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CEREALI

Cereali, da Ceres, Cèrere, dea romana delle mèssi e dei campi, è un

termine usato per riferirsi ad alcuni prodotti agricoli di interesse

alimentare. Non è un termine botanico, ma letterario e storico: indica

tutte le «piante erbacee che producono frutti i quali, macinati, danno

farina da farne pane e altri cibi». Comprende perciò tutte le piante i cui

frutti o semi ricchi di amido sono usati dall'uomo per ricavarne polente,

minestre, pane, paste da cuocere. Non essendo un seme, la patata

(tubero), pur ricca d'amido, non è un cereale, mentre non solo frumento

e riso, ma anche orzo, segale, grano saraceno, quinoa e amaranto sono

cereali.

FRUMENTO

Il frumento corrisponde al genere Triticum, famiglia Poaceae

(o "graminacee"). È un cereale di antica coltura, originario

dell'area localizzata tra il Mar Mediterraneo, il Mar Nero e il

Mar Caspio, meglio conosciuta come Mezzaluna Fertile. Esso

cresce ovunque, tranne che nelle fasce tropicali. La pianta

produce infiorescenze in spighe composte. I frutti sono chicchi

e, se macinati, producono farina e semola. Il termine italiano

viene usato per indicare sia la pianta che i chicchi. Il ciclo

colturale è l’insieme di operazioni durante l’anno. Il terreno

viene lavorato fini ad una profondità di 25-30 cm. I semi

vengono

introdotti sul terreno a fine ottobre con varie

tecniche. Come si vede dalle foto si possono

utilizzare pratiche diverse: semina a spaglio con

compattazione a piedi nudi oppure a solchi

depositando alcuni semi in piccoli buchi. Il

frumento presenta delle radici fascicolate ricche

di peli radicali che preferiscono un terreno non

troppo sabbioso che trattenga sufficiente

umidità. Ottimi i terreni con limo e argilla che

mantengono acqua a sufficienza senza ristagno.

Il fusto è eretto, le foglie lanceolate con

nervature parallele. I fiori son piccoli con petali

a gruppi di 3 o multipli.

Figura 2 - L'espressione "Mezzaluna Fertile" fu coniata negli anni venti del XX secolo dall'archeologo James-Henry Breasted.

Figura 3 - Sopra semina a spaglio, sotto semina a solchi.

Figura 1 - Satua di Cerere ai giardini storici di Boboli a Firenze.

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ESPERIMENTO – Analisi granulometrica del suolo dell’orto della Piaget

Osserva i vari punti del suolo dell’orto

della scuola.

Effettua ipotesi sulla granulometria

della zona attiva, cioè lo strato a diretto

contatto con la parte radicale delle

piante. I sedimenti che si possono

trovare nel terreno sono, dal più

grossolano al più fine: ghiaia, sabbia,

limo, argilla. I terreni idonei per la

coltivazione sono quelli in cui c’è il

giusto equilibrio tra granuli di vario

diametro.

Esperimento: preleva ad una

profondità di almeno 10 cm vari

campioni di terreno e introducili con acqua in provette. Agitale e lasciale sedimentare

per qualche giorno.

Conclusione: Effettua con l’ausilio di un righello la misura degli strati di granuli

ottenuti. Sarà così possibile risalire alla composizione dello strato di terreno e

individuare la presenza di parti organiche (piccoli pezzetti di legno, foglie) che

galleggeranno in superficie.

UN PO’ DI MATEMATICA

I sedimenti mischiati nel terreno sono ghiaia, sabbia, limo e argilla e si sedimentano

nell’ordine elencato dal più peso al più leggero. Gli studenti della classe 1° E della Scuola

Media Piaget hanno effettuato un esperimento durante l’anno scolastico 2014-15 ed hanno

ottenuto i campioni nella figura 4. Misurando con un righello i vari strati, su un totale di 8 cm

di campione, hanno potuto appurare che mediamente lo strato di ghiaia era praticamente

assente, quello di sabbia misurava 3 cm, quello di limo 3 cm e quello di argilla 2 cm.

Trasforma i valori dell’altezza degli strati dei vari sedimenti da centimetri a millimetri.

Trasforma ora i valori in percentuale.

Ricordi cos’è la densità di un corpo? Essa è data dal rapporto tra la massa del corpo e

il volume da esso occupato. Essa si misura in g/cm3 o kg/dm3. Se la massa del

campione risulta 22 g e il suo volume 10 cm3 quanto misura la sua densità?

Come avrai notato i sedimenti disciolti in acqua si depositano sul fondo della provetta.

La densità dell’acqua sarà maggiore o minore di quella del sedimento?

Fai il rapporto aritmetico tra la densità del corpo di terra e quello dell’acqua. A quale

numero corrisponde?

Tale numero corrisponde ad un numero puro o ad un numero che indica la misura di

una grandezza fisica?

Figura 4 - Fasi di prelievo e analisi granulometrica del suolo effettuati da studenti della Piaget.

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APPROFONDIMENTO

L’altezza di una pianta di frumento cambia a seconda della varietà. Ti ricordi la differenza

tra la varietà e la specie? Cercala su internet e trascrivila qui.

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Indipendentemente dalla specie di frumento dopo alcuni mesi di sviluppo e maturazione sarà

possibile intravedere sulla parte sommitale della pianta i cariossidi, cioè il frutto che anche in

fase terminale non si aprirà per far uscire il

seme. Sarà necessario procedere in giugno

con la mietitura e la seguente battitura per

eliminare gli involucri che lo avvolgono.

Tra le specie di frumento ricordiamo il

grano tenero, il grano duro e il farro.

Il grano tenero (Triticum aestivum) è la

specie che, per il suo largo impiego nella panificazione e nella

produzione di paste alimentari fresche,

assume maggior importanza fra i cereali in

coltivazione oggi. La farina si produce dalla

macinazione dei chicchi. I frumenti teneri

comprendono diverse varietà ed hanno estensione colturale più

ampia rispetto ad altri frumenti per la loro buona resistenza al freddo.

I prodotti a base di frumento sono molto diffusi. Sono molto

utilizzate le farine ricavate dalla cariosside del grano tenero che

contiene una sostanza bianca e farinosa, detta amido, con cui si

producono pane e pasta. Farine panificabili ricavate dalla

lavorazione del grano tenero sono la FARINA 00, 0, 1, 2 e quella

INTEGRALE. I numeri accanto alla definizione "farina" stanno a

indicare il colore della farina dovuto o meno alla presenza di

impurità, ossia degli strati più superficiali della cariosside. Tali

impurità, però, non vanno considerate elemento sgradevole per il

nostro organismo in quanto contenenti carboidrati (fibre) che stimolano il corretto

funzionamento dell’intestino. La farina integrale contiene più impurità, cioè più fibre.

Il Grano duro (Triticum durum) per mezzo della battitura rilascia seme libero da paglie

che presenta caratteristiche vetrose e non farinose. Questo è dovuto alla particolare

composizione proteica del grano duro, che quindi dà prevalentemente semole e non farina. Le

proprietà delle proteine del grano duro fanno sì che le masse che si ottengono impastando le

semole con acqua sono particolarmente indicate per la produzione di paste. Le semole di

Triticum durum, rimacinate per ridurne la granulazione, possono essere utilizzate anche per

la produzione di pani tipici.

Figura 6 - Contadini che mietono. Illustrazione dal tacuinum sanitatis del secolo XV.

Figura 5 - Falcetto usato nel neolitico per la mietitura dei cereali.

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Il farro (Triticum dicoccum), noto anche come

farro medio, è un cereale parente stretto del grano.

È stata una delle prime otto culture rese coltivabili

grazie alla domesticazione del triticum dicoccoides

dalle prime comunità agricole dell'Olocene

(Neolitico preceramico) nella regione detta

Mezzaluna fertile dell'Asia occidentale, che

formarono la base dell'agricoltura nel Medio Oriente,

Nord Africa, e più tardi in Europa.

APPROFONDIMENTO – l’Olocene -

Colloca l’epoca geologica Olocene. A quando risale?

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Le prime menzioni di questo tipo di frumento si ritrovano

nella Bibbia. Era conosciuto e coltivato nell'antico Egitto.

Ezechiele lo usava come uno degli ingredienti per il suo pane

(Antico Testamento - Ezechiele 4:9). La farina di farro

costituiva anche la base della dieta delle popolazioni latine. Il

pane di farro veniva consumato congiuntamente dagli sposi

nel rito della cumfarreatio, la forma più solenne di

matrimonio dell'antica Roma.

Il farro conserva a fine trebbiatura l'involucro protettivo

(glumette), per cui necessita di una ulteriore fase di

lavorazione (denominata "sbramatura" o "brillatura"). Questo inconveniente, unito anche

alla bassa resa, lo ha reso nel tempo meno "popolare" del grano ed ha di fatto spinto il

coltivatore a rivolgersi verso colture più redditizie.

SEGALE

La segale (Secale cereale), nota anche come segala, è un

cereale diffuso nelle zone temperate. Sebbene compaia

già alla fine del paleolitico), essa non era significativa nel

periodo neolitico dell'Asia sud-occidentale e divenne

comune solo con la diffusione dell'agricoltura

nell'Europa settentrionale parecchi millenni dopo. La

segale

viene

usata

soprattutto in Europa centrale e orientale e in

Scandinavia per produrre pane e mangime

per animali. Il seme è caratterizzato da un

colore scuro. Le proprietà di cottura della

farina di segale sono sostanzialmente diverse

da quelle della farina di grano. Questo dipende principalmente dal fatto che nella pasta di

Figura 7 - Attività di battitura del farro per separare il chicco dall'involucro protettivo (glumette.)

Figura 10 - Fasi di liberazione dei semi di segale dal tegumento esterno (glumelle).

Figura 9 - Struttura interna del pane di segale e di pane di grano tenero. Si vede la differenza di porosità.

9Prendi intanto grano, orzo,

fave, lenticchie, miglio e spelta,

mettili in un recipiente e

fattene del pane: ne mangerai

durante tutti i giorni in cui tu

rimarrai disteso sul fianco, cioè

per trecentonovanta giorni.

Figura 8 - Antico Testamento, Ezechiele, capitolo 4, versetto 9.

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segale le molecole di glutine (una proteina collosa) non possono costruire alcuna struttura

collante per il trattenimento dei gas a causa della presenza di altre sostanze viscose che però

sono meno incisive del glutine del grano. I prodotti da forno a base di segale si distinguono,

contrariamente ai prodotti da forno a base di grano, per la pasta più scura, dura e aromatica.

Il pane di segale è costituito principalmente da amido ma la sua mollìca è più fitta e contiene

meno pori, pertanto è meno aerata rispetto al pane di frumento. Spesso si producono con la

farina di segale quindi pani multicereali. Tra i più grandi produttori di segala ricordiamo

Russia (4,4), Polonia (4,1) e Germania (3,8) che assieme hanno prodotto nel 2004 12 milioni

di tonnellate su un totale di 19,5 milioni.

UN PO’ DI MATEMATICA

Calcola la percentuale prodotta dalla Russia sul totale della produzione mondiale.

PROCEDIMENTO 4,4 : 19,5 = X : 100 x = 1005,19

4,4x

Calcola la percentuale prodotta dalla Polonia sul totale della produzione mondiale.

Calcola la percentuale prodotta dalla Germania sul totale della produzione mondiale.

Calcola la percentuale prodotta dai tre paesi sul totale della produzione mondiale.

Trasforma i milioni di tonnellate di segale prodotte in totale nel mondo nel 2004 in

kg. Esprimi il numero con la potenza di dieci,

Quale grandezza fisica si misura con il kilogrammo?

Quale strumento si usa per misurare tale grandezza?

ORZO

L’orzo comune (Hordeum vulgare) è tra le specie del genere Hordeum quella

economicamente più importante, cioè quella da cui si ricava l'orzo alimentare. Appartiene alla

famiglia delle graminacee e si tratta con molta probabilità del cereale che per primo è stato

coltivato dall'uomo in Mesopotamia nel 7.000 a.C. Nel 5000 a.C. l'orzo era diffuso in Europa

centrale e in Egitto, dove già nel 3000 a.C. avveniva la trasformazione in birra. Fino al XV

secolo era tra i cerali più diffusi per la panificazione.

APPROFONDIMENTO – La birra -

Qual è il procedimento che si utilizza per produrre la birra? Quale

fenomeno chimico sta alla base della sua preparazione?

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RISO

Il riso (Oryza sativa) è una pianta erbacea

annuale della famiglia delle graminacee.

L'Oryza sativa è coltivata su circa il 95% della

superficie mondiale. Le origini del riso non sono

certe. L’unica cosa che sappiamo per certo sulle

origini di questo alimento è che è nato in Asia,

precisamente in Cina, verso il VI millennio a.C.

Costituisce il cibo principale per circa la metà

della popolazione mondiale e viene coltivato in

quasi tutti i paesi del mondo. Prendiamo ad

esempio il riso per illustrare un tipica

classificazione scientifica con nomenclatura

binomiale. Ogni pianta, così come ogni animale,

possiede un nome che ne indica il genere e la

specie di appartenenza.

APPROFONDIMENTO

Ricordi qual è per un essere vivente la condizione di appartenenza ad una specie ?

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MAIS

Il mais (Zea mays) è una pianta erbacea annuale della famiglia delle Poaceae o graminacee.

È uno dei più importanti cereali, largamente coltivato sia nelle regioni tropicali sia in quelle

temperate, in quest'ultimo caso a ciclo primavera-estate. Il mais è la base alimentare

tradizionale delle popolazioni dell'America latina e di alcune regioni dell'Europa e del

Nordamerica. Nelle regioni temperate è principalmente destinato all'alimentazione degli

animali domestici, sotto forma di granella, farine o altri mangimi, anche se viene consumato

a chicci nelle insalate o per la sua farina che è alla base di polente. Molto apprezzati dai

ragazzi e non solo sono i pop corn, ottenuti versando e cuocendo i chicchi di mais in uno

strato d'olio dentro una padella coperta.

L'infiorescenza femminile, che porta le

cariossidi, si chiama correttamente

spiga, ma viene più spesso

impropriamente chiamata

"pannocchia”. Il mais viene seminato in

maggio ed i suoi frutti si raccolgono in

estate inoltrata.

I cereali sono un ottimo alimento

apportatore di carboidrati e quindi svolgono un’importante funzione di carattere

energetico. Contengono una bassa percentuale di lipidi ed una moderata concentrazione di

Figura 11 - Sopra crescita asimmetria delle piante per diversa esposizione a luce solare. A destra caratteristiche infiorescenze di mais a luglio.

Classificazione scientifica riso

Dominio Eukaryota

Regno Plantae

Divisione Magnoliophyta

Classe Liliopsida

Ordine Poales

Famiglia Poaceae

Sottofamiglia Ehrhartoideae

Tribù Oryzae

Genere Oryza

Specie O. sativa

Nomenclatura binomiale

Oryza sativa L.

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proteine che diminuisce, così come vitamine e sali minerali, con l’intensificazione della

lavorazione e della raffinazione del prodotto.

La tabella 1 riporta la composizione media del chicco di

cereale su 100 grammi di parte edibile (consumabile). Il

chicco è considerato intero con i suoi involucri protettivi,

pertanto nella sua totale potenzialità nutritiva prima che

l’uomo realizzi i suoi processi di lavorazione industriale.

Di seguito viene riportato anche il contenuto calorico

racchiuso in 100 grammi dei vari cereali. Dei principi

nutritivi sono indicati solo glucidi, lipidi e protidi in

quanto altre categorie di sostanze come acqua e sali

minerali non forniscono energia al corpo umano pur

essendo anch’essi fondamentali nel metabolismo. Negli

ultimi anni all’unità di misura dell’energia tradizionale,

la caloria, si è affiancata un’ altra unità di misura che la

sta sostituendo nel sistema di misurazione internazionale, il Joule. Una caloria è circa 4,2

Joule. Nelle etichette alimentari l’apporto calorico è misurato sia in Kcalorie che in KJoule.

Ricorda che 1 kilocaloria = 1000 calorie, mentre 1 KJ = 1000 J.

Si può notare come il riso ed il mais forniscano maggior energia, rispetto agli altri cereali

della tabella, a parità di quantità di alimento. Altro particolare degno di nota riguarda sempre

il riso che, nonostante sia integrale, contiene un basso apporto di fibre. La sua raffinazione

non può che determinare un ulteriore impoverimento.

Tabella 1 - Calorie e elementi nutrizionali (in grammi) dei cereali. I valori in grammi si

riferiscono a 100 grammi di parte edibile (consumabile). Dai chicchi è stato rimosso circa il

25 % di acqua per mantenere la conservazione del prodotto che poi è stato lasciato seccare.

Principi

nutritivi

Segale Grano

tenero

Farro Riso

integrale

Grano

duro

Mais

Proteine 10 15 15 8 14 9

Grassi 2 2 2 3 2 5

Carboidrati

di cui fibre

76 68 70 77 71 74

15 12 10 3 0 7

Energia (Kcal) 338 329 338 365 339 375

CALORIA Si dice caloria la quantità di

calore che si deve fornire ad un

grammo di acqua distillata posta

al livello del mare perché la sua

temperatura si innalzi da 14,5 a

15,5°C.

RICORDA

1 cal ≈ 4,2 J

1 Kcal ≈ 4,2 KJ

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UN PO’ DI MATEMATICA

Percentuali e frazioni

Calcola la percentuale di proteine presenti nel grano tenero sul totale delle sostanze

apportatrici di energia (carboidrati, proteine e grassi).

Calcola la percentuale di proteine presenti nel mais sul totale delle sostanze apportatrici

di energia (carboidrati, proteine e grassi).

Osserva la tabella: quale tra gli

alimenti pasta di grano duro e

polenta di mais da più proteine?

Qual è la differenza percentuale

tra le proteine del grano duro e

quelle del mais sul totale delle

sostanze apportatrici di energia

(carboidrati, proteine e grassi)?

Osserva la tabella: qual è il

rapporto aritmetico tra i grammi di fibra forniti dalla segale e quelli forniti dal riso? Si

tratta di un numero maggiore o minore di zero?

Osserva la tabella: qual è il rapporto aritmetico tra i

grammi di fibra forniti dal farro e quelli forniti dalla

segale? Si tratta di un numero maggiore o minore di zero?

Da che cosa si capisce se un rapporto tra due numeri da

come risultato un numero maggiore o minore di zero? E

quando è uguale a zero?

Nella segale su un totale di 76 grammi di carboidrati 15

sono fibre. Calcola il rapporto, il numero e la percentuale

corrispondente.

PROCEDIMENTO %202,076

15

Calcola il rapporto, il numero e la percentuale corrispondente alla concentrazione di

fibra nei carboidrati del grano tenero.

Calcola il rapporto, il numero e la percentuale corrispondente alla concentrazione di

fibra nei carboidrati del grano duro.

Calcola il rapporto, il numero e la percentuale corrispondente alla concentrazione di

fibra nei carboidrati del mais.

Areogrammi e proporzioni

100 grammi di grano tenero contengono 68 g di carboidrati, 15 g di proteine e 2 g di

grassi. Seguendo le indicazioni che di seguito verranno riportate cerca di

rappresentare con un diagramma a torta (areogramma) la sua composizione

nutrizionale.

Figura 12 - Alberto Sordi e Totò, due grandi attori italiani, non rinunciano alla pastasciutta, alimento base della dieta italiana.

Figura 13 - Il giornalista enogastronomico Edoardo Rastelli presenta la polenta in una trasmissione televisiva.

9

PROCEDIMENTO Effettua una proporzione per i

grammi di carboidrati:

g carboidrati : tot g alimento = x : 360

68: 85 = x : 360 X =68 ×360

85 = 288

x = 288° gradi, da riportare sul diagramma a torta

(rappresenta i 60 grammi di carboidrati)

Effettua lo stesso procedimento per le proteine e i grassi.

Disegna un cerchio e dividilo in 3 settori con l’aiuto del

goniometro, otterrai il grafico di figura 10. La somma dei

gradi corrispondenti ai tre nutrienti dovrebbe essere 360°.

Costruisci un areogramma per i nutrienti del riso

integrale.

Costruisci un areogramma per i nutrienti del

grano duro.

Costruisci un areogramma per i nutrienti del mais.

Diagramma a barre

Riporta su un sistema di assi cartesiani i dati

relativi ai valori dei carboidrati di tutti i cereali

della tabella 1. Inserisci sull’asse x le specie di

piante e sull’asse y le quantità in grammi. Otterrai

il grafico della figura 15.

Costruisci il diagramma a barre dei dati relativi

alla quantità di proteine (in grammi) nei cereali.

Costruisci il diagramma a barre dei dati relativi

alla quantità di grassi (in grammi) nei cereali.

Calcolo del valore energetico

Qual è l’apporto calorico espresso in kcal di 150 grammi di grano duro?

Qual è l’apporto calorico espresso in kJ di 1 etto di grano tenero?

0,2 kg di riso integrale forniscono un’energia di circa 2848 kj. Converti in kcal.

APPROFONDIMENTO – Le farine -

Quando vai al panificio puoi osservare che il pane non ha sempre lo stesso colore, la stessa

consistenza e lo stesso sapore. Infatti i semi di grano tenero possono essere macinati in vario

modo. Di seguito vengono riportati i valori nutrizionali delle farine con lavorazione sempre

crescente. La raffinazione determina un cambiamento nel colore della farina e dei principali

valori nutrizionali. La farina integrale è la meno lavorata, quella contraddistinta con il codice

00 è la più raffinata.

68

15

2

nutrienti su totale di 100 g del grano tenero

carboidrati proteine grassi

Figura 15 -

60

65

70

75

80

gram

mi

quantità di carboidrati in g nei cereali

Figura 15

Figura 14

10

Osserva la tabella e rispondi alle domande.

Tabella 2 - Farine di grano tenero a confronto. I valori sono

espressi in g vanno intesi su un totale di 100

Farina integrale Farina 0 Farina 00

Proteine 13 11 10

Grassi 2 1 1

Carboidrati

di cui fibre

72 74 76

11 2 2

Energia (Kcal) 340 363 366

Qual è la percentuale di proteine sul totale dei nutrienti nella farina integrale?

Qual è la percentuale di proteine sul totale dei nutrienti nella farina 00?

In quale tipo di farina è più alta la percentuale di proteine?

Qual è il tipo di farina con più alto apporto calorico?

Trasforma il valore espresso in Kcal in KJoule.

Qual è la percentuale di fibre sul totale dei carboidrati della farina integrale?

Calcola il rapporto, il numero e la percentuale corrispondente alla concentrazione di

fibra nei carboidrati della farina integrale.

Qual è la percentuale di fibre sul totale dei carboidrati della farina 00?

Calcola il rapporto, il numero e la percentuale corrispondente alla concentrazione di

fibra nei carboidrati della farina 00.

Qual è il rapporto aritmetico tra il contenuto in fibre della farina integrale e quello

della farina 0?

Il rapporto corrisponde ad un numero maggiore o minore di 1?