30/11/2015 1

Marina Carcea

Presidente AISTEC

AMicoGrano

Parma

Centro di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione, Roma

Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l’Analisi dell’Economia Agraria, CREA

26/11/2015Centro S. Elisabetta, Campus Universitario

30/11/2015 2Parma 26/11/2015

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30/11/2015 326/11/2015

Che cosa c’è nella materia prima ?

• Lignans

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30/11/2015 426/11/2015

Composizione della granella di alcuni cereali

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30/11/2015 526/11/2015

Pasta con pomodoro e parmigiano (1 porzione) = 80 g pasta + 100 g pomodori +

5 g olio di oliva + 5 g formaggio parmigiano

Proteine Lipidi Carboidrati

12 g 8 g 60 g

Energia

345 Kcal

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Dal sito www.piramidealimentare.it

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30/11/2015 726/11/2015

1 porzione di

pasta secca 80 g

Dal sito www.piramidealimentare.it

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30/11/2015 826/11/2015

Le proteine dei cereali

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30/11/2015 926/11/2015

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Chemical Index (%)

isoleucine

leucine

lysine

phenylalanine/tyrosine

cystine/methionine

threonine

tryptophan

valine

Indice Chimico pasta Indice Chimico parmigiano Indice Chimico pasta + parmigiano

Indice chimico della pasta+ 10 g di formaggio parmigiano

AA LIMITANTI: lisina, treonina e isoleucina nel frumento e orzo, metionina e treonina

nel riso e avena, triptofano nel mais, fenilalanina e isoleucina nella segale

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30/11/2015 1026/11/2015

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Chemical Index (%)

isoleucine

leucine

lysine

phenylalanine/tyrosine

cystine/methionine

threonine

tryptophan

valine

Indice Chimico pasta Indice Chimico parmigiano Indice Chimico pasta + parmigiano

Indice chimico della pasta all’uovo + 10 g di formaggio parmigiano

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30/11/2015 1126/11/2015

Amilosio (18-35%)

Amilopectina (65-82%)

Carboidrati i principali componenti, amido il principale carboidrato (80%)

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Varietà waxy: amilopectina 99%

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Tipo di

amido

Definizione Esempi nel cibo

RS Type I Fisicamente inaccessibile

nel cibo

Cereali o legumi macinati

grossolanamente

RS Type II Granuli di amido che

resistono alla

gelatinizzazione

Amido non cotto (banane)

Amido solubile a temperatura ambiente

(patata)

RS Type III Amido retrogradato Amidi ad alto contenuto di amilosio

prima cotti e poi lasciati raffreddare

(patate, riso, pasta)

Cibi processati ad alta temperatura

(corn flakes).

Pane raffermo

RS Type IV Amido modificato Additivi

Amido resistente

Una percentuale di amido molto limitata che resiste alla digestione e all’assimilazione

30/11/2015 1326/11/2015

• Il loro metabolismo non produce molecole potenzialmente pericolose come

corpi chetonici (metabolismo dei grassi), urea (proteine) e acetaldeide

(alcool).

• I carboidrati sono la principale fonte di energia per i neuroni e gli eritrociti. Gli

individui adulti hanno bisogno di 180 g/giorno di glucosio per soddisfare i

fabbisogni energetici del sistema nervoso e dei globuli rossi.

• Da un punto di vista metabolico è importante distinguere tra carboidrati

semplici e i carboidrati complessi come l’amido. Gli alimenti amidacei

mostrano differenze nel processo di digestione e questo ha un effetto

importante sulla presenza di glucosio nel sangue, sui livelli di insulina e di

ormoni intestinali.

• Una dieta troppo povera in carboidrati determina un accumulo di corpi

chetonici e un eccessivo catabolismo proteico.

Elementi in favore del consumo di carboidrati come fonte di energia

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Glucosio da fonti alimentari diverse

100 g pane 80 g pasta 60 g zucchero

Possono causare livelli diversi di innalzamento della glicemia

I G Indice Glicemico

Rapporto percentuale tra l’area incrementale della risposta glicemica, misurata durante un periodo di 2 ore per soggetti

normali e 3 per diabetici, dopo l’assunzione di una porzione di 50 g di carboidrati disponibili contenuti in un determinato

alimento e quella della risposta glicemica alla stessa quantità di carboidrati disponibili in un alimento standard (glucosio cui è

attribuito il valore 100)

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30/11/2015 1526/11/2015

Prodotti a base di grano

- Pane bianco - medio-alto IG –

più rapidamente digeribile

- Pasta – medio-basso IG – più

lentamente digeribile

Indice glicemico di alimenti a base di frumento

Si ipotizza che il consumo di cibi con un alto IG contribuisca alla

cosiddetta resistenza insulinica che è associata con un aumento del

rischio di sviluppare il diabete mellito, l’obesità, le malattie

cardiovascolari e alcune forme di cancro

A recent cross-over study (2012) led by Coby Eelderink of University Medical Center,

Groningen, NL investigated the difference in metabolic response after the consumption of

products with slowly and rapidly digestible starch in human subjects and concluded that

slower intestinal uptake of glucose from pasta results in a lower Glucose-dependent

insulinotropic polypeptide (GIP) and insulin response. This might reduce the risk of

developing metabolic disorders

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80 % nelle parti cruscali

Parti della granella resistenti

alla digestione e assorbimento

nell’intestino tenue con

completa o parziale

fermentazione nell’intestino

crasso (polisaccaridi,

oligosaccaridi, lignina e

sostanze associate).

Solubile (pectine, gomme,

mucillagini, emicellulose,

amido resistente, beta-glucani,

fruttani)

Insolubile (cellulosa, lignina)

La fibra, un componente fisiologicamente importante

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30/11/2015 1726/11/2015Parma

Studi epidemiologici e clinici dimostrano che il

consumo di fibra alimentare e di cereali integrali

è inversamente correlato al rischio di insorgenza

di:

- Malattie cardiovascolari (ipertensione ed effetto ipocolesterolemizzante)

- Diabete di tipo 2

- Obesità e sovrappeso

- Cancro del tratto gastro-intestinale e ormone dipendente

Effetto prebiotico sulla composizione del microbiota

Effetto sulle funzioni cognitive

Talitha Best, University of Queensland, Australia-

Polysaccharides and brain health-a role for non starch

polysaccarydes in neurocognitive function?, 2015

Effetti del consumo di fibra da cereali

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30/11/2015 1826/11/2015Parma

Health claims

EU Register of nutrition and health claims from EFSA

Nutrient/Food Claim Conditions of use of the claim Health relationship

Arabinoxylan

produced

from wheat

endosperm

Consumption of arabinoxylan as

part of a meal contributes to a

reduction of the blood glucose

rise after that meal

The claim may be used only for food which contains at least 8 g of

arabinoxylan (AX)-rich fibre produced from wheat endosperm (at least 60 %

AX by weight) per 100 g of available carbohydrates in a quantified portion

as part of the meal. In order to bear the claim information shall be given to

the consumer that the beneficial effect is obtained by consuming the

arabinoxylan (AX)-rich fibre produced from wheat endosperm as part of the

meal.

reduction of post-prandial

glycaemic responses

Barley grain

fibre

Barley grain fibre contributes to

an increase in faecal bulk

The claim may be used only for food which is high in that fibre as referred

to in the claim HIGH FIBRE as listed in the Annex to Regulation (EC) No

1924/2006.

increase in faecal bulk

Beta-glucans Beta-glucans contribute to the

maintenance of normal blood

cholesterol levels

The claim may be used only for food which contains at least 1 g of beta-

glucans from oats, oat bran, barley, barley bran, or from mixtures of these

sources per quantified portion. In order to bear the claim information shall

be given to the consumer that the beneficial effect is obtained with a daily

intake of 3 g of beta-glucans from oats, oat bran, barley, barley bran, or

from mixtures of these beta-glucans.

maintenance of normal

blood cholesterol

concentrations

Beta-glucans

from oats and

barley

Consumption of beta-glucans

from oats or barley as part of a

meal contributes to the reduction

of the blood glucose rise after

that meal

The claim may be used only for food which contains at least 4 g of beta-

glucans from oats or barley for each 30 g of available carbohydrates in a

quantified portion as part of the meal. In order to bear the claim

information shall be given to the consumer that the beneficial effect is

obtained by consuming the beta-glucans from oats or barley as part of the

meal.

reduction of post-prandial

glycaemic responses

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NON POLARI

(76%)

POLARI

(24%)

-TRIGLICERIDI(ricchi in acidi grassi poliinsaturi.,

es. acido linoleico)

-GLICOLIPIDI

-FOSFOLIPIDI

LIBERI

LEGATI

I lipidi

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Gli elementi minerali

90 % nelle parti cruscali

K, Ph, Mg, Ca i principali

Buona fonte di alcuni

elementi in tracce come Cu,

Fe, Mn

Ruolo acido fitico e fitati

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Le vitamine

Tiamina (B1)

Riboflavina (B2)

Niacina (PP)

Piridossina (B6)

Tocoferoli

Tocotrienoli

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Gli enzimi

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Influenzano il colore, la reologia degli impasti e la qualità di cottura

Amilasi

Lipossigenasi

Proteasi

Perossidasi

e

Polifenolossidasi

30/11/2015 2326/11/2015

I pigmenti

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Pigmenti gialli: Carotenoidi (Caroteni e

xantofille) 20.7 ppm contro 3.2 ppm frumento

tenero

30/11/2015 2426/11/2015

I carotenoidi sono un gruppo di pigmenti

liposolubili molto diffusi nel mondo vegetale con

molte funzioni fisiologiche e costituiscono uno dei

principali gruppi di micronutrienti nell’alimentazione

umana.

Sono antiossidanti biologici e proteggono le cellule

ed i tessuti dagli effetti negativi dei radicali liberi e

dell’ossigeno singoletto.

Altri effetti benefici legati al loro potenziale

antiossidante includono il potenziamento del

sistema immunitario, la protezione dall’esposizione

ai raggi solari e l’inibizione dello sviluppo di alcune

tipologie di tumore.

Che cosa sono i carotenoidi ?

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Contenuto di carotenoidi in orzo, triticale, avena, grano duro e

tenero, farro dicocco, spelta e segale (µg/100g d.m.)

0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

600,0

700,0

800,0

Bar

ley

Priora

Bar

ley

Alam

o

Triticale

Oce

ania

Triticale

Talen

tro

Oat

Arg

entin

a

Oat

Biond

a

Dur

um W

heat

Sim

eto

Dur

um W

heat

Cre

so

Sof

t Whe

at B

olog

na

Sof

t Whe

at A

rtico

Rye

Tre

viso

Rye

Res

onan

z

Em

mer

Gar

fagn

ana

Em

mer

Pad

re P

io

Spe

lt Ser

tel

Spe

lt Line

a P12

mg

/10

0g

d.m

.

Lutein+Zeaxanthin

Lutein

beta-Carotene

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30/11/2015 2626/11/2015

Che cosa sono gli acidi fenolici ?

Appartengono alla famiglia dei cinnamati e sono

caratterizzati da un gruppo idrossilico legato ad un

anello benzenico. Gli acidi fenolici del frumento e di

altri cereali sono presenti in forma solubile libera ed

esterificata e legata insolubile (acido ferulico,

vanillico, sinapico, caffeico, p-coumarico, etc.)

L’attività antiossidante degli acidi fenolici e dei loro esteri dipende dal

numero di gruppi idrossilici nella molecola.

L’acido ferulico è il più abbondante acido fenolico nelle pareti cellulari

dei cereali. E’ un buon antiossidante in grado di inibire la carcinogenesi

chimicamente indotta in modelli animali. Azione antiossidante anche

nella forma legata.

Sono presenti soprattutto nel pericarpo e nello strato aleuronico per cui

si accumulano nella crusca

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Contenuto di acidi fenolici nella granella di diversi cereali (µg/g s.s.)

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Grains

Phenolic Acid Fractions

Insoluble

bound

Soluble

Esterified

Soluble

Free

Durum Wheat 806.00±116.00 54.00±20.00 3.60±1.00

Soft Wheat 880.00±123.00 57.00±17.00 5.00±1.00

Rice 328.00±26.00 47.00±5.00 4.20±0.20

Emmer 455.00±62.00 57.70±34.10 7.10±3.50

Maize 2416.00±330.0 198.90±60.00 15.00±8.50

30/11/2015 2826/11/2015

Che cosa sono i lignani ?

Lignani (una forma di fitoestrogeni) sono

una classe di metaboliti secondari ottenuta

dalla dimerizzazione ossidativa di 2 unità

fenilpropanoidi (lariciresinolo, pinoresinolo,

matairesinolo, etc.).

Diversi studi epidemiologici hanno

mostrato un potenziale effetto protettivo dei

loro metaboliti (enterodiolo ed

enterolattone) nei confronti dei tumori

ormone-dipendenti e nei confronti di

malattie cardiovascolari.

La più grande concentrazione di lignani è

stata trovata nei semi di lino seguiti dai

cereali dove sono particolarmente presenti

negli strati esterni.

OH

OCH3

H3CO

HO

O

O

Secoisolariciresinol

Matairesinol

Estrogenic and

antiestrogenic

activity

Anticarcinogenic

activityAntioxidant

activity

LIGNANS

H3CO

HO

OH

OH

OH

OCH3

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30/11/2015 2926/11/2015

Contenuto di lignani nella granella di diversi cereali

Parma

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30/11/2015 3026/11/2015

100,00

94,48*+95,51*

100,00

98,50

103,51

90,00

93,00

96,00

99,00

102,00

105,00

108,00

0 15g 30g

CHO mg/dl

Trattamento

Trattamento A

Trattamento B

Effetto ipocolesterolemizzante di prodotti a base di cereali integrali ricchi in

lignani in uno studio cross-over (4 settimane) con donne in post-menopausa

Trattamento A: consumo di cereali integrali

Trattamento B: consumo di cereali raffinati

*Differenza significativo rispetto alla supplementazione con cereali raffinati, P<0.001

+Differenza significativa rispetto al baseline, P<0.05

Parma

Int. J. Food Sciences and Nutrition, 2014

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30/11/2015 3126/11/2015

Il valore nutrizionale dei prodotti a base di cereali quali pasta, pane, riso risiede nei loro

componenti ma anche nella loro versatilità gastronomica che nella tradizione

mediterranea li vede abbinati anche nelle versioni più semplici (pasta/pane all’olio,

pasta/pane al pomodoro, riso e legumi) ad ingredienti apportatori di elementi utili a

promuovere la buona salute e/o complementari.

Conclusioni

Le potenzialità nutrizionali degli alimenti a base di cereali in quanto a presenza di nutrienti

e sostanze bioattive, nonché la loro biodisponibilità, dipendono dalla specie e dalla

varietà di cereali utilizzati e possono essere modificate dai processi tecnologici di prima

(decorticazione, macinazione, abburattamento, parboilizzazione, germinazione, etc) e

seconda trasformazione (pastificazione, panificazione con lievito di birra o a pasta

acida).

Non bisogna poi dimenticare gli effetti che la cottura domestica ha sul contenuto e

biodisponibilità di tutte le sostanze presenti negli alimenti quali la pasta (lisciviazione,

cottura al dente e indice glicemico, formazione di amidi resistenti, ecc.).

Parma

Gli alimenti a base di cereali (pane, pasta, prodotti da forno, etc.) sono la principale fonte

giornaliera di energia e di proteine per la popolazione italiana e una discreta fonte di

sostanze bioattive.

AMicoGrano

Centro S. Elisabetta, Campus Universitario

Le potenzialità della granella sono in stretto rapporto con la tecnologia di

trasformazione.

30/11/2015 3230/10/2015

marina.carcea@entecra.it

S.Angelo Lodigiano

Grazie per la vostra attenzione !

AMicoGrano

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