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  Ambiente Risorse Salute
2003
Novembre
 

Alimentazione

La cicoria rivela i suoi segreti

 I polisaccaridi che contiene costituiscono il filo conduttore delle ricerche condotte presso la Facoltà universitaria di Scienze agronomiche di Gembloux, in Belgio

 

 Presso l’Unità di chimica biologica industriale della Facoltà universitaria di Scienze agronomiche di Gembloux, diretta dal professore Michel Paquot,   giovani ricercatori del gruppo Applications/Recherche de base, fra cui Christelle Robert e Jean-Pol Chevalier, stanno conducendo delle ricerche sull’inulina e le pectine derivate dalle radici di cicoria, due polisaccaridi  interessanti per il consumatore perché fanno parte della grande famiglia delle fibre alimentari. L'indagine è rivolta a trovare strumenti idonei per definire la struttura di queste molecole e la relazione tra esse e le utilizzazioni possibili, che si tratti di reincorporarle in alcuni prodotti per arricchirli, per sfruttarne certe proprietà (gelificanti ad esempio) o anche per conferire strutture particolari.

Il Belgio, spiega Jean-Pol Chevalier, coltiva tradizionalmente la cicoria industriale (Cichorium intybus var sativum) in vista della sua utilizzazione come succedanea del caffè o semplicemente per mitigarne il gusto. Nell'arco di un decennio, questa coltura è passata da circa 2000 ettari del 1990 ai quasi 15 000 ettari del 2000, per la produzione di zucchero e di fibre d’inulina.

Il principale costituente della materia secca della radice di cicoria è l’inulina (dal 77 all'82%), un polisaccaride che gioca il medesimo ruolo del saccarosio nelle barbabietole. Vi si trovano anche degli oligofruttosi. Questi due gruppi appartengono alla famiglia dei poliossidi (zuccheri complessi). Sono costituiti da catene corte di fruttosio (parecchie decine di unità) che terminano con un glucosio. La radice della cicoria fresca contiene fino al 20% di carboidrati di riserva e dopo l'estrazione dell’inulina dalle radici di cicoria, rimangono le polpe in ragione di 4,5 kg di polpe secche per 100 kg di cicoria. Queste polpe contengono ancora delle sostanze insolubili, cioè emicellulose, cellulosa, lignina e pectine.

Warcoing Industrie è la società pioniera in questo settore. Gioca dal 1982 un ruolo importante nella selezione e nella messa a punto del processo di estrazione e trasformazione dell’inulina della cicoria. In seguito anche la Sucrerie tirlemontoise si è orientata verso questo prodotto. L’evoluzione dell’inulina in funzione di diversi parametri agronomici è stata anche oggetto di alcune indagini, come ad esempio le condizioni di coltura, il momento della raccolta e l’evoluzione in corso di stoccaggio.

Estrazione dell’inulina

Le radici raccolte, pulite e lavate vengono grattugiate grossolanamente. Le listarelle - o frammenti - così ottenute sono collocate in una torre di diffusione in contro corrente all’acqua calda. L’inulina, gli oligofruttosi e il fruttosio sono estratti per osmosi - trasferimento da una soluzione diluita verso una soluzione concentrata, attraverso una membrana detta a permeabilità selettiva. Dopo l'estrazione, le listarelle così pulite costituiscono le polpe.

La fase seguente consiste nel depurare il succo dei colloidi - particelle molto piccole in sospensione in un fluido - da minerali, aromi e coloranti nonché dagli ioni organici che vi si trovano. I colloidi si rimuovono mediante modificazione del pH delle soluzioni, seguita da filtrazione; l’eliminazione dei minerali si opera mediante passaggio delle soluzioni filtrate su scambiatori di ioni, mentre la sottrazione delle ultime tracce di coloranti, aromi e odori viene effettuata per assorbimento su carbone attivo. Il fruttosio è ottenuto mediante idrolisi completa dell’inulina, che può essere effettuata secondo diversi metodi e che permette di ottenere uno sciroppo con dosi di fruttosio dall’80 all’86%.

Dopo l'estrazione dell’inulina e la sua eventuale idrolisi in fruttosio, il sottoprodotto, costituito dalle polpe di cicoria, viene utilizzato per l’alimentazione animale. Queste polpe contengono ancora un composto con un potenziale d'impiego particolarmente interessante: le pectine.

L’inulina viene aggiunta in vari prodotti alimentari, quali yogurt, maionese, condimenti per l’insalata, cioccolata; il suo successo commerciale è dovuto al fatto che ha un gusto molto simile a quello delle sostanze grasse pur essendo un prodotto bassamente calorico

L'inulina è anche qualificata talvolta come prebiotico - sostanza che non viene digerita, né assorbita nell’intestino tenue e che permette di riequilibrare la flora intestinale - da non confondere coi probiotici che sono dei batteri utili all’organismo, come i lattobacilli e i bifidobatteri che hanno un effetto positivo a livello della salute. In altri termini, i prebiotici servono da alimentazione ai probiotici.

Le pectine

Questi polisaccaridi sono presenti nelle pareti cellulari di numerosi frutti e ortaggi dove, associati alla cellulosa, assicurano la coesione e la stabilità nei tessuti e nelle cellule; le loro proprietà di agenti gelificanti e stabilizzanti sono largamente sfruttate per la preparazione di un gran numero di prodotti alimentari e farmaceutici nonché di cosmetici. Attualmente le pectine utilizzate per queste molteplici applicazioni sono estratte da sottoprodotti provenienti da varie industrie. La struttura e la composizione delle pectine dipendono dalla loro origine - tipo di vegetale, natura genetica, stadio di crescita - e dal metodo della loro estrazione. La lista dei vegetali che contengono questi polisaccaridi è lunga ma, a livello commerciale, sono soprattutto sfruttate le pectine della mela e del limone.
Se per l’inulina il procedimento di estrazione è assai semplice, non è lo stesso per la pectina in quanto nell’estrarla si modificano le caratteristiche originarie del prodotto nella pianta. Esiste una tale relazione tra procedimento e prodotto, che sono necessari dei compromessi continui, spiega Christelle Robert, uno dei due ricercatori sopra nominati.
Per attuare la ricerca l’inulina prima e le pectine poi vengono estratte da diverse varietà di cicoria. Sono state raccolte delle cicorie dal mese di luglio fino a gennaio dell’anno successivo, per seguire l’evoluzione delle pectine nel corso del tempo.

Le pectine appartengono al gruppo chimico dei glucidi e sono principalmente utilizzate nell’industria alimentare per le loro proprietà gelificanti, addensanti, emulsionanti e stabilizzanti. Costituiscono i principali gelificanti delle marmellate e conferiscono una relogia appropriata alle preparazione dei frutti destinati ai prodotti lattieri o alla pasticceria; entrano anche nella composizione di bevande frizzanti, dolcetti, salse, etc.

Le pectine appartengono al gruppo chimico dei glucidi e sono principalmente utilizzate nell’industria alimentare per le loro proprietà gelificanti, addensanti, emulsionanti e stabilizzanti. Costituiscono i principali gelificanti delle marmellate e conferiscono una relogia appropriata alle preparazione dei frutti destinati ai prodotti lattieri o alla pasticceria; entrano anche nella composizione di bevande frizzanti, dolcetti, salse, etc.Per saperne di più sulle utilizzazioni, consultare:

http://www.cpkelco.com/pectin/index.html

L’applicazione delle pectine nella medicina umana è stata suggerita dai risultati di diversi studi epidemiologici che mettono in luce una relazione tra la deficienza di fibre alimentari nell’alimentazione e l’incidenza di varie malattie; tuttavia la prova formale delle proprietà terapeutiche e/o profilattiche delle pectine nei confronti di certe malattie, resta ancora incerta.

Il ruolo potenziale che le fibre alimentari pectiche giocherebbero nella prevenzione o nel trattamento di malattie come l’arteriosclerosi, le malattie cardiovascolari e il diabete, è stato considerato sulla base di studi epidemiologici che evidenziano differenze geografiche nell’incidenza di queste malattie in relazione con i tassi di fibre del regime alimentare. Le fibre appaiono sempre di più come inibitori della proliferazione di cellule implicate nella distruzione di metastasi. Inoltre, sembrano essere dotate d’attività immuno-modulatrice utilizzabile per il trattamento delle allergie, delle malattie auto-immune e dei rigetti dei trapianti.

I lavori in seno alla Facoltà, tiene a precisare il professore Paquot, sono condotti con un vivo spirito di gruppo che anima anche i collaboratori esterni. Nel caso in questione è stata sviluppata una rete vera e propria chiamata “rete polimeri vegetali” con ricercatori appartenenti al Centro di ricerca agronomica di Gembloux, all’università cattolica di Louvain e alla Facoltà universitaria Notre-Dame della Paix a Namur. Così, ad esempio, si sa da lungo tempo che l’inulina dipende dalle condizioni climatiche durante il periodo di coltivazione della cicoria: se si abbassa improvvisamente la temperatura, si costatano modificazioni importanti a livello delle molecole che divengono più piccole; questo può costituire un inconveniente per un certo numero d'applicazioni.
Per conoscere le ragioni di queste modificazioni, occorre risalire agli studi di base relativi alla genomica ed è interessante lavorare con laboratori che padroneggiano queste tecniche. Poiché i problemi di valorizzazione industriale coprono tutta una filiera, alcuni ricercatori della suddetta rete sono specialisti che indagano su tutto quello che, a monte, è inerente alla materia prima.

La forza del gruppo di ricerca, sottolineano i ricercatori di Gembloux, è la competenza acquisita nel procedere nelle due direzioni, l'analisi del processo e quella del prodotto, competenza indispensabile per accrescere il valore aggiunto delle produzioni agronomiche della regione vallone.

Dove si coltiva
La cicoria industriale è coltivata in zone di clima marittimo, dolce e umido, caratterizzato da giornate lunghe. Richiede di preferenza dei terreni limosi o sabbiosi o limosi-sabbiosi. I suoli pesanti sono da evitare.

E' molto sensibile alla vernalizzazione, trasformazione fisiologica dovuta al freddo, che conferisce alla pianta l'attitudine alla fioritura, la sua area d’estensione in Belgio si limita a la Hesbaye, al Tournaisis e alle Fiandre. E’ ugualmente coltivata nei Paesi-Bassi e nel Nord-Ovest della Francia ma la si ritrova anche nei climi più continentali, in Germania, Polonia e in Russia.

La resa potenziale della cicoria industriale è di 55 000 kg/ha con 15-18% d’inulina. Attualmente le rese si avvicinano a 40 - 45000 kg/ha con 15-17% d’inulina.

Glossario.

Oligofruttosio. Polimeri glucidici costituiti da corte catene d’inulina caratterizzate da gradi di polimerizzazione tra 3 e 10.

Fruttosio. Zucchero semplice, grezzo, identico al glucosio C6H12O6. E’ un edulcorante naturale che presenta un potere dolcificante una volta e mezza più elevato del saccarosio. E’ molto diffuso in natura, principalmente nei frutti.

Emicellulose. Polimeri glucidici ramificati la cui catena principale può essere formata da xilosio, galattosio, glucosio e mannosio (zuccheri semplici). Le emicellulose sono insolubili ed entrano nella costituzione della parete delle cellule vegetali. Questa fibra viene in parte degradata dagli enzimi della flora intestinale.

 Nota.
Le ricerche del gruppo sono sostenute dal Ministero dell’Agricoltura della Regione Vallone e anche dalla Direzione generale delle Tecnologie, della ricerca e dell’energia (Dgtre).

Per maggiori informazioni:  paul.devuyst@village.uunet.be

Fonte, Athena n. 193, da un articolo di Paul Devuyst

 

 

18/11/03