Leguminose testo - Università degli Studi della Basilicata

Cap. 19 – Leguminose da granella fresca e secca
CAPITOLO 19
_______________________________________________________________________________________
ASPETTI GENERALI DELLE LEGUMINOSE
DA CONSUMO FRESCO E DA GRANELLA SECCA
19.1 Generalità
Le leguminose da consumo fresco e secco sono piante annuali che costituiscono
per le loro caratteristiche botaniche, agronomiche e nutrizionali un gruppo di colture
abbastanza omogeneo. Il termine leguminose deriva dal latino “legere”, che
significa cogliere, raccattare, perché si aveva l’abitudine di raccogliere i baccelli a
mano.
La loro coltivazione ha origini antiche, esse sono quasi tutte originarie del
Vecchio mondo, escluse alcune specie di Phaseolus e di Lupinus provenienti dal
Nuovo mondo e la soia proveniente dall’Estremo Oriente. Sono diffuse per lo più in
Asia, seguita dall’Europa e dall’Africa.
La famiglia delle Leguminose comprende un gran numero di genere e specie di
notevole importanza alimentare, perché capaci di fornire semi altamente proteici
(dal 20 al 40%).
I semi di alcune leguminose (es. soia e arachide) oltre che essere ricchi di
proteine sono ricchi anche di grassi, ciò che ha valso a queste colture la
1
denominazione di proteaginose, per cui costituiscono la materia prima per
l’industria degli oli, dei pannelli e farine.
In Italia la coltivazione delle leguminose ha subìto in passato un periodo di
decadenza dovuta a diversi fattori: basse rese, incertezza del prezzo di mercato,
difficoltà di meccanizzazione, limitato apporto del miglioramento genetico,
riduzione dei consumi alimentari, oggettive difficoltà offerte dalla lunga cottura;
carattere questo incompatibile con le esigenze della famiglia moderna. Attualmente,
sono in ripresa per motivi economici e agro-ambientali, quali: aumento dei consumi
alimentari, estrazione industriale di proteine, sviluppo di preparati precucinati o di
prodotti iperproteici; incremento delle colture miglioratrici nei sistemi colturali
particolarmente in agricoltura biologica.
Il miglioramento genetico delle leguminose riguarda principalmente: l’aumento
della qualità delle proteine (con l’obiettivo di una più bilanciata composizione
amminoacidica) e la diminuzione di sostanze che ne limitano la loro digeribilità e
disponibilità.
19.2 Cenni botanici e morfologici
Alle leguminose appartengono diversi generi e specie. In questo capitolo
verranno presi in esame le specie alimentari di maggiore interesse per la realtà
italiana, sia come produzione secca che come consumo fresco e per l’industria, cioè:
fava (Vicia faba,) pisello (Pisum sativum), fagiolo (Phaseolus vulgaris), cece
(Cicer arietinum), lenticchia (Lens culinaris) e soia (Soja hispida).
Nella tabella 19.1 sono riportate le caratteristiche botaniche e morfologiche delle
suddette specie alimentari.
2
Cap. 19 – Leguminose da granella fresca e secca
Tab. 19.1 - Caratteristiche botaniche e morfologiche delle leguminose alimentari di
maggiore interesse in Italia
Classe: Dicotiledone, Ordine: Fabales, Famiglia: Leguminose
Radice:
Foglie:
Fiori:
Frutti:
Semi:
SPECIE
Fava
fittonante
composte, con alla base, a volte, presenza di stipole
riuniti in infiorescenze “ a racemo”, fiori ermafroditi, pentameri (corolla costituita
da 5 petali – 1 vessillo 2 petali detti ali e altri 2 petali saldati insieme costituiscono la
carena
legumi (baccelli), costituito da 2 valve, contenenti i semi (Fig. 19.1)
di dimensioni, forma e colore diversi tra le diverse specie. Sono ricchi di sostanze
di riserva
Caratteristiche morfologiche
Fusto
Foglie
Fiori
Baccelli
eretto, cavo a sezione
quadrangolare, a
sviluppo indeterminato
paripennate con
4-6 foglioline
strisciante, a sviluppo
indeterminato
Composte-pennate
con 2 o 3 paia di
foglioline,
presenza di stipole
e cirri
pennate trifogliate
Pisello
Cece
eretto (nelle varietà
nane), rampicante e
provvisto di cirri (nelle
varietà
ad
accrescimento
indeterminato)
tendenzialmente eretto
Lenticchia
Soia
Fagiolo
riuniti in racemi
bianchi con ali
macchiate
di
bruno
riuniti in racemi
bianchi
baccelli allungati, con 25 semi di diverso colore
(marrone,
verde,
violetto)
4-10 semi per baccello di
forma tondeggiante
riuniti in racemi
bianchi, rosa o
violetto
baccelli con più semi
tondi, ovali, allungati,
piatti e di colore diverso
(bianco, nero, viola,
rosso, marrone uniforme
screziato
con 2-3 semi ovati, di
colore bianco, giallastro
e marrone di varie
gradazioni
con 2 semi appiattiti o
globosi di dimensioni
diverse e di colore
variabile dal verde a nero
i baccelli sono piccoli,
con 1-5 semi, il colore
varia dal giallo al grigio
chiaro e scuro fino a
quasi nero
imparipennate con
11-13 foglioline
ellittiche
riuniti in racemi
bianchi venati di
rosa o rosso
eretto
composte pennate,
munite di cirri
riuniti in racemi
di colore bianco,
blu o rosa
eretto, generalmente a
sviluppo indeterminato
Pianta
molto
fogliosa,
trifogliate
ricoperte di peli
rossi e bianchi.
La
fioritura
avviene dal passo
verso l’alto,
3
ci
Fig. 19.1 - Caratteristiche morfologiche dei baccelli
19.2 Esigenze pedoclimatiche
Nella tabella 19.2 sono riportate le esigenze rispetto al clima e al terreno delle
principali Leguminose alimentari industriali.
In funzione delle esigenze termiche è possibile dividere le Leguminose in due
gruppi:
a) specie microterme, il cui seme germina a temperature inferiori a 9 °C (fava,
lenticchia, cece, pisello; la semina almeno nelle regioni più calde è autunnale;
b) specie macroterme il seme germina temperature superiori a 9 °C (fagiolo, soia),
la semina è primaverile obbligata.
Le Leguminose sono piante cosiddette miglioratrici, pertanto, negli
avvicendamenti colturali si alternano con le colture cerealicole (es. frumento, orzo
ecc.).
Con riferimento alla germinazione dei semi, dopo la semina, la maggior parte
delle Leguminose (fava, pisello, cece, lenticchia ecc.), sono a germinazione
ipogea, cioè formano un ipocotile corto che non riesce a portare i cotiledoni sopra la
superficie del terreno, ma rimangono interrati.
Alcune colture (il fagiolo e la soia) presentano, invece, una germinazione
epigea, cioè l’ipocotile è abbastanza lungo da spingere i cotiledoni fuori dal terreno
(Fig.19.2).
Fig.19.2 - Germinazione
epigeica nel fagiolo
4
Cap. 19 – Leguminose da granella fresca e secca
Nella seguente scheda sono riportate le principali esigenze pedo-climatiche delle
principali specie leguminose.
Fava
Pisello
Fagiolo
Cece
Lenticchia
Soia
CLIMA
E’ microterma.
Preferisce climi miti, i
forti freddi ne arrestano
lo sviluppo, la siccità
anticipa la fioritura,
l’umidità eccessiva è
dannosa
alla
germinazione.
Temperature ottimali:
germinazione:5-6 °C
fioritura: 8-10 °C
maturazione: 13-16 °C
E’ microterma.
Resiste al freddo
non
troppo
intenso. Preferisce
andamenti
stagionali miti.
Temperature
di
germinazione:
superiore a 4 °C e
di vegetazione tra
10 e 20 °C.
Nel corso del suo
ciclo
richiede
temperature
moderatamente
elevate per evitare
un
rapido
indurimento del
seme
E’ macroterma.
Le
basse
temperature
sono sfavorevoli
alla crescita; i
valori
letali
oscillano tra 1 e
2 °C.
Quelle ottimali
di germinazione
sono comprese
tra: 12-15°C, e
di vegetazione
tra 18-24 °C.
Preferisce,
pertanto, clima
caldi.
Sono
dannosi i venti e
l’umidità
eccessiva
E’
microterma.
Resiste al freddo
meno della fava.
Germina
a
temperature
superiori a 10 °C.
L’accrescimento e
lo
sviluppo
vegetativo sono
adatti al clima
caldo-arido
perché resistente
alla
siccità
(dovuto
al
notevole sviluppo
dell’apparato
radicale), mentre
non
tollera
l’eccessiva
umidità
E’ microterma.
Ciclo
autunnoprimaverile.
E’ moderatamente
resistente alle alte
temperature e al
secco.
La pianta la si può
coltivare
dal
livello del mare
fino a 3.000 m di
altitudine
E’
macroterma.
Ciclo primaverileestivo.
Temperatura
minima di crescita
4-6 °C.
Temperature
ottimali:
germinazione 1315°C
Fioritura e
maturazione: 2425°C
TERRENO
Preferisce
terreni
argilloso calcareo (ricco
di calcio).
La siccità del terreno è
una delle condizioni più
dannose
I terreni più adatti
sono quelli di
medio
impasto
sciolti, ricchi di
calcio
e
permeabili.
La
specie
è
sensibile
alla
salinità del suolo
Preferisce terreni
di
medio
impasto,
profondi,
tendenzialmente
sabbiosi,
non
calcarei
per
evitare
ispessimenti del
tegumento del
seme, negativo
per la cottura.
Molto sensibile
alla salinità del
suolo
Rifugge i terreni
argillosi. Quelli
più adatti sono i
terreni di medio
impasto,
sabbiosi
e
profondi.
Il
calcare
danneggia molto
la qualità dei
semi
che
risultano
di
difficile cottura
Predilige
terreni
ragionevolmente
fertili, permeabili e
non soggetti ad
eccessi di umidità
Non ha particolari
esigenze:
sono
sconsigliabili solo
i terreni troppo
umidi e quelli
troppo sciolti
5
18.3 Tecniche di coltivazione delle leguminose
Nella seguente scheda sono riportate le principali tecniche agronomiche delle
Leguminose, che nell’avvicendamento si inseriscono bene tra i cereali.
Tecniche
colturali
Lavorazioni
Semina
Raccolta
Fava
Pisello
Fagiolo
Cece
Lenticchia
Soia
La
lavorazione
del
terreno prima della
semina viene effettuata
con un’aratura profonda
(circa 35 cm) seguita da
una complementare per la
preparazione del letto di
semina e sarchiature
durante il ciclo colturale.
La semina è fatta a righe
(50 cm tra le file e 15 cm
sulla file, circa 20-25
piante m-2). Epoca di
semina
è autunnale
nell’Italia
meridionale,
mentre è primaverile in
quella settentrionale.
Epoca
di
raccolta:
maggio nel Sud Italia,
giugno nel Nord Italia.
Produzione areica: di
baccelli per il consumo
fresco è dell’ordine di 2030 t ha-1. La produzione
di semi freschi per
l’industria è di 5-6 t ha-1.
Per la produzione di semi
secchi è di circa 1-3 t ha-1
La lavorazione del
terreno
prima
della semina viene
effettuata
con
un’aratura
profonda (circa 30
cm)
e
una
complementare per
la preparazione del
letto di semina. La
lotta alle malerbe è
indispensabile e si
effettua
con
diserbo chimico in
periodi
diversi:
pre-semina,
preemergenza e postemergenza.
La semina è fatta a
distanza variabili:
per le cultivar
nane, circa 20 cm
tra le file per una
densità di 110
piante/m2
nelle
cultivar
da
industria e 50-60
piante/m2 per la
granella secca
Epoca di semina
da settembre a
dicembre nel Sud
Italia, da gennaio a
febbraio nel Centro
Italia e più tardi nel
Nord.
Nel caso di colture
per l’industria le
semine si fanno
scalari per ottenere
raccolti scalari.
L’epoca
di
raccolta
e
la
Produzione
areica: dipendono
dall’area
di
coltivazione e tipo
di prodotto (fresco
o secco)
(vedi Cap. 21)
La lavorazione
del
terreno
prima
della
semina
è
effettuata
con
un’aratura
profonda (25-30
cm)
e
una
complementare
per preparare il
letto di semina.
Durante il ciclo si
effettua
una
sarchiatura
La semina è fatta
a file distanti 4550 cm per le
colture
di
fagiolino e 50-60
per le colture da
granella.
La
densità
d’impianto è pari
a 35-40 nel caso
dei fagiolini e 2530 piante m-2 in
quelle da granella
Epoca
di
semina: marzoaprile al Sud
Italia, e maggio
al Centro e Nord.
Data la brevità
del
ciclo
colturale
è’
possibile anche
una semina estiva
dopo il frumento.
L’irrigazione
della
coltura
risulta
indispensabile.
L’epoca
di
raccolta dipende
dal
momento
della semina e
dalla cultivar e
varia tra luglio e
ottobre.
Produzione
areica: varia in
base al tipo di
coltivazione
(vedi Cap. 22)
La lavorazione
del
terreno
prima
della
semina
viene
effettuata
con
un’aratura
profonda (25-30
cm). La lotta alle
malerbe
è
effettuato
con
diserbi in preemergenza.
La semina a file
distanti circa 40
cm
con
una
quantità di seme
per ottenere un
investimento di
circa 30 piante al
m2.
Epoca di semina
In
Italia,
la
semina si effettua
dall’autunno;
all’inizio
della
primavera
nel
Sud; in marzoaprile nel Centro
e nel Nord.
L’epoca
di
raccolta
è
giugno-luglio
Produzioni
areiche di seme
secco
molto
variabili tra 2 e 5
t ha-1, dipendenti
dalle condizioni
ambientali e di
fertilità
del
terreno
La
lavorazione
del terreno:
come
altre
microterme.
La semina è
fatta a file
distanti circa
30 cm con
una quantità
di seme di
circa 60-80
kg ha-1 di
seme piccolo
e 120-160 kg
ha-1 di seme
grande.
Epoca
di
semina
a
novembre
nelle zone di
pianura
e
marzo-aprile
in quelle di
collina
e
montagna.
L’epoca di
raccolta in
estate.
Produzione
areica: 1,5 2 t
ha-1 di semi
secchi.
La lavorazione
del
terreno
prima
della
semina
viene
effettuata
con
un’aratura
profonda (circa
35 cm) e lavori di
affinamento
eseguiti
per
preparare
un
buon letto di
semina.
La lotta alle
malerbe
è
effettuato
con
diserbi in pre e
post-emergenza.
La semina a file
distanti circa 4045 cm con una
quantità di semi
atta a produrre
30-35 piante al
m-2.
Epoca di semina
è
fatta
in
primavera.
L’irrigazione
della
coltura
risulta
indispensabile.
L’epoca
di
raccolta è in
settembre–
ottobre quando la
pianta è quasi
completamente
defogliata
e
presenta semi e
steli di colore
marrone.
Produzione
areica: varia tra
3.5-4.5 t ha-1
6
Cap. 19 – Leguminose da granella fresca e secca
Tutte le leguminose presentano il fenomeno dell’azotofissazione, hanno cioè la
prerogativa di poter stabilire un rapporto di simbiosi con un batterio azotofissatore,
il Rhizobium leguminosarum (o Bacillus radicicola); nel caso della soia la simbiosi
avviene con un microrganismo azoto fissatore specifico, Rhizobium japonicum che
nei terreni nuovi alla coltivazione di questa coltura è assente. In questo caso occorre
inserire il simbionte insieme al seme nel momento della semina.
I suddetti batteri si insediano sulle radici delle leguminose e vi formano tubercoli
nei quali fissano l’azoto dell’aria, utilizzando per questo processo energia fornitagli
dalla pianta ospite sotto forma di zuccheri (Fig. 19.3).
Il risultato di questa simbiosi è che le leguminose sono autosufficienti per
l’azoto, e per questo hanno un’alta concentrazione di sostanze azotate nei loro
tessuti.
Inoltre, per la proprietà di fissare l’azoto atmosferico le leguminose sono mezzi
importanti per mantenere o aumentare il livello di fertilità azotata del terreno. Esse
svolgono, pertanto, un ruolo fondamentale in agricoltura sostenibile e biologica
soprattutto nelle aree del mediterraneo, offrendo una preziosa opportunità di
alternanza a colture sfruttanti come i cereali.
Nitrogenasi + Fe + Mo
Tubercolo
N 2 + 8 H+
H 2O + 2NH3
Radice
MgAT P? MgAD P
energia d al m et abolismo
della p iant a ospite
Sostanz a az otata
alla pianta ospite
Radici nod ulat e
Fig. 19.3 - Radici con noduli prodotti da batteri azoto fissatori e processo di
azotofissazione
7
19.4 Composizione e valore nutrizionale della granella
L’organo utilizzato dalle Leguminose è costituito dal seme, ordinariamente
consumato allo stato secco, tranne la fava, il pisello, il fagiolo, nelle quali i semi
possono essere consumati anche freschi.
Il seme è sostanzialmente privo di endosperma e si compone di un tegumento
seminale che circonda un grande e ben sviluppato embrione dotato di due
cotiledoni. A parte la notevole conservabilità, una caratteristica peculiare del seme
delle leguminose, come già detto, è costituita dall’elevato contenuto in sostanze
proteiche, assai variabile sia tra le specie che nell’ambito della stessa specie, il cui
valore è compreso tra 2 e 7% del peso fresco, tra 20 e 40% del peso secco.
Questa elevata dotazione proteica determina il valore biologico della granella di
leguminose e spiega l’antico impiego di essa nell’alimentazione umana e in quella
animale.
Le proteine dei legumi sono meno eterogenee di quelle dei cereali e consistono in
due frazioni principali: la maggior parte sono globuline (legumina e vicilina) e
albumine. Esse hanno un valore biologico limitato per il basso contenuto di
amminoacidi solforati (cistina, metionina, triptofano), al contrario però la lisina è
presente in abbondanza: ciò fa si che le proteine delle leguminose completino e
integrino in maniera ideale quella dei cereali (Tab. 19.3).
Insieme all’elevato contenuto proteico (2-3 volte superiori alle proteine dei
cereali) sono una buona fonte di vitamine (A e C) e di alcuni minerali, e contengono
inoltre polisaccaridi.
Tab. 19.3 – Contenuto di amminoacidi essenziali nei semi di leguminose (g/16 g di
proteine)
AMMINOACIDI
ESSENZIALI
Fava
Pisello
Fagiolo
Cece
Lenticchia
Soia
O.M.S.
Esigenze
Standard
(g/100 g di
proteina)
Cistina
Metionina
Lisina
Isoleucina
Leucina
Fenilalanina
Tirosina
Treonina
Triptofano
Valina
0.8
0.7
6.5
4.0
7.1
4.3
3.2
3.4
-4.4
1,0
0,9
7.3
4.2
7.0
4.4
3.1
3.8
-4.7
0.8
1.0
7.2
4.2
7.6
5.2
2.6
4.0
-4.6
1.0
1.3
6.8
4.3
7.7
5.2
4.0
3.8
1.1
4.6
8
0.9
0.8
7.2
4.3
7.6
5.2
3.3
4.0
-5.0
1.3
1.3
6.4
4.5
7.8
4.9
3.1
3.9
1.3
4.8
3.5
-5.5
4.0
7.0
-6.0
4.0
1.0
5.0
Cap. 19 – Leguminose da granella fresca e secca
Nella Tab. 19.5 sono riportati i contenuti nutrizionali dei principali legumi
freschi e secchi.
Tab. 19.5 – Valore energetico e contenuto in alcuni nutrienti dei principali legumi freschi e secchi
(per 100 g di parte edibile)
LEGUMI
Acqua
Energia
Zuccheri
Proteine
Grassi
Vitamine
Minerali
disponibili
fibra
amido
vit. C
vit. A
ferro
calcio
potassio
fosforo
sodio
(g)
(g)
(g)
(mg)
(mg)
(mg)
(mg)
(mg)
(mg)
(mg)
(g)
Freschi
Fagioli
Fagiolini
Fave
Piselli
Secchi
Ceci
Fagioli
Fave
sgusciate
Lenticchie
Piselli
Soia
(%)
(kcal)
62,3
90,5
80,7
76,1
104
17
37
76
6,4
2,1
5,4
7,0
19,4
2,4
4,2
12,4
10,6
2,9
5,1
5,2
16,5*
0
3,4
7,3
0,6
0,1
0,2
0,2
10
16
24
28
18
41
11
49
3,0
0,9
1,8
1,8
44
35
23
47
650
280
210
202
180
48
98
101
2
2
18
1
13,0
10,7
334
311
21,8
23,6
54,3
51,7
13,8
17,0
46,0
43,2
4,9
2,5
5
3
30
3
6,1
6,7
117
137
800
1445
299
437
6
4
13,3
342
27,2
55,3
7,0
45,0
3,0
4
10
5,0
90
0
420
0
11,6
13,0
8,5
325
306
398
25,0
21,7
36,9
54,0
53,6
23,3
13,7
15,7
11,9
46,5
45,7
11,1
2,5
2,0
18,1
3
4
0
10
10
0
5,1
4,5
6,9
127
48
257
980
990
1740
347
320
591
8
38
4
* variabile con il grado di maturazione
Dalla stessa tabella si può notare che il valore calorico nella granella secca è
molto elevato (valori superiori a 300 kcal/100 g di parte edibile).
Abbondante risulta il loro contenuti in fibre alimentari, che come è noto,
favoriscono la funzionalità dell’intestino con vantaggiosi riflessi sul metabolismo
del colesterolo.
I carboidrati rappresentano circa il 60% del peso secco dei semi secchi e sono
costituiti da zuccheri complessi o polisaccaridi (amidi e fibre). I carboidrati
complessi dei legumi svolgono effetti positivi sulla salute umana, quali: un basso
indice glicemico, un effetto protettivo verso il cancro del colon retto, il controllo del
transito intestinale degli alimenti con conseguente controllo dell’obesità; un’effetto
protettivo verso le malattie cardiovascolari per l’abbassamento dei trigliceridi
plastici; un effetto nell’abbassamento del colesterolo nel plasma.
L’amido costituisce il 40-50% dei legumi secchi ed è rappresentata da due
frazioni di amilosio e amilopectina nel rapporto 1 a 3.
Gli zuccheri sono costituiti oltre che da tracce di glucosio e di fruttosio,
essenzialmente da saccarosio e da composti specifici di questa classe di alimenti che
sono gli α-galattosidi, raffinosio, stachiosio e verbascosio, responsabili della
flautolenza.
9
I lipidi sono presenti nei legumi in quantità molto modesta (1-2% nel secco)
tranne che nel cece dove raggiungono il 6%. Sono costituiti per il 60% da acidi
grassi polinsaturi e contengono piccole quantità di fitosteroli.
Il contenuto in vitamine dei legumi è apprezzabile, infatti, sono una buona fonte
di alcune vitamine del gruppo A e C, specialmente nei legumi freschi.
I legumi hanno, inoltre, un contenuto altamente significativo di molti minerali, in
particolare ferro, potassio, fosforo, sodio, magnesio e calcio.
Le colture di leguminose oltre che per la produzione di semi sono apprezzate
anche per la costituzione di erbai, per la produzione di foraggio fresco o di sostanza
verde da sovescio. Ad esse, sin dall’antichità è stata riconosciuta, infatti, una
notevole importanza dal punto di vista agronomico, ai fini del miglioramento e
mantenimento della fertilità del terreno. Questo ruolo è da attribuire sia alla, già
citata, capacità di fissazione simbiotica dell’azoto atmosferico, sia al fatto che il
soddisfacimento delle loro esigenze impone particolari attenzioni nella preparazione
del terreno, nella concimazione e nelle cure colturali, per cui alcune di esse si sono
rese insostituibili colture miglioratrici della fertilità del suolo.
19.5 Aspetti antinutrizioni che limitano il consumo di legumi
Nonostante l’elevato potenziale nutrizionale dei semi dei legumi, il loro impiego
nella nutrizione umana e animale è spesso limitato dalla presenza di un gruppo
eterogeneo di composti, di natura proteica e non proteica, noti nel loro complesso
come “fattori antinutrizionali” o “antinutrienti”, a causa dei loro effetti
potenzialmente tossici o dannosi.
Essi possono interferire con la digeribilità di proteine, l’assorbimento di minerali
e vitamine, e le funzioni dell’epitelio intestinale, provocando così carenze
nutrizionali, oppure sono responsabili di reazioni allergiche in soggetti suscettibili.
I fattori antinutrizionali di natura proteica più studiati sono le lecitine e gli
inibitori enzimatici-inibitori delle proteasi (tripsina, chimo tripsina) e dell’α-amilasi,
mentre tra quelli di natura non proteica i più noti comprendono i fenoli, semplici e
complessi (flavonoidi, chinoni isoflavonoidi, tannini), i fitati, gli α-galattosidi, i
glucosidi pirimidinici, gli alcaloidi e le saponine.
Nella tabella 19.6 sono indicati i principali composti antinutrizionali presenti nei
semi di leguminose e i possibili trattamenti per la loro eliminazione. I fattori
antinutrizionali di natura proteica, inibitori enzimatici e lecitine, vengono inattivati
con il trattamento termico precedente il consumo dei legumi, mentre quelli di natura
non proteica (in parte termostabili) possono essere ridotti mediante altri trattamenti,
usati anche in abbinamento. Va tenuto, in considerazione, tuttavia, che gli effetti
10
Cap. 19 – Leguminose da granella fresca e secca
negativi dei fattori antinutrizionali possono essere osservati solo nei casi in cui i
legumi vengono assunti in grande quantità.
Tab. 19.6 – Principali composti antinutrizionali presenti nei semi di leguminose
Composto
Natura chimica
Fonti
Fava, Pisello,
Cece,
Lenticchia,
Fagiolo, Soia
Inibitori
enzimatici
Proteine
Lecitine
Proteine e
glicoproteine
Polifenoli
Gossipolo,
acidi fenolici,
tannini
idrolizzabili
Fava, Pisello,
Cece,
Lenticchia,
Fagiolo, Soia
Fava, Pisello,
Cece,
Lenticchia,
Fagiolo, Soia
Acido fitico
Mio-inositolesafosfato
Effetto
antinutrizionale
Ipertrofia
pancreatica,
ridotto
accrescimento e
utilizzazione
proteica
Ridotto
assorbimento
nutrizionale dei
nutrienti
Inattivazione
Trattamento
termico
Trattamento
termico
Perdita di peso
corporeo
Riduzione per
ammollo, cottura e
decorticazione
Riduzione per
ammollo cottura
Ridotta
utilizzazione di
minerali e proteine
Riduzione per
ammollo, cottura,
fermentazione e
germinazione
Fattori del
favismo
Vicina e
Convicina
(glucosidi
pirimidinici)
Fava
Anemia emolitica
acuta (Favismo)
Nessun
trattamento
Fattori della
flautolenza
Raffinosio,
stachiosio e
verbascosio
Fava, Pisello,
Cece,
Lenticchia,
Fagiolo, Soia
Fermentazione nel
colon e
formazione di gas
Riduzione per
ammollo,
fermentazione e
germinazione
Pisello, Fagiolo,
Soia
Attività emolitica
Trattamento
termico
Lupino
Inibitore della
digestione
Ammollo in
soluzione saline
Cianogeni
Glucosidi
cianogeni
Pisello, Cece,
Fagiolo e
Fagiolo
dell’occhio
Intossicazione
acuta o cronica
Trattamento
termico e ammollo
Latirogeni
Derivati di
amminoacidi
Cicerchia, Fava
Effetto sul sistema
nervoso
Trattamento
termico e
decorticazione
Amminoacidi
tossici
Amminoacidi
non proteici
Fagiolo
Interferenza
sull’assorbimento
degli amminoacidi
Trattamento
termico
Saponine
Alcaloidi
Glucosidi
steroidei o
triperpenici
Composti
chinolizidinici
11
18.7 Utilizzo dei legumi e nuovi prodotti
Le diverse specie di Leguminose possono essere destinate per (Tab. 19.7):
ƒ l’alimentazione umana (direttamente o per l’industria);
ƒ l’alimentazione zootecnica;
ƒ il sovescio.
Tab. 19.7 – Destinazione dei legumi
Fava Pisello Fagiolo Cece
Lenticchia
Soia
Mercato del
seme fresco
Mercato del
seme secco
Industria
sottovuoto
Industria
surgelato
Industria
mangimistica
Alimentazione
zootecnica
Sovescio
Nell’alimentazione umana i legumi possono essere utilizzati in differenti modi,
sia allo stato fresco (anche crudo per fava e pisello) che allo stato secco. Come
riportato nella figura 19.5, in particolare i semi secchi sono destinati alla cottura:
casalinga, surgelazione, appertizzazione, o come semilavorati (farine,
concentrati/isolati proteici, testurizzati, isolati di amido e fibra). Questi ultimi
possono essere utilizzati per la produzione di alimenti non convenzionali e
innovativi (pasta, pane, snack e cereali da colazione prodotti con farine composite
(meat analogs), amidi e farine pregelatinizzati “instant food”, prodotti per l’infanzia
ecc.) e anche per scopi non alimentari (bioplastiche, film edibili, polimeri
biodegradabili, agenti per incapsulare pesticidi ecc.).
12
Cap. 19 – Leguminose da granella fresca e secca
Infine, nella figura 19.6 vengono riportati i principali trattamenti eseguiti sui
legumi per la loro utilizzazione come consumo diretto, inscatolamento e
surgelazione, consistenti in: idratazione, cottura, fermentazione e germinazione,
surgelazione, appertizzazione o altri processi per l’ottenimento di nuovi prodotti.
GRANELLA
APPERTIZZAZIONE
SURGELAZIONE
AMMOLLO SCOTTATURA INSCATOLAMENTO (STERILIZZAZIONE/ COTTURA) SCOTTATURA
CONGELAMENTO
SFARINATI COTTURA (AMMOLLO) TOSTATURA FERMENTAZIONE GERMINAZIONE ESTRUSIONE/
COTTURA
CLASSIFICAZIONE AD ARIA ESTRUSIONE/
COTTURA
CONSUMO CASALINGO PRODOTTO
SURGELATO
CONSERVE FARINE
POLVERI
PRODOTTI STRUTTURATI FRAZIONI ARRICCHITE IN: ƒ proteine ƒ amido, fibra Fig. 19.5 – Trattamenti per utilizzo alimentare della granella di legumi
INSCATOLAMENTO
(appertizzazione)
CONSUMO DIRETTO
Granella secca
Trasporto,
vendita
Idratazione
(8-10 h di ammollo
± bicarbonato Na)
SURGELAZIONE
Granella fresca
Idratazione
In soluzione
salina
Scottatura a vapore
(blanching)
80-105 °C per 1-2 min
Pulitura,
lavaggio,
calibratura
Riempimento scatole semi +
liquido di governo (H2O*NaCl 2%)
Sigillatura delle scatole ± a vuoto
Cottura
( per tempi lunghi
es. 55-110 min)
Sterilizzazione delle scatole
(cottura a 115-120 °C per 15-20 min
Scottatura a vapore
(blanching)
80-105 °C per 1-2 min
Rapida surgelazione
in tunnel ad aria fino
a -40°C
(FLO-FREEZE)
Confezionamento a -18°C
Raffreddamento + etichettatura
Consumo
Tutti
Ceci
Cannellini
Borlotti
Lenticchie
Trasporto,
vendita
Consumo
13
Trasporto,
vendita
Piselli
Borlotti
Fave
Consumo
PROTEINE
ƒ concentrati ƒ isolati AMIDO Fig. 19.6 – Lavorazione dei semi per consumo diretto, inscatolamento e surgelazione
14
Cap. 19 – Leguminose da granella fresca e secca
Idratazione
La granella secca utilizzata per la cottura casalinga è prevalentemente sottoposta
a un trattamento di ammollo per reidratare il seme in modo da ridurre i tempi di
cottura e allontanare o ridurre alcuni fattori antinutrizionali quali polifenoli,
oligosaccaridi (raffinosio, stachiosio e verbascosio responsabili della flautolenza),
ecc. L’ammollo può essere eseguito in acqua fredda o in acqua calda, sia di
rubinetto che con aggiunta di Sali (bicarbonato di sodio <0.05%). Il bicarbonato
riduce il tempo di idratazione e di cottura dal momento che rende le pareti cellulari
più permeabili riducendo le interazioni tra pectine (acidi uronici) e minerali (calcio).
L’idratazione è completa quando l’acqua assorbita raggiunge un valore costante che
si aggira in funzione del tipo e della varietà dei legumi tra il 90 e il 130% del peso
iniziale del seme (gH2O/100 g campione).
Cottura
La cottura dei legumi, oltre a consentire di raggiungere la consistenza ottimale
(texture), ha la funzione di gelatinizzare l’amido, di degradare i fattori
antinutrizionali termolabili quali gli inibitori della proteasi e le lecitine
incrementando la digeribilità delle proteine e dell’amido. Durante la cottura
avvengono, tuttavia, fenomeni che provocano la perdita di amminoacidi, di minerali
e di vitamine.
E’ importante ricordare che la durezza dell’acqua (ricca di calcio) rende i legumi
più resistenti alla cottura per l’interazione tra acidi uronici e calcio che stabilizza le
sostanze pectiche. L’aggiunta di bicarbonato, complessando il calcio, come già
detto, riduce i tempi di cottura.
Al fine di ridurre il tempo di cottura dei legumi si possono adottare procedure di
cottura sotto pressione, sia con sistemi di riscaldamento convenzionali, che con
irraggiamento a microonde. Quest’ultima tecnologia consente un più rapido e
intenso riscaldamento del prodotto dovuto alla migrazione di ioni e alla rotazione
dei dipoli (H2O) all’interno del seme E’ stato dimostrato, infatti, che la cottura a
microonde in contenitori chiusi (sotto pressione) consente di ridurre il tempo di
cottura dei fagioli da 55 minuti della cottura convenzionale a 9 minuti e dei ceci da
110 a 11 minuti.
Fermentazione e germinazione
I processi di fermentazione e di germinazione a cui sono sottoposti i legumi sono
utilizzati quasi esclusivamente in India, in alcuni Paesi africani e quelli
15
dell’Estremo Oriente. Questi processi hanno il duplice scopo di migliorare le
caratteristiche nutrizionali (degradazione/riduzione di fattori antinutrizionali quali
oligosaccaridi, acido fitico, tannini e produzione di sostanze bioattive quali enzimi e
vitamine) e organolettiche del prodotto (consistenza, flavour ecc.).
Surgelazione
Le conserve di legumi surgelati si ottengono dal prodotti fresco, raccolto a un
appropriato grado di maturazione (grado tenderometrico) e riguardano in particolare
pisello (rappresentano l’80-90% del totale dei legumi) seguite nell’ordine dal
fagiolo e dalla fava. Il processo di surgelazione prevede un trattamento di scottatura
(blanching) seguito da un rapido congelamento del prodotto a -40 °C (surgelazione).
La scottatura o “blanching” ha la funzione principale di inattivare gli enzimi (per
ossidasi, catalisi, fenolasi, lipossigenasi, pectinmetilesterasi, poligalatturonasi)
responsabili di reazioni negative nelle successive fasi di trasformazione quali
alterazione del colore, formazione di aromi estranei, rancidità e perdita di
consistenza. Altri vantaggi della scottatura sono a diminuzione della carica
microbica naturale, l’eliminazione dell’aria occlusa nei tessuti vegetali tale da
permettere un apprezzabile grado di vuoto nei contenitori da sterilizzare,
l’intenerimento parziale del prodotto e l’eliminazione di colorazioni e odori
sgradevoli. I trattamento di scottatura sono effettuati a temperature comprese tra 80
e 105 °C per tempi compresi tra 1 e 10 minuti.
Appertizzazione
Le conserve (in scatola di vetro o di banda stagnata) di legumi appertizzati si
possono ottenere dal prodotto fresco (piselli, fagioli), raccolto a un opportuno grado
di maturazione e/o dal prodotto secco (fagioli, ceci, lenticche, piselli).
Il processo commerciale di inscatolamento della granella secca prevede diverse
fasi: pulitura, lavaggio, cernita (eliminazione di semi rotti e difettosi), calibratura,
scottatura, riempimento scatole con aggiunta di liquido di governo, chiusura
contenitori, sterilizzazione /cottura, raffreddamento, etichettatura e stoccaggio.
Una tecnologia innovativa del sistema di appertizzazione è la preparazione di
conserve sottovuoto che si differenzia da quella tradizionale, in quanto al prodotto
posto in scatola si aggiunge una minima quantità di liquido di governo e si effettua
la chiusura dei contenitori in condizioni di vuoto spinto. Tali condizioni consentono
di ottenere una significativa riduzione delle percentuali di semi rotti e una migliore
conservazione delle proprietà nutrizionali dovuta alla minore perdita di sostanze
idrosolubili nel liquido di governo.
16
Cap. 19 – Leguminose da granella fresca e secca
Processi per la preparazione di “nuovi” prodotti
Al fine di incrementare l’utilizzazione della granella dei legumi per usi alimentari
e non, sono state impiegate alcune tecnologie per la produzione e strutturazione di
semilavorati (farine, concentrati, isolati, testurizzati proteici, amidacei) con
caratteristiche nutrizionali e reologiche adeguate all’uso in diverse formulazioni
(per esempio in miscela con i cereali per incrementare il valore biologico delle
proteine).
17