Parte 1 >>>I cereali

CEREALI
Cereali, da Ceres, Cèrere, dea romana delle mèssi e dei campi, è un
termine usato per riferirsi ad alcuni prodotti agricoli di interesse
alimentare. Non è un termine botanico, ma letterario e storico: indica
tutte le «piante erbacee che producono frutti i quali, macinati, danno
farina da farne pane e altri cibi». Comprende perciò tutte le piante i cui
frutti o semi ricchi di amido sono usati dall'uomo per ricavarne polente,
minestre, pane, paste da cuocere. Non essendo un seme, la patata
(tubero), pur ricca d'amido, non è un cereale, mentre non solo frumento
e riso, ma anche orzo, segale, grano saraceno, quinoa e amaranto sono
cereali.
FRUMENTO
Figura 1 - Satua di Cerere ai
giardini storici di Boboli a
Firenze.
Il frumento corrisponde al genere Triticum, famiglia Poaceae
(o "graminacee"). È un cereale di antica coltura, originario
dell'area localizzata tra il Mar Mediterraneo, il Mar Nero e il
Mar Caspio, meglio conosciuta come Mezzaluna Fertile. Esso
cresce ovunque, tranne che nelle fasce tropicali. La pianta
produce infiorescenze in spighe composte. I frutti sono chicchi
e, se macinati, producono farina e semola. Il termine italiano
Figura 2 - L'espressione
viene usato per indicare sia la pianta che i chicchi. Il ciclo
"Mezzaluna Fertile" fu
colturale è l’insieme di operazioni durante l’anno. Il terreno
coniata negli anni venti del
XX secolo dall'archeologo
viene lavorato fini ad una profondità di 25-30 cm. I semi
James-Henry Breasted.
vengono
introdotti sul terreno a fine ottobre con varie
tecniche. Come si vede dalle foto si possono
utilizzare pratiche diverse: semina a spaglio con
compattazione a piedi nudi oppure a solchi
depositando alcuni semi in piccoli buchi. Il
frumento presenta delle radici fascicolate ricche
di peli radicali che preferiscono un terreno non
troppo sabbioso che trattenga sufficiente
umidità. Ottimi i terreni con limo e argilla che
mantengono acqua a sufficienza senza ristagno.
Figura 3 - Sopra semina a spaglio, sotto semina a solchi. Il fusto è eretto, le foglie lanceolate con
nervature parallele. I fiori son piccoli con petali
a gruppi di 3 o multipli.
1
ESPERIMENTO – Analisi granulometrica del suolo dell’orto della Piaget
 Osserva i vari punti del suolo dell’orto
della scuola.
 Effettua ipotesi sulla granulometria
della zona attiva, cioè lo strato a diretto
contatto con la parte radicale delle
piante. I sedimenti che si possono
trovare nel terreno sono, dal più
grossolano al più fine: ghiaia, sabbia,
limo, argilla. I terreni idonei per la
coltivazione sono quelli in cui c’è il
giusto equilibrio tra granuli di vario
diametro.
Figura 4 - Fasi di prelievo e analisi granulometrica del
 Esperimento:
preleva
ad
una suolo effettuati da studenti della Piaget.
profondità di almeno 10 cm vari
campioni di terreno e introducili con acqua in provette. Agitale e lasciale sedimentare
per qualche giorno.
 Conclusione: Effettua con l’ausilio di un righello la misura degli strati di granuli
ottenuti. Sarà così possibile risalire alla composizione dello strato di terreno e
individuare la presenza di parti organiche (piccoli pezzetti di legno, foglie) che
galleggeranno in superficie.
UN PO’ DI MATEMATICA
I sedimenti mischiati nel terreno sono ghiaia, sabbia, limo e argilla e si sedimentano
nell’ordine elencato dal più peso al più leggero. Gli studenti della classe 1° E della Scuola
Media Piaget hanno effettuato un esperimento durante l’anno scolastico 2014-15 ed hanno
ottenuto i campioni nella figura 4. Misurando con un righello i vari strati, su un totale di 8 cm
di campione, hanno potuto appurare che mediamente lo strato di ghiaia era praticamente
assente, quello di sabbia misurava 3 cm, quello di limo 3 cm e quello di argilla 2 cm.
 Trasforma i valori dell’altezza degli strati dei vari sedimenti da centimetri a millimetri.
 Trasforma ora i valori in percentuale.
 Ricordi cos’è la densità di un corpo? Essa è data dal rapporto tra la massa del corpo e
il volume da esso occupato. Essa si misura in g/cm3 o kg/dm3. Se la massa del
campione risulta 22 g e il suo volume 10 cm3 quanto misura la sua densità?
 Come avrai notato i sedimenti disciolti in acqua si depositano sul fondo della provetta.
La densità dell’acqua sarà maggiore o minore di quella del sedimento?
 Fai il rapporto aritmetico tra la densità del corpo di terra e quello dell’acqua. A quale
numero corrisponde?
 Tale numero corrisponde ad un numero puro o ad un numero che indica la misura di
una grandezza fisica?
2
APPROFONDIMENTO
L’altezza di una pianta di frumento cambia a seconda della varietà. Ti ricordi la differenza
tra la varietà e la specie? Cercala su internet e trascrivila qui.
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Indipendentemente dalla specie di frumento dopo alcuni mesi di sviluppo e maturazione sarà
possibile intravedere sulla parte sommitale della pianta i cariossidi, cioè il frutto che anche in
fase terminale non si aprirà per far uscire il
seme. Sarà necessario procedere in giugno
con la mietitura e la seguente battitura per
eliminare gli involucri che lo avvolgono.
Tra le specie di frumento ricordiamo il
grano tenero, il grano duro e il farro.
Figura 5 - Falcetto usato nel
neolitico per la mietitura dei
Il grano tenero (Triticum aestivum) è la cereali.
specie che, per il suo largo impiego nella panificazione e nella
produzione di paste alimentari fresche,
assume maggior importanza fra i cereali in
coltivazione oggi. La farina si produce dalla
macinazione dei chicchi. I frumenti teneri
comprendono diverse varietà ed hanno estensione colturale più
ampia rispetto ad altri frumenti per la loro buona resistenza al freddo.
I prodotti a base di frumento sono molto diffusi. Sono molto
utilizzate le farine ricavate dalla cariosside del grano tenero che
contiene una sostanza bianca e farinosa, detta amido, con cui si
producono pane e pasta. Farine panificabili ricavate dalla
lavorazione del grano tenero sono la FARINA 00, 0, 1, 2 e quella
INTEGRALE. I numeri accanto alla definizione "farina" stanno a
Figura 6 - Contadini che
mietono. Illustrazione dal indicare il colore della farina dovuto o meno alla presenza di
tacuinum sanitatis del secolo impurità, ossia degli strati più superficiali della cariosside. Tali
XV.
impurità, però, non vanno considerate elemento sgradevole per il
nostro organismo in quanto contenenti carboidrati (fibre) che stimolano il corretto
funzionamento dell’intestino. La farina integrale contiene più impurità, cioè più fibre.
Il Grano duro (Triticum durum) per mezzo della battitura rilascia seme libero da paglie
che presenta caratteristiche vetrose e non farinose. Questo è dovuto alla particolare
composizione proteica del grano duro, che quindi dà prevalentemente semole e non farina. Le
proprietà delle proteine del grano duro fanno sì che le masse che si ottengono impastando le
semole con acqua sono particolarmente indicate per la produzione di paste. Le semole di
Triticum durum, rimacinate per ridurne la granulazione, possono essere utilizzate anche per
la produzione di pani tipici.
3
Il farro (Triticum dicoccum), noto anche come
farro medio, è un cereale parente stretto del grano.
È stata una delle prime otto culture rese coltivabili
grazie alla domesticazione del triticum dicoccoides
dalle prime comunità agricole dell'Olocene
(Neolitico preceramico) nella regione detta
Mezzaluna fertile dell'Asia occidentale, che
formarono la base dell'agricoltura nel Medio Oriente,
Nord Africa, e più tardi in Europa.
Figura 7 - Attività di battitura del farro per
separare il chicco dall'involucro protettivo
(glumette.)
APPROFONDIMENTO – l’Olocene Colloca l’epoca geologica Olocene. A quando risale?
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Le prime menzioni di questo tipo di frumento si ritrovano
nella Bibbia. Era conosciuto e coltivato nell'antico Egitto.
intanto grano, orzo,
fave, lenticchie, miglio e spelta,
Ezechiele lo usava come uno degli ingredienti per il suo pane
mettili in un recipiente e
(Antico Testamento - Ezechiele 4:9). La farina di farro
fattene del pane: ne mangerai
costituiva anche la base della dieta delle popolazioni latine. Il
durante tutti i giorni in cui tu
pane di farro veniva consumato congiuntamente dagli sposi
rimarrai disteso sul fianco, cioè
per trecentonovanta giorni.
nel rito della cumfarreatio, la forma più solenne di
matrimonio dell'antica Roma.
Figura 8 - Antico Testamento,
Il farro conserva a fine trebbiatura l'involucro protettivo
Ezechiele, capitolo 4, versetto 9.
(glumette), per cui necessita di una ulteriore fase di
lavorazione (denominata "sbramatura" o "brillatura"). Questo inconveniente, unito anche
alla bassa resa, lo ha reso nel tempo meno "popolare" del grano ed ha di fatto spinto il
coltivatore a rivolgersi verso colture più redditizie.
9Prendi
SEGALE
La segale (Secale cereale), nota anche come segala, è un
cereale diffuso nelle zone temperate. Sebbene compaia
già alla fine del paleolitico), essa non era significativa nel
periodo neolitico dell'Asia sud-occidentale e divenne
comune solo con la diffusione dell'agricoltura
nell'Europa settentrionale parecchi millenni dopo. La
segale Figura 10 - Fasi di liberazione dei semi di
viene segale dal tegumento esterno (glumelle).
usata
soprattutto in Europa centrale e orientale e in
Scandinavia per produrre pane e mangime
per animali. Il seme è caratterizzato da un
Figura 9 - Struttura interna del pane di segale e di pane di colore scuro. Le proprietà di cottura della
farina di segale sono sostanzialmente diverse
grano tenero. Si vede la differenza di porosità.
da quelle della farina di grano. Questo dipende principalmente dal fatto che nella pasta di
4
segale le molecole di glutine (una proteina collosa) non possono costruire alcuna struttura
collante per il trattenimento dei gas a causa della presenza di altre sostanze viscose che però
sono meno incisive del glutine del grano. I prodotti da forno a base di segale si distinguono,
contrariamente ai prodotti da forno a base di grano, per la pasta più scura, dura e aromatica.
Il pane di segale è costituito principalmente da amido ma la sua mollìca è più fitta e contiene
meno pori, pertanto è meno aerata rispetto al pane di frumento. Spesso si producono con la
farina di segale quindi pani multicereali. Tra i più grandi produttori di segala ricordiamo
Russia (4,4), Polonia (4,1) e Germania (3,8) che assieme hanno prodotto nel 2004 12 milioni
di tonnellate su un totale di 19,5 milioni.
UN PO’ DI MATEMATICA
 Calcola la percentuale prodotta dalla Russia sul totale della produzione mondiale.
PROCEDIMENTO  4,4 : 19,5 = X : 100
x=
4,4
x100
19,5




Calcola la percentuale prodotta dalla Polonia sul totale della produzione mondiale.
Calcola la percentuale prodotta dalla Germania sul totale della produzione mondiale.
Calcola la percentuale prodotta dai tre paesi sul totale della produzione mondiale.
Trasforma i milioni di tonnellate di segale prodotte in totale nel mondo nel 2004 in
kg. Esprimi il numero con la potenza di dieci,
 Quale grandezza fisica si misura con il kilogrammo?
 Quale strumento si usa per misurare tale grandezza?
ORZO
L’orzo comune (Hordeum vulgare) è tra le specie del genere Hordeum quella
economicamente più importante, cioè quella da cui si ricava l'orzo alimentare. Appartiene alla
famiglia delle graminacee e si tratta con molta probabilità del cereale che per primo è stato
coltivato dall'uomo in Mesopotamia nel 7.000 a.C. Nel 5000 a.C. l'orzo era diffuso in Europa
centrale e in Egitto, dove già nel 3000 a.C. avveniva la trasformazione in birra. Fino al XV
secolo era tra i cerali più diffusi per la panificazione.
APPROFONDIMENTO – La birra Qual è il procedimento che si utilizza per produrre la birra? Quale
fenomeno chimico sta alla base della sua preparazione?
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5
RISO
Il riso (Oryza sativa) è una pianta erbacea
annuale della famiglia delle graminacee.
L'Oryza sativa è coltivata su circa il 95% della
superficie mondiale. Le origini del riso non sono
certe. L’unica cosa che sappiamo per certo sulle
origini di questo alimento è che è nato in Asia,
precisamente in Cina, verso il VI millennio a.C.
Costituisce il cibo principale per circa la metà
della popolazione mondiale e viene coltivato in
quasi tutti i paesi del mondo. Prendiamo ad
esempio il riso per illustrare un tipica
classificazione scientifica con nomenclatura
binomiale. Ogni pianta, così come ogni animale,
possiede un nome che ne indica il genere e la
specie di appartenenza.
Classificazione scientifica riso
Dominio
Eukaryota
Regno
Plantae
Divisione
Magnoliophyta
Classe
Liliopsida
Ordine
Poales
Famiglia
Poaceae
Sottofamiglia
Ehrhartoideae
Tribù
Oryzae
Genere
Oryza
Specie
O. sativa
Nomenclatura binomiale
Oryza sativa L.
APPROFONDIMENTO
Ricordi qual è per un essere vivente la condizione di appartenenza ad una specie ?
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MAIS
Il mais (Zea mays) è una pianta erbacea annuale della famiglia delle Poaceae o graminacee.
È uno dei più importanti cereali, largamente coltivato sia nelle regioni tropicali sia in quelle
temperate, in quest'ultimo caso a ciclo primavera-estate. Il mais è la base alimentare
tradizionale delle popolazioni dell'America latina e di alcune regioni dell'Europa e del
Nordamerica. Nelle regioni temperate è principalmente destinato all'alimentazione degli
animali domestici, sotto forma di granella, farine o altri mangimi, anche se viene consumato
a chicci nelle insalate o per la sua farina che è alla base di polente. Molto apprezzati dai
ragazzi e non solo sono i pop corn, ottenuti versando e cuocendo i chicchi di mais in uno
strato d'olio dentro una padella coperta.
L'infiorescenza femminile, che porta le
cariossidi, si chiama correttamente
spiga,
ma
viene
più
spesso
impropriamente
chiamata
"pannocchia”. Il mais viene seminato in
Figura 11 - Sopra crescita asimmetria
maggio ed i suoi frutti si raccolgono in
delle piante per diversa esposizione a
estate inoltrata.
luce solare. A destra caratteristiche
infiorescenze di mais a luglio.
I cereali sono un ottimo alimento
apportatore di carboidrati e quindi svolgono un’importante funzione di carattere
energetico. Contengono una bassa percentuale di lipidi ed una moderata concentrazione di
6
proteine che diminuisce, così come vitamine e sali minerali, con l’intensificazione della
lavorazione e della raffinazione del prodotto.
La tabella 1 riporta la composizione media del chicco di
CALORIA
cereale su 100 grammi di parte edibile (consumabile). Il
chicco è considerato intero con i suoi involucri protettivi, Si dice caloria la quantità di
pertanto nella sua totale potenzialità nutritiva prima che calore che si deve fornire ad un
l’uomo realizzi i suoi processi di lavorazione industriale. grammo di acqua distillata posta
Di seguito viene riportato anche il contenuto calorico al livello del mare perché la sua
racchiuso in 100 grammi dei vari cereali. Dei principi temperatura si innalzi da 14,5 a
nutritivi sono indicati solo glucidi, lipidi e protidi in 15,5°C.
quanto altre categorie di sostanze come acqua e sali
RICORDA
minerali non forniscono energia al corpo umano pur
1 cal ≈ 4,2 J
essendo anch’essi fondamentali nel metabolismo. Negli
1 Kcal ≈ 4,2 KJ
ultimi anni all’unità di misura dell’energia tradizionale,
la caloria, si è affiancata un’ altra unità di misura che la
sta sostituendo nel sistema di misurazione internazionale, il Joule. Una caloria è circa 4,2
Joule. Nelle etichette alimentari l’apporto calorico è misurato sia in Kcalorie che in KJoule.
Ricorda che 1 kilocaloria = 1000 calorie, mentre 1 KJ = 1000 J.
Si può notare come il riso ed il mais forniscano maggior energia, rispetto agli altri cereali
della tabella, a parità di quantità di alimento. Altro particolare degno di nota riguarda sempre
il riso che, nonostante sia integrale, contiene un basso apporto di fibre. La sua raffinazione
non può che determinare un ulteriore impoverimento.
Tabella 1 - Calorie e elementi nutrizionali (in grammi) dei cereali. I valori in grammi si
riferiscono a 100 grammi di parte edibile (consumabile). Dai chicchi è stato rimosso circa il
25 % di acqua per mantenere la conservazione del prodotto che poi è stato lasciato seccare.
Principi
Segale
Grano
Farro
Riso
Grano
Mais
nutritivi
tenero
integrale
duro
Proteine
10
15
15
8
14
9
Grassi
2
2
2
3
2
5
Carboidrati
76
68
70
77
71
74
di cui fibre
15
12
10
3
0
7
Energia (Kcal)
338
329
338
365
339
375
7
UN PO’ DI MATEMATICA








Percentuali e frazioni
Calcola la percentuale di proteine presenti nel grano tenero sul totale delle sostanze
apportatrici di energia (carboidrati, proteine e grassi).
Calcola la percentuale di proteine presenti nel mais sul totale delle sostanze apportatrici
di energia (carboidrati, proteine e grassi).
Osserva la tabella: quale tra gli
alimenti pasta di grano duro e
polenta di mais da più proteine?
Qual è la differenza percentuale
tra le proteine del grano duro e
quelle del mais sul totale delle
sostanze apportatrici di energia Figura 12 - Alberto Sordi e Totò, due grandi attori italiani, non
rinunciano alla pastasciutta, alimento base della dieta italiana.
(carboidrati, proteine e grassi)?
Osserva la tabella: qual è il
rapporto aritmetico tra i grammi di fibra forniti dalla segale e quelli forniti dal riso? Si
tratta di un numero maggiore o minore di zero?
Osserva la tabella: qual è il rapporto aritmetico tra i
grammi di fibra forniti dal farro e quelli forniti dalla
segale? Si tratta di un numero maggiore o minore di zero?
Da che cosa si capisce se un rapporto tra due numeri da
come risultato un numero maggiore o minore di zero? E Figura 13 - Il giornalista
enogastronomico
Edoardo
quando è uguale a zero?
Rastelli presenta la polenta in una
Nella segale su un totale di 76 grammi di carboidrati 15 trasmissione televisiva.
sono fibre. Calcola il rapporto, il numero e la percentuale
corrispondente.
PROCEDIMENTO 
15
 0,2  20%
76
 Calcola il rapporto, il numero e la percentuale corrispondente alla concentrazione di
fibra nei carboidrati del grano tenero.
 Calcola il rapporto, il numero e la percentuale corrispondente alla concentrazione di
fibra nei carboidrati del grano duro.
 Calcola il rapporto, il numero e la percentuale corrispondente alla concentrazione di
fibra nei carboidrati del mais.
Areogrammi e proporzioni
 100 grammi di grano tenero contengono 68 g di carboidrati, 15 g di proteine e 2 g di
grassi. Seguendo le indicazioni che di seguito verranno riportate cerca di
rappresentare con un diagramma a torta (areogramma) la sua composizione
nutrizionale.
8
PROCEDIMENTO  Effettua una proporzione per i
grammi di carboidrati:
g carboidrati : tot g alimento = x : 360
68 ×360
68: 85 = x : 360
X=
= 288
85
x = 288° gradi, da riportare sul diagramma a torta
(rappresenta i 60 grammi di carboidrati)
Effettua lo stesso procedimento per le proteine e i grassi.
Disegna un cerchio e dividilo in 3 settori con l’aiuto del
goniometro, otterrai il grafico di figura 10. La somma dei
gradi corrispondenti ai tre nutrienti dovrebbe essere 360°.
2
15
68
 Costruisci un areogramma per i nutrienti del riso
integrale.
 Costruisci un areogramma per i nutrienti del
grano duro.
 Costruisci un areogramma per i nutrienti del mais.
il grafico della figura 15.
 Costruisci il diagramma a barre dei dati relativi
alla quantità di proteine (in grammi) nei cereali.
 Costruisci il diagramma a barre dei dati relativi
alla quantità di grassi (in grammi) nei cereali.
carboidrati
proteine
grassi
Figura 14
quantità di carboidrati in g nei
cereali
80
grammi
Diagramma a barre
 Riporta su un sistema di assi cartesiani i dati
relativi ai valori dei carboidrati di tutti i cereali
della tabella 1. Inserisci sull’asse x le specie di
piante e sull’asse y le quantità in grammi. Otterrai
nutrienti su totale di 100 g
del grano tenero
75
70
65
60
Figura 15 -
Figura 15
Calcolo del valore energetico
 Qual è l’apporto calorico espresso in kcal di 150 grammi di grano duro?
 Qual è l’apporto calorico espresso in kJ di 1 etto di grano tenero?
 0,2 kg di riso integrale forniscono un’energia di circa 2848 kj. Converti in kcal.
APPROFONDIMENTO – Le farine Quando vai al panificio puoi osservare che il pane non ha sempre lo stesso colore, la stessa
consistenza e lo stesso sapore. Infatti i semi di grano tenero possono essere macinati in vario
modo. Di seguito vengono riportati i valori nutrizionali delle farine con lavorazione sempre
crescente. La raffinazione determina un cambiamento nel colore della farina e dei principali
valori nutrizionali. La farina integrale è la meno lavorata, quella contraddistinta con il codice
00 è la più raffinata.
9
Osserva la tabella e rispondi alle domande.
Tabella 2 - Farine di grano tenero a confronto. I valori sono
espressi in g vanno intesi su un totale di 100
Farina integrale Farina 0
Farina 00
13
11
10
Proteine
2
1
1
Grassi
72
74
76
Carboidrati
di cui fibre
11
2
2
340
363
366
Energia (Kcal)











Qual è la percentuale di proteine sul totale dei nutrienti nella farina integrale?
Qual è la percentuale di proteine sul totale dei nutrienti nella farina 00?
In quale tipo di farina è più alta la percentuale di proteine?
Qual è il tipo di farina con più alto apporto calorico?
Trasforma il valore espresso in Kcal in KJoule.
Qual è la percentuale di fibre sul totale dei carboidrati della farina integrale?
Calcola il rapporto, il numero e la percentuale corrispondente alla concentrazione di
fibra nei carboidrati della farina integrale.
Qual è la percentuale di fibre sul totale dei carboidrati della farina 00?
Calcola il rapporto, il numero e la percentuale corrispondente alla concentrazione di
fibra nei carboidrati della farina 00.
Qual è il rapporto aritmetico tra il contenuto in fibre della farina integrale e quello
della farina 0?
Il rapporto corrisponde ad un numero maggiore o minore di 1?
10