Zucchero

Zucchero

Lo zucchero (dall'arabo sukkar) comunemente noto è una sostanza cristallina costituita da saccarosio, ampiamente utilizzata nell'alimentazione umana. Si estrae essenzialmente da due fonti vegetali: la canna da zucchero (Saccharum officinarum), una pianta perenne e gigante coltivata nelle regioni tropicali (che lo contiene immagazzinato nel fusto), e la barbabietola da zucchero (Beta vulgaris), coltivata nelle zone temperate o fredde in aree popolate e ben sviluppate (nella quale si trova immagazzinato nella radice).

L. Cenni storici

Mentre la coltura della canna da zucchero è di antica tradizione, quella della barbabietola è un'acquisizione relativamente recente: la pianta, infatti, inizialmente coltivata come vegetale verde da foraggio, fu solo successivamente valorizzata per il suo contenuto in zucchero. La prima estrazione sperimentale di zucchero cristallizzato dalla radice della barbabietola si ebbe nel 1747 a opera del chimico A.S. Marggraf; un suo allievo, F.K. Achard, mise a punto il procedimento di estrazione industriale e nel 1802 impiantò a Kunern (Slesia) il primo zuccherificio di barbabietole. Negli anni seguenti, questo processo produttivo suscitò l'interesse di Napoleone a motivo del blocco dei rifornimenti di zucchero di canna dalle Indie occidentali, e in Francia furono installate numerose industrie. La produzione di zucchero dalla barbabietola ebbe sempre più vasto sviluppo nell'Europa centrale e occidentale, tanto da superare alla fine del secolo quella dello zucchero di canna, ma poi quest'ultima tornò a prevalere. La canna da zucchero, infatti, sebbene abbia un contenuto zuccherino inferiore (14%) a quello della barbabietola (20%), rappresenta attualmente la fonte principale della produzione mondiale di zucchero (oltre il 70%). In Italia, tuttavia, per estrarre e per produrre industrialmente zucchero si utilizza esclusivamente la barbabietola, che viene coltivata soprattutto in Emilia Romagna, Abruzzo e Veneto, con una produzione totale che si aggira intorno a 1.500.000 t annue.

Costituzione chimica e valore nutrizionale

Lo zucchero bianco cristallino è costituito da una sostanza pura al 99,9%: il saccarosio, chimicamente appartenente alla categoria dei carboidrati, composti da carbonio, idrogeno e ossigeno, che differiscono fra loro per la complessità e la grandezza della molecola. Si tratta di un disaccaride, una molecola costituita da due unità formate a loro volta da carboidrati singoli, il glucosio e il fruttosio. In realtà il termine zucchero viene riservato anche ad altri carboidrati semplici, diversi dal saccarosio e dotati di sapore dolce, come il fruttosio, il glucosio e il lattosio, in considerazione del fatto che carboidrati più complessi quali l'amido e la cellulosa non hanno sapore dolce.

La presenza del sapore dolce è legata alla grandezza della molecola: si registra cioè solo per i carboidrati a più basso peso molecolare (monosaccaridi e disaccaridi). Il valore nutrizionale dello zucchero è dato dalla sua capacità di venire utilizzato come fonte di glucosio, e perciò di energia, dall'organismo. Per svolgere questa funzione il saccarosio deve essere scisso nei suoi due componenti e poi assorbito. La digestione non avviene a livello gastrico, ma nell'intestino tenue, dove, nelle cellule epiteliali della mucosa, esiste un enzima deputato a ciò, denominato saccarasi, che si trova esclusivamente in questa sede, tanto che, in caso di somministrazione di saccarosio per via endovenosa, questo viene eliminato come tale con le urine. Una volta scisso, il glucosio entra nella cellula legandosi a un trasportatore e viene quindi trasformato metabolicamente in anidride carbonica e acqua, producendo contemporaneamente energia sotto forma di composti fosforati a elevato tenore energetico. Il fruttosio è assorbito nell'intestino tenue a velocità più bassa rispetto a quella del glucosio e quindi metabolizzato soprattutto a livello epatico e, in misura minore, anche nei reni. Poiché la digestione e l'assorbimento dello zucchero sono pressoché completi in poco tempo, tale sostanza rappresenta una forma di energia a rapida utilizzazione: un grammo di saccarosio fornisce circa 4 kcal. Ciò, se da un lato rende lo zucchero particolarmente utile nell'alimentazione ogni qualvolta ci sia bisogno di un immediato rifornimento di energia (in condizioni di digiuno o comunque di ipoglicemia, o anche durante o dopo una prestazione sportiva), dall'altro può risultare controindicato nel caso di soggetti che abbiano un alterato metabolismo glucidico (per es. pazienti diabetici), per i quali un rapido aumento di glicemia presenta seri rischi.

Quanto all'osservazione secondo cui il saccarosio faccia particolarmente ingrassare è da precisare che, se è vero che lo zucchero, in quanto dotato di potere calorico, può contribuire a elevare l'introito calorico complessivo della giornata, è anche vero che ciò vale per tutte le sostanze dotate di potere calorico e non è quindi una sua prerogativa specifica. Circa la presunta responsabilità nell'incidenza di malattie cardiovascolari, recenti ricerche hanno smentito l'esistenza di una relazione diretta tra consumo di zucchero e patologie di questo tipo. Resta invece valida l'osservazione di una facile fermentescibilità del saccarosio da parte di certi microrganismi, e in particolare di quelli della placca dentaria, che porterebbe alla produzione di acidi nel cavo orale e perciò a rischio di formazione di carie dentaria. In realtà, la formazione della carie è un processo multifattoriale e non si può attribuire al solo consumo di zucchero la responsabilità dell'inizio del processo di lesione cariosa, in quanto molti altri elementi concorrono a determinarla (modalità del consumo, livelli endogeni di alcuni enzimi, igiene orale ecc.).

Tecniche di produzione

Il saccarosio si trova in natura, oltre che nella canna e nella barbabietola, in una grande varietà di frutti dolci, nel miele, nel mais dolce, nel sorgo e anche nel succo di alcune piante legnose quale l'acero. Lo zucchero ricavato dalla barbabietola è identico a quello ottenuto dalla canna, e la differenza che si riscontra tra i due è data unicamente dal genere delle loro impurità: lo zucchero di canna impuro è aromatico, mentre quello di barbabietola ha un fondo amaro. Differiscono però fra loro i processi di estrazione e produzione industriale, essendo diverse le parti della pianta in cui lo zucchero è contenuto e dunque anche le impurità che lo accompagnano e dalle quali deve essere liberato. Nell'estrazione del saccarosio dalla canna, il fusto viene macinato e il succo, dotato di un contenuto in saccarosio di circa il 15%, viene spremuto fuori per mezzo di rulli e poi lievemente alcalinizzato con calce, allo scopo di prevenire l'idrolisi. In seguito viene purificato attraverso l'aggiunta di acido fosforico o di fosfato e talvolta di anidride solforosa (per renderlo più chiaro). Dopo la chiarificazione, viene concentrato sotto vuoto e lasciato cristallizzare. Tramite centrifugazione si ottiene così lo zucchero grezzo, ripetendo l'operazione fino a quando non è più possibile ricavare altri cristalli.

Lo zucchero grezzo viene poi raffinato (per togliergli il caratteristico colore marrone) mediante un trattamento con calce-acido fosforico o calce-acido carbonico e decolorato per passaggio attraverso carbone. Infine si concentra e si cristallizza sotto vuoto per ottenere il prodotto bianco cristallino che si trova in commercio. Gli zuccheri scuri sono costituiti da miscele di zucchero grezzo con quantità diverse di melassa colorata in marrone (per es. il Demerara). Per l'estrazione del saccarosio dalle barbabietole, invece, queste ultime vengono tagliate meccanicamente in fettucce molto sottili e sottoposte a un flusso continuo controcorrente di acqua calda. Il succo impuro così ottenuto viene sottoposto a un processo di purificazione analogo a quello utilizzato per la produzione di zucchero di canna, mentre le fettucce residue vengono pressate e impiegate come mangime per animali. Esistono in commercio diversi tipi di zucchero: in grossi cristalli bruno-marroni, in piccoli cristalli bianchi, in polvere o in zollette, ottenute miscelando lo zucchero cristallizzato con sciroppi di zucchero per tenere uniti i cristalli.

Bibliografia

Carbohydrates in human nutrition. Report of a joint FAO/WHO expert consultation, Rome: 14-18 April 1997, Rome, FAO/WHO, 1998.

g. vettorazzi, i. mcdonald, Saccarosio. Aspetti nutrizionali e di sicurezza d'uso, Milano, Masson, 1989.

Lo zucchero nell'alimentazione. Recenti ricerche in Italia, "Rivista della Società Italiana di Scienze Alimentari", 1988, supplemento 4.