Introduzione. Gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) costituiscono una vasta classe di composti

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1 Introduzione Gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) costituiscono una vasta classe di composti organici contenenti due o più anelli aromatici condensati. In particolare, il nome IPA si riferisce ai composti contenenti solo atomi di carbonio e idrogeno (cioè, gli IPA non sostituiti e i loro derivati alchil-sostituiti), mentre il nome più generale composti policiclici aromatici include anche i derivati funzionali (es. nitro-ipa) e gli analoghi eterociclici (es. aza-areni). Si tratta di composti pericolosi per la salute dell uomo e degli animali a causa della loro accertata cancerogenicità che si ritrovano nelle stesse matrici alle quali è comunemente esposta la popolazione ovvero ambiente, suolo ed alimenti (tabella 1). La loro presenza nell ambiente è dovuta alla combustione incompleta o la pirolisi di materiale organico, come carbone, legno, prodotti petroliferi e rifiuti; di conseguenza la loro formazione è per lo più associata alle seguenti sorgenti (IPCS, 1998): processi industriali vari (in particolare: produzione d alluminio, ferro ed acciaio, fonderie); lavorazioni del carbone e del petrolio; impianti di generazione d energia elettrica; inceneritori; riscaldamento domestico, specialmente a legna e carbone; emissioni da veicoli a motore; 1

2 incendi di foreste; combustioni in agricoltura; cottura d alimenti su fiamma; fumo di tabacco. I vulcani possono inoltre rappresentare una sorgente naturale di IPA con un impatto locale rilevante. Hanno un notevole impatto ambientale sia per la loro accertata cancerogenicità, sia per i loro effetti mutageni. Sono inquinanti ubiquitari, poiché possono essere ritrovati in tracce anche in ambienti lontani dall attività industriale principale responsabile della loro produzione, in seguito al trasporto ed alle precipitazioni atmosferiche. La presenza di IPA negli alimenti può essere dovuta a contaminazione ambientale, a processi di lavorazione o trattamenti termici di cottura. Negli alimenti non sottoposti a trasformazione, la presenza è essenzialmente dovuta a contaminazione ambientale: deposizione di particolato atmosferico (es. su grano, frutti e verdure), assorbimento da suolo contaminato (es. patate), assorbimento da acque di fiume e di mare contaminate (es. mitili, pesci e crostacei). Negli alimenti trasformati o lavorati, la contaminazione è dovuta ai trattamenti termici (in particolare: cottura alla griglia, al forno, arrosto e frittura) ed ai processi di lavorazione quali, essiccazione attraverso fumi di combustione ed affumicatura con metodi tradizionali. Essendo gli IPA, fra i costituenti la fase solida del fumo, la loro eventuale presenza negli alimenti trasformati è imputabile ai trattamenti che l alimento subisce per aumentarne la durata di conservazione o per conferirgli colore, sapore ed aroma particolare. 2

3 Tabella 1: Fonti di contaminazione da IPA. Matrice Ambiente Alimenti Suolo Fonte -processi industriali vari -lavorazioni del carbone e del -alimenti non sottoposti a trasformazione* -deposizione atmosferica -incendi boschivi petrolio -alimenti trasformati o -sorgenti industriali vicine -impianti di generazione lavorati** d energia elettrica -inceneritori -riscaldamento domestico, specialmente a legna e carbone -emissioni da veicoli a motore -incendi di foreste -combustioni in agricoltura -cottura d alimenti su fiamma -fumo di tabacco -vulcani * contaminazione ambientale **trattamenti termici di cottura e processi di lavorazione. 3

4 Una volta ingeriti (o inalati), gli IPA sono rapidamente assorbiti attraverso il tratto gastro-intestinale o l epitelio polmonare, e distribuiti nei vari tessuti (soprattutto quelli adiposi), compresi quelli fetali. Sono estesamente metabolizzati in vari tessuti e organi quali polmoni, pelle, esofago, colon, fegato, placenta. In genere il primo stadio del metabolismo degli IPA è un ossidazione che ne aumenta l idrofilicità e ne facilita quindi l escrezione. Il composto originale infatti, è ossidato dagli enzimi della famiglia del citocromo P450, con formazione d epossidi e specie idrossilate in varie posizioni, che subiscono a loro volta ulteriori trasformazioni metaboliche. Mentre gli IPA in sé sono chimicamente inerti, nel corso di queste reazioni metaboliche possono formarsi degli intermedi elettrofili capaci di interagire con varie macromolecole biologiche, compreso l acido desossiribonucleico (DNA). Nonostante le bassissime concentrazioni di IPA rilevate nei cibi (µg/kg) costituiscono in ogni caso uno dei maggiori fattori che contribuisce all insorgenza del cancro nell uomo; da qui l importanza di sviluppare metodiche analitiche rapide e facilmente realizzabili per una loro accurata determinazione negli alimenti in modo da poter valutare l esposizione dell uomo a tali contaminanti. Lo scopo di questa tesi è lo studio, la messa a punto di metodi per la determinazione degli IPA nelle bevande nervine, in particolare nel caffé e nel tè. L eventuale presenza di IPA nelle matrici sopra elencate è dovuta alle alte temperature che si raggiungono durante la torrefazione dei chicchi di caffé verde e l essiccazione delle foglie di tè. L importanza di questo studio è giustificata dal ruolo di notevole importanza che il nostro paese riveste nel mercato delle due bevande. 4

5 Capitolo I Idrocarburi policiclici aromatici (IPA) 1.1 Caratteristiche chimiche e chimico-fisiche degli IPA Gli IPA fanno parte di una vasta classe di composti organici il cui capostipite è il benzene. Sono costituiti da due o più anelli benzenici uniti fra loro, in un unica struttura piana, attraverso coppie di atomi di carbonio condivisi fra anelli adiacenti. Gli IPA sono solidi a temperatura ambiente. Si dividono in: IPA leggeri: costituiti da due o tre anelli; IPA pesanti: costituiti da quattro o più anelli. La tensione di vapore di tali composti è generalmente bassa ed inversamente proporzionale al numero di anelli contenuti. I composti contenenti quattro anelli o un numero inferiore in genere rimangono in forma gassosa quando sono immessi in atmosfera e dopo circa ventiquattro ore, di solito, sono degradati. Gli IPA con più di quattro anelli, al contrario, a causa della loro bassa tensione di vapore tendono rapidamente a condensarsi ed essere adsorbite alla superficie delle particelle di cenere o fuliggine. 5

6 Sono poco solubili o del tutto insolubili in acqua; la solubilità diminuisce all aumentare del peso molecolare. La presenza di più anelli aromatici conferisce loro bassa reattività, alti punti di fusione ed ebollizione e carattere lipofilo. Una misura della lipofilicità è data dal coefficiente di ripartizione acqua/n-ottanolo (Kow), che esprime la capacità d accumulo dei composti in fasi apolari quali ad esempio nei tessuti lipidici degli organismi: Kow = [ X] ottanolo/ [ X] acqua [ X] = concentrazione sostanza in ppm o Molarità Più spesso si usa il logkow; l EPA (Environmental Protection Agency) afferma che i composti che hanno il logkow maggiore di 3,5 devono essere considerati potenzialmente pericolosi per l ambiente. In tabella 1.1 sono riportate le strutture di 16 IPA inseriti nella lista dei priority polluttants dell EPA. 6

7 Tabella 1.1: Strutture dei 16 IPA inseriti nella lista dell EPA (Fonte IPCS modificata). Composto Peso Punto di Punto di Struttura molecolare fusione ( C) ebollizione ( C) 760 Naftalene 128, Antracene 178, Fenantrene 178, Acenaftilene 152, Acenaftene 154, Fluorene 166, Fluorantene 202, Pirene 202,

8 Benzo(a)antracene 228, Crisene 228, Benzo(b)fluorantene 252, Benzo(a)pirene 252, Benzo(k)fluorantene 252, Indeno(1,2,3-cd)pirene 276,34 163,6 536 Benzo(g,h,i)perilene 276, Dibenzo(a,h)antracene 278,

9 1.2 Principali fonti degli IPA e meccanismo di formazione Gli IPA si formano in seguito a processi di pirolisi, derivano soprattutto dall incompleta combustione di sostanze organiche ovvero dagli impianti di produzione del carbone, impianti d incenerimento, riscaldamento industriale e domestico, motori a combustione interna, combustioni quali incendi boschivi, fumo di sigaretta. Il meccanismo di formazione degli IPA non è ancora completamente chiarito, si pensa che avvenga in due stadi: pirolisi e pirosintesi. Ad alte temperature i composti organici sono parzialmente trasformati in molecole più piccole ed instabili (cracking pirolitico: frammentazione in numerose parti delle molecole del combustibile a contatto con il fuoco). Questi frammenti, principalmente radicali, si ricombinano per formare molecole più grandi e stabili quali gli IPA (pirosintesi). La reazione di ripolimerizzazione avviene soprattutto in condizioni di carenza di ossigeno; in genere la velocità di formazione degli IPA aumenta al diminuire del rapporto ossigeno/combustibile; i frammenti spesso perdono qualche atomo di idrogeno, che forma acqua dopo essersi combinato con l ossigeno durante le varie fasi della reazione: i frammenti ricchi di carbonio si combinano in modo tale da formare gli idrocarburi aromatici policiclici (figura 1.1), che rappresentano le molecole più stabili, con un rapporto C/H elevato. Dopo i processi di craking e di combustione parziale si assiste infatti, ad una prevalenza della presenza di frammenti radicalici 9

10 contenenti due atomi di carbonio che possono reagire con una molecola di acetilene a dare un radicale a 4 atomi di carbonio. H 2 C C H + H C CH H 2 C CH C H C H Il radicale che ne risulta può essere successivamente addizionato ad un altra molecola di acetilene e ciclizzare in modo da formare un anello a sei componenti. H 2 C C H H 2 C C H C H C H + HC CH CH H C C H CH C H 2 CH C H CH C H CH Il radicale può addizionare ulteriori molecole di acetilene dando luogo a catene laterali che formano anelli benzenici condensati. H H H H H H H H H C C H H CCH H Figura 1.1: Reazioni di formazione degli IPA. 10

11 Alcuni tipi di cottura dei cibi possono per esempio, portare alla formazione di IPA, in particolare trattamenti termici legati sia alla conservazione del prodotto (affumicatura), sia alla preparazione dell alimento (grigliatura, cottura, frittura). Gli IPA presenti negli alimenti possono essere suddivisi in base alla loro origine in: IPA di formazione esogena derivanti dalla combustione del carburante: i fumi di combustione, costituiti da IPA nella fase solida, possono venire a contatto con l alimento contaminandolo in superficie. Secondo Thorsteisson e Thordason (Doremire, 1979) la causa principale della presenza di IPA negli alimenti affumicati sarebbe infatti dovuta all incompleta combustione del carburante; IPA di formazione endogena presenti sulla superficie degli alimenti a causa di trattamenti termici severi (alte temperature, tempi lunghi di trattamento e vicinanza a fonti di calore). L elevata temperatura provoca la pirolisi di protidi, lipidi e glucidi. Secondo gli studi di Larsson (Larsson et al., 1983; 1987), nei prodotti carnei grigliati solo il diretto contatto dell alimento con la fiamma dà significative produzioni di IPA (sino a 212 ppb di benzo(a)pirene, B[a]P), mentre le braci di per sé ne emettono solo piccole quantità (1-25 ppb di B[a]P). Un ulteriore fonte di contaminazione per gli alimenti, oltre a quelle sopraccitate è quella ambientale. Gli IPA infatti, possono ritrovarsi anche nei vegetali a foglia larga quali lattughe e spinaci per la deposizione di tali sostanze trasportate con l aria sulle foglie durante la crescita. Contribuiscono significativamente anche i cereali consumati allo stato grezzo. 11

12 Da uno studio italiano (Lodovici et al., 1995) risulta che il cibo è la fonte d esposizione più importante per l uomo agli IPA: dai dati di tale studio risulta che l apporto degli IPA totali attraverso il cibo si aggira intorno ai 3 µg al giorno, mentre quello relativo agli IPA cancerogeni è pari a 1-4 µg al giorno. Tali risultati sono elevati se paragonati al contributo che le stesse sostanze apportano tramite la respirazione che è pari a 370 ng al giorno per gli IPA totali e 130 ng al giorno per gli IPA cancerogeni. Gli alimenti più incriminati sono risultati essere la pizza cotta al forno e la carne di manzo e maiale cotta al barbecue nei quali sono state ritrovate alte concentrazioni di IPA; concentrazioni relativamente alte sono state invece rilevate in alcuni prodotti vegetali come zucca e barbabietola risultato della contaminazione ambientale. Gli alimenti meno contaminati sono risultati essere le patate, uova e bevande (vino, birra). 12

13 1.3 Biochimica degli IPA La capacità delle miscele contenenti IPA di indurre il cancro nell uomo è nota dal 1775, quando il chirurgo inglese Sir Percival Potter dimostrò la correlazione fra l esposizione alla fuliggine e l incidenza del cancro allo scroto (Pott, 1963). Le ricerche sulla cancerogenesi indotta dagli IPA cominciarono con l isolamento del B[a]P dai fumi del carbone nel 1930, e con la successiva dimostrazione che il B[a]P induceva i tumori quando, ripetutamente, era spennellato sulla pelle del topo (Cook et al., 1933). Basandosi su studi teorici, Pullman e Pullman nel 1955 (Pullman A. & Pullman B., 1955) suggerirono che l attività cancerogena degli IPA era da mettere in relazione con la presenza di una zona ad alta densità elettronica chiamata K-region. In particolare è stato osservato che gli IPA che presentano una K-region ed una bay region sono dei potenti cancerogeni e che quelli che presentano una fjord regions oppure una bay region stericamente impedita sono dei cancerogeni ancora più potenti (figura 1.2). La correlazione fra le interazioni degli IPA cancerogeni con il DNA e la loro potenza cancerogena fu in seguito scoperta da Brookes e Lawley nel 1964 che dimostrarono una correlazione positiva fra il tipo di legame ("level of binding") di una serie di IPA nella pelle del topo e la loro potenza cancerogena (Brookes & Lawley, 1964). Basandosi su questi risultati Baird e Brookes nel 1973 testarono l ipotesi che gli IPA erano attivati nelle cellule ad epossidi K-region che si legano al DNA (Baird e Brookes, 1973). Furono però Lehr e Jerina nel 1977 a descrivere le basi teoriche dell attività cancerogena degli IPA-dioli-epossidi (Lehr e Jerina, 1977). 13

14 Bay region impedita stericamente Bay region Me Me K-region K-region Benzo[a]pirene 7,12-Dimetil-benz[a]antracene Fyord region Dibenzo[a,l]pirene Figura 1.2: Formule di struttura di alcuni IPA ad elevato potere cancerogeno (adattate da Baird e Ralston, 1997). L azione mutagena e cancerogena degli IPA è conseguenza delle trasformazioni cui questi composti vanno incontro nel corso dei processi metabolici dell organismo. Gli agenti cancerogeni sono i prodotti intermedi del metabolismo degli IPA, che l organismo produce per facilitarne l eliminazione; gli IPA, infatti, sono convertiti dall organismo in derivati nel tentativo di renderli idrosolubili, quindi più facilmente eliminabili (Baird et al., 2005) (figura 1.3). Il B[a]P è il composto più ampiamente studiato dal punto di vista tossicologico e più frequentemente determinato nelle varie matrici, sia ambientali sia alimentari. Esso è 14

15 frequentemente usato come indicatore della classe degli IPA, per quanto riguarda sia i livelli di contaminazione sia il rischio cancerogeno. Tale scelta è dovuta al fatto che è impossibile condurre studi epidemiologici sul singolo componente, poiché in natura gli IPA sono presenti sempre in miscela e con precisi rapporti di concentrazione tra loro, in base alla fonte inquinante. Le osservazioni sulle quali si basa la scelta di usare il B[a]P come indicatore sono: la sostanziale somiglianza, almeno in termini di ordini di grandezza, tra i profili degli IPA rispetto al B[a]P(cioè i rapporti tra le concentrazioni degli IPA, in particolare quelli cancerogeni, e la concentrazione del B[a]P), osservata in campioni anche di diversa origine; la potenza cancerogena del B[a]P relativamente elevata rispetto agli altri IPA; i livelli di concentrazione del B[a]P simili o superiori a quelli degli altri IPA cancerogeni (IPCS, 1998). La prima trasformazione cui va incontro il B[a]P è l epossidazione, catalizzata dal citocromo P450, nelle posizioni 7 ed 8, le più reattive, che rappresentano la cosiddetta regione K. O B [a]p -7,8-ossido L epossido subisce un attacco nucleofilo da parte dell acqua, con formazione di un diolo, più idrosolubile e quindi più facilmente eliminabile. 15

16 H 2 O O HO OH B[a]P-7,8-diidro-7,8-diolo Questo metabolita degli IPA può essere ulteriormente metabolizzato dal citocromo P450 per formare un diolo epossido. O H O O H HO OH B[a]P-7,8-diolo-9,10-epossido Figura 1.3: Metabolismo del B[a]P. Si ritiene che sia questo diolo epossido la specie effettivamente cancerogena che si lega al DNA attraverso attacco nucleofilo, ad esempio da parte dell adenina (figura 1.4). L attacco covalente del grosso residuo idrocarburico rappresenta un evidente danno per il DNA che provoca delle mutazioni ed una maggiore probabilità di cancerogenicità (Lehr & Jerina, 1977). 16

17 O - O O P O - H O H H O H H N N NH 2 O N N HO OH O - O O P O - H O H H O H H N N NH N HO N HO OH Figura 1.4: Reazione del B[a]P-7,8-diolo- 9,10-epossido con il DNA. 17

18 Le informazioni sul meccanismo di cancerogenesi degli IPA, in cui ha un ruolo causale l induzione di alterazioni genetiche, permettono di estendere le osservazioni sull animale da esperimento all uomo, potendosi escludere meccanismi indiretti, specie-specifici. Non esistono d altra parte studi adeguati per valutare gli effetti cancerogeni di singoli IPA sull uomo. In condizioni reali, infatti, l esposizione umana riguarda miscele complesse di IPA, in cui sono spesso presenti anche altri componenti cancerogeni. Per alcune di queste miscele (catrame di carbone, fuliggini) o tipologie d esposizione (distillazione di carbone, produzione di coke) esiste in ogni modo una sufficiente evidenza epidemiologica di cancerogenicità nell uomo (classe 1 IARC). In generale, sia per i singoli IPA sia per le loro miscele complesse, la valutazione della cancerogenicità si sovrappone a quella della genotossicità. Ciò evidenzia l associazione funzionale tra formazione di danni/addotti sul DNA, induzione di mutazioni ed effetti cancerogeni a lungo termine degli IPA (You et al., 1994; Nesnow et al., 1995; 1998). Sempre sulla base della tossicologia sperimentale, il B[a]P è definito iniziatore, ovvero sostanza che in seguito all azione metabolica, reagisce con il DNA provocando effetti irreversibili presenti anche nello stadio della divisione cellulare e trasmessi dunque alla prole. Per tale motivo il B[a]P è definito anche genotossico e mutageno. 18

19 Capitolo II Bevande Nervine: caffè e tè 2.1 Il caffè: coffea arabica e coffea robusta In base al sistema di classificazione del regno vegetale creato dal botanico svedese Carlo Linneo, la pianta del caffè appartiene alla famiglia delle Rubiacee, che raggruppa ben 4500 varietà tra cui 60 speci appartenenti al genere Coffea. Delle circa 60 speci di piante di caffè esistenti solo quattro hanno un posto di rilievo nel commercio dei chicchi di caffè: Coffea arabica che è la specie più diffusa e coltivata, Coffea robusta del Congo, la più ricca in caffeina, Coffea liberica dell Africa Occidentale, la più impiegata per fare i decaffeinati e Coffea excelsa. La pianta del caffè cresce in zone tropicali ma richiede condizioni ambientali molto specifiche per la coltura commerciale. La temperatura, la pioggia, la luce solare, il vento ed i terreni sono tutti importanti, ma i requisiti variano in base alle varietà coltivate. E danneggiata facilmente dal gelo, un pericolo nel Brasile del sud o, più vicino all'equatore, alle altezze intorno a 2000 m; in genere ha bisogno di una 19

20 pioggia annuale di millimetri. Per proteggere le piantagioni dal vento vengono a volte utilizzate come barriere alberi di banane che rappresentano una caratteristica comune dell'habitat naturale del caffè. E un arbusto sempreverde originario dell Abissinia, che trasportato nel 1712 nella Martinica ha dato seguito alle speci coltivate nelle Antille, nell America Centrale e Meridionale. Nel suo luogo d origine cresce tra i 1000 ed i 2000 metri ed ha l aspetto di un albero alto 8-10 metri; allo stato coltivato invece è portato tra i due ed i 4 metri per facilitare la raccolta dei frutti. Ha foglie ovato-acute di color verde scuro e lucide; fiori bianchi, odorosi riuniti in mazzetti all ascella delle foglie. Il frutto, detta comunemente ciliegia, è una bacca scarlatta, ovale che avvolge due noccioli all interno dei quali è contenuto il seme. Quest ultimo è rivestito da un tegumento detto perispermio e più esternamente dal pergamino, una pellicola di colore giallodorato. La maturazione del caffè dura da sei ad undici mesi e la stagione della fioritura e del raccolto dipende in sostanza dal clima e dal terreno. Con buona approssimazione, si può affermare che nelle regioni di coltivazione a nord dell'equatore, il periodo della fioritura corrisponde alla nostra primavera ed il raccolto cade in inverno, mentre a sud dell'equatore la fioritura avviene sul finire della nostra estate, ed il raccolto, iniziando in primavera, si protrae fino all'estate. La fruttificazione può essere molto irregolare, non è quindi difficile trovare sulla stessa pianta fiori, ciliegie verdi, rosse ed anche marrone. 20

21 Acqua, carboidrati, lipidi, sostanze azotate sono fra i costituenti dei chicchi (tabella 2.1); il più importante, al quale sono dovute le proprietà farmacologiche del caffè, è un alcaloide xantinico, la caffeina. Tabella 2.1: Composizione chimica dei chicchi. Componenti Quantità (%) Acqua Sostanze Azotate 8-16 Lipidi Carboidrati 9-10 Ceneri 4-6 Cellulosa Caffeina 1,2-2,2 Acido clorogenico 7-8 Trigonellina 1,4 Acido caffetannico 6-8 Acido nicotinico 2 mg La caffeina (figura 2.1) è un potente stimolante del S.N.C., della respirazione e dei muscoli scheletrici; inoltre stimola il cuore, dilata le coronarie e favorisce la diuresi. Purtroppo, oltre a quelle già citate possiede anche proprietà mutageniche, teratogeniche e carcinogeniche. In aggiunta all uso come stimolante respiratorio e nervoso, la caffeina è ampiamente impiegata come principio attivo in molti tipi di prodotti farmaceutici ovvero analgesici, prodotti per il raffreddore e per il controllo del peso. 21

22 O Me Me N N O N N Me Figura 2.1: Struttura chimica caffeina. Non bisogna ignorare le proprietà di un altra sostanza presente in quantità rilevanti nel caffè ovvero l acido 3-caffeoilchinico meglio noto come acido clorogenico (figura 2.2) formato da acido caffeico ed acido chinico che presenta proprietà stimolanti, coleretiche e diuretiche. HO CO 2 H S O HO R R R O OH OH OH Figura 2.2: Struttura chimica acido clorogenico. Altri costituenti del caffè sono i minerali ovvero potassio, calcio, magnesio, i lipidi e le cere. Il potassio è estratto completamente durante la preparazione della bevanda; i 22

23 lipidi e le cere vengono in massima parte trattenuti durante la preparazione del caffè dal filtro. Da secoli il caffè è usato in varie culture come bevanda per mantenersi svegli ed aumentare l efficienza lavorativa. L estratto di caffè è ampiamente utilizzato in molti prodotti alimentari, tra cui bevande alcoliche ed analcoliche, dolci, salse dolci, prodotti da forno. La specie Coffea arabica (figura 2.3) è coltivata e selezionata da diversi secoli. Di questa la più rinomata è la varietà "Moka", coltivata sopratutto in Arabia, i cui grani piuttosto piccoli, hanno un intenso profumo aromatico. Il loro colore caratteristico è il verde rame, mentre la forma è appiattita ed allungata. Altre varietà sono la "Tipica", la "Bourbon" molto diffusa in Brasile e la "Maragogype" apprezzata per i grani più grossi che produce. Le piante di Arabica prosperano in terreni dotati di minerali, specie quelli di origine vulcanica, situati oltre i 600 metri di altezza. Il clima ideale deve aggirarsi intorno alla temperatura media di 20 C. Figura 2.3: Coffea arabica nello stadio di maturazione del frutto 23

24 La specie Coffea Robusta (figura 2.4) è affine alla Coffea arabica, i suoi rami s incurvano a forma di ombrello, verso terra. Durante l'anno la fioritura è continua. I suoi grani tondeggianti sono più piccoli, ma più ricchi di caffeina rispetto alla specie precedente ed, una volta torrefatti, sono molto profumati. Questa varietà che vegeta anche in pianura, ha avuto molta fortuna in commercio. Scoperta nel Congo è ora molto coltivata, perché oltre all'abbondanza di produzione ed al minor costo d'impianto, mostra alte caratteristiche di resistenza alle malattie, vegetando anche in condizioni disagiate. Alcune varietà ricavate da incroci di "Canephora" cui la robusta appartiene, sono molto diffuse in Indonesia, Uganda, India e nell'africa occidentale. Figura 2.4: Coffea Robusta Inoltre, alcuni anni fa è stata ricavata la specie ibrida "arabusta", incrocio tra le due Coffea, arabica e robusta. La pianta ibrida mostra la robustezza fisica propria della Robusta e la qualità dei chicchi dell Arabica. Questi risultati, ottenuti dai ricercatori dell Istituto Francese del Caffè e del Cacao, sito in Bingerville, sono stati applicati su 24

25 piccola scala soprattutto in Costa d Avorio (International Trade Centre UNCTAD/GATT, 1992). In tabella 2.2 sono riportate le principali differenze tra le 2 speci arabica e robusta. Tabella 2.2: Principali differenze tra Coffea arabica e robusta. arabica robusta Tempo dal fiore alla ciliegia matura 9 mesi mesi Fioritura dopo pioggia irregolare Rendimento (chilogrammi semi/ha) Sistema della radice In profondità poco profondo Temperatura ottimale (media annuale) C C Pioggia ottimale millimetri millimetri Optimum di sviluppo m m. Vastatrix di Hemileia suscettibile resistente Koleroga suscettibile tollerante Nematodi suscettibile resistente Tracheomycosis resistente suscettibile Malattia della bacca del caffè suscettibile resistente Contenuto nella caffeina dei fagioli % % Figura del fagiolo piano ovale Caratteristica tipica acidità amarezza 25

26 2.1.1 Ciclo produttivo del caffè La pianta del caffè comincia a fruttificare dopo 3-4 anni dalla messa a dimora, raggiungendo la massima produzione tra l ottavo ed il decimo anno. Continua a dare una buona resa fino al ventesimo anno circa oltre il quale diminuisce progressivamente a causa dell impoverimento del suolo e dell inevitabile invecchiamento dell apparato radicale (International Trade Centre UNCTAD/GATT, 1992). Il ciclo produttivo del caffè è costituito da varie fasi (figura 2.5). Man mano che i frutti arrivano a perfetta maturazione, occorre procedere alla raccolta che è effettuata quando il frutto del caffè giunto alla giusta maturazione ha assunto un colore rosso. Sono due i metodi di raccolta: lo strip picking ed il selective picking. Il procedimento di raccolta più veloce è lo strip picking, che consiste nell attendere che la maggior parte delle bacche sia matura, per poi procedere alla raccolta a mano strappando le ciliegie dai rami in un unica volta senza badare al loro stadio di maturità. Il selective picking consiste, invece, nella raccolta a mano a più riprese, a distanza di alcune settimane dei soli frutti maturi ed assicura una maggiore qualità. L'intera operazione del raccolto, oltre a non essere agevole per i motivi esposti, si presenta anche complessa e molto costosa, perciò in pratica le bacche sono raccolte in una sola volta nel momento intermedio, in cui la maggior parte di esse è matura. Tuttavia si raccolgono anche quelle non completamente mature, sia per ridurre il costo di un nuovo turno di raccolta, sia per evitare che esse vengano attaccate dal coleottero Stephanoderes coffea. 26

27 La tecnica odierna poi ha realizzato degli appropriati macchinari (usati nelle più estese coltivazioni), che provvedono automaticamente alla raccolta. Si tratta di grossi cingolati, guidati dall'uomo, fatti passare al di sopra d ogni fila di arbusti, che durante il passaggio scuotono e raccolgono le bacche. I chicchi devono, a questo punto, essere estratti dalle bacche ed essiccati prima della tostatura; ciò può essere fatto in due modi, conosciuti come il metodo asciutto e bagnato. Il metodo asciutto (anche denominato metodo naturale o trattamento per via secca) è il più vecchio, più semplice e richiede pochi macchinari e consiste nell'asciugare la ciliegia intera. Tale procedimento presenta tre punti di base: pulizia, essiccamento e sbucciatura. Il caffè che giunge dalle zone di raccolta è sottoposto ad operazioni tese all eliminazione di corpi estranei quali foglie, ramoscelli e pietre. Tutto ciò può essere eseguito in due modi: meccanico: consiste nel far passare i frutti attraverso setacci e sottoporli a forti getti d aria; umido: consiste nell immergere le bacche in vasche d acqua e nel prelevare, con un tubo immerso a metà livello, solo quelle con peso specifico di poco superiore all acqua, in altre parole quelle mature. E scartato tutto ciò che si deposita sul fondo, come pietre e bacche immature e ciò che viene a galla come foglie, ramoscelli e bacche secche (Illy F. e R., 1989). Terminata la fase d eliminazione delle impurità inizia il processo d essiccazione al sole in quanto solo a ciliegia secca è possibile separare il seme dalla polpa e dal pergamino. Le ciliege del caffè sono quindi esposte fuori al sole in strati di circa 30 27

28 cm e periodicamente rastrellate a mano o girate per accertare l'essiccamento uniforme. L essiccazione dura dalle tre alle cinque settimane in base al numero di giornate di sole, lo spessore degli strati di ciliegie e la temperatura. Questa fase porta il caffè ad un tenore d umidità del 20% circa: per completare l essiccazione e portare la percentuale di umidità intorno al 12% si fa uso d essiccatori industriali. L'essiccazione è la fase più importante del processo, poiché interessa la qualità finale del caffè verde. Un caffè che è stato sovraessiccato diventerà fragile e produrrà troppi fagioli rotti durante la sbucciatura (i fagioli rotti sono considerati fagioli difettosi), mentre quello che non è stato asciugato sufficientemente sarà troppo umido ed incline a deterioramento veloce causato dall'attacco dei funghi e dei batteri. Le ciliege secche sono immagazzinate nei silos speciali e sottoposte all azione di macchine decorticatrici che liberano i semi dalla buccia, polpa e mucillagini essiccate e dal pergamino. Infine sono classificati ed insaccati. I chicchi di caffè trattati con tale procedimento prendono il nome di caffè naturali. Il metodo asciutto è usato per circa il 95% del caffè arabica prodotto nel Brasile, per la maggior parte dei caffè prodotti in Etiopia, in Haiti e nel Paraguay. Quasi tutto il robusta è prodotto con questo metodo. Non è pratico nelle regioni molto piovose, dove l'umidità dell'atmosfera è troppo alta o dove piove frequentemente durante la raccolta. Il metodo bagnato (o trattamento per via umida) richiede l'uso di attrezzature specifiche e di quantità notevoli di acqua. Inoltre per lavorare il caffè in umido è necessario che questo sia stato raccolto con il metodo selective picking: le ciliegie devono essere mature al punto giusto in modo che la polpa sia tenera e permetta di snocciolare i chicchi. Se eseguito correttamente, si nota che le qualità intrinseche dei 28

29 chicchi di caffè si sono conservate meglio, producendo un caffè verde che è omogeneo ed ha pochi fagioli difettosi. Il caffè prodotto con questo metodo è considerato solitamente di qualità migliore e perciò di prezzo più elevato. Anche dopo una raccolta attenta, un numero seppur esiguo di bacche parzialmente secche e non mature, come pure pietre e sporcizia, sarà presente fra le ciliege mature. Come nel metodo asciutto, la fase preliminare di cernita e pulizia delle ciliege è necessaria e dovrebbe essere eseguita appena possibile dopo la raccolta lavando le ciliege in vasche di acqua: da queste passano, trasportate dalla corrente di acqua, in dei canali dove avviene la separazione delle bacche mature da quelle secche oppure immature per differenza di peso specifico: le bacche mature rimangono infatti sospese nella parte centrale della vasca e da qui sono quindi fatte passare attraverso un despolpatore a tamburo o a dischi. Le bacche sono schiacciate tra la parte rotante (il tamburo o il disco) ed una lama fissa per lacerare la buccia e permettere la fuoriuscita dei due chicchi ancora rivestiti dal pergamino (Schillani F., 1996). Questa è la differenza chiave fra i metodi asciutto (o a secco) e bagnato (o umido), infatti, nel metodo bagnato la polpa della frutta è separata dai fagioli prima della fase d essiccamento. Poiché lo spappolamento è fatto attraverso mezzi meccanici, il processo lascia normalmente una certa polpa residua così come la mucillagine appiccicosa che aderisce alla pergamena che circonda i fagioli che deve essere completamente rimossa per evitare la contaminazione dei chicchi di caffè da sostanze derivanti dalla sua degradazione. I fagioli sono depositati nei grandi serbatoi di degradazione in cui la mucillagine è fermentata da microrganismi naturali presenti nella polpa. A meno che la fermentazione sia controllata con attenzione, il caffè può 29

30 acquistare sapori indesiderabili e acidi. Per la maggior parte dei caffè la rimozione della mucillagine impiega ore, secondo la temperatura, lo spessore dello strato della mucillagine e la concentrazione degli enzimi. La conclusione della fermentazione è valutata dal tatto, infatti la pergamena che circonda i fagioli perde la relativa struttura viscosa ed acquista un tatto meno consistente (si sfalda). Terminata la fermentazione, il caffè è lavato completamente con acqua pulita in serbatoi o in lavatrici speciali. Il caffè bagnato in questa fase ha un'umidità di circa il 57%. Per ridurne l'umidità ai 12,5% ottimali è asciugato al sole, in un essiccatore meccanico, o tramite una combinazione dei due. I fagioli sono disposti su uno strato di 2-10 centimetri e sono girati frequentemente per accertare l'essiccamento uniforme. L'essiccamento al sole dovrebbe impiegare 8-10 giorni, funzione di temperatura e dell'umidità ambientale. L'uso delle macchine d essiccamento ad aria calda diventa necessario per accelerare il processo in grandi piantagioni in cui, al picco del periodo di raccolta, ci potrebbe essere molto caffè che può non essere asciugato efficacemente sui terrazzi in tempi brevi. Tuttavia, il processo deve essere controllato con attenzione per realizzare un essiccamento soddisfacente ed economico senza alcun danneggiamento di qualità. Terminata l asciugatura i chicchi sono insaccati ed inviati ai centri di lavorazione dove avviene la decorticazione ovvero l eliminazione del pergamino. Infine sono classificati ed insaccati. I chicchi di caffè trattati con tale procedimento prendono il nome di caffè lavati. Il metodo bagnato è usato generalmente per tutti i caffè dell'arabica, con l'eccezione di quelli prodotti nel Brasile e nei paesi detti prima come utenti del metodo asciutto. È usato raramente per il robusta. 30

31 A questo punto i chicchi prendono il nome di caffè verde, sono esportati e pronti per la successiva tostatura. Le differenze nella composizione chimica fra i chicchi di caffè crudi e tostati sono riportate in tabella 2.3 (De Palo Dario, 1996). Tabella 2.3: Composizione chimica dei chicchi crudi e tostati. COMPONENTI CRUDO (%) TOSTATO (%) Acqua Sostanze Azotate Lipidi Carboidrati Ceneri Cellulosa Caffeina 1,2-2,2 0,8-2 Acido clorogenico Trigonellina 1,4 0,3-0,6 Acido caffetannico Acido nicotinico mg 2 mg Il processo di torrefazione (o tostatura) consiste nel fornire calore ai chicchi che subiscono evidenti trasformazioni fisiche nella struttura e cambiamenti nella loro composizione chimica. All'interno del chicco il calore passa rapidamente da una cellula all'altra grazie alla presenza dell'acqua che conduce il calore. Tale processo 31

32 avviene mediante correnti d aria calda (circa C) che investono i grani leggermente agitati da normali recipienti (spesso tamburi orizzontali in rotazione) e dura circa minuti. L'equilibrio di una perfetta tostatura è dato dal tempo e dalla temperatura, la combinazione di questi due parametri determina il grado di torrefazione. Le principali modifiche che il chicco subisce durante questa fase sono: perdita di peso dovuta all'evaporazione dell'acqua e di alcune sostanze volatili; aumento del volume rispetto al prodotto crudo; formazione di una colorazione bruno-nerastra dovuta alla carbonizzazione della cellulosa ed alla caramellizzazione degli zuccheri; comparsa sulla superficie dei chicchi, di un olio brunastro (il caffeone) che determina il caratteristico aroma; leggera perdita di caffeina dovuta al calore; formazione di componenti volatili e pigmenti in seguito alle reazioni di Maillard. Più elevata è la temperatura di tostatura, maggiore è la diminuzione di caffeina nei chicchi. La tostatura può aumentare la friabilità del prodotto rendendone più agevole la macinazione. Aumenta anche la capacità di assorbire umidità e pertanto il caffè soprattutto se macinato, deve essere conservato in confezioni nelle quali o è fatto il vuoto o s immette gas inerte. Il processo chimico si arresta con l'abbrustolimento e successivamente il caffè viene fatto raffreddare in appositi grossi contenitori. Dopo la torrefazione, il caffè in grani può essere macinato oppure mantenuto tal quale. La macinazione può avvenire mediante molino per caffè o macinatore a rulli 32

33 oppure tramite macinino con coltelli a disco. Il primo caratterizzato da una sostanziale costanza di lavoro per periodi anche lunghi di tempo, il secondo più adatto quando occorre variare spesso il tipo di macinatura o quando si devono macinare piccole quantità di miscela. Dopo la macinazione, perché il prodotto possa essere confezionato, occorre attendere circa sei ore per il degassaggio. Al contrario, per il caffè non macinato occorre attendere la maturazione del prodotto in ambiente controllato di ossigeno ed umidità, perchè lasciato in ambiente atmosferico non controllato, perde le sue caratteristiche di freschezza e fragranza nell arco di un paio di settimane in quanto dai chicchi si sprigiona anidride carbonica che trascina con sé gli aromi volatili. Il confezionamento, in Italia, avviene nei seguenti modi: - in sacchetto o lattina sottovuoto: i contenitori una volta riempiti sono privati dell aria e chiusi ermeticamente in modo da impedire all aria esterna di raggiungere il contenuto della confezione; - in lattina in atmosfera modificata e pressurizzata: dopo aver riempito di caffè la lattina, si fa il vuoto e l aria tolta è compensata con gas inerti a bassa pressione e si chiude ermeticamente; - in sacchetto o lattina in ambiente atmosferico. Il caffè macinato è di solito confezionato in ambiente controllato, mentre il caffè in grani si trova più spesso in condizioni di ambiente atmosferico. I vari tipi di confezionamento danno risultati sostanzialmente differenti per quanto riguarda la capacità di preservare la qualità del prodotto: mentre le lattine in ambiente controllato si possono considerare ambiente quasi perfetto, in quanto le 33

34 condizioni di pressione create si mantengono quasi inalterate per anni, il sacchetto sottovuoto dopo pochi mesi dal confezionamento vede diminuire il grado di vuoto. Inoltre la pressurizzazione presenta due vantaggi: la durata (che può superare i tre anni poiché nelle cellule del caffè rimane l anidride carbonica che svolge azione antiossidante) e la preservazione degli aromi volatili che addirittura col tempo si fissano nelle sostanze grasse della parete cellulare. Raccolta ciliegie di caffè Strip-picking Selective-picking Lavaggio Trattamento via secca: Trattamento via umida:: Depolpaggio Essiccazione Decorticazione Packaging Fermentazione Lavaggio Essiccazione Decorticazione Packaging Caffè verde Tostatura Figura 2.5: Ciclo produttivo del caffè. 34

35 2.1.2 Il Caffè decaffeinato Il caffè decaffeinato è un prodotto commerciale che si ottiene estraendo la caffeina con solventi organici o mediante liofilizzazione. Nel procedimento estrattivo i semi, ancora verdi, sono posti in acqua a rigonfiare in modo da renderli permeabili (Baschieri, 1996) e poi sottoposti all azione di un solvente per estrarre la caffeina; fra i solventi utilizzabili ricordiamo l acqua, l acetato dietile, l anidride carbonica ed il diclorometano. Il migliore fra tutti è il diclorometano: è una sostanza che agisce specificatamente sulla caffeina ed è altamente volatile (38 C) quindi è eliminata con relativa facilità dal caffè, per mezzo di vapore acqueo, lasciando in esso tracce praticamente nulle. In seguito all estrazione il caffè è asciugato, insaccato ed analizzato per verificare il contenuto di caffeina, eventuali residui di solvente e l umidità. Attualmente si usa un altro procedimento per ottenere il caffè decaffeinato; dopo la tostatura e la macinazione si prepara un infusione di caffè che è sottoposta a liofilizzazione sino ad ottenere l estrazione della caffeina. Sulla confezione deve essere riportata a caratteri ben visibili ed indelebili la dicitura caffè decaffeinato, con la precisazione caffeina non superiore a 0,10% per il caffè crudo o torrefatto, e caffeina non superiore a 0,30% per l estratto di caffè, essiccato o liofilizzato (D.M , art. 2). 35

36 2.1.3 Il caffè solubile Il caffè solubile può essere preparato con due metodi: la liofilizzazione e lo spraydrying. Il punto di partenza per la produzione del caffè solubile è l estratto di caffè che è ricavato per filtrazione di acqua calda (180 C) sotto pressione, dal caffè tostato e macinato. Per semplificare il caffè solubile non è altro che un estratto di caffè dal quale poi sarà tolta l acqua per evaporazione. Con la liofilizzazione l estratto di caffè è ulteriormente concentrato o attraverso l evaporazione dell acqua o utilizzando una quantità maggiore di caffè rispetto a quella dell acqua in modo da saturare il più possibile la soluzione. Successivamente è fatto solidificare portandolo ad una temperatura di circa -40 C in modo da frantumare la sostanza in granuli della misura desiderata. L acqua in esso contenuta è eliminata per sublimazione. Con il secondo sistema l estratto di caffè tostato (che in questo caso non è concentrato) è introdotto in caldaie giganti d acciaio inossidabile dove è spruzzato sotto pressione e ridotto in piccolissime goccioline. Controcorrente, un flusso d aria calda a circa 250 C fa rapidamente evaporare l acqua presente nelle goccioline che ricadono sul fondo in polvere finissima: questa in seguito ad un processo di vaporizzazione è trasformata in granuli (Barbiroli, 1970). Il caffè solubile è conservato in scatole metalliche o in vasi di vetro ermeticamente chiusi. 36

37 2.2 Il tè: Thea sinensis e Thea assanica La pianta del tè (figura 2.6) appartiene alla famiglia delle Teacee. Le due speci più importanti sono Thea sinensis e Thea assanica. La pianta del tè cresce bene su terreni acidi ben drenati, da 500 a 2000 m d altitudine, in zone tropicali o sub-tropicali con adeguate precipitazioni piovose (200 cm/anno). Il terreno più adatto è quello profondo, ricco di humus, al riparo dai venti. E un arbusto sempreverde, occasionalmente un albero, molto ramificato; è originario delle regioni montuose della Cina meridionale, Giappone ed India; è intensamente coltivato in Cina, India, Giappone, Sri Lanka, Indonesia ed in altri paesi tropicali e sub-tropicali (Kenia, Uganda, Turchia); è coltivata negli Stati Uniti, nelle Caroline. Allo stato selvatico può raggiungere i 9-10 metri d altezza, ma è mantenuta in coltura allo stato d arbusto (1-1,5 metri) per comodità di raccolta delle foglie, che è effettuata a mano. Le foglie sono sempreverdi, coriacee, nettamente seghettate ai margini, di colore verde lucente, finemente pubescenti nella pagina inferiore, ricoperte da peluria quando sono giovani. Sono queste foglie che danno il raccolto migliore; infatti, le foglie giovani ed i giovani germogli, insieme, sono chiamati "tè splendido" e sono raccolti dalla primavera all autunno. Il frutto è una capsula, bianco-rosea e profumata. La composizione chimica del tè varia con il clima, la stagione, le pratiche agricole e l età della foglia, cioè posizione sul germoglio raccolto (Rababah et al., 2004; Vinson et al., 1998; Atoui et al., 2005). 37

38 Figura 2.6: La pianta del tè Per quanto riguarda la composizione chimica del tè, riportata in tabella 2.5, i componenti di maggior interesse sono i polifenoli (25-35%). I più importanti tra essi sono i flavonoidi, (catechina, epicatechina, epicatechina gallata, epigallocatechina gallata), i flavonoli (quercetina, kaempherol), i flavoni (vitexin), e le antocianidine; ma non mancano anche gli acidi e gli esteri fenolici (acido clorogenico, caffeico e gallico); i tannini idrolizzabili, ed i dimeri flavanici (proantocianidoli). Il tè contiene inoltre alcaloidi xantinici, principalmente caffeina, ma anche teobromina e teofilina sembra legati ai tannini di tipo catechinico e polifenoli. Importante anche il contenuto in vitamine, soprattutto del gruppo B ed acido nicotinico. 38

39 Tabella 2.5: Composizione chimica delle foglie fresche di tè (% dry matter). Polifenoli Quantità (-)-Epicatechin 1-3% (-)-Epicatechin gallate 3-6% (-)-Epicatechin digallate + % (-)-Epiallocatechine 3-6% (-)-Epigallocatechine gallate 9-13% (-)-Epiallocatechine digallate + % (+)-Catechin + % (+)-Gallocatechin 1-2% Flavonoli, Flavonolglicosidi (quercetina,kaempherolo); Flavoni (vitexin,etc.) + % Leucoantocianidine 2-3% Acidi Fenolici ed Esteri (acido gallico ed acido clorogenico) Acido p-cumaroilquinico, teogallina 5% Alcaloidi xantinici Caffeina 2,5-4,5% Teobromina 0,05% Teofillina 0,02-0,04% Vitamine : gruppo B, acido nicotinico Le proprietà farmacologiche del tè sono dovute ai suoi alcaloidi ed ai polifenoli. I polifenoli (figura 2.7) rappresentano un importante classe di composti sia per l aroma ed il sapore che per l aspetto nutrizionale. La maggior parte degli studi epidemiologici sul tè si sono concentrati sulla genesi e prevenzione del cancro. 39

40 OH OH OH HO OH O R R O O OH OH OH HO OH O R R O O OH OH OH OH OH (-)-Epigallocatechine gallate (-)-Epicatechine gallate OH OH OH OH HO O HO O R S OH R R OH OH OH Catechina Epicatechina Figura 2.7: Struttura chimica polifenoli I polifenoli del tè verde sono potenti antiossidanti che negli studi sperimentali hanno dimostrato una capacità protettiva all ossidazione superiore alle vitamine C ed E. Oltre ad esercitare un attività antiossidante di per sé, il tè verde può accrescere l attività degli enzimi antiossidanti. Nei ratti la somministrazione di acqua potabile per trenta giorni di una frazione polifenolica isolata dal tè verde ha prodotto un aumento significativo dell attività degli enzimi antiossidanti e detossificanti (glutatione perossidasi, glutatione reduttasi, glutatione S-transferasi, catalasi e chinone reduttasi) nell intestino tenue, nel fegato e nei polmoni (Lin et al., 1998; 40

41 Chou et al., 2000). Per quanto riguarda il cancro, numerosi modelli in vitro e sperimentali hanno mostrato che i polifenoli del tè verde possono offrire una protezione significativa; specificatamente, i polifenoli del tè verde prevengono il cancro, in quanto sopprimono l attivazione dei cancerogeni ed incrementano la detossificazione o il sequestro degli agenti cancerogeni (Yang & Wang, 1993; Rice- Evans, 1999; Fiander & Schneider, 2000; Kuo, 1997; Wenzel et al., 2000). Per esempio, quando volontari umani ingeriscono tè verde con trecento mg di nitrato di sodio e trecento mg di prolina, la formazione della nitrosoprolina è fortemente inibita (Jane et al., 2003). Studi popolazionstici hanno evidenziato come nell est dell Asia, specialmente in Cina e Giappone, il tè verde viene usato per curare il diabete (Chen & Xie, 2001).Tale proprietà sembra essere legata alla presenza di polisaccaridi coniugati che grazie alla loro potente azione antiossidante svolgono attività ipoglicemica (Chen et al., 2003; Plumb et al., 1999). Il principale uso del tè è quello domestico: come bevanda, generalmente in bustina (tè finemente macinato) o come tè istantaneo (estratti di tè mescolati con altri ingredienti). L estratto di tè è usato anche come componente principale in molti prodotti alimentari, comprese bevande alcoliche, dolciumi, prodotti da forno, gelatine. E stato impiegato per millenni nella medicina cinese come stimolante, diuretico, stomachico, espettorante ed antitossico. I disturbi per cui è tradizionalmente utilizzato sono l emicrania, la dissenteria; in India il succo delle foglie è usato come emostatico topico per tagli e ferite. 41

42 2.2.1: Ciclo produttivo del tè La lavorazione del tè si differenzia da quella del caffè per il fatto che l essiccazione (parziale) avviene prima della fermentazione. Il tè, bevanda di grande diffusione mondiale, si ottiene essiccando le foglie. Si procede alla raccolta delle foglie da quando la pianta raggiunge il terzo anno e può continuare per altri dieci anni. Si raccolgono solo le foglioline appena formate, sottili, molli, tomentose, chiare. Esistono moltissime varietà di tè in base al differente trattamento cui vengono sottoposte le foglie. Esso può essere classificato come : nero, verde, oolong, rosso e bianco: ognuna delle tipologie presenta caratteristiche specifiche a livello di produzione, composizione ed aroma (figura 2.8) : Il tè nero Il tè nero, popolare in Occidente ed India (Majchrzak et al., 2004), si ottiene facendo precedere la fermentazione (ossidazione) alla fase dell essiccamento. Le foglie subiscono un primo processo di appassimento, vengono cioè essiccate in camere o utilizzando essiccatori a rulli riducendone l umidità a circa il 55-65%: lo scopo è quello di appassirle senza seccarle per non romperle durante la fase successiva di arrotolamento. Le foglie appassite, divenute flaccide, vengono arrotolate, passaggio che porta alla rottura delle pareti e membrane cellulari, alla liberazione degli oli essenziali e dei sistemi enzimatici responsabili dell ossidazione dei precursori dell aroma. Si passa quindi ad un ulteriore essiccazione (4-18 ore) fino ad una riduzione del loro peso di circa il 50%. Vengono quindi trattate con dei rulli, 42

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