Il cioccolato: antico peccato di gola o potenziale nuovo ... · Questa bevanda veniva chiamata...

Michela Bettoni

Il cioccolato: antico peccato di gola o potenziale nuovo farmaco?

Tutte le verità di questo criticato e alla stesso tempo amato afrodisiaco svizzero.

Michela Bettoni

Classe 4J

Anno scolastico 2012/2013

Liceo Cantonale Lugano 1

Lavoro di maturità in chimica: "Chemistry and business"

Docente responsabile: Paolo A. Morini

Fig. 1

Michela Bettoni

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INDICE .................................................................................................................................................. 1

0. RIASSUNTO .......................................................................................................................................... 4

1. INTRODUZIONE .................................................................................................................................... 5

1.1. SCOPO DEL LAVORO DI MATURITÀ ........................................................................................... 5

1.2. LE ORIGINI DEL CACAO ............................................................................................................. 6

1.3. L'ALBERO DEL CACAO ............................................................................................................... 7

1.4. LA STORIA SVIZZERA DEL CIOCCOLATO ..................................................................................... 8

2. COMPOSIZIONE DEL CIOCCOLATO ....................................................................................................... 9

2.1. I COMPONENTI DEL CIOCCOLATO ............................................................................................. 9

2.2. I DUE DIFFERENTI METABOLISMI DEI VEGETALI E I LORO PRODOTTI ....................................... 11

2.3. I GLUCIDI ................................................................................................................................ 12

2.3.1. MONOSACCARIDI ................................................................................................................. 12

2.3.2. OLIGOSACCARIDI ................................................................................................................. 13

2.3.3. POLISACCARIDI .................................................................................................................... 13

2.3.4. LO ZUCCHERO NEL CIOCCOLATO .......................................................................................... 13

2.4. I LIPIDI .................................................................................................................................... 14

2.4.1. TRIGLICERIDI ........................................................................................................................ 14

2.4.2. FOSFOLIPIDI ......................................................................................................................... 15

2.4.3. SFINGOLIPIDI ....................................................................................................................... 15

2.4.4. CERE .................................................................................................................................... 15

2.4.5. TERPENI ............................................................................................................................... 15

2.4.6. STEROLI ............................................................................................................................... 16

2.4.7. I LIPIDI NEL CIOCCOLATO ..................................................................................................... 16

2.5. LE PROTEINE .......................................................................................................................... 17

2.5.1. LE MOLTEPLICI FUNZIONI DELLE PROTEINE .......................................................................... 18

2.5.2. LE PROTEINE ALIMENTARI.................................................................................................... 18

2.6. IL TRIPTOFANO ....................................................................................................................... 20

2.6.1. LA SINTESI DELLA SEROTONINA ........................................................................................... 21

2.6.2. LA SINTESI DELLA MELATONINA ........................................................................................... 22

2.6.3. LA SINTESI DELLA NIACINA ................................................................................................... 23

2.7. I POLIFENOLI .......................................................................................................................... 24

2.7.1. LA CATECHINA ..................................................................................................................... 25

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2.7.2. I TANNINI ............................................................................................................................. 26

2.8. LA TEOBROMINA .................................................................................................................... 27

3. EFFETTI DEL CIOCCOLATO SULL'ORGANISMO UMANO ...................................................................... 30

3.1. L' EFFETTO ANTIDEPRESSIVO .................................................................................................. 30

3.2. IL POTERE ANTIOSSIDANTE ..................................................................................................... 30

3.3. L'EFFETTO PREVENTIVO SULLE MALATTIE CARDIOVASCOLARI ................................................ 31

3.4. IL POTENZIAMENTO DELLE PRESTAZIONI COGNITIVE .............................................................. 32

3.5. IL POTERE ANTIINFIAMMATORIO ........................................................................................... 32

3.6. LA RESISTENZA ALL'INSULINA ................................................................................................. 32

3.7. GLI EFFETTI POSITIVI DURANTE LA GRAVIDANZA .................................................................... 33

3.8. L'EFFETTO INIBITORE SULLO STIMOLO DELLA TOSSE ............................................................... 33

3.9. L'EFFETTO EUFORICO E LA SENSAZIONE DI BENESSERE .......................................................... 34

3.10. LA RIDUZIONE DELLA MASSA CORPOREA ................................................................................ 35

3.11 LE PROPRIETÀ ANTIDIARROICHE ............................................................................................. 35

3.12. L'ININFLUENZA DEL CIOCCOLATO SULL'ACNE GIOVANILE ........................................................ 35

3.13. L'EFFETTO NEGATIVO SUGLI ANIMALI..................................................................................... 35

4. I PROCESSI CHIMICI E MECCANICI DELLA PRODUZIONE DEL CIOCCOLATO ........................................ 37

4.1. DAL CACAO AL CIOCCOLATO ................................................................................................... 37

4.1.1. LA FERMENTAZIONE ............................................................................................................ 37

4.1.2. L'ESSICCAZIONE ................................................................................................................... 38

4.1.3. LA PULITURA........................................................................................................................ 39

4.1.4. LA TOSTATURA .................................................................................................................... 39

4.1.5. LA MACINATURA ................................................................................................................. 40

4.1.6. LA MISCELATURA ................................................................................................................. 41

4.1.7. LA CALANDRATURA ............................................................................................................. 41

4.1.8. IL CONCAGGIO ..................................................................................................................... 42

4.1.9. LA PRECRISTALLIZZAZIONE O TEMPRAGGIO ......................................................................... 42

4.1.10. IL MODELLAGGIO ................................................................................................................. 42

5. VISITA ALLA FABBRICA "CHOCOLAT STELLA" E INTERVISTA ALLA SUA DIRETTRICE ........................... 45

5.1. LA VSITA DELLA FABBRICA ...................................................................................................... 45

5.2. DELUCIDAZIONI FORNITEMI DALLA DIRETTRICE DR. ALBERTI, IN MERITO AL "BUSINESS" DEL CIOCCOLATO TICINESE E NON SOLO ....................................................................................... 47

6. PARTE SPERIMENTALE ....................................................................................................................... 49

6.1. INTRODUZIONE ...................................................................................................................... 49

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6.2. MATERIALE D' ANALISI ........................................................................................................... 49

6.3. LA STRUMENTAZIONE ANALITICA ........................................................................................... 50

6.3.1. L'ESTRATTORE SOXHLET ....................................................................................................... 50

6.3.2. L'EVAPORATORE ROTANTE .................................................................................................. 52

6.3.3. IL GASCROMATOGRAFO CON RIVELATORE A SPETTROMETRIA DI MASSA (GC-MS) ............... 53

6.4. METODO DI ESTRAZIONE CON L' ESTRATTORE SOXHLET E L'EVAPORAZIONE DEL SOLVENTE MEDIANTE EVAPORATORE ROTANTE ...................................................................................... 55

6.4.1. STRUMENTI E UTENSILI ........................................................................................................ 55

6.4.2. REAGENTI ............................................................................................................................ 55

6.4.3. PROCEDIMENTO .................................................................................................................. 55

6.4.4. RISULTATI ED ELABORAZIONE DEI DATI ................................................................................ 60

6.4.5 OSSERVAZIONI ..................................................................................................................... 62

6.4.6. CONCLUSIONI ........................................................................................................................... 62

6.5. METODO DI ANALISI PER LA DETERMINAZIONE DELLA TEOBROMINA ..................................... 63

6.5.1 STRUMENTI E UTENSILI ........................................................................................................ 63

6.5.2. PROCEDIMENTO E METODI DI ANALISI................................................................................. 63

6.5.3. RISULTATI ED ELABORAZIONI DEI DATI ................................................................................. 65

6.5.3. OSSERVAZIONI ..................................................................................................................... 67

6.5.4. CONCLUSIONI ...................................................................................................................... 67

7. CONCLUSIONI E PROSPETTIVE FUTURE .............................................................................................. 68

8. BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................... 70

9. RINGRAZIAMENTI .............................................................................................................................. 73

10. ALLEGATI ........................................................................................................................................... 74

10.1.1 FOTO RIGUARDANTI LA VISITA ALLA FABBRICA DI CIOCCOLATO "CHOCOLAT STELLA" .......... 74

10.2. AGGIUNTE ALLA PARTE SPERIMENTALE .................................................................................. 77

10.2.1 SPECIFICHE SULLE TAVOLETTE DI CIOCCOLATO SU CUI SI È BASATA L'ANALISI ...................... 77

10.2.2. METODO UTILIZZATO PER L'ANALISI CON GC-MS ................................................................. 79

10.2.3. RISULTATI OTTENUTI CON GC-MS ........................................................................................ 82

10.2.4. FOTO AGGIUNTIVE ALLA PARTE SPERIMENTALE ................................................................... 96

10.3. LEGGI SULLE DERRATE ALIMENTARI IN SVIZZERA .................................................................. 101

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0. RIASSUNTO

Fin dai tempi dei Maya prima e degli Aztechi poi, il cacao era considerato un alimento straordinario, prezioso, molto nutriente, corroborante e dotato di effetti terapeutici e afrodisiaci. Quando il cacao venne introdotto in Europa, si ricercarono vari modi per assaporarlo, ma il culmine del piacere organolettico e l'apice del suo uso fu raggiunto con la creazione del cioccolato. In esso oltre a ritrovare l'aroma delle fave di cacao è possibile riscontrarvi alcune delle sue pro-prietà terapeutiche.

In questo mio lavoro ho cercato di studiare i diversi componenti del cioccolato, in stretta relazione con le loro proprietà terapeutiche. Ho pure cercato di raccogliere quante più possibili informazioni, mediante la lettura di ricerche e studi svolti in questo ambito, al fine di crearmi un'ampia idea in modo da poter poi stilare una sintesi, il più possibile completa e precisa, sugli effetti che il cioccolato ha sul corpo umano.

I principali sono: l'effetto antidepressivo grazie alla presenza di triptofano, polifenoli e cannabinoidi, l'effetto antiossidante dovuto ai polifenoli, l'effetto vasodilatatore e cardiotonico prodotto dalla teobromina e dai polifenoli e l'effetto antidiarroico derivato dai tannini.

Grazie alla disponibilità della fabbrica di cioccolato "Chocolat Stella SA" ho potuto seguire personalmente i processi di fabbricazione industriale degli articoli cioccolatieri e sono venuta a conoscenza delle accurate analisi eseguite sui diversi prodotti. Spinta dalla curiosità personale ho pensato di verificare mediante degli esperimenti in laboratorio (Soxhlet e GC-MS) se i valori riportati sulle tavolette di cioccolato corrispondessero a quanto indicato. In particolare ho ricercato la quantità di grassi e la percentuale di teobromina, l'alcaloide presente nel cacao. I valori riguardanti i grassi riportati sul retro delle tavolette sono corretti, i valori da me riscontrati si discostano solo minimamente da questi.

Utilizzando il GC-MS (gascromatografo con rilevatore a spettrometria di massa) ho rilevato la presenza della teobromina nel cioccolato.

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1 INTRODUZIONE

1.1. SCOPO DEL LAVORO DI MATURITÀ

Sarà forse a causa delle decantate fabbriche di cioccolato, o delle altresì imponenti ditte farmaceutiche, caratteristiche della Svizzera, o per la fama mondiale di cui gode la nostra nazione sia in campo farmaceutico che cioccolatiero, ad indurre il classico turista a ricadere nel "clichè" tipicamente svizzero che designa la nostra patria come un'enorme industria di cioccolato e farmaci. È inoltre nell'idea comune pensare a un farmaco come a un "salva vita", e al cioccolato come a un goloso peccato da concedersi solo ogni tanto perché dannoso alla salute. Ma possiamo accettare questa affermazione come vera? Penso siano ormai conosciuti e accessibili a tutti, gli svariati effetti positivi e negativi, di quasi ogni singolo farmaco, ma quelli del cioccolato quali sono? Diverse sono le idee e le dicerie che vengono attribuite a questo amato dolce svizzero, c'è chi afferma che eserciti un potere sulla psiche, c'è chi incolpa il suo gusto così unico di essere una tentazione irresistibile, e c'é chi afferma che possegga proprietà terapeutiche già conosciute dai tempi antichi. Con il mio lavoro di maturità ho cercato verificare e di creare un ordine tra queste idee controverse. Sono giunta alla conclusione che purtroppo, non tutti conoscono le straordinarie proprietà che un singolo quadretto di cioccolato racchiude, grazie a pochi componenti presenti in esso quali l'amminoacido triptofano, alcuni polifenoli e la teobromina. Infatti L-triptofano comportandosi da precursore della serotonina, conferirebbe al cioccolato un effetto antidepressivo. I polifenoli (quali chatechine e epicatechine) sarebbero responsabili del potere antiossidante, antiinfiammatorio, ma anche della prevenzione di alcune malattie cardiovascolari, di migliori prestazioni cognitive e di altri effetti benefici. Infine la teobromina agirebbe da inibitore dello stimolo della tosse e anch'essa d'aiuto alla prevenzione di alcune malattie cardiovascolari. Si potrebbe quindi creare un farmaco, a base di cioccolato, che oltre a rendere euforici, grazie alla stimolazione della secrezione di cannabinoidi endogeni, risolverebbe problemi che fino ad oggi sono curati con farmaci aggressivi spesso con effetti collaterali.

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1.2. LE ORIGINI DEL CACAO

La pianta del cacao era già presente come vegetazione spontanea attorno a 6000 anni fa nei bacini del Rio delle Amazzoni e dell'Orinoco. I Maya prima e in seguito gli Aztechi iniziano a coltivare questo albero attorno al 1000 a.C. Essi veneravano l'albero del cacao perché ritenevano fosse fonte di forza e ricchezza. Questi popoli impararono a tostare le fave del cacao, a macinarle su grandi pietre ottenendo così una pasta che veniva mescolata ad acqua e ad altre spezie (vaniglia, peperoncino) per migliorarne il gusto altrimenti troppo amaro. Con un attrezzo di legno si sbatteva a lungo la miscela ottenendo così un'abbondante schiuma che poteva essere consumata. Questa bevanda veniva chiamata "tocolati" (da qui il nome cioccolato), ed era amara, energetica, corroborante e rinforzante. Per il grande rispetto e il misticismo verso l'albero del cacao, questa bevanda poteva essere consumata solo da: sovrani, nobili o dai guerrieri durante riti e cerimonie religiose. Le fave di cacao erano considerate di alto valore tanto da essere usate come monete. Gli Aztechi consumavano il "tocolati" per eliminare la fatica, stimolare le forze fisiche e mentali. Durante il quarto viaggio di Cristoforo Colombo verso l'America del Sud, questa bevanda fu offerta ai membri della spedizione, ma il suo gusto così amaro e particolare non piacque, anzi venne considerata sgradevole e non fu apprezzata. Più tardi nelle spedizioni di Cortèz si capì il valore che gli Aztechi attribuivano al cacao, gli invasori si impossessarono allora delle piantagioni e scambiarono cacao in cambio di oro. I conquistatori spagnoli osservarono però che i consumatori indigeni della bevanda a base di cacao, erano in grado di sopportare meglio sforzi e fatiche. Attratti da questo fenomeno decisero di provare a migliorarla e a renderla più allettante aggiungendo zucchero e altre spezie. Il successo fu enorme. Nel 1544 Cortèz portò quindi il cacao in Europa e introdusse la bevanda in tutte le corti. Alla bevanda vennero attribuite doti medicinali e afrodisiache, così a partire dal XVII secolo divenne molto di moda. Solo nel 1828 il chimico olandese Conrad van Houten inventò un procedimento per pressare la pasta di cacao e separarne la parte grassa dalla polvere di cacao. La parte grassa venne chiamata "burro di cacao". Dopo la separazione del cacao dalla parte grassa, si poté utilizzare la pasta risultante per ottenere una bevanda dal gusto molto più gradevole. Lo stesso chimico, per migliorare la solubilità in acqua del cacao, sviluppò un processo in cui il cacao venne trattato con delle basi di carbonato di sodio o di potassio. Questo procedimento alterando il pH del cacao, lo rese più scuro, ne migliorò la dispersione e aumentò la sua solubilità. Poi negli anni a venire ci furono molte innovazioni e molti miglioramenti sia nella lavorazione del cacao, sia nelle fasi e nei processi di produzione. Inoltre l'aggiunta di ingredienti come zucchero, latte condensato, burro di cacao, rese molto più gradevole il prodotto fino ad ottenerne uno simile a quello che conosciamo tutti.

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1.3. L'ALBERO DEL CACAO

Classificazione botanica (Ceoloni, 2006)

Dominio Eukaryota Regno Plantae Divisione Magnoliophyta Classe Magnoliopsida Ordine Malvales Famiglia Sterculiaceae Genere Theobroma Specie Theobroma cacao

L'albero del cacao o Theobroma cacao, nome greco che significa "cibo degli dei", denominazione datagli dal botanico Carlo Linneo, è un sempreverde appartenente alla famiglia delle Sterculiacea. É originario delle regioni tropicali del centro-sud America. É estremamente fragile, esige un ambiente particolare e cure assidue. Per la sua crescita predilige lo strato inferiore della foresta pluviale, dove il clima è caratterizzato da un alto tasso di precipitazioni 2000 ml, ben ripartite nel corso dell'anno, con temperature medie che oscillano tra i 20 °C e i 30 °C. Ha bisogno di ombra e di un terreno ricco di humus. Questo microclima è pure l'ideale per la presenza dei moscerini impollinatori. É un albero alto circa 8-10 metri con un tronco liscio di colore grigiastro. Le foglie sono ovali alterne, con margine lievemente ondulato, lucide nella parte superiore.

Fig. 2

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Il picciolo fogliare è dotato di articolazione che permette alle foglie di orientarsi a seconda dell'intensità luminosa. Ha piccoli fiori sparsi a grappoli, di color bianco crema, con il calice rosato, che spuntano direttamente dal tronco o dai rami adulti. Dall'ovario si sviluppa il frutto (carbossa) che ha forma ovoidale allungata, circa 20-25 centimetri; ha una buccia dura provvista di dieci solchi longitudinali. Dapprima i frutti sono di colore verde, poi diventano rosso-bruni a seconda dello stadio di maturazione. Contengono semi appiattiti disposti in cinque file di 30-40 semi immersi in una mucillaggine bianca acquosa e acidula ("Chocosuisse" A. A., 2005).

1.4. LA STORIA SVIZZERA DEL CIOCCOLATO

Il cioccolato fece la sua comparsa in Svizzera agli inizi del 1700. La sua introduzione sui mercati, avvenne ad opera di alcuni cioccolatieri ambulanti italiani, che vendevano una specie di massa bruna che serviva per preparare una bevanda considerata esotica. Ma la storia del cioccolato svizzero ha veramente inizio solo dopo il 1800, quando François-Louis Chailler aprì la prima manifattura meccanizzata di tale prodotto e creò il primo cioccolato svizzero, ottenuto da pasta di cacao con aggiunta di vaniglia e cannella. In seguito, molti altri artigiani, promotori e precursori della fabbricazione del cioccolato, fondarono diverse aziende molte delle quali sono ancora esistenti ai giorni nostri. Questi produttori inventarono nuove ricette, aggiungendo alla pasta di cacao: nocciole, latte condensato e miele, alla pasta di cacao, migliorando così notevolmente il gusto del prodotto finito. Inoltre svilupparono e introdussero tecniche rivoluzionarie come: la miscelatura, che conferisce maggior raffinatezza alla pasta di cioccolato, o il concaggio che rende il cioccolato più omogeneo e vellutato. Tutte queste innovazioni hanno contribuito ad attribuire al cioccolato svizzero, la meritata fama mondiale di prodotto di eccellenza ("Chocosuisse" A. A., 2005).

Fig. 3

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2. COMPOSIZIONE DEL CIOCCOLATO

2.1. I COMPONENTI DEL CIOCCOLATO

Quattro sono le materie principali che compongono il cioccolato:

Massa di cacao Burro di cacao Zucchero Latte

Miscelando questi ingredienti secondo specifiche ricette e quantità (vedi procedimento al punto 3.1.6) si ottengono tre tipologie basi di cioccolato che vengono arricchite in seguito per avere le più svariate combinazioni di aromi e di gusti.

Cioccolato scuro: Massa di cacao + burro di cacao + zucchero+ vaniglia o vanillina

Cioccolato al latte: Massa di cacao + burro di cacao + zucchero+ latte in polvere +vaniglia o vanillina

Cioccolato bianco: Burro di cacao + zucchero + latte in polvere + vaniglia o vanillina

L' ordinamento svizzero sulle derrate alimentari fissa i limiti entro i quali possono variare i rapporti di miscelatura.

Per il cioccolato amaro le direttive sono:

Totale della massa di cacao asciutta al min. 35% della massa totale. Massa magra di cacao asciutto al min. 14% della massa totale. Burro di cacao al min. 18% della massa totale.

Per il cioccolato al latte:

Totale della massa di cacao asciutta al min. 25% della massa totale. Massa magra di cacao asciutto al min. 2,5% della massa totale. Massa totale di latte asciutto al min. 14% della massa totale. Grasso del latte al min. 3,5% della massa totale. Grasso totale al min. 25% della massa totale. Zucchero al mass. 55% della massa totale.

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È necessario fare una distinzione tra gli ingredienti e le percentuali occorrenti alla fabbricazione del cioccolato e la composizione chimica, ricavata con metodi analitici basandosi sul prodotto finito e non sul singolo ingrediente ("Chocosuisse" A.A , 2005).

Cioccolato scuro Cioccolato al latte Cioccolato bianco

Elementi nutritivi: Proteine 3.2 g 7.6 g 7.5 g Lipidi 33 33.5 g 32.3 g 37.0 g Carboidrati 60.3 g 57.0 g 52.0 g Lecitina pura 0.3 g 0.3 g 0.3 g Teobromina 0.6 g 0.2 g - Elementi minerali: Calcio 20 mg 220 mg 250 mg Magnesio 80 mg 50 mg 30 mg Fosforo 130 mg 210 mg 200 mg Tracce di elementi: Ferro 2.0 mg 0.8 mg Tracce Rame 0.7 mg 0.4 mg Tracce Vitamine: A 12 μg 45-55 μg 43-52 μg B1 0.06 mg 0.1 mg 0.1 mg B2 0.06 mg 0.3 mg 0.4 mg C 1.14 mg 3.0 mg 3.0 mg D 1.3 μg 1.8 μg 0.4 μg E 2.4 mg 1.2 mg tracce Valori energetici: Chilojoule (kJ) 2320 23 2320 2300 2380 Chilocalorie (kcal) 555 555 550 570 (1 μg = 1 milionesimo di grammo)

La tabella riporta i valori riscontrati in 100g di prodotto.

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2.2. I DUE DIFFERENTI METABOLISMI DEI VEGETALI E I LORO PRODOTTI

Nelle piante si possono individuare due tipi di metabolismo: il metabolismo primario e il metabolismo secondario (Raven et al., 2002). Il metabolismo primario consiste nella biosintesi di sostanze indispensabili per lo sviluppo e il funzionamento delle strutture biologiche. I protagonisti del metabolismo primario, detti metaboliti primari, sono sostanze che si trovano in tutte le cellule vegetali. Sono metaboliti primari gli zuccheri semplici, le proteine, i grassi e gli acidi nucleici (Cronquist, 1979). Il metabolismo secondario, invece, riguarda la sintesi di sostanze le cui funzioni riguardano tutti gli aspetti delle interazioni chimiche con l’ambiente circostante. Tali metaboliti, detti secondari, sono caratterizzati dalla bassa massa molare e hanno una distribuzione delimitata sia all’interno di una stessa pianta, sia nelle differenti specie vegetali (Raven et al., 2002). Esempi di metaboliti secondari sono i polifenoli e gli alcaloidi. I vegetali infatti sono capaci di sintetizzare una grande varietà di altri composti, oltre ai metaboliti primari, indispensabili alla loro vita; alcuni di essi sono, dal punto di vista chimico molecolare, semplici mentre altri sono complessi. La biosintesi di metaboliti secondari avviene attraverso vie metaboliche che usano prodotti intermedi del metabolismo primario. Tale sintesi avviene generalmente in uno specifico tessuto o tipo di cellula, in un determinato stadio dello sviluppo. I metaboliti secondari sono prodotti in vari comparti della cellula e vengono conservati all’interno dei vacuoli. Molto spesso essi sono sintetizzati in una parte ben precisa della pianta e vengono immagazzinati in un’altra; inoltre, la loro concentrazione nella pianta varia, spesso significativamente, nel corso delle 24 ore. I processi del metabolismo primario e secondario sono strettamente connessi tra loro, tuttavia, la pianta utilizza il metabolismo primario per produrre metaboliti secondari solo se il metabolismo primario possiede sufficienti fonti e reagenti per svolgere a pieno le sue funzioni normali, senza che queste vengano in alcun modo alterate o interrotte (Raven et al., 2002). In condizioni favorevoli i metaboliti secondari vengono prodotti in quantità significative dalle piante, sebbene tali quantità siano decisamente inferiori in rapporto ai metaboliti primari. Le funzioni dei metaboliti secondari sono tuttora in gran parte sconosciute tuttavia, non sono più considerati dei rifiuti come una volta, ma si è potuto constatare che essi sono importanti per la sopravvivenza e la propagazione della pianta che li produce. Molti di essi agiscono come un segnale chimico che permette alla pianta di rispondere agli attacchi dell’ambiente; altri agiscono come sostanze di difesa contro gli erbivori, i patogeni e i competitori. Vi sono, inoltre, metaboliti che forniscono alla pianta protezione contro le radiazioni solari e, infine, altri che aiutano nella dispersione di polline e semi.

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2.3. I GLUCIDI

I glucidi (dalla parola greca glucos “dolce”) vengono spesso chiamati con il vecchio nome di carboidrati, questo termine è riconducibile all'espressione della formula molecolare usata antecedentemente Cn(H2O)n (dove “n” rappresenta un numero intero) quindi idrati di carbonio. Questa formula risulta praticamente inutile ai fini dello studio della chimica e quindi è di rado in uso, è preferibile infatti non presentare gli atomi di ossigeno e idrogeno sotto forma di acqua intatta all’interno della struttura della molecola (H. Hart et al, 2008).

In genere solo gli organismi vegetali sono in grado di realizzare la sintesi di glucidi a partire da CO2 e H2O utilizzando luce solare, processo denominato con il termine di fotosintesi clorofilliana. I vegetali utilizzano infatti i glucidi come risorsa polimerizzandoli in polisaccaridi, quali cellulosa o amido (polimeri di glucosio) per immagazzinarli. Anche gli animali prediligono gli zuccheri come risorsa, essi li ricavano dai vegetali stoccandoli poi in glicogeno (R. Biffoli, 1984).

Per definire in modo semplice e sintetico i glucidi è possibile dire che essi sono derivati aldeidici e chetonici di alcoli polivalenti (P. Capelli et al, 2005). È quindi opportuno affermare che la chimica dei carboidrati è essenzialmente la chimica combinata di due gruppi funzionali ovvero il gruppo ossidrilico e il gruppo carbonilico (H. Hart et al, 2008).

Si distinguono tre classi di glucidi secondo il loro grado di polimerizzazione :

Monosaccaridi Oligosaccaridi Polisaccaridi

Il termine saccaride deriva dal latino saccharum cioè zucchero, questo dipende dalle proprietà organolettiche dolci di alcuni carboidrati semplici (H. Hart et al, 2008). 2.3.1. Monosaccaridi

Denominati più comunemente con il termine di zuccheri semplici. Costituiti da singole unità poliidrossialdeidi o poliidrossichetoni e quindi non ulteriormente idrolizzabili. I monosaccaridi sono sotto classificati in aldosi o chetosi secondo il gruppo carbonilico che caratterizza la loro struttura. Infine sono definiti triosi, tetrosi, pentosi, esosi... in base alla lunghezza della catena carboniosa. I più diffusi sono gli esosi (glucosio, fruttosio, mannosio, galattosio,…) (H. Hart et al, 2008).

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2.3.2. Oligosaccaridi

Costituiti da almeno due, o non più di alcune, unità di monosaccaridi legate tra loro mediante ponti idrogeno. Vengono classificati in disaccaridi, trisaccaridi e così via a seconda del numero di unità monosaccaridi che possono essere uguali o diverse (ad esempio il lattosio) (H. Hart et al, 2008)

2.3.3. Polisaccaridi

Costituiti da numerose unità di monosaccaridi. Questo termine è infatti usato per indicare lunghe catene di monosaccaridi (H. Hart et al, 2008).

Queste tre classi di carboidrati sono in relazione tramite la reazione di idrolisi.

Fig. 4, H. Hart et al, 2008

Fig. 5, H. Hart et al, 2008

2.3.4. Lo zucchero nel cioccolato

Lo zucchero nel cioccolato è responsabile del sapore dolce, viene aggiunto durate la lavorazione, nel momento in cui tutti gli ingredienti (liquor1, burro di cacao, latte, saccarosio) vengono amalgamati insieme. Il saccarosio (C12H22O11), lo zucchero utilizzato, può provenire dalle barbabietole da zucchero o dalla canna da zucchero. A dipendenza della produzione si può usare zucchero biologico o non, svizzero o di origine estera ecc...

1 Per liquor, o massa di cacao, si intende il prodotto della macinatura dei semi del cacao. A causa della presenza del burro di cacao nelle fave (circa il 50%), e al surriscaldamento dovuto all' attrito dei rulli macinatori, esso si liquefà rendendo la massa liquida.

Fig. 6

La struttura della molecola di saccarosio (Un disaccaride).

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2.4. I LIPIDI

I lipidi (dalla parola greca lypos “grasso”), sono una delle quattro classi principali di prodotti naturali biologicamente attive (glucidi, acidi nucleici, proteine e lipidi). Essi costituiscono un gruppo eterogeneo di composti organici presenti sia nei tessuti animali che in quelli vegetali. La peculiarità dei lipidi è quella di essere solubili in solventi organici non polari e insolubili in acqua, caratteristica definita con il termine idrofobia. Questa particolare proprietà permette ai solventi organici di estrarre i lipidi dalle cellule e dai tessuti (H. Hart et al, 2008).

Dal punto di vista chimico, esistono diverse classificazioni possibili infatti i lipidi comprendono numerose sostanze con diverse caratteristiche e proprietà (H. Hart et al, 2008). La classificazione secondo la loro struttura chimica risulta essere la più conveniente.

2.4.1. Trigliceridi

Esteri del glicerolo e di acidi grassi. Essi costituiscono una riserva alimentare per gli esseri viventi. Sono classificati in grassi e oli a seconda del loro stato fisico. A temperatura ambiente i primi sono solidi mentre i secondi sono liquidi. Questo in virtù di una percentuale nettamente superiore di acidi grassi insaturi negli oli che fa abbassare il punto di fusione. Nonostante questa differenza la struttura organica di base è uguale per entrambi (D. Voet et al, 2008).

I trigliceridi vengono classificati in semplici, se i tre acidi grassi sono gli stessi; oppure misti se sono diversi gli acidi grassi (H. Hart et al, 2008).

Fig. 7

Nella loro struttura molecolare si possono vedere la molecola di glicerolo esterificata e le tre molecole di acidi grassi.

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2.4.2. Fosfolipidi

Costituiscono circa il 40% della membrana cellulare, la loro struttura è simile a quella dei trigliceridi ma uno dei tre gruppi idrossile del glicerolo è esterificato con un acido fosforico lui stesso esterificato a un'altra sostanza idrofila2. (D. Voet et al, 2008).

2.4.3. Sfingolipidi

Assomigliano ai trigliceridi ma al posto del glicerolo e di un acido grasso contengono della sfingosina (D Voet et al, 2008).

2.4.4. Cere

Le cere sono monoesteri di acidi grassi. In natura sono usate dai vegetali per ricoprire foglie, frutti e steli evitando un'eccessiva traspirazione e quindi una perdita d’acqua. Molti animali adottano lo stesso sistema se vivono in condizioni di aridità (H. Hart et al, 2008). 2.4.5. Terpeni

Sono derivati dell’isoprene un composto a cinque atomi di carbonio (H. Hart et al, 2008). Sono costituiti da più unità isopreniche, precursori delle vitamine A, E, K, alcuni aromi volatili, lo squalene e il caoutchouc (D Voet et al, 2008).

2 Per sostanza idrofila (dal greco hydros, acqua, e philia, amicizia) si intende la proprietà della stessa di essere miscibile con l' acqua. Al contrario per sostanza idrofoba (dal greco hydor, acqua, e phobos, paura) si intende la proprietà della stessa di non essere miscibile con l'acqua.

Fig. 8

La struttura di una molecola di un fosfolipide tipico risulta essere costituita da una testa polare (idrofila) e da delle code apolari (idrofobe).

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2.4.6. Steroli

Sono invece derivati dallo squalene (H. Hart et al, 2008) (un triterpene aciclico) e sono tetraciclici; il più conosciuto è il colesterolo (D Voet et al, 2008). 2.4.7. I lipidi nel cioccolato

La componente grassa del cacao è il burro di cacao, esso à costituito principalmente da triacilgliceroli, che occupano circa il 97%-98% della matrice stessa, ha una colorazione giallo pallida e fonde a 35 OC. I trigliceridi presenti nel cioccolato sono composti da glicerolo e dai seguenti acidi:

Palmitico (CH3(CH2)14COOH)

Stearico (CH3(CH2)16COOH)

Oleico (CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH)

Questi triacilgliceroli sono suddivisi in:

POS (palmitico-oleico-stearico)

POP (palmitico-oleico-palmitico)

SOS (stearico-oleico-stearico)

POS (palmitico-oleico-stearico) POP (palmitico-oleico-palmitico) SOS (stearico-oleico-stearico)

P

O

P

O O

S

S

P

S

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Il peso relativo al burro di cacao nelle fave è di circa il 45%-53%, nella buccia il 4%-8% e nel prodotto finito, il cioccolato, circa il 40%.

L'estrazione del burro avviene mediante presse a caldo, metodo che prende il nome di torsione, o mediante solventi organici (esano o CO2 supercritica3). Quest'ultima tecnica, più cara, permette anche di frazionare il burro di cacao ottenendo così altri prodotti utili alla grande industria (Cabras e Martelli, 2004).

2.5. LE PROTEINE

Le proteine o protidi (da greco proteios, che occupano il primo posto) sono biopolimeri composti da amminoacidi, legati tra loro mediante un legame peptidico (H. Hart et al, 2008) (Le proteine sono delle poliammidi in quanto contengono diverse ammidi).

-CO-NH

Nell'affermazione "composti da amminoacidi" il termine amminoacido non è completamente corretto in quanto le spece chimiche legate tra loro non posseggono più tutte le caratteristiche amminoacidiche (sarebbe quindi più opportuno chiamarli residui amminoacidici). Infatti la creazione del legame peptidico presuppone una "perdita" di un idrogeno nell' estremità amminica e di un gruppo -OH nell' estremità carbossilica (vedi figura 9).

3 La CO2 supercritica, si trova in condizioni di temperatura superiore alla temperatura critica e di pressione superiore alla pressione critica. In questo particolare stato le proprietà di questa sostanza sono analoghe a quelle di un liquido (come ad esempio la viscosità) e in parte simili a quelle di un gas (come la densità).

Fig. 9

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Questo legame peptidico viene descritto come legame covalente ma esso è invece un ibrido di risonanza che ha un potenziale carattere di doppio legame tra carbonio e azoto (R. Biffoli, 1984).

2.5.1. Le molteplici funzioni delle proteine

I ruoli delle proteine nei sistemi biologici sono molteplici:

Modulano l' espressione genica. Regolano il metabolismo (ormoni, enzimi). Fungono da trasportatori, attraverso liquidi circolanti (emoglobina) e attraverso le

membrane cellulari (pompe e canali proteici). Intervengono nella coagulazione del sangue (fibrogeno, protrobina). Proteggono l'organismo dalle infezioni (anticorpi). Danno luogo a strutture contrattili (actina, miosina ecc). Partecipano alla generazione e alla trasmissione degli impulsi nervosi (opsine). Costituiscono la struttura. Rappresentano forme di deposito di principi nutritivi a cui attingono gli embrioni,

vegetali o animali, o i lattanti (caseina) (P. Capelli et al, 2005).

2.5.2. Le proteine alimentari

Le proteine alimentari rivestono le funzioni elencate sopra. Le proteine sono presenti in quantità più o meno significative negli alimenti e rivestono altresì gran parte del loro valore nutrizionale (P. Capelli et al, 2005).

Lo schema riportato nella pagina seguente cerca di rappresentare il comportamento delle proteine ingerite all'interno dell' organismo umano.

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(Fig. 10, Cabras e Martelli, 2004).

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2.6. IL TRIPTOFANO

Il Triptofano è un amminoacido poco polare, il suo gruppo laterale (gruppo R) è un indolile4. La struttura della molecola del triptofano è chirale e l’enantiometro L è uno dei venti amminoacidi essenziali, cioè non può essere sintetizzato dall’organismo umano, ma deve essere assunto con la dieta (L-triptofano o 3-(3-indolil)-L-alanina). Il triptofano è l’amminoacido più scarso, molte proteine per essere sintetizzate necessitano di esso, quindi vi è una forte concorrenza nel corpo per il suo utilizzo. Esso è inoltre precursore:

Della 5-idrossitriptamina conosciuta con il termine comune di serotonina (un neurotrasmettitore) mediante un intermedio (5-idrossitriptofano).

Della N-acetil-5-metossitriptammina melatonina (un ormone regolatore). Della niacina (o vitamina PP, Pellagra-Preventing, o vitamina B3).

4 Il sostituente indolo (o 2,3-benzopirrolo), un composto eterociclico.

Nomi alternativi 3-(3-indolil)-L-alanina, acido 2(S)-ammino-3-(3-

indolil)propanoico (IUPAC)

Formula bruta C11H12N2O

Numero Cas 72-22-3

Massa molecolare (u)

204,23

Aspetto solido cristallino da bianco a giallo-verdastro

Costante di dissociazione acida a

293 K

pK1: 2,46 pK2: 9,41

Punto isoelettrico 5,89

Solubilità in acqua 10 g/l a 293 K

Temperatura di fusione

290 °C (563 K) con decomposizione

Rotazione specifica [α]λD

Tra -29.4 e -32.8 [

]

Fig. 11

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2.6.1. La sintesi della serotonina

Due sono le tappe biosintetiche necessarie alla trasformazione del triptofano in serotonina. La sintesi inizia con l' ausilio della triptofano-idrossilasi (un'ossidasi), che "aggiunge" un gruppo -OH in posizione 5', questo è l'enzima limitante della reazione. Da questo passaggio ne deriva la sostanza intermedia 5-idrossitriptofano. La seconda tappa necessita di un enzima decodecarbossilasi che converte il 5-HTP (5-idrossitriptofano) a 5-HT (5-idrossitriptamina) La serotonina è principalmente coinvolta nella regolazione dell' umore.

Fig. 12

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2.6.2 La sintesi della melatonina

Quattro sono le tappe biosintetiche che trasformano il triptofano in melatonina, le prime due permettono di ottenere la serotonina (vedi paragrafo precedente). La terza tappa consiste nell'N-acetilazione della serotonina da parte della N-acetiltransferasi che forma la N-acetil-serotonina. La quarta tappa, avviene in presenza di S-adenosilmetionina e necessita dell'enzima Acetilserotonin-O-metiltransferasi che metila l' N.acetilserotonina ottenendo così la N-acetil-5-metossitriptammina. La terza tappa viene indirettamente regolata dalla luce del sole, che ne inibisce la sintesi. La melatonina è coinvolta nella regolazione del sonno-veglia.

Fig. 13

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2.6.3 La sintesi della niacina

La prima tappa consiste nell' apertura dell' anello indolo mediante un enzima con trasformazione in N-formilchinurenina che in presenza di un altro enzima si converte in chinurenina. Con una serie di altre razioni la chinurenina è trasformata in niacina. Non sono ancora conosciuti tutti gli effetti di questa vitamina sul corpo umano, si conosce però la sua proprietà in quanto aumenta la concentrazione di HDL. Si è inoltre evidenziato che in carenza di questa vitamina si manifesta la pellagra (una malattia della pelle).

Fig. 14

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2.7. I POLIFENOLI

I polifenoli, sono composti presenti generalmente nei cibi vegetali, la loro struttura é composta da idrocarburi ciclici, anelli aromatici, collegati tra loro. Si possono classificare in base alla loro simile struttura chimica contenete due o più anelli fenolici. Cioè un anello aromatico (benzene) con un gruppo ossidrile (-OH).

I flavonoidi sono una sottocategoria che può essere divisa ulteriormente in 13 sottoclassi compresi i flavanoli (composti non chetonici5). La struttura molecolare dei flavanoli è costituita generalmente da due anelli aromatici (benzeni) (A e B) posti alle estremità di un centro (C).

Questa particolare struttura permette una rapida donazione di un idrogeno al radicale libero, consentendo così la stabilizzazione dei radicali liberi e bloccando quindi la reazione a catena che altrimenti avverrebbe. La conversione biochimica del diossigeno in acqua, ad esempio, coinvolge diversi intermedi tra cui l’anione superossido O2

− e il radicale ossidrile ·OH. Entrambi questi radicali sono molto pericolosi e dannosi poiché sono speci molto reattive e tendono a reagire con diverse molecole (proteine, DNA, membrane cellulari…) (Peter et al.,2005 ).

Derivati dei flavanoli sono i flavan-3-oli che si trovano in sensibili quantità nel cioccolato.

55 Si distingue flavonoidi da flavanoli i primi posseggono una componente chetonica i secondi no.

Fig. 15

Un anello fenolico

Fig. 16

Struttura molecolare di un flavanolo. A e B sono i due anelli aromatici.

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2.7.1. La catechina

Il theobroma cacao produce naturalmente catechine, dei flavan-3-oli, essi sono dei metaboliti secondari (vedi paragrafo 2.2.) che svolgono diverse funzioni di protezione conto attacchi esterni (animali,funghi,batteri ecc...) svolgono inoltre una funzione antiossidante per la medesima pianta.

Il termine catechine deriva da "chatechu", esso è un succo estratto dalla pianta: mimosa catechu.

Il composto catechina possiede 4 diastereoisomeri, 2 di essi sono nella conformazione trans e vengono denominati catechine, i rimanenti 2 chiamati epicatechine sono nella conformazione cis.

I 4 diastereoisomeri sono:

(-)-epicatechina (+)-catechina (+)-epicatechina (-)-catechina

Nomi IUPAC e altre denominazioni

(2R,3S)-2-(3,4-dihydroxyphenyl)-3,4-dihydro-2H-chromene-3,5,7-

triol

(2R,3S)-Catechina 2,3-trans-catechina

3,3',4',5,7–flavanpentol Formula bruta C15H14O6

Numero Cas 154-23-4 18829-70-4 88191-48-4

Massa molecolare (u) 290.27 g mol−1

Aspetto Solido incolore Rotazione specifica

[α]λD +14.0 [

]


177 °C, 450 K, 351 °F

Fig. 17

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Le forme più comuni trovate nel cacao sono (-)-epicatechina e (+)-catechina, mentre gli enantiometri (+)-epicatechina e (-)-catechina non sono comuni in natura.

Grazie alla componente fenolica, essi sono in grado di rallentare, o evitare, l’ossidazione delle cellule, del DNA e di altre entità biologiche.

2.7.2. I tannini

I tannini sono dei composti polifenolici particolarmente prodotti dalle angiosperme6. I tannini si distinguono in due classi:

tannini idrolizzabili tannini condensati

Nel cioccolato sono presenti i tannini condensati che vengono anche denominati flavonali o più semplicemente proantocianidine. Biogeneticamente sono apparentati ai flavonoidi. Questi composti hanno la caratteristica di non essere facilmente idrolizzabili e di decomporsi in condizioni alcoliche acide. Questi tannini hanno la struttura dei flavan-3-oli polimerici e contengono da 2 a 8 unità di catechina. Diversi sono gli effetti sull' organismo umano, tra cui quelli antidiarroici, astringenti, vasocostrittori, antiviralici e antibatterici.

6 Una divisone di piante, un altro temine utilizzabile è Magnoliophyta vedi capitolo 1.3.

Fig. 18

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2.8. LA TEOBROMINA

La teobromina è un alcaloide naturale di origine vegetale, presente in sensibile quantità nei semi del teobroma cacao. Il nome teobromina, come è facilmente intuibile, deriva proprio dalla parola greca theo-broma (cibo degli dei) alla quale è stato aggiunto il suffisso "ina" dato agli alcaloidi e agli altri composti basici contenenti azoto. Chimicamente essa appartiene alla classe delle metilxantine che comprende anche la teofillina (presente nel tè) e la caffeina (presente nel caffè). La teobromina ha una struttura molecolare simile alla teofillina e alla caffeina e ha anche simili proprietà farmacologiche. Infatti queste tre sostanze differiscono solo dal numero dei gruppi metilici (-CH3) legati agli anelli della struttura.

Nomi alternativi 3,7-dimetilxantina 3,7-dimetil-2,6-

diossipurina Formula bruta C7H8N4O2

Numero CAS 83-67-0

Massa molecolare (u) 180.16

Aspetto Solido, bianco


357 oC (630 K)

Solubilità in acqua Poca Fig. 19

Fig. 20

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Fu il chimico russo Alexander Woskresenky il primo a rintracciare la teobromina nei semi del cacao nel 1841, pochi anni dopo essa venne poi sintetizzata dal chimico tedesco Hermann Emil Fischer. Anche nelle foglie di tè, nei semi di guaranà e di cola e nel mate7 si può rilevare la presenza, seppur in minore quantità rispetto al cacao, della teobromina. I valori di teobromina contenuti in una tavoletta di 100 grammi di cioccolato nero, possono variare anche considerevolmente, infatti essi dipendono da diversi fattori come: la tipologia di semi impiegati, le origine geografiche, la diversità nelle tecniche di coltivazione e nelle metodologie dei processi di fermentazione, a cui vengono sottoposti i semi di cacao prima di essere torrefatti. A causa della minore percentuale di cacao presente nel cioccolato al latte, il contenuto di teobromina in esso è ridotto, per lo stesso motivo è quasi nullo nel cioccolato bianco.

Valori dell'alcaloide teobromina e caffeina nel cioccolato

Tipo di cioccolato Tenore in teobromina (100 g) Tenore in caffeina (100 g)

cioccolato bianco 0,09 mg tracce

cioccolato al latte 150-220 mg 20 mg

cioccolato nero 450-1600 mg 20-60 mg

La teobromina anche se presente in quantità minima, è la responsabile in parte degli effetti positivi che il cioccolato ha sul nostro umore, essa interferisce con l'azione di alcuni neurotrasmettitori tipo la serotonina (stimolando la sua secrezione).

Essa agisce accelerando la trasmissione degli impulsi nervosi e diminuendo il tempo di risposta al momento della stimolazione dei nervi periferici. Inoltre blocca i recettori dell'adenosina presenti nel cervello. L'adenosina è un neuromodulatore8 del sistema nervoso centrale, che possiede dei recettori specifici. Nel momento in cui l'adenosina si fissa su questi recettori, l'attività nervosa è rallentata. La teobromina va a fissarsi proprio su questi recettori e quando l'adenosina viene rilasciata, i neuroni non la possono individuare, in questo modo l'attività nervosa viene mantenuta artificialmente al suo livello.

La teobromina stimola anche il sistema nervoso centrale, rendendolo più reattivo, recettivo e vigile alle interazioni esterne e agisce pure come un inibitore della fatica. Questi effetti

7 Il mate è una pianta originaria del sud America. Le sue foglie in seguito a essiccazione si usano per la preparazione di un infuso. 8 Un neuromodulatore è una sostanza endogena prodotta dal cervello che agisce come neurotrasmettitore, non è limitata a livello sinaptico ma si diffonde in tutto il fluido extracellulare circostante.

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diversamente da quelli della caffeina (che sono di intensità maggiore ma di scarsa durata), sono di intensità minore ma di maggior durata. Rispetto alla caffeina, l'effetto stimolante sul sistema nervoso centrale da parte della teobromina è di circa 10 volte inferiore dato che la sua inibizione della fosfodiesterasi9 è minore. Grazie appunto alle sue proprietà stimolanti, la teobromina è comunemente usata come ingrediente nelle bevande energetiche.

Essa possiede pure una blanda azione diuretica, agendo sui reni contribuisce infatti ad aumentare la diuresi. Può anche avere un effetto vasodilatatore, infatti fa rilassare la muscolatura liscia delle pareti dei vasi sanguigni, permettendo loro di dilatarsi. Agendo come stimolante può migliorare l'attività cardiaca, aumentando la frequenza e la contrattilità del muscolo cardiaco, funge così da cardiotonico. Sfruttando queste sue proprietà viene usata come coadiuvante nel trattamento dell'ipertensione arteriosa, nell'insufficienza cardiaca e contribuisce a ridurre alcuni edemi polmonari. (Grazie all' azione vasodilatatrice ridurrebbe anche la cellulite).

Inoltre diminuendo l'attività del nervo vago, la teobromina ha un effetto sedativo della tosse maggiore rispetto a quello della codeina.

È inoltre noto che la teobromina attiva l' enzima lipasi: esso idrolizza i trigliceridi e rilascia quindi acidi grassi liberi e glicerolo dai tessuti adiposi al sangue, in questo modo abbassa i livelli di colesterolo.

Questo alcaloide rappresenta però un fattore aggravante nei riflussi gastro-esofagei, a causa del suo effetto rilassante sui muscoli dello sfintere gastro-esofageo gli acidi del succo gastrico possono refluire nell'esofago (reflusso gastrico).

Nel corpo umano il livello di teobromina si riduce di circa la metà dopo 6-10 ore dalla sua assunzione, nel fegato la teobromina viene metabolizzata in xantine.

Occorre comunque segnalare che un'assunzione in dosi elevate di teobromina può causare: irrequietezza, tremori, ansietà, sudori, aritmie, perdita di appetito, nausea e vomito. Tuttavia essendo la quantità presente nel cioccolato assai contenuta, esso può venir consumato in totale sicurezza.

9 Ciò significa l'inibizione dell’enzima fosfodiesterasi, che trasforma AMPciclico in AMP.

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3. EFFETTI DEL CIOCCOLATO SULL'ORGANISMO UMANO Diverse sono le dicerie sui benefici e sulle controindicazioni dell’assunzione del cioccolato. Non tutte sono vere e forse non tutte sono conosciute. Il cioccolato (con una percentuale di cacao superiore al 46%) ha diversi effetti benefici sulla salute ma non bisogna dimenticare che è un alimento ricco in zuccheri e grassi, che se assunto in quantità esagerate, può causare fastidi ed effetti collaterali. Inoltre le ricerche fanno esclusivamente riferimento al cioccolato fondente anche denominato amaro. Gli effetti benefici del cioccolato sono riconducibili alla presenza di flavonoidi (Laura Shumow and Alison Bodor, 2011)

3.1. L' EFFETTO ANTIDEPRESSIVO

Il cioccolato è sempre stato usato dalla medicina popolare per stimolare persone apatiche, deboli, carenti di energia e soggetti ad esaurimenti, sintomi chiaramente riconducibili ad uno stato di depressione. Il cioccolato innesca nel cervello la stessa risposta chimica dei farmaci anti-ansietà, appartenenti alla classe dei SSRI (Selective Serotonin Reuptake Inhibitors), questi sono in grado di ristabilire i valori di serotonina nel sangue, un’indispensabile neurotrasmettitore che se deficiente causa depressione. L’elevata quantità dei diversi zuccheri presenti nel cioccolato stimolano la secrezione di endorfine, che donano un senso di benessere. Infatti i glucidi stimolano la liberazione di certi tipi di peptidi dall’intestino e dal cervello i quali contengono una sostanza chimica chiamata L-triptofano che agisce come un farmaco SSRI. Il triptofano è tra l’altro contenuto, anche se in minima parte, direttamente nel cioccolato (G. Parker, 2006).

3.2. IL POTERE ANTIOSSIDANTE

Il potere antiossidante del cioccolato dipende principalmente dalla quantità di polifenoli contenuti nei semi del cacao e nei prodotti della loro lavorazione (specie nel cioccolato fondente). Il cioccolato ha un potere antiossidante maggiore rispetto a molti alimenti che fino ad ora erano considerati i più ricchi di antiossidanti, i così detti “super food” (frutta secca e succhi di frutta per primi). Infatti i polifenoli contenuti nel cioccolato in concentrazioni elevate (Scalbert et Williamson, 2000), in particolare alcuni flavonoidi come l’epicatechina (Williamson et Manach, 2005) e le proantocianidine, agiscono come potenti antiossidanti.

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Il potere antiossidante di questi composti è dovuto principalmente alla loro capacità di stimolare la sintesi dell’ ossido nitrico (NO) e di assorbire l’ossigeno radicale (Stephen J Crozier et al, 2011 ).

Uno studio osserva che dopo 2 ore dall’assunzione di una dose di cioccolato nero (circa 80g) si registrano alti livelli di epicatechina nel plasma, e un abbassamento significativo di sostanze reattive 2-tiobarbiturico (TBARS); è proprio questo che creerebbe l’aumento delle capacità antiossidanti nel plasma. Bisogna però notare che l’aumento dei livelli di epicatechina sono probabilmente dovuti in parte a metaboliti già presenti nel plasma, in particolare glucuronide non metilato, glucuronide-solfato e solfati coniugati non metilati, e quindi non provengono unicamente dal cioccolato (D. Rein et al., 2000).

3.3. L'EFFETTO PREVENTIVO SULLE MALATTIE CARDIOVASCOLARI

I cibi contenenti flavanoidi, tra i quali figura anche il cioccolato, riducono, secondo vari studi, il rischio di malattie cardiovascolari tra cui l’infarto (Hertog et al, 1993) e l’ictus ( Kelj et al, 1996). Altri studi inoltre confermano questo beneficio a lungo termine, se si assume regolarmente una piccola dose di cioccolato (C. M Reid et al., 2012).

Una sottoclasse di flavanoidi, i flavanoli presenti nel cioccolato, se assunti quotidianamente, aiuterebbero a mantenere una buona salute cardiovascolare e favoriscono una protezione dell’endotelio vasale (Scalbert et al,.2005). Un abbassamento della pressione sanguigna (ca. 5.8mmHg) è stata registrata su pazienti ipertesi (valori della pressione media 159/99 mm) che hanno assunto per otto settimane quantità predefinite di cioccolato nero con l’aggiunta di steroli vegetali10. Inoltre si è registrata anche un’apprezzabile diminuzione del 2-5,3% del colesterolo LDL. Mangiare quindi quantità controllate di cioccolato nero, arricchito di steroli vegetali, accompagnato da una dieta povera di grassi riduce significativamente la pressione e i livelli di colesterolo facendo rimanere invariato il peso (R. Allen et al, 2008).

10 (Steroli, vedi punto 2.3.6.) Gli steroli vegetali hanno la capacità di bloccare l'assorbimento del colesterolo nell' intestino umano riducendo la colesterolemia (R.E. Ostlund et al.,2003)

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3.4. IL POTENZIAMENTO DELLE PRESTAZIONI COGNITIVE

I flavanoli presenti nel cioccolato farebbero aumentare il flusso sanguigno cerebrale, migliorando così la sua irrorazione, riducendo quindi i rischi di ictus e demenze. Inoltre se si assume in maniera regolare e continua nel tempo, quantità controllate di cioccolato nero, si ottengono prestazioni migliori nei test di funzionalità cognitive (D. Smith et al, 2009).

3.5. IL POTERE ANTIINFIAMMATORIO

Un altro effetto beneficio associato al consumo di cioccolato, è la diminuzione della proteina c reattiva11, un marcatore dell’infiammazione, vi è quindi una relazione inversa tra l’assunzione di cioccolato e i livelli di CRP5. Ciò confermerebbe l’ipotesi del presunto potere antiinfiammatorio del cioccolato (L. Lacoviello et al, 2008).

3.6. LA RESISTENZA ALL'INSULINA

Il consumo di cioccolato fondente diminuirebbe anche la resistenza all’ insulina e migliorerebbe la funzionalità delle cellule β. Il cioccolato amaro ha quindi un effetto positivo su pazienti affetti da diabete di tipo 2. Le prospettive future sono quelle di adottare il cioccolato come prevenzione a questa malattia (D. Grassi et al, 2008).

11 La proteina c reattiva (CRP), é prodotta dal fegato e rilevabile nel sangue durante uno stadio di infiammazione.

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3.7. GLI EFFETTI POSITIVI DURANTE LA GRAVIDANZA

La maggior parte delle future mamme crede che il cioccolato in gravidanza abbia un effetto negativo sulla salute del feto, invece assumendo una dose non esagerata di cioccolato con almeno 70% di cacao si ha l’effetto opposto. Grazie ai flavanoidi contenuti in questo alimento, i rischi prenatali quali la gestosi e l’aumento di pressione diminuiscono, oltre a ciò l’effetto antidepressivo eviterebbe gli sbalzi d’umore nella madre e il feto ne trarrebbe beneficio. Essendo il cioccolato una grande fonte di zucchero e grassi la dose giornaliera consigliata non deve essere superiore ai 30g circa (Bracken et al, 2010). È stata condotta una ricerca su due distinti gruppi di donne in gravidanza, le appartenenti al primo gruppo ricevevano 30g al giorno di cioccolato al 70% di cacao, mentre appartenenti al secondo gruppo non ne ricevevano affatto. Dai risultati ottenuti da questa sperimentazione, si può dedurre che l' assunzione giornaliera di una modesta quantità di cioccolato contenente un alto livello di cacao, contribuisce a ridurre la pressione arteriosa (diastolica e sistolica) delle gestanti senza tuttavia causare aumenti di peso e di concentrazioni di colesterolo (LDL) (Di Renzo et al. 2012). 3.8. L'EFFETTO INIBITORE SULLO STIMOLO DELLA TOSSE

La teobromina, sostanza contenuta nei semi del cacao, ferma lo stimolo della tosse persistente. Questa sostanza agisce inibendo l’attività sulle terminazioni del nervo vago, che correndo dai polmoni al cervello induce la tosse quando viene sollecitato. Uno studio dimostra che il cioccolato, grazie a questa sostanza, ha il potere di attenuare la tosse, evitando di prendere così farmaci come la codeina (derivata dall’ oppio) che oltre ad agire con un’ efficacia minore (circa del 33%) provoca effetti negativi sul sistema nervoso centrale (sonnolenza) (P. Barnes et al, 2004).

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3.9. L'EFFETTO EUFORICO E LA SENSAZIONE DI BENESSERE

Le cellule nervose comunicano mediante un sistema di messaggeri e recettori. Il messaggero grazie a una specifica struttura si lega al suo specifico recettore (secondo il principio semplificato chiave-serratura) determinando così una risposta cellulare a questo impulso. Solitamente il complesso recettore-messaggero permette l'apertura di specifici canali cellulari che consentono l'entrata di ioni (generalmente cloro, sodio, potassio, calcio...) determinando il cambiamento di polarità all'interno della cellula e trasmettendo così un segnale nervoso. Questo segnale é trasmesso fintanto che non si disgrega il complesso recettore-messaggero. Ci sono dei composti presenti nei vegetali che sono in grado di mimare l'azione di questi messaggeri e di agire come tali, grazie alla loro struttura affine a essi. Ne sono degli esempi la morfina, il THC (tetraidrocannabinolo), e alcuni composti psicoattivi12 nel cacao. Nel cioccolato sono presenti tre composti sensibilmente simili all'anandamide. Essa è un neurotrasmettitore, appartenente alla famiglia dei cannabinoli endogeni13 (andocannabinoli). L'anandamide deve il suo nome ad un termine sanscrito "ananda" che significa beatitudine interna, essa infatti appare essere responsabile di stadi euforici e dell'accensione di determinate aree cerebrali. Le tre molecole che costituiscono le sostanze sopra citate sono in grado di legarsi al recettore dell'anandamide, poiché possiedono una struttura molecolare simile ad essa, e generare così la stessa risposta neurologica. Studi recenti presuppongono che una di queste tre sostanze funga da inibitore del rilascio dell'anandamide da parte del recettore. Questo avrebbe come conseguenza un continuo stimolo e una persistente risposta (stadio euforico). Il cervello sarebbe indotto a generare nuovi segnali che farebbero percepire sensazioni di piacere ingerendo del cioccolato. Il piacere del cioccolato e la reputazione afrodisiaca che esso possiede avrebbero quindi chiare basi biologiche (D. Piomelli, 1996). Va però puntualizzato che il cioccolato, oltre a questi cannabinoli, contiene anche un alcaloide denominato feniletilamina, responsabile anch'esso di generare uno stato euforico, legandosi infatti allo stesso recettore delle anfetamine.

12 Per sostanza psicoattiva si intende sostanza in grado si indurre una risposta farmacologica nel corpo umano, di modificare l'attività mentale e di creare un certa dipendenza. 13 Per endogeno si intende una sostanza prodotta e presente nell'organismo stesso (in questo caso l'organismo umano).

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3.10. LA RIDUZIONE DELLA MASSA CORPOREA

Attualmente è allo studio una ricerca che afferma che il cioccolato fondente, povero di grassi, sebbene apporti una quantità rilevante di zuccheri, se assunto regolarmente e in piccole quantità, ridurrebbe la massa corporea. Infatti l’impatto finale sul peso è determinato non solo dalla quantità, ma dalla tipologia di sostanze ingerite. Questo alimento offre infatti antiossidanti che sono capaci di difendere le cellule dai radicali liberi e garantire così un buon funzionamento del corpo e quindi il controllo del peso. Questa ricerca però non è ancora conclusa, i risultati si basano esclusivamente sull’analisi di diete e sullo stato fisico di volontari americani e sull’analisi di laboratorio condotte su topi, per confermare i risultati è necessario verificare i dati su ulteriori volontari umani (B. Golomb et al, 2012)

3.11 LE PROPRIETÀ ANTIDIARROICHE

Il cioccolato grazie a dei tannini14 chatechinici contenuti nel cacao, provocherebbe un effetto astringente, riducendo la peristalsi intestinale. I tannini hanno infatti vari effetti fitoterapici tra cui il potere antidiarroico (A.Borsari, introduzione alla fitoterapia).

3.12. L'ININFLUENZA DEL CIOCCOLATO SULL'ACNE GIOVANILE

È ormai confutato da diversi studi, il mito popolare che dice che il cioccolato aumenti l'incidenza dell'acne perché aumenta la produzione di grasso e sebo della pelle. L'acne infatti è unicamente provocato da uno squilibrio ormonale. In casi normali il follicolo espelle attraverso un canale (poro) il sebo accumulato, se esso si ottura vi è un accumulo di sebo e cellule morte, i batteri in quella zona proliferano causando una risposta infiammatoria da parte del nostro corpo, il tutto provoca l'avvenire del brufolo. Quindi il cioccolato non è affatto responsabile dell'insorgenza dell'acne (National Institutes of Health, 2006).

3.13. L'EFFETTO NEGATIVO SUGLI ANIMALI

A causa della presenza di teobromina nel cioccolato, questo alimento è estremamente dannoso, se non addirittura mortale, per la maggior parte degli animali domestici (cani, volatili...).

14 I tannini sono composti polifenolici presenti nelle piante vegetali in particolar modo nelle angiosperme (magnoliophyta vedi paragrafo 1.3.). (Per i tannini vedi paragrafo 2.7.2)

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Infatti la teobromina agisce sul sistema nervoso, più precisamente sul nervo vago di questi animali, eccitandolo esageratamente e definendone così uno scorretto funzionamento. Ciò provoca nell' animale convulsioni, aritmie cardiache e nei casi più estremi la morte dovuta a un infarto. Chiaramente tutto dipende dalla quantità di cioccolato ingerito e dalla percentuale di cacao presente, poiché , come già detto, le metilxantine (caffeina e teobromina) sono sostanze presenti nel cacao stesso. (TBST)

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4. I PROCESSI CHIMICI E MECCANICI DELLA PRODUZIONE DEL CIOCCOLATO

4.1. DAL CACAO AL CIOCCOLATO

Si può dire che il cioccolato unisca Africa, America latina, Asia e Svizzera, grazie alla rete di commercio delle fave di cacao che sono alla base della produzione dell' amato dolce che fa sempre più parlare il mondo di noi svizzeri, grazie alla sue doti straordinarie. Ma come, con quali processi e in che modo si fabbrica il cioccolato? Gli ingredienti sono solo quattro (vedi capitolo 2.1), ma le trasformazioni e le tappe sono davvero molte e alla fine, il risultato è la delizia maggiormente consumata nel mondo e ritenuta da molti un potente afrodisiaco.

4.1.1. La fermentazione

Dopo la raccolta i frutti vengono dimezzati per estrarre i 25-50 semi ovali, le fave, divise in cinque file longitudinali e la polpa agrodolce che li protegge. Questo composto steso e coperto da foglie e rami di banano riposa per circa una settimana. Questo processo viene denominato fermentazione, il composto deve essere rimestato quotidianamente più volte, per garantirne un’omogenea e regolare fermentazione; è così che inizia il processo per l’ottenimento del cacao greggio. I microorganismi necessari per questo processo biochimico sono già presenti sulla matrice vegetale, infatti la polpa acidula, ricca di zuccheri, è il substrato ideale dove lieviti e batteri, provenienti dal terreno, possono moltiplicarsi grazie anche al basso pH. Inizialmente sono i diversi lieviti (es: saccharomyces spp, hanseniaspor, …) che in condizioni aerobiche ossidano lo zucchero in anidride carbonica (CO2) e etanolo (C2H6O) (Beckett, 1994). Sempre durante la fase aerobica, grazie quindi al diossigeno (O2) costantemente reintrodotto grazie al rimescolamento quotidiano del composto, i batteri (acetobacter, glucobacter …) ossidano l'etanolo trasformandolo in acido acetico (CH3COOH). Il completamento dell’ ossidazione avviene in condizioni anaerobiche con l’aiuto dei batteri lattici omo- e eterofermentanti (lactobacillus spp, leuconostoc spp …). Sistemi enzimatici endogeni partecipano durante la fermentazione, le pectine (eteropolisaccaride cioè un polisaccaride composto da monomeri differenti tra loro) contenute nella mucillaggine si liquefano e vengono drenate ed eliminate dai contenitori in cui è riposta la massa. La temperatura elevata (circa 50 oC) che raggiunge la massa in fermentazione e l’acidificazione naturale a cui va incontro impediscono la germogliazione dei semi. Durante il processo di fermentazione le fave perdono quell'amaro e stringente aroma che possiedono appena raccolte, allo stesso tempo iniziano ad acquistare le prime gradazioni aromatiche e il loro colore si intensifica ("Chocosuisse" A.A., 2005).

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4.1.2. L'essiccazione

A causa della quantità ancora eccessiva d'acqua nei semi di cacao dopo la fermentazione, é necessario che questi subiscano l'essiccatura per evitare che si creino muffe e batteri che potrebbero danneggiarle ("Chocosuisse" A.A , 2005). Le fave vengono dunque lasciate al sole distese su stuoie e casette di grandi superfici. Alla fine di questa fase, le fave assumono una colorazione tipica, l'aroma diventa più pronunciato e il peso diminuisce di 2/3. Prima dell'imballaggio le fave subiscono dei trattamenti post-raccolto, un tempo si praticava la fumigazione con bromuro di metile (CH3Br) per evitare lo sviluppo di muffe e insetti che avrebbero potuto rovinare il raccolto, si è poi scoperto che questa sostanza è cancerogena e quindi per ovviare a questo problema, il bromuro di metile è stato sostituito da altri insetticidi e funghicidi. Le fave vengono infine classificate, pesate e divise in sacchi di juta pronti per il trasporto e lo stoccaggio (Cabras e Martelli, 2004).

Fig. 21

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4.1.3. La pulitura

Le fave vengono pulite dopo il loro arrivo in fabbrica, questo processo permette di rimuovere la sporcizia accumulata nei sacchi. Le fave vengono poste su dei rulli e le impurità, come fibre dei sacchi, ghiaia e fave immature, vengono scovate ed eliminate.

4.1.4. La tostatura

Questa fase ha come principale scopo lo sviluppo degli aromi in tutta la loro pienezza ( è risaputo inoltre che la tostatura di alcuni alimenti li rende più aromatici e meglio digeribili, come ad esempio il caffè, le mandorle, ecc.) ("Chocosuisse" A.A, 2005). In alcuni casi questa fase della lavorazione è preceduta da un trattamento termico veloce e in autoclave, ciò servirebbe all' abbattimento di cariche batteriche. Questo trattamento tradizionalmente viene eseguito sulle fave intere di cacao, ma in alcune occasioni riguarda il liquor (raramente impiegata) o i cotiledoni in granella. Nel primo caso le fave intere vengono trattate con aria calda e solo alla fine del processo le bucce vengono staccate ed aspirate via (Cabras e Martelli, 2004). Nei due altri casi invece è necessario un pre-trattamento termico, mediante un riscaldamento delle fave a 100 oC, che rende il perisperma (cioè la buccia) fragile, secco e facile da levare. Questo può essere effettuato mediante l'irradiazione a raggi infrarossi delle fave poste su un forno a letto fluido o un trasportatore vibrante. L'acqua si accumula sulla superficie del chicco e consente lo "scoppio" del guscio (Beckett, 1994).

Fig. 22

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La durata di questo procedimento varia a seconda dell'impiego della fava, per il cacao in polvere si predilige una tostatura forte e che richieda un maggior tempo, per il cioccolato invece è più corta e più debole ("Chocosuisse" A.A , 2005). Questo trattamento oltre a definire l'aroma tipico del cacao grazie all'ossidazione dei componenti fenolici, all'instaurarsi delle reazioni Maillard15 e all'eliminazione dell' acido acetico ed altri esteri volatili negativi per l'aroma, ha una funzione igienicosanitaria. Infatti grazie all'elevata temperatura uova, larve e microorganismi resistiti ai trattamenti precedenti muoiono. I semi tostati sono di un colore bruno dorato, secchi e fragili pronti per la macinatura. Dalla buccia scartata si estrae il grasso residuo che viene poi usato come mangime per animali o addirittura come infuso, tè, (cocoa shell tea). La teobromina viene anch'essa estratta dagli scarti ed utilizzata nei farmaci. Di recente sono stati proposti metodi di estrazione di pectine e antiossidanti dalle bucce (Cabras e Martelli, 2004).

4.1.5. La macinatura

Il cacao tostato viene inviato ai mulini pronto per essere trasformato in liquor. Questo processo richiede l' aiuto di diverse macine, presse e rulli, che gradatamente, sminuzzano e polverizzano le fave o la granella. Il calore che si produce, a causa dell'attrito e della pressione dei rulli, liquefà il burro di cacao contenuto nelle fave (50% circa) si ottiene così una massa spessa e liquida, caratterizzata da un bruno scuro e da odore e gusto forte ("Chocosuisse" A.A , 2005). Questa massa viene indirizzata verso le presse a caldo che "spremono" il cacao separando il burro di cacao dal cacao (per poi reintrodurlo nella fase successiva della fabbricazione). 15 Nella reazione di Maillard zuccheri e proteine reagiscono tra loro, contribuendo alla colorazione bruna di alcuni alimenti tra cui le fave del cacao. Oltre a ciò con questa reazione si definisce parte dell' aroma finale del cioccolato.

Fig. 23

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È a questo punto che dobbiamo fare un'importante distinzione:

il cacao in polvere per la preparazione di bevande. il cacao destinato alla fabbricazione del cioccolato.

Infatti una determinata quantità, del prodotto della macinatura, viene destinato alla produzione di cacao in polvere solubile in acqua. Per migliorare la bagnabilità (idrofilia) in soluzioni acquose e la dispersibilità, il cacao viene trattato con delle sostanze alcaline a caldo. Questa alcalinizzazione promuove quindi lo swelling dell'amido16. Trattando quindi il cacao con soluzioni acquose alcaline ed eventualmente neutralizzandole con acido tartarico, il cacao si solubilizza in acqua. È importante però puntualizzare che la solubilità del cacao stesso in realtà non viene aumentata. Il cacao in polvere contiene in media tra il 50-60% di burro di cacao (Cabras e Martelli, 2004). La massa destinata invece alla produzione di cioccolato subisce le seguenti trasformazioni: Il cacao parzialmente sgrassato (contiene infatti solo circa il 7-25% di grasso) poi viene pressato e reso in dischetti facilmente trasportabili. Il burro di cacao estratto viene invece raffreddato e quindi portato alla solidificazione per poterlo anch'esso trasportare.

Spesso questa fase della produzione non viene compiuta nella fabbrica stessa ma in centri specializzati (Cabras e Martelli, 2004). 4.1.6. La miscelatura

La massa di cacao, il burro di cacao, lo zucchero, la vaniglia o vanillina ed il latte (in polvere o condensato sono nel caso in cui si tratti di cioccolato al latte) vengono inseriti nel miscelatore dove vengono finemente miscelati e lavorati. Da questo processo ne deriva un composto omogeneo ben miscelato che possiede un gusto che ricorda quello del cioccolato ma presenta ancora una consistenza sabbiosa, un sapore piuttosto amaro e un gusto acre ("Chocosuisse" A.A , 2005). 4.1.7. La calandratura

Il composto ottenuto viene pressato da rulli che lo riducono e lo raffinano fino a ottenere un composto di particelle con una grandezza di 15-20 μm (micrometro) ("Chocosuisse" A.A , 2005).

16 Lo swelling dell' amido è un termine utilizzato per indicare il rigonfiamento dell' amido, attraverso la conglobazione dell' acqua in esso, ciò provoca inoltre l'aumento della viscosità del sistema.

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4.1.8 Il concaggio

La massa anche se mescolata e finemente ridotta non è ancora amalgamata completamente è non possiede quell' aroma pieno e armonico che si riscontra nel prodotto finito. Il composto viene quindi riversato nelle conche, dove rimarrà per una durata di 24-120 ore a dipendenza della tipologia del prodotto voluto (più a lungo per il cioccolato con una maggior percentuale di cacao). In queste conche il cioccolato si riscalda, grazie all' attrito provocato dall' intenso movimento della macchina, raggiunge infatti una temperatura di 80 oC e si liquefà. Il forte movimento favorisce una "areazione" del cioccolato che lo rende leggero, inoltre grazie al calore evaporano a poco a poco le sostanze che rendevano il composto acre e amaro. Contemporaneamente la massa acquista quell' omogeneità specifica e quella fragranza inconfondibile caratteristiche del cioccolato ("Chocosuisse" A.A , 2005). Questo processo consente anche di ossidare i tannini (vedi 2.7.2). 4.1.9. La precristallizzazione o tempraggio

La massa dopo aver riposato brevemente in grosse cisterne viene precristallizata. Ovvero viene scaldata fino a raggiungere una temperatura di 50 oC e raffreddata a 28 oC e di nuovo riportata a una temperatura di 30 oC, per tutto il processo la massa rimane in costante movimento ("Chocosuisse" A.A , 2005). Il temperaggio è una fase importante che apporta al cioccolato una cremosità delicata e una luminosità setosa. Le temperature devono essere controllate con precisione: le cristallizzazioni e liquefazioni successive sono decisive per la consistenza finale e l'aspetto del cioccolato (Cailler.ch) 4.1.10. Il modellaggio

Il cioccolato fuso viene riversato negli appositi stampi, riposti su rulli vibranti, ciò consente di eliminare le bolle d'aria che si creano, il tutto viene gradatamente riportato allo stato solido. Diverse sono le forme e gli stampi in cui il cioccolato viene riversato, la più classica e quotata è la tipica tavoletta da 100 grammi.

Qui di seguito è riportato uno schema tratto dal catalogo informativo "Chocosuisse", che riporta con disegni i passaggi della fabbricazione

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5. VISITA ALLA FABBRICA "CHOCOLAT STELLA" E INTERVISTA ALLA SUA DIRETTRICE Grazie alla disponibilità della direttrice signora dottoressa Alberti, ho avuto l'opportunità di recarmi per due volte presso la fabbrica di cioccolato: "Chocolat Stella". Questa possibilità mi ha permesso di venire a conoscenza degli aspetti industriali ed economici della produzione del cioccolato inoltre ho potuto ottenere delucidazioni per quanto riguarda la parte chimica dei diversi componenti del cioccolato.

5.1. LA VSITA DELLA FABBRICA

La fabbrica è ubicata su tre piani e prima di entrare negli ambienti dove avvengono i processi produttivi, mi viene chiesto di adottare i necessari provvedimenti per ottemperare e rispettare le indispensabili norme igienico-sanitarie. Infatti dato che in questa fabbrica si producono generi alimentari, è essenziale che vi sia un'igiene perfetta e una scrupolosa pulizia.

Nel piano inferiore si trovano diversi locali adibiti ai processi produttivi.

Nel magazzino vengono depositate le merci, in seguito sono riposti e conservati in diversi silos, gli ingredienti per la produzione del cioccolato:

la massa di cacao pressata in dischetti il burro di cacao lo zucchero il latte in polvere alcuni aromi altri ingredienti come nocciole,

mandorle, canditi, ecc.

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In un altro locale avviene poi la maggior parte della lavorazione vera e propria.

Qui i dischetti di massa di cacao, passando attraverso appositi rulli, vengono finemente sbriciolati e ridotti in polvere.

Questa polvere di cacao grazie ad un nastro trasportatore, viene convogliata in vasche dove si procede all'aggiunta del burro di cacao, dello zucchero, del latte in polvere e degli aromi. Il tutto viene miscelato e lavorato al fine di ottenere una pasta ben amalgamata.

Un'altra serie di rulli si occupa poi di raffinare e sbriciolare questa pasta.

Infine in apposite conche la massa viene ben lavorata e a causa dell'attrito, dovuto all'intenso movimento, si riscalda notevolmente e si liquefà. Questo processo ha una durata di molte ore e favorisce l'aereazione del cioccolato e ne perfeziona l'omogeneità.

Quindi si passa a modellare la massa di cioccolato in tavolette, che vengono gradatamente riportate a temperatura ambiente.

Al piano superiore vi è poi il locale in cui le tavolette vengono incartate e in seguito inscatolate.

Fig. 27 Fig. 28

Fig. 29 Fig. 30

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Naturalmente tutto il processo lavorativo viene attentamente eseguito da personale qualificato e competente.

5.2. DELUCIDAZIONI FORNITEMI DALLA DIRETTRICE DR. ALBERTI, IN MERITO AL "BUSINESS" DEL CIOCCOLATO TICINESE E NON SOLO

Durante la visita alla fabbrica di cioccolato "Chocolat Stella", ho avuto l'occasione di incontrare la direttrice della fabbrica dottoressa Alessandra Alberti e grazie alla sua disponibilità e competenza ho potuto ottenere diverse informazioni.

Esistono due tipi di cacao: il criollo o cacao nobile e il cacao forastero o cacao di consumo.

Il criollo è maggiormente coltivato in America Centrale e nella parte nord dell'America del Sud.

Viene chiamato cacao nobile perché è più ricco di sostanze odorose e di aromi rispetto al cacao forastero. Purtroppo gli alberi di cacao criollo sono più sensibili agli influssi meteorologici ed essendo più delicati necessitano di maggiori cure. Inoltre la loro resa è inferiore, conseguentemente il prezzo di questo cacao è maggiore rispetto all'altro.

Il cacao forastero rappresenta circa il 90 % della produzione mondiale e proviene dalle piantagioni dell'Africa occidentale, dal Brasile e dal sud-est asiatico. Il cacao forastero ha un gusto più amaro, forte e aspro.

Esistono comunque svariati tipi di ibridi, a dipendenza del luogo di coltivazione, alcuni forniscono cacao più aromatico e fine, altri cacao più ordinario.

Le fave di cacao usate per la fabbricazione del cioccolato, di questa azienda ticinese, non arrivano direttamente dai luoghi di produzione, ma su specifica ordinazione vengono inviati in centri specializzati, che si trovano principalmente nei Paesi Bassi, dove vengono pulite a fondo, tostate, macinate e pressate in dischetti pronti all'utilizzo. In seguito questi vengono spediti alla fabbrica stessa.

Fig. 31

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Per le necessarie e opportune analisi e verifiche, qualitative e quantitative, una certa quantità di massa di cacao viene indirizzata ad un laboratorio qualificato oltre Gottardo.

Anche il burro di cacao, dopo l'acquisto viene sottoposto sempre in laboratori specializzati, alle indispensabili analisi.

Dopo aver superato tutte le analisi di laboratorio, la massa di cacao può essere utilizzata per la produzione di cioccolato, passando per le diverse fasi di lavorazione da me descritte nel capitolo tre (i processi chimici e la meccanizzazione della produzione del cioccolato).

Le nuove tendenze di produzione portano a realizzare delle tavolette di cioccolato scegliendo accuratamente il cacao in base alla sua provenienza, indicando espressamente sulle tavolette il paese d'origine delle fave. Le tavolette vengono così denominate ed identificate specificando il paese di provenienza del cacao. Esempio "Equador".

Invece dove non viene specificato il paese d'origine si tratta di tavolette prodotte con una miscela di cacao proveniente da diversi paesi.

Ho potuto fare pure delle domande più specifiche specialmente per la produzione di cioccolato al latte. In particolar modo mi interessava conoscere sia la provenienza del latte impiegato in questa produzione, sia il tipo di latte scelto (in polvere, fresco o condensato). Sono venuta a sapere che ormai quasi tutte le fabbriche di cioccolato utilizzano latte in polvere, solo la fabbrica Cailler utilizza anche latte condensato.

Il latte in polvere impiegato alla "Chocolat Stella" proviene dal Ticino o dalla Svizzera. Anche questo ingrediente viene sottoposto a scrupolose analisi per certificarne la purezza e la sua idoneità all'uso.

Tutte le numerose analisi a cui devono sottostare sia gli ingredienti utilizzati sia il prodotto finito sono indispensabili per certificare la qualità impeccabile del prodotto.

Visto che esiste una forte domanda di cioccolato e un cospicuo aumento del suo consumo, l'integrità e la qualità del prodotto devono essere meticolosamente provate e garantite, dato che questo alimento viene consumato da un gran numero di persone e ogni possibile effetto negativo deve essere diligentemente evitato.

La produzione dei diversi tipi di cioccolato (al latte, nero e bianco) avviene in periodi distinti ben stabiliti e determinati. Inoltre prima di iniziare il periodo di produzione del cioccolato bianco, che avviene una volta al mese, la fabbrica viene completamente chiusa per un giorno in modo da poter pulire a fondo tutti i macchinari, evitando così di intaccare questa produzione con eventuali residui delle fabbricazioni precedenti.

Naturalmente le macchine sono costantemente e regolarmente sottoposte a scrupolosa e accurata pulizia, l'igiene è infatti indispensabile e deve essere ineccepibile in ogni fase della produzione.

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6. PARTE SPERIMENTALE

6.1. INTRODUZIONE

Sul retro di ogni tavoletta ci sono indicazioni specifiche sulle quantità di proteine carboidrati e grassi presenti nel prodotto. Ma sono davvero attendibili queste indicazioni? Ci si può fidare? La componente del cioccolato più temuta dalla gente è il grasso ed è anche ciò che ci fa desistere dal mangiare grandi quantità di questo prodotto che ci concediamo solo ogni tanto. Ma oltre alla componente grassa, la meno sana, nel cioccolato ci sono anche molte sostanze con effetti fitoterapici, ne è un esempio la teobromina, l'alcaloide presente in sensibili quantità nei semi del cacao (vedi paragrafo 2.7). Questa informazione mi ha indotto ed effettuare una ricerca sperimentale per verificare se davvero anche nel cioccolato vi sia la teobromina oppure no. Ho così deciso di estrarre la materia grassa dal cioccolato e di compiere un'analisi quantitativa in rapporto con i dati teorici riportati sul retro della tavoletta. Ho inoltre utilizzato la stessa matrice grassa per compiere un'analisi con gascromatografo con rivelatore a spettrometria di massa per evidenziare la eventuale presenza di teobromina. (Il campione d'analisi per il GC-MS era la materia grassa estratta in precedenza, in questa infatti era probabilmente disciolta la teobromina, un alcaloide poco solubile in acqua).

6.2. MATERIALE D' ANALISI

Lo studio sperimentale ha interessato tre tipologie di cioccolato con differenti percentuali di cacao:

Chocolat Stella "Experience" Superior cacao blend. CACAO extra dark cacao bar 100%

Chocolat Stella "Origines intenses" Ecuador. NOIR extra dark chocolate 65%

Chocolat Stella "Swiss Alps milk chocolate" Lait des Alpes Suisses (32% di cacao)

Questi prodotti mi sono stati gentilmente forniti direttamente dalla direttrice della "Chocolat Stella SA Giubiasco".

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6.3. LA STRUMENTAZIONE ANALITICA

6.3.1. L'estrattore Soxhlet

Per poter condurre un' analisi mediante il gascromatografo con rivelatore di massa (GC-MS), occorre avere un campione liquido privo di residui solidi. Considerando che la sostanza da me ricercata, la teobromina, è liposolubile17 ho deciso di estrarre dal cioccolato la sua matrice grassa utilizzando un' estrazione con il metodo Soxhlet. Per questa tecnica estrattiva si necessita di un'un estrattore Soxhlet, qui di seguito è riportata una figura e una descrizione del suo funzionamento

L'estrattore Soxhlet è uno strumento di laboratorio, ideato da Franz von Soxhlet nel 1879. È stato principalmente pensato come metodo per l'estrazione di lipidi da un materiale solido, sebbene il suo impiego non sia limitato unicamente all'estrazione dei lipidi.

Solitamente il Soxhlet viene utilizzato come metodo di separazione nei casi in cui il soluto da separare abbia una scarsa solubilità nei confronti del solvente.

17 Sostanza miscibile nel grasso

Fig. 32 Fig. 33

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L'estrattore è formato da tre componenti principali:

il pallone con collo smerigliato l'estrattore Soxhlet composto da una camera centrale, dove viene posto il filtro a

ditale,che è collegata al pallone mediante due condotti. Il primo porta il solvente volatile, mentre il secondo funge da sifone per lo scarico dell'estratto

il condensatore

Con l'estrattore Soxhlet si effettuano estrazioni multiple mediante un sistema semplice, che non richiede particolari controlli, ma che abbisogna di tempi lunghi di attuazione. Il solvente viene posto nel pallone con collo smerigliato e portato a ebollizione (sarebbe inoltre opportuno inserire nel pallone un agitatore magnetico, che consenta un continuo movimento del solvente e dei soluti disciolti in esso. Ciò permetterebbe una più rapida ed efficace evaporazione del solvente). Il solvente allo stato aeriforme passa nell'estrattore e in seguito nel condensatore che lo riporta allo stato liquido, esso cade poi nella camera di estrazione, attraversa la carta filtrante portando con se il soluto. Grazie al principio dei vasi comunicanti, soluto più solvente vengono autodrenati nel pallone. Il solvente avendo una temperatura di ebollizione minore rispetto al soluto, rievapora e ricompie il ciclo.

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6.3.2 L'evaporatore rotante

Il risultato dell'estrazione, ovvero la soluzione nel pallone, contiene, oltre alla parte grassa del cioccolato, ancora molto dietiletere. Con l' ausilio dell'evaporatore rotante, il dietiletere viene separato dalla soluzione e può inoltre essere recuperato. Qui di seguito è riportata una foto e la spiegazione di questo strumento analitico.

L'evaporatore rotante è un'apparecchiatura che consente di separare i solventi da una soluzione, mediante evaporazione a bassa pressione. È composto da cinque elementi principali:

un pallone contenente la soluzione da evaporare un bagno termostatico in cui si immerge il pallone per mantenere la temperatura

adatta un meccanismo motorizzato che consente di mettere in rotazione il pallone un condensatore, il più comune è quello a serpentina, formato da una spirale

all'interno di un tubo di vetro, dove fluisce costantemente dell'acqua fredda un pallone di raccolta per i solventi

Mediante il sistema di vuoto spinto, la temperatura di ebollizione del solvente si abbassa, il bagno termostatico a temperatura regolabile consente un riscaldamento del sistema e per mezzo della rotazione del pallone, la velocità di evaporazione del solvente aumenta. Il solvente, allo stato

Fig. 34 Fig. 35

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aeriforme, condensa grazie al sistema di raffreddamento (condensatore) e tramite l'inclinazione del condensatore stesso, il solvente liquido ricade nel pallone di raccolta consentendo un recupero del solvente.

6.3.3. Il gascromatografo con rivelatore a spettrometria di massa (GC-MS)

La gascromatografia, denominata anche GC, è una tecnica cromatografica impiegata a scopo analitico. Essa si basa sulla diversa ripartizione di varie sostanze tra una fase stazionaria e una fase mobile, in funzione dell'affinità di ogni sostanza con la fase mobile, costituita da un gas inerte. La fase mobile è un gas (detto carrier o gas di trasporto) che fluisce attraverso una colonna in cui è invece posta la fase stazionaria.

Grazie a un rilevatore, posto all' uscita della colonna, viene segnalato il passaggio dei diversi componenti della miscela ad un sistema di elaborazione dei segnali. Quest'ultimo fornisce il gascromatogramma, in cui la quantità di sostanza fluita, ossia separata dal suo assorbente, è diagrammata in funzione del tempo che la sostanza ha impiegato per attraversare la colonna. L' idea iniziale della GC nasce da Martin e Synge nel 1941, verrà poi sviluppata soprattutto da James e Martin nel 1952. La GC ha conosciuto il suo grande boom negli anni '60 e tuttora mantiene una grande importanza fra le tecniche di separazione di miscele complesse. Grazie a questa tecnica è infatti possibile analizzare campioni gassosi, liquidi o solidi, purché siano opportunamente solubilizzati e possano essere vaporizzati. Questa condizione è stata però in seguito superata dalla HPLC, un’altra tecnica che fra l’altro consente di lavorare a temperatura ambiente e dunque evita il danneggiamento di eventuali sostanze termolabili. La gascromatografia può essere applicata in tutti i campi della tecnologia e della ricerca, ne è un esempio l' utilizzo per il controllo degli inquinanti atmosferici nonché nell’analisi degli alimenti. La GC viene usata soprattutto per l’analisi quantitativa, infatti l’altezza o l’area dei picchi possono essere correlate con la quantità dei diversi componenti della miscela analizzata. È importante sottolineare che ad ogni modo si possono usare i parametri gascromatografici per ricavare informazioni qualitative. Durante la mia esperienza è stato utilizzato il gascromatografo con rivelazione a spettometria di massa, ossia l’accoppiamento della gascromatografia con lo spettrometro di massa, il quale consente di effettuare analisi qualitative e quantitative di molte specie chimiche, con limiti di rilevabilità estremamente bassi. La spettrometria di massa viene usata principalmente per determinare la massa molare; inoltre, poiché lo spettro rappresenta una sorta di “impronta digitale” delle molecole, è di fondamentale importanza per identificare sostanze incognite.

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Proprio per questo motivo lo spettrofotometro di massa viene spesso accoppiato al gascromatografo o al cromatografo HPLC. La GC-MS, in particolare permette di analizzare in tempo reale i singoli picchi di uscita dalla colonna, effettuando la determinazione qualitativa mediante il confronto dello spettro registrato con gli spettri memorizzati nella banca dati. In generale, questo sistema fornisce limiti di rivelabilità estremamente bassi, dall’ordine dei picogrammi (10-12 g) ed in alcuni casi anche dei femtogrammi ( 10-15 g), purché si lavori in condizioni operative tali da portare alla formazione del solo picco molecolare. (Cozzi et al.,1997)

Fig. 36

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6.4. METODO DI ESTRAZIONE CON L' ESTRATTORE SOXHLET E L'EVAPORAZIONE DEL SOLVENTE MEDIANTE EVAPORATORE ROTANTE

6.4.1. Strumenti e utensili

Cuffia riscaldante, pallone, Soxhlet, filtro (ditale, 33x94), condensatore , tubi (acqua e scarico), adattatori, morsetti, tappo e evaporatore rotante.

6.4.2. Reagenti

Cioccolato Stella (vedi dettaglio al punto 5.1) (100% cacao, 65% cacao e al latte 32% cacao), dietiletere ((C2H5)2O).

6.4.3. Procedimento

Preparare tutto il materiale necessario sul tavolo di lavoro.

Pressare nel mortaio il cioccolato, fino a renderlo una polvere fina.

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Pesare il filtro a ditale vuoto, riempirlo di cioccolato e ripesarlo.

Riempire il pallone di dietiletere, e porlo nella cuffia riscaldante.

Apporre il ditale all'interno della camera di estrazione del Soxhlet inserire il complesso nel collo smerigliato del pallone.

Affrancare con dei morsetti il Soxhlet al pallone. Assicurare il tutto a un albero portante.

Con un opportuno adattatore, e con l' aiuto di morsetti, sistemare il condensatore sopra il Soxhlet ed assicurarlo all' albero portante.

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Attaccare i due tubi al condensatore, uno al rubinetto dell' acqua corrente quindi all' entrata del condensatore, e l'altro rispettivamente all'uscita del condensatore e nello scarico del rubinetto.

Aprire l'acqua corrente e attendere qualche minuto affinché il condensatore si raffreddi e sia quindi pronto all' uso.

Accendere la cuffia riscaldante e controllare che il tutto funzioni

Lasciare l'estrattore Soxhlet in funzione per almeno 6-8 ore18.

18 Non potendo supervisionare il Soxhlet per una durata così lunga e continuata, l'estrazione è avvenuta in due momenti. Infatti basta spegnere l' estrattore, aspettare che si raffreddi e chiudere con un tappo di vetro il sistema. Per farlo ripartire basta togliere il tappo, aprire l' acqua e accendere la cuffia.

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Una volta finita l'estrazione, spegnere la cuffia riscaldante, estrarre il pallone da essa, aspettare che il sistema si raffreddi e poi spegnere l' acqua.

Versare un piccola quantità di dietiletere nella camera di estrazione finché tutto il solvente carico di soluto che si trova all' interno venga, grazie al collegamento che funge da pompa, riversato nel pallone dove si trovano ora il soluto e il sovente.

In seguito smontare il pallone con il risultato ottenuto, e inserirlo nell'apposito collo dell' evaporatore rotante.

A questo punto bisogna azionare l' evaporatore rotante19 e aspettare finché la maggior parte del solvente sia evaporato.

19 L'evaporatore rotante deve essere correttamente montato come si può vedere nel paragrafo 5.3.2.

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Dopo circa 30 minuti, spegnere quindi la macchina, recuperare il pallone con la parte grassa e svuotare il pallone dove è stato recuperato l'etere in un contenitore con il tappo.

Prima di misurare la massa finale del ditale, questo è stato essiccato in stufa a 60 oC.

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6.4.4. Risultati ed elaborazione dei dati

sigle Cioccolato al

100%

Cioccolato al 65%

Cioccolato al latte (32%)

Massa ditale vuoto [M1] 6,28 g 5,98 g 6.37 g Massa ditale con il cioccolato (prima dell' estrazione)

[M2] 34,01 g 39,41 g 35,16 g

Massa cioccolato effettiva (M2-M1) [M3] 27,73 g 33,43 g 28,79 g Massa ditale con il cioccolato (dopo l' estrazione)

[M4] 18,72 g 25,01 g 25,89 g

Massa grasso estratto (M2-M4) [M5] 15,29 g 14,40 g 9,27 g Vedi allegato 10.2.1 per maggiori dettagli sulla composizione di ogni tavoletta.

Per la determinazione quantitativa della massa grassa ottenuta in rapporto ai valori registrati sulla tavoletta bisogna eseguire pertinenti calcoli e rapporti come segue:

푀푎푠푠푎푔푟푎푠푠표푒푠푡푟푎푡푡푎[푀5]푀푎푠푠푎푑푒푙푐푖표푐푐표푙푎푡표푒푓푓푒푡푡푖푣푎푢푠푎푡푎푝푒푟푙ʹ푒푠푡푟푎푧푖표푛푒[M3]

=푥

100푔

In seguito a questo rapporto si ottiene la quantità (in grammi) di massa grassa che ci sarebbe in 100g del cioccolato preso da me in esame.

푉푎푙표푟푒푑푒푖푔푟푎푠푠푖푖푛푑푖푐푎푡표푠푢푙푙푎푡푎푣표푙푒푡푡푎

100% =

푥(푣푎푙표푟푒푡푟표푣푎푡표푛푒푙푐푎푙푐표푙표푝푟푒푐푒푑푒푛푡푒)

푦

In seguito a questo rapporto si ottiene "y" la percentuale del dichiarato in etichetta. (secondo il campione da me analizzato).

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Cioccolato al 100%

100 g di prodotto contengono 58 g grassi (dati letti sul retro della tavoletta analizzata vedi allegato 10.2.1)

15,29푔27,73푔 =

푥100g 푥 = 55,14g

58푔100% =

55,14푔y 푦 = 95,07%

Ho trovato il 95,07 % del dichiarato sulla tavoletta.

Cioccolato al 65%


14,40푔33,43푔 =

푥100g 푥 = 43,08g

39푔100% =

43,08푔y 푦 = 110,46%

Ho trovato il 110,46%del dichiarato sulla tavoletta.

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Cioccolato al (latte) 32%


9,27푔28,79푔 =

푥100g 푥 = 32,20g

36푔100% =

32,20푔y 푦 = 89,44%

Ho trovato il 89,44% del dichiarato sulla tavoletta.

6.4.5 Osservazioni

I valori da me ottenuti si avvicinano molto ai valori teorici. Probabilmente il margine di errore è attribuibile: alla presenza di solvente nel campione che non è stato perfettamente evaporizzato; alla non totale estrazione della materia grassa (probabilmente avrei dovuto lasciare in funzione maggiormente il Soxhlet). Bisogna altresì considerare che i valori riportati sulla tavoletta sono teorici. Infatti la percentuale di burro di cacao presente nella polvere di cacao dopo la lavorazione è variabile (in quanto ogni seme è differente), inoltre anche il grasso del latte è variabile e non costante. Queste variabili fanno si che ogni analisi presenti valori diversi.

6.4.6. Conclusioni

Osservando i miei risultati potrei affermare che ho compiuto una buona estrazione della materia grassa con il metodo Soxhlet, e che quest'ultimo risulta essere un metodo efficace per questo genere di analisi. Sono riuscita a estrarre quasi completamente la materia grassa e con l'evaporizzatore rotante ho eliminato quasi totalmente il solvente.

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6.5. METODO DI ANALISI PER LA DETERMINAZIONE DELLA TEOBROMINA

6.5.1 Strumenti e utensili

Gascromatografo con rivelazione di massa GC-MS, massa grassa estratta con Soxhlet (cioccolato 100% cacao), attrezzatura di microchimica per la filtrazione sottovuoto, attrezzatura per l'analisi con GC-MS, pipetta Pasteur.

6.5.2. Procedimento e metodi di analisi

Prima di iniziare con l'analisi con GC-MS occorre filtrare il campione di massa grassa del cioccolato ottenuta con il procedimento precedente. Attaccare il tubo per il sottovuoto alla provetta, inserire l'imbuto e porre al suo interno il campione da filtrare, accendere il rubinetto e attendere qualche minuto finché il tutto non sia filtrato. Ripetere la filtrazione fino ad ottenere un fluido limpido privo di residui solidi20.

Con l'aiuto di una pipetta Pasteur trasferire 1ml di campione di massa grassa precedentemente estratto nel porta campione (vial) del GC-MS. In seguito portare a volume (1,5ml) con dietiletere.

Inserire il vial nel GC-MS, elaborare il metodo di analisi (riportato qui di seguito) e iniziare l'analisi.

20 Questa operazione è necessaria per il corretto funzionamento del GC-MS. Infatti solo con un campione limpido e privo di residui solidi si evitano eventuali problemi, quali il blocco dell'ago, il mal scorrimento del fluido nella colonna di rame ecc...

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Dati tecnici sul GC- MS utilizzato:

Agilent technologies 7820A GC system

Colonna BGB-Wax: altezza 30 m,diametro 0.25mm, spessore 0.25 µm

Pressione della colonna: 0.7 bar

Gas carrier: elio (He) a flusso di colonna di 1.1 mL/min

Temperatura massima della colonna: 325 oC

Split: Cono ppm in split (100:1)

Agilent 5975 Series MSD

Temperatura massima interfaccia: 450 oC

Foreline: sotto 300 torr (valutazione)

Per il metodo utilizzato per l'analisi con GC-MS vedere l'allegato 10.2.2.

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6.5.3. Risultati ed elaborazione dei dati

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6.5.3. Osservazioni

Sono state condotte diverse analisi con GC-MS sullo stesso campione di massa grassa di cioccolato. Purtroppo a causa dell'elevata viscosità di quest'ultimo, l'ago si è leggermente otturato, inoltre sono rimasti in tutta la spirale residui di massa grassa che hanno inquinato i campioni seguenti falsandone i risultati. Sarebbe stato auspicabile condurre l'analisi su diversi estratti di grasso di cioccolato di diverse percentuali di cacao, come si era pensato all'inizio, per poi stilare un confronto e una riflessione in merito ai risultati trovati. Purtroppo è subentrato il problema sopra esposto e l'unica analisi attendibile risulta essere quella sul cioccolato al 100% di cacao. Questo problema ha altresì impedito i diversi tentativi di miglioria del metodo di analisi. Allungando il tempo di scorrimento del campione (split) più sostanze si sarebbero separate e sarebbero state rilevate dall'apparecchio21. Fortunatamente la teobromina, la sostanza da me ricercata, è stata evidenziata tra i 6-8 minuti (6.871-7.763 più precisamente), pertanto, per la mia ricerca il metodo utilizzato (prova 1) è soddisfacente.

6.5.4. Conclusioni

Si può notare dal grafico che la teobromina è stata rilevata dal minuto 6.871 al minuto 7.763 Più precisamente si può notare dallo spettro di massa la teobromina é stata rilevata al minuto 7.713 con una probabilità del 97%. Negli allegati si trovano maggiori informazioni sull'analisi condotta, alcune altre sostanze rilevate come la caffeina e l'acido tridecanoico22 C13H26O2 (formula lineare CH3(CH2)11CO2H) ( vedi 10.2.3.) Sarebbe stato interessante compiere un'analisi di comparazione con uno standard23 al fine di verificare se i valori da noi trovati si avvicinavano a quelli realmente dichiarati.

21 Si noti infatti che l'ultimo picco del grafico non è terminato. 22 acido grasso saturo con 13 doppi legami(C:13). 23 campione di riferimento

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7. CONCLUSIONI E PROSPETTIVE FUTURE In questo lavoro di maturità sono stati studiati i diversi aspetti del cacao e del suo prodotto lavorato, il cioccolato. Le origini della pianta Theobroma cacao sono antichissime, circa 6000 anni fa, essa necessita di un clima particolareggiato con piogge abbondanti e temperature costanti tra i 20 0C e i 30 0C. Nel suo frutto, la fava, sono racchiusi diversi semi, che verranno usati per la fabbricazione del cacao e dei prodotti affini. In Svizzera le prime manifatture meccanizzate per il cioccolato, sono apparse attorno al 1800, da lì a breve questo prodotto ha caratterizzato parte dell'industria Svizzera rendendola famosa e rinomata a livello mondiale per l'eccellenza e l'elevata qualità del suo cioccolato. Con la sempre maggior diffusione di questo alimento, sono nate diverse critiche e diversi scetticismi, riguardo agli effetti sulla salute che il suo consumo produrrebbe. Molti di questi scetticismi sono stati confutati, risulta invece che maggiori sono i benefici che il cioccolato apporterebbe al nostro organismo. Il cioccolato possiede proprietà antidepressive legate a diversi fattori, come la presenza del triptofano, un aminoacido che risulta essere il precursore del precursore della serotonina. Oltre a questo aminoacido sono presenti alcuni cannabinoli che agiscono a livello cerebrale simulando l'effetto dell'anandamide e definendo uno stato euforico. In aggiunta a questo benefico effetto, il cioccolato, grazie alla teobromina, un ottimo vasodilatatore, ridurrebbe sensibilmente l'insorgenza di ictus e attacchi cardiaci. Sono altresì imputabili all'ingestione del cioccolato i benefici effetti antiossidanti, che i polifenoli contenuti in esso, esercitano nel nostro corpo. Questi sono forse tra i più importanti effetti terapeutici che questo alimento apporta all'organismo umano. Ma sono stati riscontrati anche degli effetti antinfiammatori, l'aumento delle prestazioni cognitive, la resistenza all'insulina, l'inibizione dello stimolo della tosse, delle proprietà antidiarroiche e molteplici benefici durante la gravidanza. È straordinario che così tanti effetti benefici e positivi provengano quasi esclusivamente dall'azione combinata o individuale di sostanze presenti originariamente nel cacao e ritrovate poi nel prodotto lavorato (il triptofano, alcuni tannini, la teobromina, alcuni cannabinoli e i polifenoli). Questo lavoro si concentra anche sulla produzione industriale del cioccolato, sui diversi stadi della lavorazione delle fave (fermentazione, tostatura ed essicatura), ma anche sulle differenze nelle varie tipologie di cioccolato. Ho potuto infatti appurare che la qualità del cioccolato ticinese è molto alta, la sua lavorazione è accurata e scrupolosamente controllata in ogni particolare e gestita da personale competente. Nella parte finale del lavoro, ho svolto due esperimenti: la determinazione della quantità di grasso e la presenza della teobromina nel cioccolato. Queste analisi sono state effettuate nel laboratorio di chimica del Liceo Cantonale Lugano 1. La prima è stata effettuata mediante un'estrazione della matrice grassa con metodo Soxhlet (con dietiletere), la seconda con il GC-MS per la rilevazione della teobromina sul campione di grasso ottenuto con l'analisi precedente. Ho potuto appurare che le indicazioni sul retro della tavoletta in merito alla quantità di grasso, sono corrette e che i miei risultati si avvicinano molto a quelli indicati. La teobromina è stata rilevata dalla prima analisi di GC-MS, purtroppo in seguito a questa analisi è subentrato un problema tecnico, non ho quindi più potuto eseguire un'altra analisi quantitativa e ciò mi ha impedito di effettuare il paragone con i livelli teorici.

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In futuro sarebbe auspicabile poter effettuare più analisi inerenti alle quantità e ai livelli dei componenti del cioccolato, riportati sul retro delle tavolette, per confermarne la loro veridicità. Inoltre mi sarebbe piaciuto condurre ulteriori analisi con il CG-MS o con l'HPLC per rilevare alcuni polifenoli, i tannini, e altre sostanze presenti nel cioccolato.

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8 BIBLIOGRAFIA Allen R.R., Carson L., Kwik-Uribe C., Evans E.M., Erdman J.V., 2008. Daily Consumption of a Dark Chocolate Containing Flavanols and Added Sterol Esters Affects Cardiovascular Risk Factors in a Normotensive Population with Elevated Cholesterol 1 , 2. The Journal of Nutrition vol.138 no.4 pp 725-731.

Alonso A., De la Fuente C., Beunza J. J., Sánchez-Villegas A., Martínez-González M. A., 2005. Chocolate Consumption and Incidence of Hypertension. American Heart Association Hypertension 46 pp 21-22.

Bettoni S., Il potere antimicrobico degli oli essenziali, lavoro di maturità in biologie e chimica liceo Lugano 1 2010

Campbell N., Reece J., Biologie, Pearson 2007.

Cappelli P., Vannucchi V., Chimica degli alimenti; conservazioni e trasformazioni, Zanichelli 2005.

Ceoloni M., Bocchitto E., Todeschi S., Il grande atlante delle piante medicinali, Tecniche nuove, 2006.

Cozzi R., Protti P. ,Riato T., Analisi chimica strumentale, Zanichelli, 1997, volume C.

Cronquist A., Botanica, Zanichelli, 1979.

Crozier S.J., Preston A.G., Hurst J.W., Payne M.J., Mann J.,Hainly L., Miller D.L.,2011. Cacao seeds are a "Super Fruit": A comparative analysis of various fruit powders and products. Chemistry Central Journal 5:5.

Di Giuseppe R., Di Castelnuovo A., Centritto F., Zito F., De Curtis A., Costanzo S., Vohnout B., Sieri S., Krogh V., Donati M.B., de Gaetano G., Iacoviello L., 2008. Regular Consumption of Dark Chocolate Is Associated with Low Serum Concentrations of C-Reactive Protein in a Healthy Italian Population1,2. American journal of Nutrition vol. 138 no. 10 pp 1939-1945.

Di Renzo GC., Brillo E., Romanelli M., Porcaro G., Capanna F., Kanninen TT., Gerli S., Clerici G.,2012. Potential effects of chocolate on human pregnancy: a randomized controlled trial. Journal of Matern Fetal Neonatal Medicine .

Faridi Z.,Njike V.Y, Dutta S., Ali A., Katz D. L., 2008. Acute dark chocolate and cocoa ingestion and endothelial function: a randomized controlled crossover trial1,2,3,4. American journal of Clinical Nutrition vol. 88 no. 1 pp 58-63.

Fraga C.G., 2005. Cocoa, diabetes, and hypertension: should we eat more chocolate?1,2. American journal of Clinical Nutrition vol. 81 no. 3 pp 541-542.

Michela Bettoni

71

Golomb B.A., Koperski S., White H.L., 2012 Association Between More Frequent Chocolate Consumption and Lower Body Mass Index. Archives of Internal Medicine vol 172, No. 6 pp 519-521.

Google images (figure 1-24)

Grassi D., Desideri G., Necozione S., Lippi C., Casale R., Properzi G., Blumberg J. B., Ferri C., 2008. Blood Pressure Is Reduced and Insulin Sensitivity Increased in Glucose-Intolerant, Hypertensive Subjects after 15 Days of Consuming High-Polyphenol Dark Chocolate1–3. The Journal of Nutrition vol. 138 no. 9 pp 1671-1676.

Hart H., Craine L.E., Hart D.J., Hadad C.M., Chimica organica, Zanichelli, 2008 pp 186-192, 196, 386-399, 406-429.

Hertog M.G, Feskens E.J, Hollman P.C, Katan M.B, Kromhout D.,1993. Dietary antioxidant flavonoids and risk of coronary heart disease: the Zutphen Elderly Study. Lancet vol. 342 No. 8878 pp 1007-1011.

Keen C.L., Holt R.R., Oteiza P.I., Fraga C.G., Schmitz H.H.,2005. Cocoa antioxidants and cardiovascular health1,2,3,4. American journal of Clinical Nutrition vol. 81 no. 1 pp 298-303.

Kozuma K., Tsuchiya S., Kohori J., Hase T., Tokimitsu I., 2005. Antihypertensive Effect of Green Coffee Bean Extract on Mildly Hypertensive Subjects. Hypertension Research 28 pp 711-718.

Manach C., Williamson G., Morand C., Scalbert A. , Rémésy C., 2005. Bioavailability and bioefficacy of polyphenols in humans. I. Review of 97 bioavailability studies1,2,3. American journal of Clinical Nutrition vol. 81 no. 1 pp 230-242.

Nurk E., Refsum H., Drevon C.A., Tell G.S., Nygaard H.A., Engedal K., Smith A.D., 2009. Intake of Flavonoid-Rich Wine, Tea, and Chocolate by Elderly Men and Women Is Associated with Better Cognitive Test Performance1–3. Journal of nutrition vol. 139 no. 1 PP 120-127.

Ostlund R.E., Racette S.B., Stenson W.F.,2003. Inhibition of cholesterol absorption by phytosterol-replete wheat germ compared with phytosterol-depleted wheat germ American journal of Clinical Nutrition vol. 77 no. 6 pp 1385-1589.

Parker G, Manicavasagar V.,2005. Modelling and Managing the Depressive Disorders: A Clinical Guide. Cambridge, MA: Cambridge University Press.

Parker G., 2001. ‘New’ and ‘old’ antidepressants: all equal in the eyes of the lore? The British Journal of Psychiatry vol. 179 pp 95-96.

Parker G., Crawford J., 2007, Chocolate craving when depressed: a personality marker. The British Journal of Psychiatry vol 191 pp 351-352.

Peter K., Vollhardt C., Schore N.E., Chimica organica, Zanichelli 2005 pp 968-1008.

Michela Bettoni

72

Rang H.P., Dale M.M., Ritter J.M., Flower R.J., Pharmacology , Elsevier 2007.

Raven P.H., Evert R.F., Eichhorn S.E, Biologia delle piante, Zanichelli, 2002.

Rein D., Lotito S., Holt R.R., Keen C.L., Schmitz H.H., Fraga C.G., 2000. Epicatechin in Human Plasma: In Vivo Determination and Effect of Chocolate Consumption on Plasma Oxidation Status1,2. The Journal of Nutrition vol. 130 no. 8 pp 2109-2114.

Saftlas A.F., Triche E.W., Beydoun H., Bracken M.B., 2010. Does Chocolate Intake During Pregnancy Reduce the Risks of Preeclampsia and Gestational Hypertension? Annals of Epidemiology vol. 20 no. 8 pp 584-591.

Scalbert A., Williamson G., 2000. Dietary intake and bioavailability of polyphenols. Journal of nutrition. vol. 130 no. 8 pp 2073-2085.

Shumow L., Bodor A., 2011. An industry consensus study on an HPLC fluorescence method for the determination of (±)-catechin and (±)-epicatechin in cocoa and chocolate products. Chemistry Central Journal 5:39.

TBST Toxicological Basic Support and Therapy (www.tox.it).

Usmani, Omar S.; Belvisi, Maria G.; Patel, Hema J.; Crispino, Natascia; Birrell Mark A.; Korbonits, Márta; Korbonits, Dezső; Barnes, Peter J., 2004. Theobromine inhibits sensory nerve activation and cough. Journal of the federation of American societies for experimental biology vol 19 no 2 pp 231–233.

USP NF 2008 (United States Pharmacopeia/National Formulary)

Voet D.J., Voet J.G., Pratt C.W., Principles of biochemistry, Wiley 2008.

Wan Y., Vinson J. A., Etherton T.D., Proch J., Lazarus S. A., Kris-Etherton P.M., 2001. Effects of cocoa powder and dark chocolate on LDL oxidative susceptibility and prostaglandin concentrations in humans1,2,3. American journal of Clinical Nutrition vol. 74 no. 5 pp 596-602.

Williamson G., Manach C., 2005. Bioavailability and bioefficacy of polyphenols in humans. II. Review of 93 intervention studies1,2,3,4. American journal of Clinical Nutrition vol. 81 no. 1 pp 243-255.

www.admin.ch (alla voce:leggi sulle derrate alimentari)

www.buchi.com (alla voce: evaporatore rotante, figura 34).

www.lescienze.it (alla voce: cioccolato).

www.my-personaltrainer.it (alla voce: cioccolato).

www.wikipedia.org (alla voce: cioccolato).

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73

Zomer E., Owen A., Magliano D. J., Liew D., Reid C.M., 2012. The effectiveness and cost effectiveness of dark chocolate consumption as prevention therapy in people at high risk of cardiovascular disease: best case scenario analysis using a Markov model. British Medical Journal 344 pp 3657.

9. RINGRAZIAMENTI Al termine di questo lavoro vorrei esprimere la mia gratitudine e riconoscenza a tutti coloro i quali hanno contribuito alla sua realizzazione.

In particolare ringrazio:

il professor Paolo A. Morini per il suo valido e proficuo insegnamento, per le esaurienti spiegazioni, per gli indispensabili consigli, per il prezioso e puntuale aiuto e per l'appoggio che mi ha sempre fornito.

la dottoressa Alessandra Alberti per i fondamentali e accurati ragguagli, per le esaustive delucidazioni per la scrupolosa assistenza e la sua grande disponibilità.

la professoressa Roberta Taverna per la sua disponibilità, per il suo interessamento e per avermi messo in contatto con la direttrice dottoressa Alessandra Alberti della Chocholat Stella SA.

la ditta "Chocholat Stella SA" per avermi gentilmente dato la possibilità di visitare in modo dettagliato e accurato la loro catena di produzione.

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10 ALLEGATI

10.1.1 Foto riguardanti la visita alla fabbrica di cioccolato "Chocolat Stella"

La polverizzazione dei dischetti di cacao.

Alcune macchine per la produzione del cioccolato

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La pesatura degli ingredienti aggiuntivi (caramello, nocciole, mandorle...)

Il nastro trasportatore con le forme delle tavolette vuote

L'aggiunta delle nocciole alla massa di cioccolato e il riempimento automatico delle forme di

tavolette.

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Il modellaggio delle tavolette riempite Il trasporto delle tavolette finite al piano superiore per il confezionamento..

Il confezionamento dei diversi prodotti (tavolette, cioccolatini...)

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10.2. AGGIUNTE ALLA PARTE SPERIMENTALE

10.2.1 Specifiche sulle tavolette di cioccolato su cui si è basata l'analisi

Chocolat Stella Noir Extra Dark Cocoa Bar 100 % Experience

Ingredienti: massa di cacao, burro di cacao, baccelli di vaniglia. Può contenere tracce di latte, nocciole, mandorle e arachidi. -------------------------------------------------------

100 g contengono:

Energia 2600 kJ / 630 kcal

Proteine 10 g

Carboidrati 8 g

Grassi 58 g

================================================================================

Chocolat Stella Noir Extra Dark Chocolate 65 % Ecuador

ingredienti: massa di cacao (Ecuador), zucchero di canna, burro di cacao, baccelli di vaniglia. Cacao 65% min. Può contenere tracce di latte, nocciole, mandorle e arachidi. -------------------------------------------------------

100 g contengono:


Proteine 7 g

Carboidrati 39 g

Grassi 39 g

================================================================================

Chocolat Stella Lait del Alpes Suisses

Ingredienti: zucchero, burro di cacao, latte intero in polvere, massa di cacao, emulsionante (lecitina di soia), aromi. Cacao: 33% min. Può contenere tracce di nocciole, mandorle e arachidi. -------------------------------------------------------

100 g contengono

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Proteine 7 g

Carboidrati 52 g

Grassi 36 g

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10.2.2. Metodo utilizzato per l'analisi con GC-MS

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10.2.3. Risultati ottenuti con GC-MS

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10.2.4. Foto aggiuntive alla parte sperimentale

In seguito sono riportate alcune foto che rappresentano dei passaggi da me compiuti per l'estrazione della massa grassa con l'estrazione Soxhlet.

Pesatura del ditale (vuoto e riempito di cioccolato) e registrazione dei dati.

Cioccolato al 100% di cacao Cioccolato al 65% di cacao Cioccolato al 32% di cacao

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97

Montaggio dell' albero portante, per assicurare poi l'estrattore Soxhlet.

I tre estrattori pronti per l'attaccatura dei tubi e l'accensione.

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98

L'estrattore in funzione (con cioccolato al 32%). L'estrattore in raffreddamento.

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99

Preparazione del campione per l'analisi del GC-MS con cioccolato al 100% (Filtrazione).

L'evaporatore in funzione (con cioccolato al 32%).

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100

GC-MS in funzione.

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101

10.3.. Leggi sulle derrate alimentari in Svizzera

817.022.101

Ordinanza del DFI sulle sorte di zuccheri, le derrate alimentari dolci e i prodotti di cacao del 23 novembre 2005 (Stato 1° aprile 2010)

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Il Dipartimento federale dell’interno (DFI), visti gli articoli 4 capoverso 2, 26 capoversi 2 e 5 e 27 capoverso 3 dell’ordinanza del 23 novembre 20051 sulle derrate alimentari e gli oggetti d’uso (ODerr), ordina:

Capitolo 6: Cacao, cioccolati e altri prodotti di cacao Sezione 1: Cacao Art. 31 Fave di cacao, semi di cacao, massa di cacao, burro di cacao 1 Le fave di cacao sono i semi dell’albero di cacao (Theobroma cacao L.) fermentati ed essiccati. 2 I semi di cacao sono fave di cacao torrefatte o no, pulite e decorticate. 3 La massa di cacao è il prodotto ottenuto con procedimento meccanico da semi di cacao trasformati, ai quali non sono stati sottratti i grassi naturali. 4 Il burro di cacao è il grasso ottenuto dalle fave di cacao o da parti di esse. Deve soddisfare i requisiti di cui all’allegato 4.20 Art. 32 Cacao in polvere 1 Il cacao in polvere (cacao) è un prodotto ottenuto trasformando in polvere le fave di cacao lavate, sbucciate e tostate. Deve soddisfare i requisiti di cui all’allegato 4. 2 Il cacao in polvere povero di grasso (cacao in polvere magro, cacao povero di grasso o magro, cacao in polvere fortemente sgrassato, cacao fortemente sgrassato) è un cacao in polvere che soddisfa i requisiti di cui all’allegato 4. 3 Il cioccolato in polvere per bevande (cacao in polvere zuccherato, cacao zuccherato), il cioccolato in polvere e il cacao in polvere zuccherato per uso

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domestico sono prodotti ottenuti mediante la miscelazione di cacao in polvere e sorte di zuccheri.

Devono soddisfare i requisiti di cui all’allegato 4.22 4 Il cioccolato in polvere per bevande povero di grasso o magro (cacao in polvere zuccherato povero di grasso o magro, cacao zuccherato povero di grasso o magro, cacao in polvere zuccherato fortemente sgrassato, cacao zuccherato fortemente sgrassato, cioccolato in polvere per bevande fortemente sgrassato) e il cacao in polvere zuccherato per uso domestico povero di grasso o magro (cacao zuccherato per uso domestico povero di grasso o magro, cacao in polvere zuccherato per uso domestico fortemente sgrassato, cacao zuccherato per uso domestico fortemente sgrassato) sono miscele di cacao in polvere povero di grasso e sorte di zuccheri. Devono soddisfare i requisiti di cui all’allegato 4.23 Art. 33 (Abrogato) Sezione 2: Cioccolato e altri prodotti di cioccolato o cacao Art. 34 Cioccolato Il cioccolato è una derrata alimentare ottenuta con semi di cacao, massa di cacao, cacao in polvere o cacao in polvere povero di grasso e sorte di zuccheri, con o senza aggiunta di burro di cacao, che soddisfa i requisiti di cui all’allegato 5. Art. 35 Cioccolato per uso domestico Il cioccolato per uso domestico è un cioccolato che soddisfa i requisiti di cui all’allegato 5. Art. 36 Cioccolato al latte e cioccolato al latte per uso domestico Il cioccolato al latte e il cioccolato al latte per uso domestico sono prodotti ottenuti con prodotti di cacao, sorte di zuccheri e latte o prodotti di latte, che soddisfano i requisiti di cui all’allegato 5.

Art. 37 Cioccolato al latte magro

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Il cioccolato al latte magro è un cioccolato al latte contenente una parte di latte magro (liquido o disidratato). Deve soddisfare i requisiti di cui all’allegato 5. Art. 38 Cioccolato alla panna e cioccolato alla doppia panna Il cioccolato alla panna e il cioccolato alla doppia panna sono cioccolati al latte che soddisfano i requisiti di cui all’allegato 5. Art. 39 Granelli di cioccolato, fiocchi di cioccolato I granelli di cioccolato o fiocchi di cioccolato sono cioccolato in forma di granelli o fiocchi, che soddisfano i requisiti di cui all’allegato 5. Art. 40 Granelli di cioccolato al latte, fiocchi di cioccolato al latte I granelli di cioccolato al latte o fiocchi di cioccolato al latte sono granelli o fiocchi di cioccolato al latte che soddisfano i requisiti di cui all’allegato 5. Art. 41 Cioccolato alle nocciole gianduia 1 Il cioccolato alle nocciole gianduia è una derrata alimentare ottenuta con cioccolato e nocciole finemente macinate, che soddisfa i requisiti di cui all’allegato 5. 2 È permessa l’aggiunta di: a. latte o sostanza secca di latte ottenuta per evaporazione, in proporzione tale che il prodotto finito non contenga più del 5 per cento in massa di sostanza secca totale di latte; b. mandorle, nocciole e altre noci, intere o in pezzi; il peso di tali ingredienti, compreso quello delle nocciole macinate, non deve superare il 60 per cento in massa del peso del prodotto. Art. 42 Cioccolato al latte e alle nocciole gianduia 1 Il cioccolato al latte e alle nocciole gianduia è una derrata alimentare ottenuta con cioccolato al latte e nocciole finemente macinate, che soddisfa i requisiti di cui all’allegato 5. 2 L’aggiunta di mandorle, nocciole e altre noci, intere o a pezzi. Il peso di tali ingredienti, compreso quello delle nocciole macinate, non deve superare il 60 per cento in massa del peso del prodotto. Art. 43 Cioccolato bianco

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Il cioccolato bianco è una derrata alimentare ottenuta da burro di cacao, sorte di zuccheri, latte o latticini. Deve soddisfare i requisiti di cui all’allegato 5. Art. 43a Chocolate a la taza e chocolate familiare a la taza Il chocolate a la taza e il chocolate familiar a la taza sono prodotti ottenuti da prodotti del cacao, da sorte di zuccheri e da farina oppure da amido di grano, di riso o di mais. Devono soddisfare i requisiti di cui all’allegato 5. Art. 44 Cioccolato di copertura 1 Il cioccolato di copertura (copertura) è cioccolato con un tenore minimo di sostanza secca di cacao totale, di burro di cacao e di sostanza secca di cacao sgrassata conformemente ai requisiti di cui all’allegato 5.30 2 Il cioccolato di copertura scuro deve presentare i tenori minimi di cui all’allegato 5. 3 Il cioccolato di copertura al latte (copertura al latte) è cioccolato al latte con un tenore minimo di sostanza grassa conforme ai requisiti di cui all’allegato 5. 4 Il cioccolato di copertura bianco (copertura bianca) è cioccolato bianco con un tenore minimo di sostanza grassa conforme ai requisiti di cui all’allegato 5. Art. 45 Cioccolato ripieno 1 Il cioccolato ripieno (cioccolato ripieno di …) è una derrata alimentare la cui parte esterna è costituita da uno dei cioccolati menzionati negli articoli 34–38 e 41–44. Deve presentare i contenuti minimi prescritti nell’allegato 5 per il cioccolato utilizzato. 2 I prodotti di panetteria, i prodotti di panetteria di piccolo formato e il gelato commestibile che presentano una parte esterna secondo il capoverso 1 non sottostanno alla presente disposizione. Art. 46 Pralinés, praline I pralinés o praline sono derrate alimentari della dimensione di un bocconcino, costituiti da: a. cioccolato ripieno;

b. una sola sorta di cioccolato secondo gli articoli 34–38 e 41–44; c. strati sovrapposti di cioccolati secondo gli articoli 34–38 e 41–44 e strati di altre derrate alimentari; la parte dei cioccolati utilizzati deve presentare i tenori minimi prescritti nell’allegato 5; oppure d. una miscela di cioccolati secondo gli articoli 34–38 e 43–44 con altre derrate alimentari; la parte dei cioccolati utilizzati deve presentare i tenori minimi prescritti nell’allegato 5.

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Art. 47 Articoli di confetteria al cioccolato Gli articoli di confetteria al cioccolato, eccettuati i pralinés, sono derrate alimentari come bouchées, branches o bastoncini, che contengono cioccolato (art. 34–38, nonché 43) o burro di cacao o che sono coperti con cioccolato di copertura. I tenori minimi di cioccolato, burro di cacao o cioccolato di copertura sono conformi alle prescrizioni dell’allegato 5. Art. 48 Calcolo delle percentuali 1 Prima di calcolare le percentuali stabilite nell’allegato 5 per le derrate alimentari di cui agli articoli 34–38 e 43–44, dalla massa dei prodotti finiti vanno dedotte le seguenti componenti: a. gli ingredienti secondo l’articolo 51 capoverso 2; b. gli aromi aggiunti; c. gli emulsionati aggiunti.

2 Il contenuto minimo dei cioccolati ripieni e dei pralinés si calcola dopo aver dedotto il peso degli ingredienti di cui all’articolo 51 capoverso 2 e il peso del ripieno.

3 Per i cioccolati ripieni e i pralinés la percentuale di cioccolato si calcola secondo il peso totale del prodotto finito, compreso il ripieno. Art. 49 Prodotti per la preparazione di bevande al cacao I prodotti per la preparazione di bevande al cacao sono miscele di cacao in polvere o di cacao in polvere povero di grasso sotto forma di polvere, granulato o soluzione (concentrato) con ingredienti come sorte di zuccheri, latte o componenti del latte.

Art. 50 Paste per glassare con acqua e paste per glassare grasse 1 Le paste per glassare con acqua sono miscele di cacao o cioccolato, zucchero e acqua. 2 Le paste per glassare grasse sono miscele di cacao o cioccolato, zucchero e grasso vegetale o di latte. Art. 51 Ingredienti ammessi 1 Ai cioccolati di cui agli articoli 34–37 e 43–44 possono essere aggiunti, oltre al burro di cacao, i grassi vegetali descritti ed elencati nell’allegato 6. L’aggiunta può raggiungere al massimo il 5 per cento in massa del prodotto finito, da cui vanno dedotti gli altri ingredienti di cui all’articolo 51 capoverso 2. Il tenore minimo prescritto di burro di cacao e di sostanza secca totale di cacao non deve tuttavia essere ridotto.

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2 È permesso aggiungere altri ingredienti ai cioccolati secondo gli articoli 34–38 e 43–44. La quantità globale di tali ingredienti non deve essere superiore il 40 per cento in massa del peso totale.

3 Non è permesso aggiungere farine di cereali, amidi nonché grassi e oli animali, eccettuato il grasso di latte, salvo nei casi in cui tale aggiunta è espressamente autorizzata. Sezione 3: Caratterizzazione Art. 52 Denominazione specifica 1 La denominazione specifica deve essere completata come segue: a. con l’indicazione del ripieno utilizzato, per il cioccolato ripieno; b. con l’indicazione degli ingredienti aggiunti ai sensi dell’articolo 51 capoverso 2 2 Un’indicazione ai sensi del capoverso 1 lettera b è vietata per l’aggiunta di: a. latte e latticini ai cioccolati secondo gli articoli 34, 35 e 44; b. caffé e bevande spiritose, se la quantità dell’ingrediente è inferiore all’1 per cento in massa del prodotto finito; c. altri ingredienti che sono stati incorporati in modo da non essere praticamente individuabili, se la quantità dell’ingrediente è inferiore al 5 per cento in massa del prodotto finito

3 Le denominazioni specifiche possono essere impiegate a complemento delle designazioni di altri prodotti sempre che non possano essere confuse con tali prodotti.38 4 Le denominazioni specifiche dei prodotti di cui agli articoli 34–43 e 44–46 che vengono immessi in commercio come miscele possono essere sostituite dalle denominazioni «miscela di cioccolato/miscela di praline» o «miscela di cioccolato ripieno miscela di praliné ripieni» o da denominazioni analoghe. Art. 53 Ulteriore caratterizzazione 1 Oltre alle indicazioni secondo l’articolo 2 OCDerr40, l’indicazione «Cacao: … % almeno» deve specificare il tenore minimo di sostanza secca di cacao in per cento di massa di: a. cacao in polvere zuccherato; b. cacao in polvere zuccherato per uso domestico; c. cacao in polvere zuccherato povero di grasso o magro; d. cacao in polvere zuccherato per uso domestico povero di grasso o magro; e. cioccolato; f. cioccolato per uso domestico; g. cioccolato al latte; h. cioccolato al latte per uso domestico;

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i cioccolato in polvere; j. granelli di cioccolato e fiocchi di cioccolato; k. cioccolato di copertura; l. cioccolato alle nocciola gianduia; m. granelli di cioccolato al latte e fiocchi di cioccolato al latte; n. cioccolato di copertura al latte; o. cioccolato al latte e alle nocciola gianduia; p. cioccolato alla panna; q. cioccolato al latte magro; r. Chocolate a la taza e Chocolate familiar a la taza. 1 bis Oltre alle indicazioni secondo l’articolo 2 OCDerr, va specificato il tenore di burro di cacao di:

a. cacao in polvere povero di grasso;

b. cacao in polvere zuccherato povero di grasso o magro.52

2 Per gli articoli di cioccolato, venduti in pezzi sotto forma di uova, coniglietti, maggiolini ecc., e gli articoli di confetteria di cioccolato venduti in pezzi, il cui peso singolo è inferiore a 50 g, le indicazioni secondo il capoverso 1 devono almeno figurare su una targhetta ben visibile, posta in vicinanza immediata dei prodotti corrispondenti.

3 In deroga all’articolo 15 capoverso 3 OCDerr:

a. i cioccolati di cui agli articoli 34–42 e 44 capoversi 1–3 sono ritenuti prodotti in Svizzera se sono stati interamente fabbricati in Svizzera con fave di cacao o massa di cacao;

b. i cioccolati bianchi di cui agli articoli 43 e 44 capoverso 4 sono ritenuti prodotti in Svizzera soltanto se sono stati interamente fabbricati in Svizzera a partire dal burro di cacao;

c. per i prodotti di cui agli articoli 45–47, non interamente fabbricati a partire da cioccolato secondo la lettera a, occorre inoltre indicare il Paese di provenienza di tale cioccolato.

4 L’etichetta dei prodotti di cioccolato che contengono altri grassi vegetali oltre al burro di cacao deve recare la menzione: «contiene altri grassi vegetali oltre al burro di cacao». Tale menzione deve apparire nello stesso campo visivo dell’elenco degli ingredienti, ben distinta da questo, accanto alla denominazione specifica e deve avere caratteri di dimensioni almeno pari a detto elenco e in grassetto.54

Requisiti del cacao in polvere, del cioccolato in polvere e del burro di cacao

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1. Cacao in polvere (cacao) a. Tenore di burro di cacao min. 20 per cento in massaa b. Tenore di acqua max. 9 per cento in massa 2. Cacao in polvere povero di grasso (cacao in polvere magro, cacao povero di grasso o magro, cacao in polvere fortemente sgrassato, cacao fortemente sgrassato) Tenore di burro di cacao meno del 20 per cento in massaa

3. Cioccolato in polvere per bevande (cacao in polvere zuccherato, cacao zuccherato) e cacao in povere zuccherato per uso domestico (cacao zuccherato per uso domestico, cioccolato in polvere per uso domestico) Tenore di cacao in polvere min. 25 per cento in massa 4. Cioccolato in polvere per bevande povero di grasso o magro (cacao in polvere zuccherato povero di grasso, cacao in polvere zuccherato magro, cacao in polvere zuccherato magro o povero di grasso, cacao in polvere zuccherato fortemente sgrassato, cioccolato in polvere per bevande fortemente sgrassato) e cacao in polvere per uso domestico zuccherato povero di grasso o magro (cacao per uso domestico zuccherato povero di grasso o magro, cacao in polvere per uso domestico zuccherato fortemente sgrassato, cacao per uso domestico zuccherato fortemente sgrassato) Tenore di cacao in polvere povero di grasso min. 25 per cento in massa 5. Cioccolato in polvere Tenore di cacao in polvere min. 32 per cento in massa 6. Burro di cacao a. Tenore di acidi grassi (espresso in acido oleico) max. 1,75 per cento in massa b. Tenore di insaponificabili (determinato all’etere di petrolio) max. 0,5 per cento in massa c. Tenore di in saponificabili nel burro di cacao

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di pressione (determinato all’etere di petrolio) max.0,35 per cento in massa ______________________________________________________________________________ a riferito alla massa secca ______________________________________________________________________________

Requisiti del cioccolato

1. Cioccolato (calcolo secondo l’art. 48) a. Sostanza secca di cacao totale almeno 35 per cento in massa b. Sostanza secca di cacao sgrassata almeno 14 per cento in massa c. Burro di cacao almeno 18 per cento in massa 2. Cioccolato per uso domestico (calcolo secondo l’art. 48) a. Sostanza secca di cacao totale almeno 30 per cento in massa b. Sostanza secca di cacao sgrassata almeno 12 per cento in massa c. Burro di cacao almeno 18 per cento in massa 3. Cioccolato al latte (calcolo secondo l’art. 48) a. Sostanza secca di cacao totale almeno 25 per cento in massa b. Sostanza secca di latte almeno 14 per cento in massa di latte intero parzialmente o completamente disidratato, latte par- parzialmente o completamente scremato, panna, burro o grasso di latte parzialmente o completamente disidratati c. Sostanza secca di cacao sgrassata almeno 2,5 per cento in massa d. Grasso di latte almeno 3,5 per cento in massa e. Tenore totale di grasso almeno 25 per cento in massa (burro di cacao e grasso di latte) 4. Cioccolato al latte per uso domestico (calcolo secondo l’art. 48) a. Sostanza secca di cacao totale almeno 20 per cento in massa b. Sostanza secca di latte almeno 20 per cento in massa di latte intero parzialmente o completamente disidratato, latte par-

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zialmente o completamente scremato, panna, burro o grasso di latte parzialmente o completamente disidratati c. Sostanza secca di cacao sgrassata almeno 2,5 per cento in massa d. Grasso di latte almeno 3,5 per cento in massa e. Tenore totale di grasso almeno 25 per cento in massa (burro di cacao e grasso di latte)

5. Cioccolato al latte magro (calcolo secondo l’art. 48) Grasso di latte al massimo 1 per cento in massa 6. Cioccolato alla panna (calcolo secondo l’art. 48) Grasso di latte almeno 5,5 per cento in massa 7. Cioccolato alla doppia panna (calcolo secondo l’art. 48) Grasso di latte almeno 10 per cento in massa 8. Granelli di cioccolato, fiocchi di cioccolato a. Burro di cacao almeno 12 per cento in massa b. Sostanza secca di cacao totale almeno 32 per cento in massa c. Sostanza secca di cacao sgrassata almeno 14 per cento in massa 9. Granelli di cioccolato al latte, fiocchi di cioccolato al latte a. Sostanza secca di cacao totale almeno 20 per cento in massa b. Sostanza secca di latte almeno 12 per cento in massa di latte intero parzialmente o comle- tamente disidratato, latte parzialmente o completamente scremato o panna, oppure di panna, burro o grasso di latte parzialmente o completamente disidratati c. Sostanza secca di cacao sgrassata almeno 2,5 per cento in massa d. Grasso di latte almeno 3,5 per cento in massa e. Tenore totale di grasso almeno 12 per cento in massa (burro di cacao e grasso di latte)

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10. Cioccolato alle nocciole gianduia a. Sostanza secca di cacao totale almeno 32 per cento in massa (riferita alla parte di cioccolato) b. Sostanza secca di cacao sgrassata almeno 8 per cento in massa (riferita alla parte di cioccolato) c. Nocciole finemente macinate almeno 20 per cento in massa e al massimo 40 per cento in massa (riferito al prodotto finito) 11. Cioccolato al latte e alle nocciole gianduia a. Sostanza secca di latte totale almeno 10 per cento in massa (riferito alla parte di cioccolato) di latte intero parzialmente o completamente disidratato, latte parzialmente o completamente scremato o panna, oppure di panna, burro o grasso di latte parzialmente o completamente disidratati

b. Nocciole finemente macinate almeno 15 per cento in massa e al massimo 40 per cento in massa (riferito al prodotto finito) 12. Cioccolato bianco (calcolo secondo l’art. 48) a. Burro di cacao almeno 20 per cento in massa b. Sostanza secca di latte totale almeno 14 per cento in massa di latte intero parzialmente o completamente disidratato, latte parzialmente o completamente scremato o panna, oppure di panna, burro o grasso di latte parzialmente o completamente disidratati c. Grasso di latte almeno 3,5 per cento in massa 13. Cioccolato di copertura a. Burro di cacao almeno 31 per cento in massa b. Sostanza secca di cacao sgrassata almeno 2,5 per cento in massa c. Sostanza secca di cacao totale almeno 35 per cento in massa

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14. Cioccolato di copertura scuro a. Burro di cacao almeno 31 per cento in massa b. Sostanza secca di cacao sgrassata almeno 16 per cento in massa 15. Cioccolato di copertura al latte Tenore di grasso totale almeno 31 per cento in massa (burro di cacao e grasso del latte) 16. Cioccolato di copertura bianco Tenore di grasso almeno 31 per cento in massa 17. Cioccolato ripieno (calcolo secondo l’art. 48) Cioccolati menzionati agli articoli 34–38 e 41–44 almeno 25 per cento in massa 18. Chocolate a la taza a. Sostanza secca di cacao totale almeno 35 per cento in massa b. Burro di cacao almeno 18 per cento in massa c. Sostanza secca di cacao sgrassata almeno 14 per cento in massa d. Farina o amidi al massimo 8 per cento in massa 19. Chocolate familiar a la taza a. Sostanza secca di cacao totale almeno 30 per cento in massa b. Burro di cacao almeno 18 per cento in massa c. Sostanza secca di cacao sgrassata almeno 12 per cento in massa d. Farina o amidi al massimo 18 per cento in massa

20. Pralinés, praline (calcolo secondo l’art. 48) Strati di cioccolati almeno 25 per cento in massa (art. 34–38 e 41–44) oppure miscele di cioccolati almeno 25 per cento in massa (art. 34–38 e 43–44)

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21. Articoli di confetteria al cioccolato Cioccolato (art. 34–38 nonché 43) oppure almeno 10 per cento in massa burro di cacao oppure almeno 10 per cento in massa cioccolato di copertura (art. 44) almeno 20 per cento in massa

Grassi vegetali diversi dal burro di cacao ammessi nei cioccolati 1 I grassi vegetali sono, singolarmente o miscelati, equivalenti al burro di cacao e rispondono ai seguenti criteri: a. sono grassi vegetali non contenenti acido laurico, ricchi di trigliceridi mono- insaturi simmetrici di tipo POP, POSt, StOSt. b. sono miscelabili in qualunque proporzione con il burro di cacao e compatibili con le sue proprietà fisiche (punto di fusione e temperatura di cristallizzazione, velocità di fusione, necessità di trattamento di tempra); c. sono ottenuti esclusivamente mediante procedimento di raffinazione e/o fra- zionamento; è esclusa la modificazione enzimatica della struttura del trigli- ceride. 2 A norma di tali criteri possono essere utilizzati i seguenti grassi vegetali, ricavati dalle seguenti piante: _______________________________________________________________________________ Nome comune dei grassi vegetali Nome scientifico delle piante da cui possono essere ricavati i grassi vegetali indicati a lato _______________________________________________________________________________ 1. Burro d’illipe, sego del Borneo, Shorea spp. Tengkawang 2. Grasso e stearina di Shorea robusta Shorea robusta 3. Olio di palma Eiaeis guineensis Eiaeis olifera 4. Burro di Karité Butyrospermum parkii 5. Burro di Kokum Garcinia indica 6. Nocciolo di mango Mangifera indica ___________________________________________________________________ È inoltre autorizzato l’impiego di olio di cocco nel cioccolato che viene utilizzato per la preparazione di gelati o di prodotti congelati analoghi.

Il cioccolato: antico peccato di gola o potenziale nuovo ... · Questa bevanda veniva chiamata...

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