Nella storia cereali e derivati sono sempre stati alla base dell’alimentazione, soprattutto nelle fasce meno ricche della popolazione. Ancora oggi, secondo le linee guide proposte nel 2003 dal Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali insieme al Centro di ricerca per gli alimenti e la nutrizione (ex INRAN), in un'alimentazione equilibrata il 60% circa delle calorie della razione dovrebbe provenire dai carboidrati, quindi dai cereali.

Il temine cereali, da Ceres, Cèrere, dea romana protettrice dei campi e dei raccolti, è 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, pasta e altri prodotti amidacei. Amaranto, quinoa e grano saraceno vengono chiamati pseudo-cereali per distinguerli dalle monocotiledoni (Graminacee, considerate i “veri” cereali); sono infatti piante dicotiledoni i cui semi si prestano comunque a essere macinati e consumati come farine e rientrano perciò nella definizione di cereali.

I cereali nella storia

Le scoperte archeologiche testimoniano la presenza dei cereali già in epoca preistorica e successivamente nelle più antiche e importanti civiltà. Il loro impiego ha segnato la nascita dell'agricoltura e dei primi insediamenti stabili. Frumento (Figura 1) e orzo (Figura 2) erano coltivati da Babilonesi, Egizi, Greci e Romani; il miglio e successivamente il riso (Figura 3) dai Cinesi; testimonianze dell’utilizzo di mais (Figura 4) sono state trovate nelle antiche tombe in Messico e Perù.

figura 1 - Frumento tenero

 
 

figura 2 - Orzo

 
 

figura 3 - Pannocchie di riso a maturazione

"Riso maturo" di Alessandro Vecchi - Opera propria. Con licenza CC BY-SA 3.0 tramite Wikimedia Commons

figura 4 - Mais

Mais (Foto P. Valoti)

La coltivazione della segale (Figura 5) ha avuto origine più tardi in Europa settentrionale e sarebbe arrivata ai romani solo in epoca cristiana. Anche l'avena (Figura 6), coltivata inizialmente in Europa orientale e Asia, e si sarebbe diffusa presso i popoli nordici con il progredire delle civiltà.

figura 5 - Segale

figura 6 - Avena

Avena (Foto R.Redaelli)

La straordinaria rilevanza dei cereali per la storia della civiltà è indicata dallo sviluppo, già in epoca neolitica, di culti legati alle divinità delle messi, personificate generalmente da una figura femminile simbolizzante la fecondità (come la dea latina Cèrere, Figura 7), e dall'istituzione di feste collegate ai diversi momenti del ciclo produttivo agricolo.

figura 7 - Cerere

Statua di Cerere contenuta nel Museo nazionale del Bardo, a Tunisi.
 

I cereali hanno continuato nel corso dei secoli a costituire il principale alimento dell’uomo, segnando fortune e declini dei popoli con abbondanze e carestie. Un’importanza non trascurabile ha avuto il commercio internazionale di cereali sviluppatosi fin dal diciottesimo secolo in seguito all’avvento industriale, al nuovo equilibrio economico mondiale, all’aumento della popolazione e alle grandi colonizzazioni. Tutt’oggi sono l’alimento esclusivo di alcune popolazioni più povere e sono l’alimento propulsore di gran parte della produzione agricola mondiale, che tuttavia ha conosciuto periodi di notevole diminuzione durante le guerre mondiali ed un grande decremento nei Paesi ricchi a favore di un’alimentazione a base di carne, latticini ecc.

Composizione e valori nutrizionali

I cereali sono caratterizzati dalla presenza di un frutto, detto cariosside o chicco, rivestito di uno strato cellulare protettivo, il pericarpo. Il chicco contiene al suo interno una struttura cellulare di forma e dimensioni caratteristiche, l'endosperma, che costituisce il 70% circa della cariosside e nel quale si accumula l'amido, uno zucchero complesso con funzioni di molecola di riserva; più internamente si trova l'embrione, o germe.

Nell'ambito di questa struttura comune, ciascun cereale presenta caratteristiche proprie, che ne consentono l'immediato riconoscimento. La struttura dell'endosperma, ad esempio, è omogenea nel riso e nel frumento, mentre nel mais alterna porzioni farinose e vitree. Poiché i principi nutritivi sono diversamente distribuiti nella cariosside, la composizione chimica dei prodotti alimentari derivanti dai cereali può variare in funzione dei processi di raffinazione. Tali alimenti, comunque, sono tutti notevolmente energetici (300-350 kcal/100 g), grazie al loro elevato contenuto di carboidrati, in particolare di amido (65-80%). La componente proteica non è tuttavia trascurabile (7-13%), sebbene abbia valore biologico inferiore a quello della carne visto il ridotto contenuto in alcuni aminoacidi essenziali quali lisina e triptofano. Il contenuto di lipidi della cariosside senza il germe è mediamente di 2-2,5% (ma può raggiungere livelli estremi come lo 0,5% nel riso e il 7% nell'avena e nell’amaranto). La vitamina E, concentrata prevalentemente nell'embrione, è naturalmente presente insieme alle vitamine del complesso B, che si distribuiscono in modo non uniforme nelle varie parti della cariosside. Nella maggior parte dei cereali sono invece del tutto assenti le vitamine C e D, mentre è presente la provitamina A. Le sostanze minerali, che si trovano soprattutto nella crusca, sono costituite da sali di fosforo, potassio, magnesio, con ridotte quantità di calcio, sodio, ferro e altri elementi. Il fosforo, inoltre, è in parte combinato con l'inositolo per formare acido fitico, il che riduce l'assorbimento del calcio e del ferro. La crusca, generalmente eliminata dai processi di raffinazione industriale, è oggi nuovamente presente in molte produzioni, essendone l'assunzione raccomandata dai moderni orientamenti dietetici. Va, infine, ricordato il glutine, una massa proteica di natura colloidale, elastica e viscosa, che si forma durante l'impasto della farina di frumento grazie alle peculiari caratteristiche delle proteine di riserva di questo cereale, e che consente la trasformazione dell’impasto in prodotti alimentari quali pane e pasta. Il glutine non è presente in riso, mais, sorgo, grano saraceno, amaranto, quinoa e miglio.

 Tabella 1 Composizione chimica dei principali cereali, riferita a 100 g di prodotto. Fonte: U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. 2011. USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 24.

Dal momento che la maggior parte dei componenti salutari si trovano nella crusca e nel germe, gli alimenti preparati con cereali integrali (non raffinati, in cui la parte esterna e il germe non vengono rimossi) possono avere un ruolo essenziale nel mantenimento di un buono stato di salute. I cereali integrali contengono molti componenti benefici, compresi fibra alimentare, amido, grassi acidi essenziali, antiossidanti, vitamine, sali minerali, lignani e composti fenolici, che sono stati associati a un rischio inferiore di sviluppare cardiopatie, cancro, diabete e altri disturbi cronici.

I cereali nell’alimentazione

In un’alimentazione equilibrata, secondo le linee guide proposte nel 2003 dal Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali insieme al Centro di ricerca per gli alimenti e la nutrizione (ex INRAN), circa il 60% delle calorie della razione quotidiana dovrebbe derivare dai carboidrati, dei quali i ¾ sotto forma di carboidrati complessi e il restante quarto sotto forma di carboidrati semplici. L’importanza dei carboidrati (semplici e complessi) deriva dal fatto che essi vengono assorbiti ed utilizzati dall’organismo facilmente e senza produrre scorie metaboliche, assicurando alle cellule un rifornimento di glucosio e quindi di energia. L’amido (carboidrati complessi) deve essere digerito e trasformato in glucosio, e per questo motivo viene assorbito più lentamente. I carboidrati semplici (glucosio, saccarosio, fruttosio e lattosio) vengono invece assorbiti più rapidamente. Di conseguenza, la presenza contemporanea di questi due tipi di carboidrati nelle proporzioni indicate, assicura all’organismo un rifornimento di energia costante e prolungato nel tempo, tale da evitare un brusco calo del livello di glucosio nel sangue.

Diffusione e consumo

I cereali sono diffusi in tutto il mondo, le diverse condizioni climatiche hanno fatto prevalere l'una o l'altra specie: alcune si sono originate nei climi caldi della zona tropicale e quindi hanno forti esigenze termiche (mais, riso, miglio); queste specie nei climi temperati possono essere coltivate solo nel periodo caldo dell’anno. Altre specie non esigono temperature elevate e sono tipiche delle zone a clima temperato (frumento, orzo, avena, segale), vengono seminate in autunno e raccolte in estate. Oltre la metà della superficie agricola mondiale è coltivata a cereali: le caratteristiche che giustificano tanta diffusione sono la grande adattabilità a diversi ambienti, la conservabilità dei semi e l’altissimo contenuto di carboidrati. Mais, frumento e riso sono i cereali più coltivati, infatti la loro produzione raggiunge l’85% della produzione di cereali mondiale (Figura 8). Seguono l’orzo e altri cereali minori (sorgo, miglio, avena..).

figura 8 - Produzione cereali nel mondo

Produzione mondiale di cereali nel 2000. Il totale prodotto è stato di 1962 milioni di tonnellate. Modificato da: Nuss e Tanumihardjo, 2010.

Il mais è largamente coltivato negli Stati Uniti e in Europa, dove però viene utilizzato prevalentemente nel settore zootecnico; in Sud America e in Africa è invece una delle principali fonti di sostentamento. Il riso è il cereale principale per le regioni a clima tropicale, infatti ama il calore e l’umidità. La regione di maggiore coltivazione del riso è l’Asia. È coltivato anche in alcune zone dell’Africa, del Sud America e in misura minore in Europa (Italia settentrionale, Spagna e Francia meridionale). Il frumento (a cui appartengono le sottospecie frumento tenero, frumento duro, farro etc.) è usato in tutto il mondo ed è uno dei cereali più coltivati nelle regioni temperate (in particolare in Nord America, Europa e Australia). L’orzo, l’avena e la segale sono coltivati in zone a clima freddo, per esempio nell’Europa Settentrionale.

Oltre ad essere largamente impiegati per l’alimentazione animale, i cereali sono consumati dall’uomo in diversi modi. Senza il passaggio della macinazione possono essere consumati i chicchi interi in risotti, minestre, insalate (per esempio riso, farro e orzo). Sotto forma di farine possono essere usati per la produzione di pasta, pane, crackers, biscotti e altri prodotti da forno (soprattutto farina di frumento), ma anche farro, mais e riso. Sotto forma di fiocchi possono essere impiegati per prodotti dietetici, per la colazione o per l’infanzia (avena, mais, riso). I semi possono essere usati per ricavarne l’olio (mais, riso), ma anche per produzione di birra, sciroppi e amidi. Il mais, per esempio è uno dei cereali usato come base per l’alimentazione delle popolazioni del Sud America, e viene utilizzato nella preparazione di molti piatti.

In Figura 9 sono riportate le percentuali di consumo dei diversi cereali. Al primo posto (44%) si trova il frumento, seguito da riso (37%) e mais (12%).

figura 9 - Consumo di cereali nel mondo

Consumo mondiale di cereali per l’alimentazione nell’anno 2000, per un totale di 1572 kg/persona/anno. Modificato da: Nuss e Tanumihardjo, 2010