Volume: la patata

Sezione: alimentazione

Capitolo: aspetti nutrizionali

Autori: Carlo Cannella, Anna Maria Giusti

Introduzione

Le patate rappresentano la maggiore fonte di carboidrati nella dieta di centinaia di milioni di persone nei Paesi in via di sviluppo. Si tratta di una coltivazione fondamentale per l’economia delle popolazioni che vivono in Sudamerica, Africa, Asia orientale e Asia centrale. Nella lista degli alimenti da cui il mondo dipende per la sicurezza alimentare le patate occupano il terzo posto dopo il riso e il frumento. Secondo stime della FAO in Europa poco più del 60% del totale delle patate prodotte viene destinato a utilizzi alimentari. Un 25% è destinato all’alimentazione animale e il resto è utilizzato per scopi industriali, per produrre alcol e amido. Il consumo alimentare di patate si sta progressivamente spostando da metodi di consumo diretto del prodotto acquistato fresco, all’utilizzo di prodotti industriali a base di patate. Uno degli impieghi principali è quello delle patate surgelate che rappresentano la grande maggioranza delle patate fritte servite nei ristoranti e nei fast food. Si calcola che questo tipo di consumo riguardi oltre 11 milioni di tonnellate all’anno. Un altro prodotto industriale è la fecola di patate (il nome commerciale dell’amido di patate); si prepara sottoponendo le patate, lavate e pelate, all’azione di macchinari che le riducono in poltiglia, questa poi viene setacciata, lasciata decantare e dal residuo essiccato si ottiene il prodotto finale granulare. Per essiccazione di sospensioni dense, su cilindri, si ottengono, con diversi procedimenti, i fiocchi di patate mentre dalla distillazione di mosti fermentati di patate è possibile ottenere un’acquavite molto conosciuta: la vodka (contenuto in alcol compreso tra 40 e 60% circa).

Qualità nutrizionali

Non ci sono altre colture che producono tanta energia e proteine per ettaro coltivato come le patate. La composizione chimica della patata varia a seconda della cultivar, del tipo di terreno, della pratica agronomica, dello stadio di maturazione e delle condizioni di conservazione. L’85% del tubero è edibile, una percentuale sicuramente elevata rispetto ad altre colture come i cereali. Le patate forniscono 85 kcal per 100 g, hanno una modestissima quantità di grassi e di proteine (2%) che contengono però l’aminoacido essenziale lisina, contrariamente alle proteine dei cereali. Il contenuto in carboidrati è considerevole (circa 18%) e per lo più costituito da amido e da piccole quantità di zuccheri semplici. Questi tuberi rappresentano un’importante sorgente di vitamine; una patata di medie dimensioni (150 g) fornisce circa 25 mg di vitamina C (45% della dose giornaliera raccomandata), 850 mg di potassio (18% della dose giornaliera raccomandata), indicativamente 0,2 mg di vitamina B5 (10% della dose giornaliera raccomandata), oltre a tracce di tiamina, riboflavina, folati, niacina, magnesio, fosforo, ferro e zinco. Oltre alle vitamine, ai minerali e alle fibre, le patate contengono svariati composti fitochimici, quali i carotenoidi e i polifenoli. Il contributo delle patate all’introduzione di questi importanti nutrienti dipende ovviamente dalla quantità consumata e dall’importanza di questa coltura nella dieta di una popolazione. Il valore delle patate come importante fonte di vitamina C è spesso sottovalutato o addirittura ignorato. Va tenuto però presente che più a lungo le patate vengono conservate minore è il loro contenuto di vitamina C (acido ascorbico): è stato infatti rilevato che dopo nove mesi dalla raccolta il contenuto di tale vitamina nei tuberi risulta essere del 12,5% rispetto a quello originario. La varietà, le condizioni ambientali, le modalità di cottura e di conservazione delle patate influiscono decisamente sul contenuto di vitamina C. Per esempio la cottura dei tuberi al forno o al microonde comporta una maggiore perdita di questa vitamina rispetto alla bollitura. Le patate sono facilmente digeribili e trovano, quindi, vantaggioso utilizzo per l’alimentazione sia infantile sia geriatrica. Una porzione di riferimento (QB) di patate corrisponde a circa 200 g; in una corretta alimentazione, per un individuo sano, si consiglia l’assunzione di 2 QB settimanali. In realtà da una indagine condotta nel 2005 dall’Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione (INRAN) sui consumi alimentari degli italiani è emerso che la popolazione italiana consuma una quantità di patate che è ben inferiore a quella consigliata, nonostante sia, per l’appunto, un alimento ricco di nutrienti. Lo studio ha coinvolto un campione di 3322 individui tra maschi e femmine, suddivisi per classi di età, appartenenti all’intero territorio nazionale. I dati ottenuti indicano che il 73% della popolazione totale consuma mediamente 51 g/die di tuberi e prodotti derivati. I maggiori consumatori di patate sono risultati gli adolescenti, soprattutto maschi (69 g/die) e gli anziani (età superiore ai 65 anni), sempre di sesso maschile, con 61 g/die. In ogni fascia di età si rileva che le donne consumano una quantità inferiore di patate rispetto agli uomini. Questo dato rispecchia il fatto che le patate sono generalmente considerate alimenti calorici e quindi da evitare nelle diete dimagranti, le quali sono soprattutto seguite dalle donne. Di fatto dal punto di vista nutrizionale le patate sono conosciute principalmente per l’alto contenuto in carboidrati (circa 25 g in una patata di 150 g, cioè di medie dimensioni), presenti principalmente sotto forma di amidi. Una piccola ma significativa parte di tali amidi delle patate è resistente agli enzimi presenti nello stomaco e nell’intestino tenue, sì da raggiungere l’intestino crasso quasi intatta. Si ritiene che questi amidi abbiano effetti fisiologici pari a quelli delle fibre alimentari. Oltre che all’aumento del senso di sazietà e al miglioramento della funzionalità intestinale e dei disturbi a essa associati (stipsi, diverticolosi), l’introduzione di fibra con gli alimenti è stata messa in relazione alla riduzione del rischio per importanti malattie cronico-degenerative, in particolare i tumori al colon-retto (in parte spiegata dalla diluizione di eventuali sostanze cancerogene e dalla riduzione del loro tempo di contatto con la mucosa), il diabete (in quanto migliora la tolleranza al glucosio e la sensibilità all’insulina) e le malattie cardiovascolari (in parte per una riduzione dei livelli ematici di colesterolo).

Struttura dell’amido

L’amido rappresenta la riserva energetica delle piante fotosintetiche, che lo immagazzinano nei semi, nei tuberi e nelle radici in granuli semicristallini di forma, dimensioni e composizione caratteristiche per ogni specie vegetale di appartenenza. L’amido chimicamente è composto da due polimeri del glucosio: l’amilosio (che ne costituisce circa il 20%) e l’amilopectina (circa l’80%). Nell’amilosio le molecole di glucosio (50-300 unità) sono unite con legami α-1,4-glucosidici e assumono una disposizione a elica con sei molecole di glucopiranosio a spira, struttura stabilizzata da legami idrogeno. L’amilopectina, costituita da 300-50.000 unità di glucosio, ha invece una struttura ramificata determinata dall’instaurarsi ogni 25-30 unità di glucosio di punti di ramificazione dove il legame glucidico è di tipo α-1,6. Questa costituisce una struttura globulare, finemente spugnosa, ed è responsabile del rigonfiamento dei granuli. In natura l’amido ha una disposizione semicristallina nei granuli, il che ne determina la quasi totale insolubilità in acqua a temperatura ambiente e la resistenza alla idrolisi da parte degli enzimi dell’apparato digerente umano. Questa struttura semicristallina ordinata è dovuta alla disposizione dell’amilosio e dell’amilopectina all’interno del granulo. Attraverso l’analisi strumentale per diffrazione ai raggi X è stato messo in evidenza che i granuli di amido sono costituiti da regioni amorfe e semi-cristalline concentriche alternate, dello spessore compreso tra 100 e 800 nm. Le regioni amorfe (meno organizzate) dei granuli di amido sono prevalentemente costituite da amilosio e dai punti di ramificazione dell’amilopectina (ovvero i legami 1-6 glucosidici). Mentre le regioni cristalline sono costituite dalle catene laterali dell’amilopectina ordinate in direzione centro-periferia. Le differenti proprietà funzionali e nutrizionali dell’amilosio e dell’amilopectina sono in gran parte dovute alle modificazioni che subisce il granulo di amido quando viene sottoposto all’azione del calore in ambiente acquoso, come avviene nella maggior parte dei procedimenti domestici e industriali di cottura degli alimenti amidacei. Quando sono sottoposti all’azione del calore in presenza di acqua, i granuli di amido, idratandosi progressivamente, si rigonfiano e perdono la loro struttura cristallina. Questo processo, chiamato gelatinizzazione, avviene a una temperatura critica di 56-70 °C (a seconda dell’origine vegetale dell’amido), per esempio l’amido delle patate gelatinizza a una temperatura superiore ai 70 °C. L’amilopectina e l’amilosio entrano in soluzione formando legami con le molecole di acqua, le catene di amilosio perdono la loro struttura elicoidale, il risultato (gelatinizzazione) consiste nella formazione di una sospensione più o meno viscosa; gli amidi più ricchi in amilopectina gelatinizzano più facilmente. Tale fenomeno si riscontra quando cuociamo la pasta, il riso o i tuberi come le patate, oppure in forno durante la cottura di impasti a base di farina ad alto contenuto d’umidità (per es. preparazione del pane o dei dolci).

Fenomeno della retrogradazione dell’amido

Durante il raffreddamento le molecole di amilosio e amilopectina possono associarsi, con il ripristino della struttura ordinata e conseguente “ricristallizzazione o retrogradazione” dell’amido. Tale fenomeno dipende dal rapporto tra amilosio e amilopectina, dalla quantità d’acqua presente, dalla durata e dal grado della temperatura di raffreddamento e dalla presenza di soluti (cloruro di sodio, zuccheri), di lipidi e di proteine che a particolari concentrazioni determinano un aumento della temperatura di gelatinizzazione e rallentano la velocità di retrogradazione dell’amido. Sebbene l’amido non riesca mai a tornare in una configurazione simile a quella iniziale, si forma una struttura intermedia rigida dovuta al riarrangiamento delle catene di amilosio e amilopectina e all’esclusione di acqua. Un esempio di retrogradazione di amido si può osservare quando il pane diventa raffermo. La maggiore tendenza dell’amilosio a retrogradare è dovuta alla maggiore facilità con cui le sue lunghe catene lineari formano strutture cristalline, per cui il tempo che impiega l’amido a ricristallizzare dipende dalla quantità di amilosio che contiene. Ne consegue che amidi ricchi di amilosio (mais, frumento, legumi) gelatinizzano con più difficoltà e ricristallizzano più facilmente, rispetto agli amidi contenenti percentuali più elevate di amilopectina (patata, riso). La retrogradazione può aumentare se l’alimento viene sottoposto a cicli ripetuti di riscaldamento e raffreddamento, oppure può essere una conseguenza della tecnologia di produzione degli alimenti.

Effetti fisiologici di vari componenti della patata

La parte di amido che non può essere digerita viene chiamata amido resistente, questa frazione è assimilabile alla fibra in quanto raggiunge inalterata il colon dove viene degradata dalla flora batterica intestinale. La quantità di amido resistente nelle patate dipende dal metodo di preparazione e, come abbiamo visto, il riscaldamento e il successivo raffreddamento possono aumentare significativamente il contenuto di amido resistente. In ogni caso le patate cotte contengono circa il 7% di amido resistente che aumenta al 13% dopo il raffreddamento. Gli altri componenti della fibra alimentare delle patate sono la cellulosa, l’emicellulosa e la pectina (nell’insieme costituiscono l’1-2%). La fermentazione delle fibre alimentari, operata dalla microflora intestinale, si traduce in un aumento della biomassa batterica, nell’abbassamento del pH e nella produzione di diversi metaboliti, in prevalenza acidi grassi a corta catena (SCFA = Short Chain Fatty Acid), che sono alla base dei più importanti effetti fisiologici delle fibre alimentari stesse. Acetato, propionato e butirrato rappresentano più dell’85% degli SCFA. È stato dimostrato che il butirrato viene captato quasi completamente dai colonociti che lo utilizzano come fonte preferenziale di energia. In particolare l’amido resistente è stato chiamato in causa come il principale responsabile dell’aumento del butirrato nel colon. Il propionato viene captato dal fegato e utilizzato dagli epatociti come substrato gluconeogenico. Viceversa l’acetato compare in larga parte nel circolo periferico e viene utilizzato dai diversi tessuti come substrato energetico o come intermedio nella sintesi dei lipidi. Una volta raggiunto il fegato e gli altri tessuti periferici, i prodotti di tale fermentazione possono influenzare il metabolismo dei carboidrati e quello dei grassi, moderando la glicemia postprandiale, riducendo la concentrazione degli acidi grassi liberi e perfino quella del colesterolo. Anche la motilità del tratto gastrointestinale viene influenzata dagli SCFA; questi infatti sono in grado di prevenire le infiammazioni intestinali per via del loro effetto trofico sulla mucosa enterica. Sono numerose le pubblicazioni scientifiche a supporto dell’efficace azione preventiva delle fibre alimentari nei confronti del cancro al colon, effetto che sembra in parte dovuto all’azione antineoplastica del butirrato e del propionato.

Patate e indice glicemico

Le patate, data l’elevata quantità di carboidrati (18-20%), vengono classificate come alimenti ad alto indice glicemico (IG) e generalmente escluse da diete ipocaloriche e ipoglucidiche. In realtà l’indice glicemico delle patate cambia in maniera considerevole a seconda della loro varietà (patata a buccia rossa, a pasta bianca ecc.), della loro origine (zona di coltivazione), della preparazione (metodo di cottura, se consumate fredde o calde, in purè, a tocchetti o intere ecc.) e degli altri cibi con cui si accompagnano (salse ricche di grassi o ad alto contenuto proteico). L’indice glicemico è definito come il rapporto percentuale tra l’area dell’incremento della risposta glicemica dopo l’ingestione di 50 g di un alimento standard (pane bianco) rispetto a quella ottenuta consumando una quantità isoglucidica di un determinato alimento oggetto dell’esame, sempre nello stesso individuo.

IG = Area incrementale alimento test : Area incrementale pane bianco × 100

In realtà considerare solo l’indice glicemico nella formulazione di una dieta a basso regime glucidico può essere fuorviante nel momento in cui si prendono in considerazione le quantità isoglucidiche necessarie nella predisposizione di un piano di sostituzione degli alimenti per consentire la diversificazione della dieta. In altre parole la sostituzione isoglucidica di 100 g di pane bianco (il cui IG è 100) prevederebbe l’introduzione di 760 g di carote il cui IG è di 135. Più correttamente dovrebbe essere tenuto conto dell’IG non del singolo alimento ma complessivo dell’intero pasto. Come già accennato la capacità di un alimento di innalzare la glicemia è influenzata da diversi fattori quali la composizione chimica dell’alimento stesso e i vari trattamenti tecnologici In ogni caso diversi studi epidemiologici suggeriscono che il consumo di alimenti con un basso indice glicemico, specialmente se assunti all’interno di una dieta ricca in fibra, proteggono dall’insorgenza del diabete di tipo 2. Oltre che per il controllo delle malattie legate al metabolismo glucidico (diabete, iperglicemia) un pasto a basso IG sarebbe da preferire nel caso di regimi alimentari ipocalorici e per il controllo del livello dei lipidi nel sangue.

Fattori antinutrizionali

La patata, come il pomodoro (entrambe le specie appartengono alla famiglia delle Solanaceae), contiene il glicoalcaloide solanina che ha un’azione moderatamente tossica (inibisce la colinesterasi). A seguito dell’ingestione di abbondanti quantità di pomodori immaturi e/o di patate verdi e/o germogliate possono comparire gastroenteriti, dolori addominali, fenomeni emolitici e nei casi più gravi il coma. Questo alcaloide viene prodotto naturalmente dalle piante e nelle patate si trova soprattutto concentrato sotto la buccia, in corrispondenza dei germogli, e nelle parti verdi. Pertanto è buona norma sbucciare le patate prima di consumarle. L’esposizione alla luce, i danni fisici ai tuberi e lo stadio di maturazione (invecchiamento) influenzano la concentrazione della solanina la cui formazione risulta aumentata nelle patate germogliate e nella loro buccia quando diventa verde. Si consiglia dunque di conservare le patate in luogo buio e asciutto, proprio per evitare il germogliamento e il rinverdimento (dovuto alla sintesi di clorofilla). Le modalità di conservazione delle patate risultano importanti anche in funzione delle caratteristiche organolettiche, per esempio, la degradazione dell’amido in zuccheri semplici può alterare il gusto e la qualità del prodotto in fase di cottura.


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