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Gruppi alimentari

Quali sono i gruppi alimentari?

In base alle loro caratteristiche di origine e di composizione si possono considerare i seguenti gruppi alimentari: cereali, legumi, ortaggi e frutta, carni e prodotti derivati, pesce, latte e derivati, uova, oli e grassi e bevande alcoliche.

La funzione principale dei gruppi alimentari e quindi degli alimenti che li compongono è quella di fornire energia all'organismo e i nutrienti necessari per le sue funzioni biologiche.

Oltre agli aspetti nutritivi, gli alimenti possono sono caratterizzati dalla presenza di tante sostanze in grado di esercitare effetti positivi o negativi. Ad esempio, tra le sostanze ad azione positiva, i terpeni presenti negli oli volatili essenziali di spezie o erbe aromatiche o i carotenoidi non precursori di vitamina A, potenzialmente attivi come antiossidanti solubili nei grassi, e una varietà di composti idrosolubili comprendenti polifenoli, antocianine e flavonoidi aventi anch'essi azione antiossidante.

D'altro canto costituenti con effetti negativi comprendono fattori antinutrizionali, cioè costituenti naturali aventi azioni indesiderabili come: inibitori enzimatici di proteasi o amilasi, composti chelanti i metalli (fitati, ossalati), composti chelanti le proteine (tannini). Inoltre, gli alimenti possono contenere anche composti tossici: glicoalcaloidi, glicosidi, cianogeni, tossine di diversa origine (da funghi, da pesci) o xenobitici.

Gli alimenti

Cereali e derivati

Frumento, riso, mais (insieme a orzo,segale e avena) sono tra i cereali più diffusi e utilizzati come fonti di energia e di nutrienti. Il contenuto proteico dei cereali varia dal 7% nel riso al 10% nel mais al 12% nel frumento.

Nel frumento le proteine per l'85% sono rappresentate dalle proteine di riserva gliadine e glutenine. Grazie a queste due proteine, all'aggiunta di acqua e all'azione meccanica (impastamento) si forma il glutine, quella proteina che conferisce proprietà elastiche in grado di intrappolare le molecole di gas che si producono durante il processo di lievitazione del pane.

Formazione del glutine

Fig. 1 Formazione del glutine.

Le altre frazioni proteiche sono costituite essenzialmente da proteine enzimatiche, albumine e globuline con una più bilanciata composizione in aminoacidi essenziali. Le proteine dei cereali hanno una modesta qualità nutrizionale, e sono caratterizzate da un basso contenuto in lisina (più accentuato nel frumento che nel riso e di triptofano nel mais).

Hanno una composizione in aminoacidi complementare a quelli dei legumi (sono cioè carenti in lisina e ricchi in aminoacidi solforati, l'opposto dei legumi) per cui l'abbinamento cereali-legumi permette di avere il completo apporto proteico. Non è un caso, che le preparazioni tradizionali di praticamente tutto il mondo, abbinino spesso un cereale (pasta, riso, pane..) e un legume (fagioli, ceci, lenticchie, ecc.). Nella tradizione gastronomica Italiana, l'esempio più emblematico, è la pasta e fagioli.

I cereali sono una ottima fonte di amido (mediamente 55% nel frumento, del 65% nel mais, del 70% nel riso). L'amido è costituito da due componenti: amilosio (di forma lineare) e amilopectina (di forma ramificata) legati tra loro tramite un legame α-glicosidico. Le caratteristiche chimico e chimico-fisiche dell'amido, sono specifiche (percentuale di amilosio, tendenza alla retrogradazione, temperatura di gelatinizzazione) per ogni cereale.

Amilosio e amilopectina

Fig. 2 Amilosio e amilopectina.

Nell'amido, in relazione alla sua disponibilità all'attacco delle amilasi, si possono distinguere tre frazioni, amido rapidamente digeribile, lentamente digeribile e amido-resistente (percentuale di amido che non è idrolizzata dalle amilasi); quest'ultima frazione è assimilabile alla fibra in quanto raggiunge inalterata il colon dove viene degradata ad opera della microflora.

La maggior parte della fibra è localizzata negli strati esterni delle cariossidi; la crusca di frumento è costituita per oltre il 40% da fibra, essenzialmente della frazione insolubile.

I lipidi, sono principalmente presenti nel germe e allontanati con la macinazione.

I cereali sono una buona fonte di vitamine del gruppo B, in particolare B1 e B2, niacina e vitamine B6, sono assenti la vitamina C e le vitamine liposolubili (ad eccezione dei carotenoidi nel mais giallo).

Legumi

Sono costituiti dai semi secchi della famiglia delle leguminose: fagioli, ceci, lenticchie, fave, piselli (i semi freschi e i baccelli, per il loro elevato contenuto in acqua, vengono considerati invece ortaggi).

Sono i prodotti vegetali a più alto contenuto proteico, circa il 20%, il doppio dei cereali, e quantità analoghe alla carne. La qualità proteica, basata sul contenuto in aminoacidi, è discreta, superiore a quella dei cereali, con le cui proteine si complementano.

L'amido, costituito per circa un terzo da amilosio e per due terzi da amilopectina, allo stato nativo è costituito essenzialmente da amido resistente; per la sua utilizzazione biologica è quindi indispensabile il trattamento termico. Dopo cottura l'amido dei legumi ha un indice glicemico inferiore a quello dei cereali e risulta pertanto di interessante utilizzo anche per le persone che possiedono un'alterata glicemia a digiuno.

I lipidi, presenti in discreta quantità solo nei ceci (circa un 6%), contengono un'alta percentuale di acidi grassi polinsaturi.

Il contenuto di fibra, notevolmente alto, è costituito da una discreta percentuale di frazione solubile, particolarmente alta nei fagioli.

I legumi sono importanti fonti di vitamine B1 e B2, niacina e di folati. Sono fonte anche di molti minerali come: ferro, zinco, calcio; è da ricordare che la presenza di acido fitico nei legumi, predispone ad un minor assorbimenti di questi minerali, perché si tendono a formare dei complessi insolubili che ne riducono l'utilizzazione biologica.

Verdura, ortaggi e frutta

- Verdura e ortaggi

Comprendono vegetali cui si consumano le foglie, le radici, le inflorescenze e i frutti. Le verdure e gli ortaggi contengono dall'80% al 95% di acqua, l'3% di proteine e lo 0,5% circa di lipidi.

Il contenuto in fibra, varia dal 1% al 5% e costituisce mediamente il 35% dell'apporto totale di fibra apportato tramite la dieta, ed è costituito dal per oltre il 20% dalla frazione solubile (pectine).

Le catene di pectine costituiscono la struttura responsabile della consistenza dei tessuti vegetali; la loro depolimerizzazione ad opera delle pectinesterasi porta, conseguenza di danni meccanici o dell'invecchiamento, alla perdita di turgore e all'ammollamento.

Verdure e ortaggi contengono elevate quantità di potassio, calcio e, in alcuni casi anche di ferro (spinaci); il loro assorbimento è condizionato dalla presenza di acidi organici come l'acido ossalico (che forma complessi insolubili; è il caso degli spinaci) o dell'acido citrico (che invece forma complessi solubili; è il caso delle brassicacee).

Sono importanti fonti di vitamina C, che può superare i 100 mg per 100 g di alimento; anche l'acido folico è molto presente nel mondo vegetale, idem per la vitamina K o come anche i carotenoidi.

Di particolare importanza è la presenza di composti fenolici responsabili del colore (tipo i carotenoidi), e di composti, quali derivati di acidi fenolici e di flavonoidi, anch'essi dotati di attività antiossidante.

- Frutta

La frutta fresca costituisce un gruppo di prodotti estremamente vasto per origine botanica e per caratteristiche morfologiche e sensoriali.

La loro composizione, analogamente a verdure e ortaggi, è caratterizzata da un elevato contenuto in acqua e da un modesto contenuto di proteine e lipidi; l'amido, con l'eccezione della banana, è assente e gli zuccheri sono costituiti da fruttosio, saccarosio e glucosio. Con la maturazione gli zuccheri aumentano e gli acidi organici diminuiscono.

Gli acidi organici, insieme agli oli essenziali e ai composti volatili, sono importanti fattori per il sapore, e i sali che formano con i minerali sono determinanti ai fini dell'utilizzazione biologica di questi ultimi.

La frutta è un ottima fonte di vitamina C (in particolare agrumi, kiwi, fragola) di tante altre molecole ad azione antiossidante.

Di senso completamente opposto in termini di nutrienti, è la frutta secca (noci, nocciole, pistacchi, mandorle..): infatti, è spesso associata al gruppo delle carni per l'elevato contenuto in proteine di discreta qualità, e per il buon contenuto in minerali.

Il nutriente più caratterizzante la frutta secca sono i lipidi di cui sono molto ricchi, in particolare, risultano costituiti da grassi polinsaturi. Anche il contenuto di tocoferoli è molto elevato, come protezione endogena contro le ossidazioni e quindi con effetto protettivo verso l'irrancidimento.

Carne e derivati

La carne è costituita dal tessuto muscolare di animali di diverse specie (bovina, suina, ovina, equina e avicola). Contengono mediamente il 20% di proteine di ottima qualità nutrizionale; hanno infatti un elevato contenuto in aminoacidi essenziali e una buona digeribilità.

La carne è importante  come fonte di vitamine del gruppo B: tiamina, riboflavina, niacina e vitamina B12, di cui la carne è l'unica fonte alimentare. Le vitamine liposolubili sono presenti in quantità molto basse.

La carne è importante come fonte di minerali con elevata biodisponibilità: ferro, zinco, rame, selenio. Particolarmente importante è il ferro, presente nella due specie chimiche: ferro eme, sotto forma di emoglobina e mioglobina e ferro non eme. Il rapporto tra queste due forme, varia nei vari tipi di carne.

- Carni trasformate e conservate

La carne conservata è presente come carne in scatola, costituita da tessuto muscolare con aggiunta di gelatina, o come estratti.

I salumi comprendono una vastissima gamma di prodotti derivanti tutti da carne suina, tranne la bresaola derivante da carne bovina. Sono costituiti da prodotti cotti (prosciutto cotto, mortadella..) o da prodotti crudi come i prosciutti, le lonze, la grandissima varietà di insaccati. In questi ultimi il processo di maturazione del prodotto avviene per fermentazione.

Mediamente contengono il 35-60% di acqua, il 25-30% di proteine e il 20-40% di grassi.

L'aggiunta di sale ha effetto conservante antimicrobico oltre che esaltante per il sapore. In alcune tipologie di prodotti, spesso è possibile ritrovare alcuni conservanti utili come antimicrobici e per mantenere il colore del prodotto, il cui profilo di sicurezza è fortemente dibattuto.

Prodotti della pesca

Comprendono pesci d'acqua dolce, salata, crostacei e molluschi. I pesci hanno una variabilità di composizione molto elevata anche nell'ambito della stessa specie.

Sono prodotti importanti come fonte di proteine (mediamente ne contengono il 20%) di elevata qualità: hanno infatti composizione in aminoacidi simili a quella della carne e spesso con una digeribilità più elevata.

Il contenuto in grassi è molto variabile; si possono avere pesci con contenuto anche inferiore all'1%; quelli con contenuto superiore al 14% vengono considerati grassi.

La composizione in acidi grassi è caratterizzata dalla presenza di acidi grassi polinsaturi a lunga catena, della serie n-3 (detta anche omega-3), in particolare C20:5, n-3 (EPA) e C22:6, n-3 (DHA), dei quali sono la principale fonte alimentare.

Anche il contenuto in fosfolipidi è elevato. Il contenuto in colesterolo è analogo a quello di carne e pollame (50-70 mg per 100 g tessuto muscolare).

Molluschi e crostacei hanno un basso contenuto in grassi, tra il 0,5% e 2,5%, con un contenuto in colesterolo che nei bivalvi è più basso della carne e nei crostacei più elevato raggiungendo nei gamberi 150 mg/100 g.

Sono mediamente una buona fonte di minerali, come ferro, zinco, rame; il calcio è in quantità modeste a meno che non vengano consumate anche le lische, come nei pesci di piccola taglia.

Latte e derivati

La composizione in nutrienti del latte, prodotto di secrezione delle ghiandole mammarie dei mammiferi, presenta notevoli differenze in relazione alla specie, essendo correlata alle esigenze fisiologiche del giovane mammifero.

Anche se diversi tipi latte possono essere utilizzati nell'alimentazione umana (come quello di pecora, capra, asina), generalmente quando si parla di latte ci si riferisce al latte vaccino.

La composizione del latte può variare in particolare per quanto riguarda la frazione lipidica, mentre il contenuto di lattosio e in minerali è più stabile, essendo responsabile dell'osmolalità del latte che è in equilibrio osmotico con il plasma sanguigno.

Le proteine (con contenuto medio del 3,2%) sono di elevata qualità biologica, costituite per l'80% da caseine e per il 20% da proteine del siero. Le caseine sono aggregate in micelle tenute insieme da ioni calcio, fosfato, citrato. Le caseine precipitano per acidificazione al pH 4,6 o per azione enzimatica (rennina o caglio); tale funzione è alla base della produzione dei formaggi.

Le proteine del siero sono prive di serine fosforilate, contengono numerosi ponti disolfuro, sono termolabili e quindi coagulano al calore. Per la presenza di cisteine hanno un valore biologico superiore alle caseine.

Lo zucchero presente nel latte, con un potere dolcificante inferiore a quello del saccarosio, è il lattosio, che è idrolizzato nei due costituenti monometrici dalla lattasi nell'intestino tenue.

I lipidi sono costituiti per il 96-98% da trigliceridi (presenti nel latte sotto forma di globuli). I fosfolipidi e il colesterolo si trovano nella membrana dei globuli e la loro quantità è quindi correlata al contenuto in grassi.

Tra le vitamine idrosolubili il latte è una buona fonte di riboflavina e, in quantità minore, di folati e di vitamina B12; la vitamina C è sufficiente per le esigenze del neonato.

Tra le vitamine liposolubili il latte è una buona fonte di retinolo e caroteni, questi ultimi notevolmente variabili in relazione al tipo di alimentazione degli animali; il latte contiene inoltre tocoferoli e vitamina D.

Tra i minerali, il calcio è di particolare interesse: presente in forma organica o inorganica. Nel primo caso il calcio è legato alle caseine, nel secondo, è sotto forma di fosfato o citrato.

- Derivati del latte

I latticini e i derivati del latte rappresentano una categoria alimentare estremamente ampia. Uno dei prodotti più rappresentativi è lo yogurt: un prodotto fermentato, che ha composizione e qualità nutrizionale analoghe a quelle del latte con la differenza di un ridotto contenuto in lattosio, conseguenza della parziale acidificazione ad acido lattico.

L'abbassamento del pH a 4-5 provoca la coagulazione delle caseine, determinando la tipica consistenza degli yogurt.

La presenza di particolari ceppi di lattobacilli è responsabile dell'aumentato effetto probiotico questi prodotti.

Nei formaggi, la concentrazione in nutrienti è generalmente correlata al grado di maturazione. La grande varietà di formaggi dipende dal tipo di latte di partenza, dalla speciale microflora responsabile dei processi di fermentazione e della maturazione.

Uova

Con il termine uovo si intende normalmente l'uovo di gallina, che non presenta significative differenze di composizione rispetto a quello di altre specie avicole, se non per quanto riguarda il peso.

L'uovo è un eccellente fonte di alcuni nutrienti (contiene tutti i nutrienti necessari per lo sviluppo dell'embrione) e possiede notevoli proprietà funzionali.

Le proteine dell'uovo, grazie al loro elevato contenuto di aminoacidi essenziali, in particolare solforati, possiedono il più alto valore biologico fra tutte le proteine alimentari, superiori anche a quello del latte materno.

Il contenuto di lipidi (che può variare molto in funzione della razza che della dieta) è costituito per il 65% da triacilgliceroli, per il 30% da fosfolipidi e per il 5% da colesterolo.

Tra gli acidi grassi, i saturi, i monoinsaturi e i polinsaturi sono presenti rispettivamente nella percentuale del 45, 36, 19%.

Il ferro  contenuto nell'uovo si trova essenzialmente legato stabilmente alla fosvitina (fosfoproteina del tuorlo), con un assorbimento molto basso.

L'uovo è inoltre una fonte di vitamine idrosolubili (in particolare del gruppo B e di folati); fanno eccezione la tiamina e la niacina e la vitamina C.

Oli e grassi

Oltre il 90% dei grassi alimentari è sotto forma di triacilgliceroli; il rimanente è costituito principalmente da fosfolipidi e da minime quantità di colesterolo e altri steroli.

La distinzione tra oli e grassi è basata sul loro punto di fusione; gli oli sono liquidi a temperatura ambiente mentre i grassi sono solidi (per ulteriori info: differenza tra oli e grassi).

Tra gli acidi grassi di particolare importanza, perché essenziali, sono l'acido linoleico (C18:2 n-6) e l'α-linolenico (C18:3 n-3) per il loro ruolo nelle membrane cellulari e perché precursori per la sintesi delle prostaglandine e di altri eicosanoidi; da questi due precursori, attraverso processi di allungamento e desaturazione, derivano l'acido arachidonico (C20:4 n-6) e il docosaesaenoico (C22:6 n-3), precursori delle due famiglie di prostaglandine.

La maggioranza degli acidi grassi insaturi naturalmente presente negli alimenti è nella configurazione cis. La formazione di acidi trans avviene nel rumine di mammiferi tramite un processo di idrogenazione degli acidi grassi insaturi della dieta per azione dell'idrogeno prodotto durante la fermentazione batterica.

Anche durante il processo di idrogenazione industriale, si formano acidi grassi tipo trans anche se rispetto a quelli naturalmente formati nel rumine, questi hanno effetti molto nocivi sulla salute umana.

Bevande alcoliche

Comprendono prodotti ottenuti per fermentazione alcolica (birra e vino), per fermentazione e successiva distillazione (vodka, whisky, grappa..), per miscelazione di alcool, zucchero e aromi vari. Il loro apporto di energia dipende dal contenuto alcolico e dal contenuto in zuccheri.

La birra, contiene vitamine del gruppo B e alcuni minerali, il vino modeste quantità di ferro. Il vino, in particolare il vino rosso, e a un livello molto inferiore la birra contengono composti fenolici responsabili delle caratteristiche organolettiche e dotati di attività antiossidante.

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