Volume: la patata

Sezione: alimentazione

Capitolo: qualità nutrizionali peculiari della patata

Autori: Mariangela Rondanelli, Maria Luisa Fonte, Annalisa Opizzi, Francesca Monteferrario

Le patate appartengono alla categoria degli alimenti amilacei (contengono il 18% di glucidi sottoforma di amido) e rappresentano la terza più importante fonte di carboidrati nel mondo. Alla patata vengono attribuite numerose proprietà salutistiche legate alla sua peculiare composizione nutrizionale e alla presenza di alcuni composti bioattivi. Innanzitutto, le patate sono da sempre considerate un cibo fondamentale nel trattamento dietetico della diarrea. Questa tradizione popolare presenta dei validi fondamenti scientifici. Le complicanze nei casi di diarrea sono legate soprattutto alla disidratazione, agli squilibri idroelettrolitici e acido-base, nonché all’eventuale perdita di sangue e proteine. Il rimedio, in caso di diarrea, consiste in prima istanza nel ripristinare un corretto equilibrio idroelettrolitico: la patata bollita è un alimento ideale a questo fine, grazie ad alcune sue caratteristiche peculiari: – presenta un basso contenuto di fibre alimentari (pari a 1,6 g in 100 g di alimento) e quindi non agisce come fattore irritante della mucosa intestinale; – è caratterizzata da alta digeribilità, poiché i granuli di amido da cui è composta presentano dimensioni molto ridotte; – è dotata di elevato indice glicemico, pertanto fornisce substrati energetici immediati in una condizione che spesso è di ipoalimentazione; – presenta un quantitativo di grassi quasi irrilevante (pari all’1%), e quindi l’assunzione della patata non impegna particolarmente l’apparato digerente; – ha un elevato contenuto di potassio, pari a 570 mg per 100 g di alimento, quantità che aiuta a ristabilire l’equilibrio idroelettrolitico scompensato a causa dell’abbondante perdita di liquidi; – è una delle fonti più rilevanti di vitamina C (variabile fra i 15 e i 25 mg per ogni 100 g di alimento), un’importante molecola antiossidante, e delle vitamine del complesso B, in particolare di vitamina B5 (acido pantotenico), di cui fornisce 0,2 mg per 100 g di alimento; – è una buona fonte di polifenoli, anch’essi molecole antiossidanti, e risulta quindi utile a combattere lo stress ossidativo che viene a determinarsi nell’organismo per la disidratazione. Il contenuto di polifenoli aumenta dopo la cottura, se questa viene effettuata con la buccia. Ciò potrebbe essere spiegato con il fatto che alcuni acidi fenolici sono presenti nello strato esterno della patata, cioè nella buccia. Durante la cottura in acqua, tali sostanze fenoliche sembrerebbero essere rilasciate dalla buccia alla polpa del tubero; – le patate di colore giallo sono inoltre una buona fonte di carotenoidi (provitamina A), anch’essi molecole dotate di importante attività antiossidante e antinfiammatoria. La quantità di provitamina A è direttamente legata all’intensità del colore della patata. Con la bollitura, si ha la perdita delle sostanze più solubili (vitamine e sali minerali): questa perdita può essere ridotta evitando di eliminare la buccia, in quanto nel tubero le sostanze di riserva non sono egualmente distribuite: sali minerali e vitamine sono infatti accumulati nelle immediate vicinanze proprio della buccia. La migliore forma di cottura per la patata, al fine di mantenerne al meglio le peculiarità nutrizionali e la presenza di composti bioattivi, è quella a secco: sotto la cenere o al forno.

Digeribilità e indice glicemico della patata

Per quanto riguarda la digeribilità, nel gruppo degli amilacei la patata è un alimento altamente digeribile, secondo solo al riso. Questo si deve alle dimensioni infinitesimali dei suoi granuli di amido, pari a 130 μm. La digeribilità dell’amido è inversamente proporzionale alla dimensione dei granuli e direttamente proporzionale alla percentuale di amilopectina. Granuli piccoli e ricchi di ramificazioni sono, infatti, facilmente attaccabili dagli enzimi digestivi, a cui espongono una maggiore superficie specifica. È importante sottolineare che in letteratura esistono diverse evidenze circa la relazione tra microstruttura degli alimenti e valore nutrizionale. La struttura dell’amido, sottoposta a un riscaldamento eccessivo dell’acqua, si modifica. Il risultato è una viscosità più o meno consistente della sospensione. È il fenomeno della gelatinizzazione dell’amido. È stato dimostrato in uno studio in vitro, recentemente pubblicato sul Journal of Food Science e condotto sull’amido isolato di patata sottoposto a calore, che la gelatinizzazione è ben correlata con una contemporanea variazione delle dimensioni dei granuli di amido (variazione dei parametri microstrutturali). In questo studio risulta evidente che durante il processo di gelatinizzazione i granuli di amido aumentano di dimensione a partire dai più grandi; questo fenomeno porta a un aumento della digeribilità dell’amido. La stretta correlazione fra trattamento termico, gelatinizzazione, variazione microstrutturale e digeribilità è un elemento di estrema importanza nell’ambito del controllo dell’indice glicemico dei carboidrati. L’indice glicemico è il rapporto tra l’area della curva di assorbimento dopo l’ingestione di 50 g di glucosio (o di un altro alimento di riferimento, come il pane bianco) in un certo tempo e quella ottenuta dall’ingestione dell’alimento di cui si effettua la misura. L’area al di sotto della curva viene espressa come percentuale del valore medio calcolato per il cibo di riferimento nello stesso soggetto. L’International table of glycemic index and glycemic load values, pubblicata dall’American Journal of Nutrition nel 2002, classifica la patata fra gli alimenti a più alto indice glicemico. Tale parametro, tuttavia, è modificabile, cambiando a seconda delle caratteristiche della varietà di patata presa in considerazione e del tipo di cottura cui è sottoposto il tubero. Per esempio, uno studio effettuato da Fernandes et al., pubblicato nel 2005 sull’American Journal of Dietetic Association, ha dimostrato l’influenza della varietà e del metodo di cottura sull’indice glicemico delle patate comuni nordamericane. Dai risultati è infatti emerso che le patate precotte e consumate fredde o riscaldate (non bollite) hanno un indice glicemico più basso di quelle cotte e consumate immediatamente. I principali fattori che determinano la variazione dell’indice glicemico nella patata sono: il rapporto amilosio-amilopectina, il tipo e la durata della cottura (trattamento termico), le manipolazioni tecnologiche industriali, il grado di maturazione e la conservazione.

Rapporto amilosio-amilopectina

L’amido è un polisaccaride complesso insolubile in acqua, composto da due polimeri: l’amilosio (che ne costituisce circa il 20%) e l’amilopectina (circa l’80%). Entrambi possono essere associati a lipidi, proteine, fibre e micronutrienti. In ambedue i casi si tratta di polimeri del glucosio, che si differenziano l’uno dall’altro per la struttura. È essenzialmente la proporzione di amilosio rispetto all’amilopectina a determinare la natura chimico-fisica degli alimenti amilacei e i loro effetti nutrizionali sull’organismo umano. Maggiore è il rapporto amilosio-amilopectina minore è l’indice glicemico. Questo rapporto amilosio-amilopectina può essere molto diverso da una famiglia botanica all’altra, e persino da una varietà all’altra all’interno della medesima famiglia. Gli amidi dei tuberi (chiamati anche fecola) hanno un tenore di amilosio molto basso (dal 17 al 22%). La grande variabilità dell’indice glicemico che si riscontra tra le numerose varietà di patate è dovuta a un diverso contenuto di amido.

Trattamento termico e metodo di cottura

Come si è detto, la struttura dell’amido si modifica se viene sottoposta a un riscaldamento eccessivo dell’acqua, poiché si verifica il fenomeno della gelatinizzazione. Minore è la proporzione di amilosio, maggiore è la gelatinizzazione e viceversa. Si è potuto dimostrare che più un amido si gelatinizza (per via della ridotta percentuale di amilosio) più è facilmente idrolizzabile dalle alfa-amilasi (enzimi digestivi dell’amido), e maggiore è la sua propensione a trasformarsi in glucosio; in questo modo la glicemia ha, ovviamente, tendenza ad aumentare. In altri termini, se un amido contiene una piccola percentuale di amilosio, il suo indice glicemico sarà elevato. Al contrario, con una maggiore presenza di amilosio la gelatinizzazione sarà inferiore, così come la trasformazione in glucosio, e quindi l’indice glicemico risulterà più basso. Si può così facilmente desumere perché la patata, che presenta una ridotta percentuale di amilosio, abbia un indice glicemico alto. Proprio perché l’idratazione e il calore aumentano l’indice glicemico di un alimento, il metodo di cottura è determinante: bollire le patate o cuocerle al forno ne varia l’indice glicemico.

Manipolazioni tecnologiche industriali

Alcuni processi industriali aumentano al massimo la gelatinizzazione, portando a un notevole incremento dell’indice glicemico. Ciò accade, per esempio, nella produzione dei fiocchi per il purè di patate istantaneo, il cui indice glicemico è 95.

Grado di maturazione e conservazione

Le patate conservate per diversi mesi hanno un indice glicemico più alto rispetto alle patate novelle, a causa della trasformazione naturale dei loro amidi. Nella tabella sono riportati gli indici glicemici di alcune varietà di patata. Riassumendo, possiamo sottolineare come le patate che presentano un più elevato indice glicemico siano maggiormente indicate nell’alimentazione di soggetti che necessitino di substrati calorici tali da apportare elevata energia rapidamente disponibile; inoltre, la cottura prolungata accentua questa peculiarità nutrizionale. Soggetti con alterazioni del metabolismo degli zuccheri dovranno invece preferire una varietà di patata dall’indice glicemico più basso o patate conservate per poco tempo, per esempio le novelle, avendo l’accortezza di cuocerle per il tempo minimo necessario, e tenendo sempre presente che qualsiasi tipo di patata ha un indice glicemico più elevato rispetto alla maggior parte degli altri alimenti amilacei.

Conservazione della patata, utilizzo delle radiazioni ionizzanti e implicazioni nutrizionali e salutistiche

Le radiazioni ionizzanti, in particolare i raggi gamma, vengono utilizzate, ormai da anni, nel settore alimentare e agricolo su scala industriale e mondiale. La radiazione a cui si sottopone un particolare alimento può essere classificata in base alla dose di irradiazione e alla sua intensità. Per quanto riguarda la dose la classificazione è la seguente: – bassa dose di irradiazione se è al massimo di 1 kGy; – media dose di irradiazione se è compresa tra 1 e 10 kGy; – alta dose di irradiazione se è maggiore di 10 kGy. In base all’intensità della radiazione si hanno effetti diversi, che differenziano, e di conseguenza ampliano, il campo di applicazione di questa tecnologia. I raggi gamma vengono ampiamente utilizzati per prolungare il periodo di conservazione delle patate, in quanto inibiscono il processo di germogliazione, che comporta un aumento delle quantità di glicoalcaloidi. I glicoalcaloidi sono sostanze chimiche prodotte dai vegetali appartenenti alla famiglia delle Solanacee. Nella patata coltivata i principali glicoalcaloidi sono l’alfa-solanina e l’alfachacoina, contenuti nei tuberi in un rapporto variabile, in funzione della varietà, da 1:1 a 1:2. Altri glicoalcaloidi conosciuti sono la nicotina del tabacco e la tomatina del pomodoro. La presenza di queste sostanze nella pianta di patata ha un preciso significato evolutivo, in quanto in natura esse agiscono da repellenti, insetticidi e fungicidi, mentre se ingerite dall’uomo in quantità elevate hanno un effetto potenzialmente tossico. La potenziale pericolosità della patata era nota già nell’antichità. Si è scoperto, infatti, che le popolazioni inca avevano messo a punto processi di trasformazione per le cosiddette “patate amare” (particolarmente ricche di solanina) per ovviare alla loro tossicità. Le solanine della patata esercitano il loro effetto tossico sul metabolismo umano in due modi: sia mediante meccanismi lesivi a carico della mucosa intestinale, sia interferendo con l’attività colinesterasica del sistema nervoso centrale. L’intossicazione può manifestarsi con sintomi quali disturbi gastrointestinali e problemi neurologici, come nausea, diarrea, vomito, crampi allo stomaco, bruciore alla gola, mal di testa e vertigini. Sono stati riportati in letteratura, nelle situazioni più gravi, casi di allucinazioni, paralisi e febbre. I sintomi insorgono da 8 a 12 ore dopo l’ingestione; tuttavia, se vengono assunte alte concentrazioni, possono manifestarsi anche dopo soli 30 minuti. L’intossicazione da solanina si verifica quando la quantità di solanine pure ingerita è pari a 2-5 mg/kg di peso corporeo, mentre la dose mortale è pari a 3-6 mg/kg. L’intossicazione è comunque un evento assai improbabile se si considera che il contenuto medio di solanina nelle patate è di 7,5 mg/100 g; se tutte le solanine presenti venissero assorbite (cosa peraltro impossibile), occorrerebbero, per un soggetto di 70 kg, almeno 18,7 kg di patate in un pasto perché si manifesti un sintomo di intossicazione. Il mondo scientifico, riguardo al contenuto di glicoalcaloidi, ha stabilito il limite massimo di 20 mg per 100 g di peso fresco per la sicurezza alimentare dei tuberi. Questo valore corrisponde anche a quello oltre il quale la patata inizia a cambiare gusto, provocando un effetto bruciante o piccante durante il consumo, con un’irritazione persistente ai lati della lingua e nella parte posteriore della bocca. Generalmente con una concentrazione superiore ai 14 mg/100 g compare un sapore amaro, e al di sopra di 10 mg/100 g si ha un retrogusto metallico. Questi livelli possono naturalmente variare in funzione della sensibilità individuale. Di norma tutte le varietà di patate in commercio contengono valori di solanine ben al di sotto del limite di 20 mg/100 g; anzi, la maggior parte è addirittura al di sotto di 6-7 mg/100 g. Tuttavia, esistono alcune condizioni che predispongono a un aumento della concentrazione di glicoalcaloidi nelle patate rispetto al quantitativo normalmente presente. Esse pertengono ai seguenti aspetti: ambiente di coltivazione, inverdimento, periodo di raccolta, conservazione e trasformazione. – Ambiente di coltivazione È stato accertato che condizioni climatiche sfavorevoli come la siccità, un abbassamento improvviso della temperatura, piogge insistenti o attacchi parassitari possono causare l’aumento della concentrazione di glicoalcaloidi nelle patate. – Inverdimento L’esposizione alla luce provoca l’inverdimento dei tuberi in conseguenza della produzione di clorofilla. Questo fenomeno può essere accompagnato dall’aumento di concentrazione di glicoalcaloidi. È bene precisare, però, che i due eventi sono separati. La biosintesi di clorofilla, infatti, avviene soprattutto per l’esposizione ai raggi nello spettro giallo-rosso; la biosintesi di glicoalcaloidi, invece, avviene a seguito di esposizione ai raggi ultravioletti, dimostrando la sua natura protettiva nei confronti dello stress prodotto dalla luce. Anche il lavaggio delle patate favorisce la velocità di inverdimento e di sintesi delle solanine; questa viene inoltre influenzata dalla temperatura e dalla varietà, tanto che alcune varietà possono inverdire e produrre poche solanine, come è vero anche il contrario. L’entità dell’inverdimento non è quindi un buon indicatore della presenza di glicoalcaloidi nei tuberi. – Periodo di raccolta È noto che le patate più immature hanno un contenuto di glicoalcaloidi maggiore rispetto alle patate in uno stadio più avanzato di maturazione. Tuttavia nei tuberi molto maturi aumenta la concentrazione di glicoalcaloidi, in quanto i germogli ne producono in abbondanza. – Conservazione La conservazione delle patate al freddo o al caldo non influenza in modo significativo il contenuto in glicoalcaloidi. I germogli dei tuberi, che contengono elevate quantità di solanine essendo organi in crescita, devono essere eliminati durante la lavorazione e prima del consumo dei tuberi. – Trasformazione I procedimenti di trasformazione industriale o di cottura possono influenzare il contenuto in glicoalcaloidi della patata. La maggior parte delle solanine è concentrata nei primi millimetri al di sotto della buccia, e queste sostanze possono quindi essere rimosse efficacemente con la pelatura. Nei diversi processi di trasformazione della patata, i glicoalcaloidi dimostrano una grande stabilità anche a temperature elevate (il punto di decomposizione è 243 °C). Alcuni procedimenti che eliminano una quota consistente di acqua (come la preparazione di chips) possono portare a un aumento significativo del contenuto in glicoalcaloidi. Per questo tipo di preparazioni, infatti, il limite massimo raccomandato di solanina è di 6-7 mg/100 g rispetto ai 20 mg/100 g per le patate destinate al mercato fresco. Tipi di cottura lenti come la bollitura delle patate con buccia facilitano il trasferimento della solanina alla polpa. È pertanto importante sottolineare che il calore non è in grado di rimuovere i glicoalcaloidi della patata. La presenza di solanina è comunque facilmente deducibile dall’aspetto della patata, poiché la concentrazione di tale sostanza è proporzionale al numero dei germogli e all’estensione delle parti verdi. La dose di raggi gamma con cui vengono irraggiate le patate per ritardare il processo di germogliazione è pari a 0,05-0,15 kGy, la stessa che viene utilizzata anche per cipolle, aglio, sedano e zenzero. Molti sono gli alimenti sottoposti al processo di irraggiamento per varie motivazioni, come riportato nella tabella a pagina seguente, in cui sono riassunti gli effetti benefici, le dosi e i prodotti a cui le radiazioni sono applicabili, indipendentemente dalla possibilità di impiego nei termini di legge. La tecnologia che utilizza le radiazioni ionizzanti costituisce una valida alternativa ai processi di decontaminazione tradizionali con mezzi chimici, i quali, oltre a essere pericolosi per la salute dell’uomo, sono anche una minaccia per l’ambiente. L’utilizzo di raggi gamma su frutta, verdura e tuberi non altera le proprietà nutritive né genera sostanze potenzialmente dannose per l’uomo, come dimostrano numerose ricerche scientifiche. In particolare, i radicali liberi sono rilasciati in maniera analoga a quella osservata in tutti gli altri tipi di trattamento, poiché essi derivano da un processo di ossidazione intrinseco nel cibo. Studi approfonditi commissionati alla fine degli anni Novanta da World Heart Organization (WHO), insieme a Food Agriculture Organization (FAO) e a International Atomic Energy Agency (IAEA), hanno verificato che dosi elevate di radiazioni, superiori a 10 kGy, non inducono alcuna formazione di sostanze dannose all’uomo, come si era pensato fino ad allora. Inoltre, in questi studi non sono stati osservati difetti genetici trasmissibili, teragenici e oncogenici, attribuibili al consumo di cibi irradiati. Nonostante ciò, per garantire la massima sicurezza, le norme imposte dal Codex Alimentarius fissano il limite massimo della dose assorbita dai cibi a 10 kGy, limitando la possibilità di utilizzo di dosi più intense a casi appositamente circoscritti. Il Decreto Legislativo n. 94 del 30 gennaio 2001, attuazione delle direttive comunitarie 1999/2/CE e 1999/3/CE che regolamentano la commercializzazione di cibi irradiati a livello europeo, disciplina in Italia il trattamento degli alimenti e dei loro ingredienti con radiazioni ionizzanti. Vi si ribadisce che la dose massima consentita è di 10 kGy, e il trattamento a tale intensità è autorizzato solo per erbe, spezie e condimenti vegetali. Inoltre, tale decreto disciplina la produzione, la commercializzazione e l’importazione degli alimenti e dei loro ingredienti trattati con radiazioni ionizzanti, sottolineando anche quanto già sancito dal Decreto Legislativo n. 109 del 27 gennaio 1992, ovvero che i prodotti alimentari trattati con radiazioni devono riportare la dicitura “irradiato” o “trattato con radiazioni ionizzanti”, o un opportuno logo nella denominazione di vendita e nell’elenco degli ingredienti, così da consentire ai consumatori l’identificazione immediata. Questo decreto affida all’Istituto superiore di sanità (ISS) il compito di individuare i metodi per l’identificazione di cibi che hanno subito un trattamento con tali radiazioni, metodi applicabili sul territorio dalle autorità sanitarie competenti. Le patate, come tutti gli altri alimenti sottoposti a questo trattamento, vengono irraggiate da confezionate, sia per motivi pratici, sia per garantire la sterilizzazione e la protezione da acqua e ossigeno fino alla prima apertura del prodotto, oltre che per prevenire danni meccanici durante il trasporto. A tal fine esistono diversi tipi di imballaggio, sebbene sia stato dimostrato che quelli di uso comune non generano alcun problema al riguardo. Anzi, molto spesso le plastiche di cui sono costituti gli imballaggi a loro volta sono state trattate con radiazioni, per esempio per incrementarne le proprietà di resistenza o semplicemente per la sterilizzazione.

Inibitori delle proteasi nella patata

Agenti patogeni, di natura sia biotica sia abiotica, stimolano nelle piante la sintesi delle proteine PR, tra cui gli inibitori delle proteasi (PI). Gli inibitori delle proteasi di natura proteica hanno massa molecolare variabile tra i 6 e gli 80 kDa, sono ubiquitari in natura e raggruppati in base alla classe di proteasi (serina, cisteina, metallo o aspartico proteasi) che sono in grado di inibire. Nelle piante i PI svolgono diverse funzioni fisiologiche, come quelle di proteine di riserva, di regolazione dell’attività proteasica endogena, di modulazione dei processi apoptotici, di stabilizzazione delle proteine e di difesa attiva nei confronti di animali, insetti e microrganismi. Nelle patate sono contenute discrete quantità di inibitori delle proteasi 2, che la letteratura recente ha classificato come molecole in grado di ridurre l’appetito e quindi la quantità di cibo assunta, agendo come stimolo per la produzione dell’ormone colecistochinina, dall’effetto saziante. Attualmente sono in fase di studio cibi funzionali arricchiti con inibitori delle proteasi 2 derivati dalla patata, al fine di confermare queste indicazioni preliminari.


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