prevenzione (366) – Le modalità di trasmissione (367) – Sintomi e diagnosi delle malattie trasmesse da alimenti (368) – Batteri e virus (368) – I fattori di crescita microbica (369) – Le principali malattie di origine alimentare (369) – I parassiti (55) – La toxoplasmosi (376) – La trichinellosi (377) – L’ascaridiasi (377) – L’ossiuriasi (378) – L’anisakidosi (378) – Le muffe (379) – Le malattie da prioni (381) – L’encefalopatie da scrapie (381) – L’encefalopatia spongiforme bovina (381)

L’etichettatura ...............................................................

382

Aspetti grafici (383) – Indicazioni obbligatorie (384)

Le frodi alimentari.........................................................

391

Modalità di attuazione (392)

Le diverse tipologie di produzione............................. Il legame fresco-caldo (395) – Il legame refrigerato (395) – Il legame surgelato (396) – Il legame Cook-Chill (396) – La cottura sottovuoto (396)

VIII

338

Il Regolamento (CE) n. 178/2002 (339) – Il Pacchetto Igiene (339) – Il Regolamento (CE) n. 852/2004 (340) – Il Regolamento (CE) n. 853/2004 (340) – Gli altri regolamenti (340) – GHP, GMP e sistema HACCP (340)

La rintracciabilità.......................................................... L’autocontrollo e il sistema HACCP..........................

La qualità e la sicurezza alimentare

Contenuti digitali

La strategia europea per la sicurezza alimentare ..

394


00 Iniaziali I-XII BIS_Alimenti e alimentazione 29/03/15 20:32 Pagina IX

INDICE

La trasmissione per conduzione (425) – La trasmissione per convezione (425) – La trasmissione per irraggiamento (426)

MACROAREA 5

La conservazione e la cottura degli alimenti

Contenuti digitali

• I funghi: lieviti e muffe • Fattori ambientali e crescita microbica • La conservazione con il freddo • La conservazione con il calore • La termo resistenza • Il confezionamento asettico • L’attività dell’acqua (aW) • La conservazione mediante sottrazione di acqua • Le radiazioni elettromagnetiche • Il valore nutritivo degli alimenti irradiati

• • • • • • • • • • • • • •

Le trasformazioni indotte dai trattamenti termici

Metodi di affumicatura I conservanti chimici naturali Classificazione degli additivi I processi di trasformazione I prodotti alimentari ottenuti mediante fermentazione La reazione di Maillard: aspetti chimici La reazione di Maillard nei prodotti da forno I materiali 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

I composti potenzialmente pericolosi ....................... L’acrilammide (433) – Le ammine eterocicliche (HAs) (434) – Il furano (434) – Il 3-MCPD (434) Classificazione delle tecniche di cottura .................. Le cotture con acqua e al vapore (436) – Le cotture con sostanza grassa (436) – Le cotture per irraggiamento (437) – Le cotture miste (438) – Le cotture a bassa temperatura (438)

1. La conservazione degli alimenti 398

Le cause fisico-chimiche (399) – Le cause biologiche (399)

I metodi di conservazione ............................................

401

La conservazione con il freddo (403) – La conservazione con il calore (404) – La sottrazione di acqua (405) – L’irraggiamento (406) – L’affumicatura (406) – I conservanti chimici (407)

Gli additivi chimici.........................................................

435

L’alimentazione equilibrata

• La calorimetria diretta e indiretta • L’Indice di Massa Corporea (IMC) • Dalla Food Guide Pyramid al MyPlate • I modelli nutrizionali in Europa e nel mondo

• I modelli regionali • La Vegpyramid e le linee guida per vegetariani • Le regole dell’alimentazione macrobiotica • La dieta equilibrata: la dieta dell’adulto • Composizione del latte materno e di diversi tipi di latte • L’allattamento al seno • Il botulismo infantile • Curve di crescita e IMC • La piramide alimentare dell’anziano

1. Il bisogno di energia 408

La dose giornaliera ammissibile(DGA) (408) – Il quadro normativo (409)

Le modificazioni durante la lavorazione e la conservazione.......................................................... Le trasformazioni a carico dei nutrienti...................

433

MACROAREA 6

Contenuti digitali

Le alterazioni degli alimenti .......................................

426

I glucidi (427) – Le proteine (428) – I lipidi (429) – Il punto di fumo (430) – Le vitamine e i sali minerali (431) – La cottura e l’inattivazione di sostanze dannose (432)

La bioenergetica ............................................................ L’apporto energetico.....................................................

440 441

I valori calorici: fisico, fisiologico e netto (442)

Il dispendio energetico ................................................ 410 410

I lipidi (410) – L’idrolisi (o inacidimento) (411) – L’irrancidimento chetonico (411) – L’irrancidimento ossidativo (412) – I glucidi (413) – Le fermentazioni (413) – La gelatinizzazione e la retrogradazione dell’amido (415) – Le proteine e gli amminoacidi (416) – La denaturazione proteica (416) – Le modificazioni della catena laterale degli amminoacidi (417) – La reazione di Maillard (417) – La putrefazione (419)

443

Il metabolismo di base (444) – La termoregolazione (445) – La termogenesi indotta dalla dieta (446) – Il dispendio energetico per l’attività fisica (447) –La misura del dispendio energetico (447)

Il fabbisogno energetico ..............................................

448

Calcolo del fabbisogno energetico (448) – I LARN per l’energia (449) – La fascia di età 6-12 mesi (450) – L’età evolutiva (1-17 anni) (450) – L’età adulta (18-59 anni) (452) – L’età geriatrica (453)

Il bilancio energetico ...................................................

455

2. La cottura degli alimenti Gli effetti della cottura ....................................................

420

Gli effetti positivi (420) – Gli effetti negativi (421) – La temperatura di cottura (422) – I materiali e le forme degli utensili (423)

La trasmissione del calore ...............................................

424 IX


00 Iniaziali I-XII BIS_Alimenti e alimentazione 29/03/15 20:32 Pagina X

INDICE

Il peso corporeo .............................................................

455

La circonferenza addominale (456) – Il tipo morfologico (456)

La composizione corporea ..........................................

MACROAREA 7

Alimentazione e salute 458

Metodi di valutazione (459)

2. Principi di alimentazione equilibrata Le raccomandazioni nutrizionali................................ Gli standard nutrizionali..............................................

460 461

Contenuti digitali

466

• La nutrigenomica • Il consumo di latte e derivati e il cancro al seno • I radicali liberi

I LARN (IV Revisione, 2012-2014) (462) – Istruzioni per l’uso (462) – I LARN in nutrizione e dietetica (464)

Le linee guida alimentari.............................................. Obiettivi (467

Le Linee guida per una sana alimentazione italiana ............................................................................ I modelli grafici ..............................................................

467 474

La piramide alimentare italiana (476) – La doppia piramide (478)

Le tipologie dietetiche..................................................

1. Alimentazione e prevenzione Alimentazione: prevenzione e terapia ..............................

480

La dieta equilibrata (480) – La dieta mediterranea (482) – La composizione: alimenti e nutrienti (483) – La piramide della dieta mediterranea moderna (484) – Le diete vegetariane – Alimenti fondamentali (486) – Aspetti nutrizionali (486) – La dieta Kousmine (487) – La dieta macrobiotica (488) – Aspetti nutrizionali (488)

Attività fisica e salute...................................................

• La terapia dietetica delle complicanze della cirrosi • La disfagia • Altre forme di DCA • Il piano HACCP e la contaminazione da glutine • Le diete a consistenza modificata per disfagia • Tipologie di FAD diet • Il catering • Le mense aziendali

516

La dietetica (517) – La dietoterapia (518)

La relazione alimentazione-cancro............................

519

Il sovrappeso e obesità (520) – Alimenti e tumori (520) – Le sostanze ad azione cancerogena (251) – Le sostanze ad azione protettiva (521) – Le raccomandazioni nutrizionali (522)

L’alimentazione e le malattie cardiovascolari ........ 489

Gli effetti benefici (490) – I livelli e la frequenza (490)

524

I fattori di rischio cardiovascolare (524) – Le Linee guida per la prevenzione cardiovascolare (525) – Consigli dietetici (527)

L’alimentazione e l’invecchiamento ..........................

527

3. L’alimentazione in condizioni fisiologiche La dieta e lo stile di vita nelle diverse fasi della vita .......................................................................... L’età evolutiva................................................................

492 493

Le malnutrizioni.............................................................

503

Indicazioni nutrizionali (503) – Anziani fragili e malnutrizione (504)

La gravidanza..................................................................

505

Indicazioni nutrizionali (506) – I macronutrienti (506) – I sali minerali (505) – Le vitamine (508) – Consigli dietetici (508)

L’allattamento ................................................................

509 511

Consigli dietetici (511)

La dieta dello sportivo .................................................. Il fabbisogno energetico (512) – Il fabbisogno di nutrienti (513) – Consigli dietetici (514)

534

La sottonutrizione (534) – L’obesità (536) – Cause e classificazione (536) – Diagnosi (536) – Terapia dietetica (537)

Il diabete mellito............................................................

539

Forme cliniche (539) – Complicanze (540) – Terapia dietetica (540)

Le malattie cardiovascolari ........................................

512

Le dislipidemie ...............................................................

541

544

Le lipoproteine (544) – Terapia dietetica: indicazioni generali (545)

L’ipertensione arteriosa ..............................................

546

Cause (546) – Terapia dietetica (547)

La sindrome metabolica ...............................................

548

Terapia dietetica (549)

L’iperuricemia e la gotta .............................................. Terapia dietetica (550)

X

528

La placca aterosomica (541) – I fattori alimentari di prevenzione (542)

I sali minerali e le vitamine (510)

La menopausa .................................................................

Le reazioni avverse agli alimenti ............................... Le intolleranze alimentari (529) – Le allergie alimentari (533)

Il primo anno di vita (494) – Il latte materno (494) – Le formule per lattanti (496) – Il divezzamento (496) – L’età prescolare e scolare (498) – Sane abitudini a tutela della salute (499) – L’adolescenza (500) – Il sovrappeso e l’obesità (502)

L’anziano .........................................................................

2. Le malattie correlate all’alimentazione

550


00 Iniaziali I-XII BIS_Alimenti e alimentazione 29/03/15 20:32 Pagina XI

INDICE

Le malattie renali...........................................................

551

L’insufficienza renale cronica (551) – Terapia dietetica (552) – La calcolosi renale (552) – Terapia dietetica (552)

Le malattie del fegato e del pancreas ........................ Le malattie dell’apparato gastroenterico ................

554 558

MACROAREA 8

Alimentazione nella storia e nella cultura

Le malattie del colon (562)

Le malattie infiammatorie croniche intestinali (MICI).......................................................... Le malattie da malassorbimento ................................ L’osteoporosi ..................................................................

566 567 568

Prevenzione e terapia dietetica (568)

Le malattie metaboliche congenite ...........................

569

Il favismo (570) – La fenilchetonuria (570)

I disturbi del comportamento alimentare ................

571

Cause, diagnosi e terapia (572) – L’anoressia nervosa (573) – La bulimia nervosa (574) – Il Binge Eating Disorder (BED) (575)

3. I principali regimi dietetici La dieta ipocalorica ....................................................... La dieta iposodica ..........................................................

576 578

581

La dieta ipoproteica nell’insufficienza renale cronica (582) – La dieta ipoproteica nell’encefalopatia epatica (582)

La dieta ipercalorica ..................................................... La dieta per il diabete ...................................................

586

587

Alimenti vietati, ammessi e a rischio (588) – La contaminazione da glutine (590)

Dieta e fibre .................................................................... Le diete a consistenza modificata .............................. Le diete alla moda..........................................................

591 592 593

• •

Il Paleolitico superiore Il Mesolitico La cucina etrusca Le culture alimentari europee Le risorse enogastronomiche italiane • Storia della cucina cinese • La preparazione e la cottura

• • • •

Il cibo: bisogno fisiologico ed esperienza culturale........................................................................... La preistoria ...................................................................

594 595

610 611

Il Paleolitico: l’età della caccia e della raccolta (611) – Il Neolitico: la domesticazione di piante e animali (612) – Le età del Rame, del Bronzo e del Ferro (613)

614

Gli Egiziani (614) – La cucina mesopotamica (616) – I Fenici e i Punici (616) – I Punici (617)

618

La cucina greca (618) – La cucina romana (620) – I nuovi prodotti alimentari (621) – Apicio e il De re coquinaria (622) – La suddivisione dei pasti (623) – Il banchetto (623)

Il Medioevo......................................................................

625

Dal III al X secolo d.C. (625) – Dieta e stratificazione sociale (627) – Dall’XI al XX secolo d.C. (628) – Le differenze sociali (629)

Dal XV al XVIII secolo ...................................................

631

Le conseguenze dell’agricoltura di mercato (631) – La cucina rinascimentale (632)

Il Seicento e il Settecento............................................ Dal XIX secolo ad oggi ..................................................

4. La ristorazione collettiva La ristorazione collettiva: caratteristiche generali ........................................................................... La ristorazione scolastica ............................................

• • • • •

Il mondo classico............................................................

La dieta per l’ipercolesterolemia (586) – La dieta per l’ipertrigliceridemia (587)

La dieta per la celiachia................................................

L’antichità preclassica.................................................. 583 584

L’apporto di nutrienti (584) – La distribuzione giornaliera dei pasti (585)

La dieta e le dislipidemie..............................................

Contenuti digitali

1. L’alimentazione nella storia

La restrizione sodica (578) – Consigli pratici (579) – L’apporto calorico (579)

La dieta ipoproteica ......................................................

degli alimenti nella cucina cinese La cucina statunitense, messicana e brasiliana Le regole alimentari della Chiesa Ortodossa Disponibilità e accessibilità Educazione e auto-educazione alimentare La distribuzione dei pasti La tutela della tipicità Gli obiettivi del Protocollo di Milano Le alternative di consumo

633 635

Le industrie alimentari e i supermercati (635) – Gli “alimenti-servizio” (636) – I consumi alimentari (636) – La fame nel mondo (637)

Le diete speciali (598)

La ristorazione assistenziale ......................................

599

Indicazioni generali (599) – Suggerimenti operativi (600)

La ristorazione ospedaliera.........................................

605

Il dietetico ospedaliero (605) – Il vitto comune (606) – I menu per pazienti pediatrici (607) – Le diete standard (608)

XI


00 Iniaziali I-XII BIS_Alimenti e alimentazione 29/03/15 20:32 Pagina XII

INDICE

2. Culture alimentari e religioni Le culture alimentari ....................................................

638

L’Europa (639) – La cultura alimentare italiana (640)

La cucina cinese .............................................................

642

Il pasto tradizionale (642) – Gli ingredienti (643) – Gli alimenti preziosi e quelli assenti (644) – I pasti quotidiani (645)

La cucina indiana ...........................................................

646

Le carni e i prodotti lattiero-caseari (647) – I condimenti e le spezie (648)

La cucina giapponese ....................................................

649

Gli ingredienti (650) – La distribuzione dei pasti (651) – I contorni (652)

La cucina araba...............................................................

Il cibo e la religione ebraica ....................................... 653

La distribuzione dei pasti (654)

La cucina americana...................................................... Cibo e religione .............................................................. La sacralizzazione del cibo (656) – L’incontro con l’altro (657)

655 656

658

Le regole alimentari (658) – Gli animali puri e impuri (659) – I quadrupedi (659) – Gli animali acquatici (660) – Il divieto di carne e pesce insieme (660) – I volatili (660) – Insetti e altri animali (661) – La macellazione rituale (661) – Il divieto di consumo di carne e latte (662) – I prodotti industriali (663) – Gli alimenti non ebraici (663) – Le festività (664)

Il cibo e il Cristianesimo ..............................................

666

La religione cristiano-ortodossa (667) – Altre religioni cristiane (668)

Il cibo e la religione islamica.......................................

669

Alimenti vegetali e creature viventi (669) – Le creature acquatiche (669) – Le creature terrestri (670) – Gli uccelli (670) – La macellazione (671) – Gli alcolici (671) – Le deroghe (671) – L’educazione a tavola (671) – Il digiuno (672)

Il cibo e le religioni orientali.......................................

673

3. Alimentazione oggi e domani Il comportamento alimentare .....................................

674

Gli stimoli fondamentali del comportamento alimentare (675) – Le preferenze alimentari (676) – Industria alimentare e media (677)

Modelli e tendenze alimentari ....................................

677

Il recupero delle tradizioni (678) – Un nuovo regime alimentare (678) – L’alimentazione per la salute (679) – Il nuovo consumatore (680) – Un nuovo approccio (680)

Il futuro dell’alimentazione ........................................ Il Protocollo di Milano sull’Alimentazione e la Nutrizione (682) – Lo spreco alimentare (683)

XII

681


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MACROAREA

2 I nutrienti 1 I glucidi 2 I lipidi 3 Le proteine 4 L’acqua 5 I sali minerali 6 Le vitamine 7 I componenti minori della dieta 8 Il metabolismo


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1 I glucidi GENERALITÀ I glucidi sono i nutrienti reperibili in maggior quantità perché costituiscono una parte preponderante della struttura organica di tutti i vegetali. Rappresentano inoltre da sempre la principale fonte alimentare di energia di molte popolazioni essendo contenuti principalmente nei cereali. Anche se i glucidi costituiscono solo l’1% circa del corpo umano, essi ricoprono un ruolo fondamentale all’interno dell’organismo. Svolgono principalmente una funzione energetica, come fonte di energia immediatamente utilizzabile dall’organismo (con un rendimento di 4 kcal/g), alla quale associano funzioni strutturali o plastiche, soprattutto negli organismi vegetali e più raramente in quelli animali. 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). Per i glucidi non esiste una vera essenzialità perché, pur essendo una importante fonte di energia, possono essere sostituiti in questo ruolo dagli altri nutrienti. Si può parlare però di necessarietà, essendo indispensabili per garantire un corretto assetto metabolico. Infatti, una dieta che preveda un’assunzione troppo ridotta di glucidi porta all’accumulo di corpi chetonici e a un eccessivo catabolismo delle proteine tessutali. I glucidi sono detti anche zuccheri anche se questo termine non è corretto, in quanto il caratteristico sapore dolce che si attribuisce loro è comune solamente ad alcuni composti.

18

STRUTTURA Dal punto di vista chimico i glucidi (dai termini greci gleúkos e glykýs, cioè mosto e dolce) costituiscono una classe eterogenea di molecole costituite da carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O) con un rapporto di 1:2:1. Sono quindi composti ternari (in quanto formati da tre elementi chimici). Nella maggior parte dei glucidi, gli atomi di idrogeno e di ossigeno sono presenti nello stesso rapporto che presentano nella molecola dell’acqua, motivo per il quale i glucidi sono detti anche carboidrati o idrati di carbonio. La formula generale dei glucidi è Cn(H2O)n che può essere svolta nella forma CnH2nOn dove il valore di n varia da 3 a 7. I glucidi sono caratterizzati dalla presenza di gruppi funzionali ossidrili (–OH) con l’aggiunta di: • un gruppo aldeidico (–CHO) nei glucidi aldosi; • un gruppo chetonico (–CO) nei glucidi chetosi. I glucidi hanno la caratteristica di essere molecole chirali: possiedono infatti degli isomeri, cioè molecole simili che differiscono solo per la configurazione spaziale di alcuni atomi di carbonio. Le forme simili sono


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I glucidi

speculari e sono chiamate D o L. In natura sono presenti soprattutto le forme D, che costituiscono tutti i glucidi di interesse biologico. Le molecole dei glucidi hanno inoltre la capacità di richiudersi su se stesse, formando così unità cicliche, che sono assai comuni in natura. Tali unità si possono unire tra loro a formare molecole di varia complessità. La natura del legame tra le diverse unità è di fondamentale importanza per determinare se esso potrà essere scisso dagli enzimi del tratto digerente umano, che sono in grado di idrolizzare solo alcuni di essi.

Classificazione 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).

Glossario 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 i polimeri. Il polimero è infatti una macromolecola costituita da un gran numero di unità costitutive uguali o comunque simili, unite tra loro in sequenza mediante la ripetizione dello stesso legame.

Dal punto di vista nutrizionale, i glucidi possono essere suddivisi in due categorie: • glucidi disponibili quando sono digeriti e assorbiti nell’intestino tenue diventando in tal modo 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, passando indigeriti nell’intestino tenue, diventano substrati per il microbiota intestinale. Monosaccaridi e disaccaridi sono anche indicati come glucidi semplici, mentre oligosaccaridi e polisaccaridi costituiscono i glucidi complessi; in realtà, si tratta di termini che andrebbero abbandonati in quanto non rispecchiano il comportamento fisiologico delle diverse molecole.

UNITÀ 1


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MACROAREA 2

I NUTRIENTI

I MONOSACCARIDI I monosaccaridi sono formati da una sola unità e costituiscono l’unità di base degli altri glucidi: essi rappresentano quindi la grandezza minima di un glucide, in quanto non possono essere ulteriormente demoliti per idrolisi in un’unità minore. 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 isomeri (alfa) e (beta), a seconda che il gruppo –OH del carbonio 1 sia, rispettivamente, sotto o sopra il piano della molecola. In genere, i monosaccaridi sono classificati in base al numero di atomi di carbonio in essi contenuti, risultando distinti in: triosi per tre atomi, tetrosi per quattro, pentosi per cinque, esosi per sei e eptosi per sette.

Dal punto di vista biologico sono importanti: • 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), i quali, avendo una stessa formula bruta (C6H12O6) ma diversa formula di struttura, sono, fra di loro, isomeri. Il nutriente fondamentale di questa classe è però il glucosio, nel quale l’organismo è in grado di trasformare gli altri.

Glossario 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.

20


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UNITÀ 1

I glucidi

Glucosio

I

l glucosio rappresenta il monosaccaride più importante per l’organismo umano dal punto di vista nutrizionale ed energetico. Infatti, tutti i glucidi presenti negli alimenti sono assorbiti come monosaccaridi che sono successivamente trasformati in glucosio nel fegato. Il glucosio è introdotto quindi con i cibi sia come tale sia come costituente dei disaccaridi e dei glucidi complessi e reso disponibile per l’assorbimento con i processi digestivi. L’organismo umano è in grado inoltre di produrre glucosio nel fegato a partire dagli altri esosi (infatti, tutti i glucidi introdotti con l’alimentazione sono trasformati in glucosio) o dallo scheletro carbonioso di alcuni amminoacidi mediante uno specifico processo metabolico chiamato gluconeogenesi. Il glucosio è utilizzato dalle cellule a scopo energetico come energia prontamente disponibile: esistono infatti alcuni tessuti che utilizzano esclusivamente il glucosio per le loro necessità energetiche. Il glucosio è anche immagazzinato nel fegato e nei muscoli sotto forma del polisaccaride gli-

cogeno per essere utilizzato quando vi è la necessità, rappresentando perciò una fonte energetica di riserva. Una certa quantità di glucosio circola libera nel sangue: la sua concentrazione è definita glicemia. Il glucosio si trova principalmente in alimenti di origine vegetale (come frutta e miele), ma è presente anche in molti prodotti dell’industria alimentare, nei quali è utilizzato come dolcificante. H 1 O C 2

CH2OH

H

O

H

H

H

l fruttosio è assorbito più lentamente del glucosio e determina un incremento più moderato della glicemia; è principalmente trasformato in glucosio nel fegato. Se introdotto in quantità eccessive, può determinare diversi effetti indesiderati, come un aumento della concentrazione nel sangue di trigliceridi (ipertrigliceridemia) e di acido urico (iperuricemia), e può essere responsabile di danni al fegato. Inoltre, l’alta assunzione di fruttosio, dovuta ad un eccesso di bevande dolci e snack, è considerata uno dei possibili fattori responsabili dell’aumento di sovrappeso e obesità. Il fruttosio è presente soprattutto nella frutta, nel miele e in altri prodotti vegetali. È largamente utilizzato dall’industria alimentare per il suo alto potere dolcificante.

OH

1

OH

H

O

H

H

C

OH

5

H

C

OH

OH

OH

H

HO

H

6

H

CH2OH

OH

α-glucosio

H

OH

β-glucosio

glucosio

I

l 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

OH

O

2

CH2OH

H

C

CH2OH

OH

3

HO

O H

H

HO

C

H

HO

O H

OH

4

HO

H OH

2

CH2OH

1

C

H

CH2OH O

C

H

H

HO

OH

C

HO

Galattosio

I

CH2OH

CH2OH

OH

4

Fruttosio

CH2OH

C 3

C

H

5

H

C

OH

OH

H

H

H

6

H

OH

CH2OH

H

OH

3

O

HO

C

O

H

α-galattosio

galattosio

β-galattosio

4

H

H

HO OH

H

C

OH

5

H

C

OH

H

HO

H

CH2OH

6

OH

H

α-fruttosio

CH2OH fruttosio

OH

H

β-fruttosio

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MACROAREA 2

I NUTRIENTI

GLI OLIGOSACCARIDI Gli oligosaccaridi sono formati da due a dieci (secondo alcune classificazioni anche venti) 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. Comprendono raffinosio, stachiosio e verbascosio (presenti nei legumi), frutto-oligosaccaridi (FOS, reperibili in aglio, cipolla, cicoria), galatto-oligosaccaridi (GOS) e maltodestrine, derivate dalla scissione dell’amido. Di particolare rilevanza sono i disaccaridi, costituiti da due monosaccaridi uniti attraverso una reazione di condensazione con perdita di una molecola di acqua. La scissione di un disaccaride in monomeri avviene per idrolisi, ovvero per aggiunta di acqua. La reazione di sintesi dei disaccaridi può essere descritta come segue: 2 C6H12O6 → C12H22O11 + H2O dove C12H22O11 è la formula bruta dei disaccaridi.

Il legame che si forma fra le 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 ossidrili (gruppo –OH) sono sotto il piano della molecola, caratterizza glucidi che possono essere digeriti e utilizzati da tutti gli organismi animali in generale (essere umano incluso); • il legame b-glicosidico, nel quale i gruppi ossidrili si trovano invece su piani opposti della molecola (l’uno sotto e l’altro sopra), non è idrolizzabile dalla maggior parte degli organismi animali, che sono privi dell’enzima specifico. In generale tutti i disaccaridi sono solidi bianchi dall’aspetto cristallino, di sapore dolce, solubili in acqua. I più importanti disaccaridi alimentari sono il saccarosio, il maltosio e il lattosio.

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UNITÀ 1

I glucidi

Saccarosio

I

l 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) ma è utilizzato comunemente in quantità variabili in bevande e prodotti dolci.

CH2OH

CH2OH H

O H OH

H

O

H H

H

HO

O

HO H

CH2OH

OH

OH

H

Lattosio

I

l lattosio è lo zucchero animale, essendo 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, fondamentale per la produzione di yogurt e formaggi.

CH2OH

CH2OH

O

HO

OH

O

H

H O

H

H OH

H

H

H H

H

OH

OH

H

OH

Maltosio CH2OH

I

l 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 (orzo e altri cereali germinati). Si forma nell’intestino dalla scissione enzimatica dell’amido.

H

O H OH

H

H

H

O H OH

HO OH

H

H

O

H I mono- e disaccaridi polialcoli (eritritolo, sorbitolo, mannitolo, xilitolo, lattitolo) sono considerati glucidi non disponibili a limitato apporto energetico in quanto non sono digeriti dagli enzimi del tratto digestivo, ma sono metabolizzati dai batteri del colon. Detti anche polioli, sono strutturalmente simili agli zuccheri ma non presentano una funzione aldeidica chetonica e,

CH2OH

OH H

OH

di conseguenza, non sono propriamente dei glucidi; tuttavia sono considerati glucidi dalla legislazione europea. Sono presenti in piccola quantità nella frutta (sorbitolo) ma soprattutto in numerosi alimenti ipocalorici o acariogeni (come caramelle e gomme da masticare), nei quali sono usati in sostituzione degli zuccheri. Il loro valore calorico è di 2,4 kcal/g.


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MACROAREA 2

I NUTRIENTI

I POLISACCARIDI I polisaccaridi sono polimeri costituiti dall’unione mediante legami glicosidici di più unità monosaccaridiche, da venti-trenta fino a diverse migliaia. Se il monosaccaride costituente è sempre lo stesso si parla di omopolisaccaridi, mentre se il polimero si forma dalla condensazione di monosaccaridi (o loro derivati) di differente natura si parla di eteropolisaccaridi. In particolare, i polisaccaridi: • possono essere di origine animale e 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

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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.


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UNITÀ 1

I glucidi

Amido

L’

O

O O

O O O O

O O

O O

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

O

O O O

O O

O

O

O

O

O

O

O

O O O

O O

O

O

O

O

O

O

O

O O O O

O

O

O

O

O

O

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 costituiti da unità di glucosio legate con legami di tipo a-glicosidico. L’amilopectina è formata da un numero di molecole compreso tra 300 e 5.000 (ma può arrivare anche a 50.000) che si uniscono in una struttura ramificata. È insolubile, anche se è in grado di incorporare molecole d’acqua nella sua struttura. L’amilosio è lineare, è solubile in acqua calda e, rispetto all’amilopectina, è costituito da un minor numero di molecole (50-300), che assumono una forma spirale. Amidi di diversa origine botanica sono composti da amilopectine e amilosio in proporzioni variabili. La proporzione tra queste due forme determina le caratteristiche dell’amido modificando i tempi di digestione e assorbimento: tanto maggiore è la quantità di amilopectina, quanto più veloce è l’idrolisi della catena e l’assorbimento del glucosio che ne deriva, in quanto la ramificazione della molecola fornisce una maggiore superficie di attacco da parte degli enzimi digestivi. Nel complesso, l’amido è pressoché insolubile, solamente in acqua calda dà origine alla salda d’amido, una sostanza gelatinosa usata nell’industria come agente addensante. L’amido è la principale fonte di glucidi disponibili nell’alimentazione umana e rappresenta probabilmente il nutrimento più importante per l’organismo umano. Si trova principalmente nei cereali, nelle radici, nei tuberi e nei legumi. Sono pertanto alimenti ricchi di amido anche i diversi prodotti trasformati che da essi derivano quali pane, pasta, riso, polenta, cuscus, tapioca, biscotti, patate, fecola e farine. Per diverse ragioni una percentuale variabile di amido sfugge ai processi digestivi e può non essere assimilata: è definita amido resistente e classificata tra i glucidi non disponibili.

L’amilosio è costituito da molecole disposte a formare una spirale.

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MACROAREA 2

I NUTRIENTI

Glicogeno

I

l glicogeno è il polisaccaride di riserva dei tessuti animali (incluso l’uomo) formato da migliaia di molecole di glucosio; ha una struttura molto più ramificata dell’amilopectina. Il glicogeno si forma per polimerizzazione di molecole di glucosio attraverso la glicogenosintesi ed è accumulato nei muscoli e nel fegato. Un uomo di media corporatura che segue una dieta bilanciata accumula normalmente 350-450 g di glicogeno (di cui 2/3 nel muscolo e il rimanente 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 e, di conseguenza, non è più presente al momento del consumo della carne. Glossario Per polimerizzazione si intende il processo di addizione sequenziale di più monomeri che porta alla formazione di un polimero. Sono esempi di polimeri i polisaccaridi (costituiti dai monomeri monosaccaridi), le proteine (costituite dai monomeri amminoacidi) e gli acidi nucleici (costituiti dai monomeri nucleotidi).

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

Polisaccaridi strutturali

I

polisaccaridi strutturali sono prevalentemente di origine vegetale, anche se si possono trovare in quantità minore negli organismi animali, come nel caso della chitina degli artropodi (che forma l’esoscheletro di insetti e crostacei) e dei glicosamminoglicani (presenti nella matrice intercellulare dei vertebrati), tra i quali figura l’acido ialuronico. Sono anch’essi indigeribili e di valenza alimentare pressoché nulla. I polisaccaridi strutturali di origine vegetale, 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 un polisaccaride di origine vegetale, principale costituente delle cellule degli organismi vegetali. È una sostanza insolubile e di consistenza fibrosa, costituita da 26

molecole di glucosio unite da legami b-glicosidici. L’organismo umano non è provvisto degli enzimi necessari a scindere questi legami (le cellulasi): la cellulosa non può essere quindi digerita e non fornisce pertanto alcun apporto dal punto di vista energetico. Le pectine sono polimeri lineari degli acidi glucuronico e galatturonico che costituiscono la matrice che stabilizza le fibrille di cellulosa nei tessuti soffici, in particolare di frutti e germogli. Le emicellulose svolgono un ruolo analogo di “collante” nelle pareti cellulari dei tessuti parzialmente lignificati. Negli alimenti vegetali esistono centinaia di diverse emicellulose, distinguibili in base al tipo di monosaccaride costitutivo, al grado di ramificazione e alle caratteristiche dei legami glucidici. Nei cereali le principali emicellulose sono rappresentate dai beta-glucani e dagli arabinoxilani.


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I glucidi

UNITÀ 1

Polisaccaridi di riserva

I

polisaccaridi di riserva sono rappresentati dai glucomannani e dai galattomannani della gomma di guar, dagli xiloglucani della soia, dai galattani del lupino e dall’ inulina . Infine, esistono anche essudati vegetali costituiti da polisaccaridi non amidacei secreti dalle piante in risposta a traumi esterni, come la gomma arabica, la gomma adragante e la gomma mesquite, che sono largamente impiegate come additivi nell’industria alimentare per le loro caratteristiche addensanti. Infine, un polimero non polisaccaridico largamente presente nei tessuti vegetali e comunemente associato alla fibra alimentare è la lignina: si tratta di un polimero del fenilpropano presente soprattutto nei tessuti significati.

Glossario L’inulina è un polifruttano di riserva presente in grande quantità in alcuni vegetali a bulbo, come la cipolla e l’aglio, o in alcune radici edibili, come la cicoria e il topinambur.

Contenuti digitali

Gli additivi ad azione fisica Gli additivi ad azione fisica sono sostanze stabilizzanti che, in funzione della quantità utilizzata, assumono funzione addensante, gelificante o emulsionante. Tra quelli più usati, oltre alle fecole e alla farina, figurano la pectina e la gomma arabica.

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MACROAREA 2

I NUTRIENTI

FUNZIONI La funzione principale svolta dai glucidi nell’organismo umano è quella energetica: sono utilizzati infatti sia come fonte di energia di consumo immediato (glucosio) 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 corpi chetonici, che contribuiscono a fornire energia ma che tendono ad accumularsi, causando la chetosi e l’acidosi metabolica, che può portare fino al coma e alla morte. 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).

La funzione energetica La funzione energetica dei glucidi è svolta dal catabolismo del glucosio attraverso la glicolisi. Alcuni tessuti, in particolare il sistema nervoso, i globuli rossi e la midollare del rene sono strettamente gluco-dipendenti, cioè utilizzano esclusivamente glucosio come fonte energetica, e nell’organismo si verifica quindi un consumo obbligato di zuccheri. Anche altri organi e tessuti utilizzano glucosio, in particolare il muscolo scheletrico, soprattutto durante le attività muscolari particolarmente intense. 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 di glucosio necessaria per evitare la chetosi è di circa 50-100 g al giorno, mentre 130 g al giorno assicurano al cervello la quantità di glucosio necessaria per il suo funzionamento. Quando le cellule necessitano di energia, il glicogeno accumulato nei muscoli e nel fega28

to (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). Tuttavia, durante l’esercizio fisico prolungato o in caso di diete povere di glucidi, si ha un depauperamento delle scorte di glicogeno, fino ad una condizione di deplezione glucidica che rende impossibile mobilizzare glucosio. Con la riduzione delle scorte di glicogeno, la concentrazione nel sangue di glucosio si riduce con la comparsa di ipoglicemia (calo glicemico). Glossario Il termine deplezione è associato in alcuni linguaggi specialistici al significato di riduzione, diminuzione o perdita. In medicina indica infatti la diminuzione di un liquido o di un altro componente dell’organismo e la condizione che da essa deriva. Indica anche la diminuzione di un composto organico all’interno di un organo specifico (deplezione glucidica, del sodio, del potassio).

Il fegato idrolizza il glicogeno a glucosio

Il fegato immagazzina il glucosio in forma di glicogeno

Glicogensintesi

Glicogenolisi

Glucosio


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I glucidi

UNITÀ 1

La glicemia La glicemia è il valore della concentrazione di glucosio nel sangue. Nel soggetto sano a digiuno da almeno 10 ore si considerano normali valori di 70-100 mg/dl. La glicemia: • aumenta dopo i pasti fino a 130-160 mg/dl per il passaggio nel sangue del glucosio proveniente dalla digestione dei glucidi alimentari; • scende nei periodi di digiuno a valori più bassi (60-70 mg/dl). In particolare, con valori inferiori a 60 mg/dl si parla di ipoglicemia, caratterizzata da debolezza, fame e vertigini, mentre con valori superiori a 100 mg/dl si parla di iperglicemia. Valori di glicemia stabilmente elevati determinano conseguenze negative per la salute e definiscono situazioni di ridotta tolleranza al glucosio e di diabete mellito. Al contrario, una situazione di ipoglicemia con valori al di sotto di 40 mg/dl può essere responsabile di gravi danni, specialmente neurologici, fino al coma per valori molto bassi.

La regolazione della glicemia • Il glucosio circolante nel sangue deriva dal glucosio alimentare, dalla demolizione del glicogeno e dalla sintesi epatica a partire da precursori non glucidici (in particolare da alcuni aminoacidi) attraverso la neoglucogenesi. L’organismo mantiene il livello della glicemia all’interno dei valori normali attraver-

so un complesso sistema di meccanismi metabolici e neuro-ormonali anche nelle diverse situazioni fisiologiche del pasto e del digiuno sia breve, come quello notturno, sia prolungato. La regolazione della glicemia è basata principalmente sull’azione di due ormoni antagonisti prodotti dal pancreas: l’insulina e il glucagone. L’insulina, prodotta dalle cellule beta del pancreas in risposta all’innalzamento della glicemia che si verifica dopo un pasto e all’azione di ormoni gastrointestinali stimolati dalla presenza di nutrienti nell’intestino, ha un effetto ipoglicemizzante (cioè fa abbassare la glicemia): agisce sul fegato, sui muscoli e sul tessuto adiposo, favorendo Stato di salute

Glucosio

Glucosio immagazzinato (glicogeno) o usato dalle cellule

Insulina Livelli di glicemia nell norma (60-100 mg/100 ml)

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MACROAREA 2

I NUTRIENTI

l’utilizzazione del glucosio e la formazione di glicogeno epatico, così da determinare una riduzione della glicemia e il ritorno ai valori pre-prandiali. Quando invece i livelli di glicemia sono troppo bassi, come nell’intervallo tra i pasti o durante la notte, le cellule alfa del pancreas producono il glucagone che ha un effetto iperglicemizzante (cioè fa aumentare la glicemia). La deplezione glucidica innesca a livello epatico una serie di meccanismi fisiologici volti a riportare la glicemia ai livelli fisiologici: in particolare è attivata la neoglucogenesi, un processo metabolico che porta alla sintesi di glucosio a partire da scheletri carboniosi non glucidici utilizzando soprattutto amminoacidi (glucogenici) derivanti dal catabolismo proteico e trasferiti al fegato. Di conseguenza, in condizioni di scarsità di glucidi disponibili, si instaura un processo di demolizione delle proteine muscolari che è finalizzato a garantire la produzione di glucosio ma porta a una riduzione della massa magra muscolare. La neoglucogenesi avviene fisiologicamente nell’organismo specialmente durante le ore notturne perché le scorte di glicogeno presenti nel fegato non

consentono di garantire il livello glicemico durante le 12 ore di digiuno notturno. Un corretto apporto glucidico con la dieta è quindi fondamentale per il mantenimento del patrimonio proteico dell’organismo. Nel controllo della glicemia sono coinvolti anche l’adrenalina e la noradrenalina, i glucocorticoidi (cortisolo) prodotti dalle ghiandole surrenali e l’ormone della crescita (GH). Essi entrano in gioco per aumentare rapidamente la glicemia mobilizzando soprattutto le riserve di glicogeno epatico in particolari condizioni (stress, ipoglicemia per insufficiente apporto alimentare di glucidi, improvvisa richiesta di energia come in uno sforzo fisico intenso e prolungato). Il glicogeno epatico è fondamentale per assicurare l’ omeostasi glicemica.

Glossario Per omeostasi si intende la capacità degli organismi viventi di mantenere una condizione di equilibrio, al variare delle condizioni esterne. In particolare, l’omeostasi indica tutti quei processi che mantengono e/o riconducono l’organismo a una condizione di equilibrio globale (la regolazione della glicemia, la termoregolazione).

Pancreas Fegato Glucagone

Glucosio Vasi Glicogeno

Glucosio Vasi sanguigni

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I glucidi

UNITÀ 1

ASPETTI NUTRIZIONALI 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.

Il fabbisogno di glucidi 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%. La IV Revisione dei LARN (2012-2014) indica 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 gior-

naliero. 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%.

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MACROAREA 2

I NUTRIENTI

I glucidi e la salute 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 condiziona un apporto calorico scarso ed 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. Inoltre, un basso consumo di fibra alimentare è stato messo in relazione con un maggior rischio di tumori del colon-retto. La carie dentaria • È in rapporto con l’assunzione di glucidi anche la carie dentaria, che si verifica in presenza di una riduzione del pH del cavo orale causata dall’attività dei

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batteri della placca dentaria, che fermentano residui di glucidi di origine alimentare con produzione di acidi organici. Gli acidi così rilasciati determinano la demineralizzazione dello smalto e della dentina, con la creazione di cavità e fratture che, a loro volta, diventano siti di attività dei microrganismi della placca a causa dell’accumulo di batteri e substrati fermentescibili. L’insorgenza di questa patologia è favorita più dal consumo frequente (maggiore di 4 volte al giorno) che dalla quantità di zuccheri introdotti. I glucidi con effetto cariogeno sono i monosaccaridi e i disaccaridi (zuccheri addizionati ai cibi e zuccheri naturalmente presenti nel miele, nei succhi di frutta e negli sciroppi), così come i glucidi fermentabili (zuccheri liberi, polimeri del glucosio, oligosaccaridi e amidi molto raffinati, escludendo i polisaccaridi privi di amido e gli amidi grezzi). Anche gli amidi, per azione delle amilasi salivari, possono aumentare nel cavo orale la concentrazione di glucosio disponibile per la fermentazione operata dalla placca batterica. Alcuni polialcoli (come lo xilitolo), oltre a sostituire gli zuccheri fermentabili dai batteri, sembrano esercitare invece un’azione diretta rimineralizzante sullo smalto dentario.


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I glucidi

UNITÀ 1

LA FIBRA ALIMENTARE La fibra è costituita da un insieme di glucidi complessi non digeribili (e pertanto non disponibili) che costituiscono le cellule vegetali e che hanno in comune la peculiarità di non essere digeriti dagli enzimi del canale alimentare in quanto mancano gli enzimi specifici. Questi composti non sono assorbiti dall’intestino e, di conseguenza, sono eliminati dall’organismo. Pur avendo, per l’organismo umano, un valore energetico trascurabile o nullo, svolgono importanti funzioni fisiologiche e metaboliche nel lume intestinale con effetti positivi sulla salute che sono state messe in evidenza solo recentemente (gli studi scientifici a riguardo risalgono infatti agli anni Settanta del XX secolo). Rappresentano perciò una componente importante dell’alimentazione umana. Nella fibra alimentare si riconoscono due componenti: la fibra solubile e la fibra insolubile. Entrambe svolgono importantissime funzioni a carico dell’apparato digerente, regolandone le attività.

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

Oligofruttosio Oligoglucosio Oligogalattosio Inulina

Fibra alimentare totale

Solubili

Gomme Polisaccaridi non amilacei, sia strutturali

Mucillagini

sia non strutturali

Polisaccaridi da alghe Pectine Emicellulose Cellulosa

Solubili e insolubili Insolubili

Lignina

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I NUTRIENTI

LA FIBRA SOLUBILE L’indice glicemico 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 dalla flora batterica intestinale (con produzione di idrogeno, metano, anidride carbonica e soprattutto di acidi grassi a catena corta che possono essere rapidamente assorbiti dal colon), svolgendo un effetto prebiotico, cioè di stimolo selettivo di batteri utili per l’organismo. Grazie a

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. L’IG è definito come la velocità con la quale la glicemia aumenta in seguito all’assunzione di una porzione di alimento contenente 50 g di carboidrati disponibili.

questi processi di fermentazione è possibile mantenere un pH ottimale nell’intestino, che impedisce a microrganismi nocivi di svilupparsi e di produrre cataboliti tossici implicati nello sviluppo del cancro del colon. La fibra solubile si trova principalmente nella frutta, nella verdura e nei legumi.

Gli effetti della fibra solubile

Aumento della massa fecale Modulazione della glicemia e della insulinemia

Effetto prebiotico Fibra solubile Diluizione della densità energetica della dieta Riduzione dell’assorbimento del colesterolo Aumento dell’assorbimento del calcio

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Contenuti digitali


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I glucidi

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La fibra alimentare nell’apparato digerente

Fibra solubile

Fibra insolubile

Non digerita nell'intestino tenue

Non digerita nell'intestino tenue

Totalmente fermentata nel colon

Non fermentata nel colon

Non escreta

Escreta

La fibra insolubile

Aspetti nutrizionali

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, essa 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 e riduce il tempo di transito intestinale. Ha quindi 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 della sensazione di sazietà. Le fibre insolubili sono solo parzialmente fermentabili dalla flora batterica intestinale ma svolgono comunque una certa capacità prebiotica. La fibra insolubile si trova principalmente nei cereali, specialmente in quelli integrali.

Il consumo di fibra raccomandato per l’adulto è di circa 25-35 g al giorno. La IV Revisione dei LARN (2012-2014) ritiene 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), con l’obiettivo di consumare almeno 25 g di fibra al giorno anche in caso di apporti calorici inferiori a 2000 kcal. In età pediatrica è considerato adeguato e compatibile con un normale sviluppo corporeo una introduzione di fibra di 8,4 g/1000 kcal. La quantità di fibra consigliata nella dieta giornaliera è garantita con un consumo di cinque porzioni miste di frutta e ortaggi. È importante ricordare che è meno costoso e molto più salutare ingerire fibra da alimenti che ne sono naturalmente ricchi piuttosto che ricorrere agli integratori alimentari in quanto questi prodotti hanno spesso basse quantità di fibra e, per determinare un risultato significativo, dovrebbero essere consumati in grande quantità. Il modo più efficace è pertanto quello di adottare un’alimentazione ricca di frutta e 35


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I NUTRIENTI

ortaggi e preferire i cereali integrali a quelli raffinati. Poiché l’azione di molte fibre alimentari è strettamente legata all’acqua, è indispensabile che la loro assunzione sia sempre accompagnata da un’abbondante idratazione. Le patologie associate alla carenza di fibra nella dieta sono molte e comprendono: • malattie metaboliche (obesità, diabete, calcoli biliari); • malattie cardiovascolari (ipertensione, ischemia, infarto); • malattie del colon (stitichezza, diverticolosi, emorroidi, colon irritabile). L’assunzione di una grande quantità di fibra, soprattutto insolubile, può determinare una riduzione dell’assorbimento di sali minerali come ferro, magnesio, calcio, zinco, dovuta alla presenza in essa di acido fitico (una sostanza ad azione antinutrizionale). L’ingestione di fibra soprattutto solubile determina invece meteorismo e flatulenza in conseguenza della produzione di gas nel colon per effetto della fermentazione batterica. Il consumo di fibra è sconsigliato negli stati infiammatori acuti dell’intestino (diarrea, diverticolite, malattie infiammatorie intestinali).

Fonti alimentari Gli alimenti ricchi di fibra 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. Sono invece ricchi di fibra solubile gli agrumi, i carciofi, i legumi, le pesche e le albicocche. Infine, sono alimenti ricchi di fibra insolubile i prodotti integrali, la crusca di frumento, le insalate crude, la frutta secca, i legumi e le castagne. 36


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I glucidi

LA DIGESTIONE DEI GLUCIDI La digestione dei glucidi complessi inizia nella bocca ad opera dell’alfa-amilasi salivare (o ptialina), che scinde i polisaccaridi dell’amido cotto in catene più corte di oligosaccaridi (destrine) e in maltosio. Più accurata è la masticazione e la permanenza del cibo nel cavo orale, migliore sarà l’azione di questo enzima sull’amido. Nello stomaco l’alfa-amilasi salivare è inattivata dall’ambiente acido presente nella cavità gastrica e la digestione dei glucidi è interrotta, anche se il pH acido dello stomaco può contribuire alla digestione dell’amido. Quando il chimo arriva nel duodeno, gli oligosaccaridi e l’amido residuo sono scissi per azione dell’amilasi pancreatica nel disaccaride maltosio e nel trisaccaride maltotrioso. Il maltosio, il maltotrioso e gli altri disaccaridi introdotti con la dieta (saccarosio, lattosio) sono scissi in monosaccaridi (glucosio, fruttosio, lattosio) non nel lume intestinale ma sugli enterociti dei villi intestinali, dove sono presenti enzimi specifici per ogni disaccaride (maltasi, saccarasi, lattasi, isomaltasi). L’eventuale assenza o carenza congenita o acquisita di uno di questi enzimi determina la mancata digestione del relativo disaccaride, con la comparsa di fenomeni di intolleranza con vomito, diarrea, distensione intestinale: particolarmente diffusa è l’intolleranza al lattosio. I monosaccaridi invece non subiscono alcun processo digestivo e sono assorbiti senza modificazioni nel tratto intestinale. In parti-

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colare, essi sono assorbiti dai villi intestinali nel primo tratto del digiuno attraverso meccanismi: • 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 tre 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. La digestione dei glucidi

Cavità orale

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)

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