Dispense di Botanica Sistematica

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1 Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà di Agraria Corso di Laurea in Tecnologie Alimentari Dispense di Botanica Sistematica Per l Insegnamento di ELEMENTI DI BIOLOGIA GENERALE E VEGETALE Queste dispense contengono: - Introduzione alla Botanica Sistematica - La descrizione delle seguenti Famiglie: Fabaceae, Solanaceae, Asteraceae, Cucurbitaceae, Brassicaceae, Oleaceae, Rosaceae, Rutaceae, Vitaceae, Liliaceae, Poaceae. NB: Queste dispense sono state preparate per venire incontro alla difficoltà di reperire in un unico testo gli argomenti di Sistematica trattati a lezione. Sono quindi da intendersi come sussidio didattico per coloro i quali sono stati assenti e assolutamente non devono essere diffuse o vendute. La presente stesura è una versione non definitiva. Sarò grata a coloro i quali mi segnaleranno errori e faranno pervenire suggerimenti per futuri miglioramenti. Veronica De Micco & Giovanna Aronne [email protected] Laboratorio di Botanica ed Ecologia Riproduttiva Dipartimento di Arboricoltura Botanica e Patologia Vegetale 1

2 INTRODUZIONE Sistematica e tassonomia Nel 18 secolo, un naturalista svedese, Carlo Linneo, definì un sistema gerarchico di classificazione degli organismi viventi introducendo la nomenclatura binomiale: ogni specie si identifica con due nomi il primo dei quali è uguale a quello della categoria tassonomica genere. A esempio, il pomodoro nel 1753 fu classificato da Linneo con genere Solanum, Specie Solanum lycopresicum. Ogni specie è classificata in gruppi gerarchici sempre più ampi. Il sistema di classificazione adottato da Linneo è utilizzato ancora oggi e, come allora, per la descrizione delle nuove specie ed il loro nome, si usa in tutto il mondo il latino. Anche se molte specie sono state descritte già da Linneo, da allora ad oggi numerosi biologi hanno approfondito la sistematica degli organismi viventi contribuendo alla loro ripartizione in categorie tassonomiche. La Sistematica studia la biodiversità in un contesto evolutivo stabilendo i criteri di classificazione degli organismi viventi in gruppi gerarchici. La Tassonomia identifica, denomina e classifica gli individui in categorie tassonomiche partendo dal principio che ogni individuo appartiene ad una e una sola specie, ad uno e un solo regno, e così via. Attualmente la maggior parte dei biologi è concorde a classificare gli organismi viventi in 3 Domíni e 5 Regni I Domini sono: 1) Bacteria; 2) Archaea; 3) Eukarya. Ai domini Bacteria e Archaea appartengono gli organismi procarioti mentre al dominio Eukarya appartengono gli organismi eucarioti. Come meglio schematizzato nella figura in fondo alla pagina, secondo questo sistema, gli organismi unicellulari sono ripartiti tra i Domini Bacteria, Archaea ed Eukarya, gli organismi pluricellurari, invece, appartengono tutti al dominio Eukarya. I 5 regni sono: 1) Monera; 2) Protista; 3) Plantae; 4) Fungi; 5) Animalia. Al regno Monera appartengono organismi unicellulari procarioti, al regno Protista appartengono tutti gli organismi unicellulari eucarioti. Ai regni Plantae, Fungi e Animalia, appartengono gli organismi pluricellulari conosciuti come piante, funghi e animali. 2

3 Partendo dal Dominio, per arrivare alla Specie si passa attraverso diverse categorie tassonomiche incluse le une nelle altre in un sistema gerarchico. Le principali categorie utilizzate per la classificazione di piante ed animali sono: Dominio Regno Phylum o Divisione Classe Ordine Famiglia Genere Specie Ad esempio, nel sistema di Linneo, la rosa si classifica nel seguente modo: Dominio: Eucarioti Regno: Piante Divisione: Angiosperme Classe: Dicotiledoni Ordine: Rosales Famiglia: Rosaceae Genere: Rosa Specie: Rosa gallica Concetto di Specie La Specie è, quasi sempre, la categoria tassonomica di riferimento e coincide con il livello gerarchico più basso. Il concetto di specie è intuitivo, ma stabilire un criterio univoco ed universale per identificare le specie non è facile. Esistono, quindi vari concetti utilizzati: specie biologica, specie morfologica, genetica, ecc. I sistematici utilizzano un concetto o l altro a seconda delle caratteristiche degli organismi da classificare. Di seguito si distinguono i concetti di specie biologica e specie morfologica. Specie biologica:gruppo di popolazioni naturali i cui membri sono potenzialmente capaci di incrociarsi tra loro per produrre una progenie fertile, mentre non possono incrociarsi con i membri di altre specie (Ernst Mayr 1942). Specie morfologica: gruppo di popolazioni naturali che presentano un particolare insieme di caratteri morfologici. Gli animali, in particolare i mammiferi, di solito si classificano in base al concetto di specie biologica. Per alcuni animali (es. insetti) e per le piante sarebbe troppo complesso seguire il ciclo riproduttivo di più generazioni per verificare l appartenenza ad una o più specie quindi si preferisce utilizzare il concetto di specie morfologica. Concetto di Cultivar Il concetto di specie è comunque riferito a organismi nati per selezione naturale. Per le piante coltivate, le specie originali sono state nel tempo sottoposte a selezione (naturale o artificiale); pertanto, oltre al concetto di specie, è stato introdotto quello di cultivar. Per cultivar (abbreviato a partire da cultivated variety anche con c.v. o cv) si intende l'insieme di piante coltivate, chiaramente distinte per determinati caratteri morfologici, fisiologici, citologici, chimici, ecc., che conservano i loro caratteri distintivi quando sono riprodotte per via sessuale o asessuale. [Lorenzetti et al., 1994]. Le cultivar hanno nomi di fantasia, in qualsiasi lingua, spesso in inglese (Lactuga sativa cv iceberg), o semplicemente delle sigle. Di seguito sono riportate le descrizioni di alcune famiglie che comprendono specie di interesse alimentare per il consumo diretto o previa trasformazione. 3

4 FABACEAE Appartengono alla famiglia Fabaceae oltre che un gran numero di specie spontanee anche: Specie di interesse alimentare come fagiolo, pisello, fava, soia, lenticchia, cece, arachide; Specie di interesse ornamentale come la ginestra o il glicine (tipiche dell'area vesuviana); Specie impiegate nell'alimentazione del bestiame (erba medica, trifoglio, soia). Anche se nella famiglia ci sono specie con habitus arboreo o arbustivo, le piante di interesse alimentare sono erbacee ed hanno foglie composte, spesso con la formazione di cirri. Le Fabaceae sono dette anche papilionace data la forma della corolla. Essa è composta da 5 petali: uno più grande detto vessillo, due ali e altri due uniti a formare la carena che contiene come un astuccio stami e pistilli. Gli stami sono 10, diadelfi, nove uniti in un gruppo e uno libero. Il pistillo è supero, monocarpellare. Le fabacee agronomicamente sono conosciute come leguminose in virtù del fatto che il frutto di questa famiglia è un legume. Il legume, o baccello è un frutto secco deiscente costituito da un carpello che a maturità si apre. Al suo interno, il carpello racchiude gli ovuli disposti in fila. A maturità il baccello si apre in due parti in corrispondenza delle due suture (dorsale e ventrale) rilasciando i semi. Ogni seme presenta un tegumento esterno che una volta rimosso mette a nudo l'embrione. Se si osserva in sezione un fagiolo, si nota che l'embrione presenta 2 cotiledoni (foglie embrionali carnose, con funzione di nutrimento dell'embrione dall'inizio della germinazione al momento in cui si sviluppano la radice e le prime foglie) e il cosiddetto asse embrionale. Quest'ultimo è composto da radichetta, epicotile ed ipocotile. 4

5 I semi costituiscono la parte di interesse alimentare in quanto, essendo molto proteici e ricchi di amido, forniscono un importante apporto nutrizionale. I semi possono essere venduti freschi in periodi ristretti dell anno, congelati e principalmente secchi. Di seguito si descrivono le caratteristiche delle principali specie di interesse alimentare. Phaseulus vulgaris (Fagiolo) Il fagiolo è considerato tra i vegetali più importanti per l'alimentazione umana. I semi di fagiolo (comunemente detti fagioli) devono essere consumati assolutamente previa cottura; infatti, solo una lunga cottura riesce a degradare la fasina, una proteina tossica presente nei semi. In commercio è possibile reperire fagioli freschi, essiccati (da reidratare almeno 12h in acqua), sotto forma di conserva (fagioli in scatola), o congelati in misto di verdure (minestrone surgelato). I baccelli possono essere consumati anche per intero prima dello sviluppo dei semi (fagiolini). Le varietà di fagiolo esistenti in commercio sono molteplici e prestano una ampia variabilità della morfologia del seme (es. borlotti, cannellini, fagioli con l'occhio...). Pisum sativum (Pisello) Come per il fagiolo, anche in quest'altra leguminosa di rilevante importanza alimentare, la parte commestibile è il seme. A differenza dei semi di fagiolo che crudi sono tossici, i semi di pisello possono essere consumati freschi. I piselli si raccolgono per lo più ancora verdi, immaturi e si possono reperire in commercio freschi, precotti o surgelati. Vicia faba (Fava) Le fave in commercio sono reperibili fresche per un periodo ristretto dell anno e poi o surgelate o secche, senza tegumenti seminali. 5

6 Lens esculenta (lenticchia) Di questa specie di utilizzano esclusivamente i semi maturi e secchi che sono venduti sia secchi sia reidratati e precotti in scatola. Cicer arietinum (Cece) Il cece è un'altra leguminosa i cui semi sono di grande interesse alimentare. Essi sono commercializzati essiccati o in conserva (ceci lessati in scatola). In alcune aree regionali i ceci sono stagionalmente consumati freschi come piselli e fave. Glycine max (Soia) Pur non essendo un legume tradizionale della cucina mediterranea, poiché proviene dall'asia, per le sue eccezionali qualità, la soia in questi ultimi decenni è stata al centro dell interesse degli studiosi di nutrizione ed è oggi uno dei prodotti alimentari più coltivati nel mondo. Ha un alto valore proteico (circa il 35%) che, anche se non raggiunge quello delle proteine animali di uova e carne, se si accompagna la soia a pasta, pane e riso può permettere una dieta vegetariana. Rispetto agli altri legumi, la soia è anche ricca di lipidi (circa il 20%) che hanno la positiva caratteristica di essere insaturi e polinsaturi, al contrario dei grassi della carne, che sono soprattutto saturi. Inoltre, la soia è ricca di glucidi, sali minerali, calcio, ferro magnesio, fosforo, potassio, sodio, zolfo, vitamine A, B1, B2, D, E, fosfolipidi come la lecitina, che ha proprietà emulsionanti e facilita il trasporto del colesterolo. Diverse sono le applicazioni di questo legume ed i semi sono generalmente consumati trasformati; tra questi i più diffusi sono: Latte di soia: i semi di soia vengono reidratatati per poi essere macinati in umido con aggiunta graduale di acqua. La purea così ottenuta viene portata ad ebollizione per migliorarne il valore nutrizionale ed infine filtrata; Salsa di soia: salsa fermentata ottenuta dalla soia, grano tostato, sale e acqua; Tofu: alimento proveniente dalla cagliatura del latte di soia con un metodo di fabbricazione simile a quello del formaggio. 6

7 SOLANACEAE Alla famiglia Solanaceae appartengono piante a portamento erbaceo di interesse alimentare tra cui il pomodoro, la patata, la melanzana e il peperone. La maggior parte di queste specie è stata importata in Europa dopo la scoperta dell America. Le foglie sono alterne (inserite singolarmente su nodi successivi del germoglio), intere o profondamente incise, mai composte. I fiori delle solanacee hanno la corolla con più piani di simmetria (actinomorfi), sono composti da 5 sepali e 5 petali (fiori pentameri) fusi alla base (gamopetali). L'ovario si trova al di sopra del punto di inserzione di sepali e petali (supero) e gli stami, in numero di 5, si sviluppano a partire dalla base della corolla (epicorolini). I frutti delle solanacee sono: 6) Bacche (es. pomodoro, peperone, melanzana): frutto carnoso derivato da un ovario composto. La bacca presenta dall'esterno all'interno, tre zone distinte: epicarpo (buccia), mesocarpo (polpa) ed endocarpo (gelatinoso, liquido o vuoto, in cui sono presenti i semi). 7) Capsule (es. tabacco): Frutti che derivano da ovari pluricarpellari. Ciascun carpello può produrre pochi o molti semi che a maturità i semi vengono liberati dall'apertura sommitale della capsula. Le principali specie di interesse alimentare sono di seguito descritte. Solanum tuberosum (patata) Nonostante la pianta della patata produca come frutti bacche, la parte commestibile è costituita dal tubero. Il tubero è un caule sotterraneo metamorfosato per accumulo di amido che la pianta, essendo annuale, usa per sviluppare nuovi individui nell anno successivo (propagazione). La patata quindi presenta 2 tipi di fusto: a) fusto verticale aereo (con fiori e foglie); b) fusto sotterraneo (rizoma) le cui estremità si rigonfiano a formare i tuberi. Il tubero di patata è quindi un ingrossamento del rizoma sotterraneo. Ai fini alimentari, i tuberi si raccolgono nella fase di massimo accumulo di amido interrompendo il ciclo biologico della pianta. 7

8 Solanum lycopersicon (pomodoro) Il pomodoro è oggi uno degli ortaggi di maggiore interesse per l'alimentazione umana. Importato in Europa dopo la scoperta dell America, si è diffuso tanto da diventare un componente essenziale della dieta mediterranea. Il frutto è una bacca, con esocarpo molto sottile (pellicola esterna) mesocarpo carnoso ed endocarpo gelatinoso. Nella struttura dell'endocarpo sono localizzati i semi. Dal punto di vista nutrizionale i pomodori sono molto importanti per l'alimentazione umana dato il loro contenuto in sali minerali, vitamine e principalmente in licopene (sostanza appartenente al gruppo dei carotenoidi ad azione anti-ossidante). Le cultivar di pomodoro sono numerose; il consumatore le distingue anche per la forma della bacca: Tra quelle attualmente più diffuse ci sono: Ciliegino: pezzatura piccola e forma rotonda; Cuore di Bue: bacca voluminosa a forma di cuore; Insalatari: sia tondi che oblunghi; San Marzano: allungato con apice a punta; Vesuviano: tipo ciliegino con apice a punta. Ogni tipologia di bacca ha le sue caratteristiche sia nutrizionali che strutturali, di conseguenza il pomodoro può essere consumato fresco, trasformato in conserva o secco. Il pomodoro tipo San Marzano è un tipico esempio di bacca idonea alla trasformazione (es.:pomodori pelati). La tessitura compatta di questa varietà di pomodoro permette una buona risposta delle bacche alle manipolazioni (es.: operazioni che vanno dalla raccolta al conferimento in azienda) e alla cottura (pomodori pelati che nel barattolo sono ancora interi ). Il pomodoro Cuore di Bue è invece una tipica bacca da consumo fresco data la consistenza carnosa e compatta del mesocarpo. 8

9 Solanum melongena (melanzana) La bacca della melanzana è costituita da un esocarpo di colore scuro e da mesocarpo/endocarpo che costituiscono la parte interna, spugnosa e biancastra in cui sono distribuiti i semi. La melanzana deve essere consumata previa cottura. L'industria alimentare utilizza le melanzane, opportunamente tagliate e cotte, per la produzione di conserve (es.: sugo alle melanzane, melanzane sott'olio). Recentemente si sta diffondendo anche la produzione di melanzane affettate, grigliate e quindi congelate. Capsicum annuum (peperone) Il peperone è una bacca carnosa cava all'interno in cui l'esocarpo è costituito dalla pellicola esterna, il mesocarpo dalla parte carnosa e l'endocarpo dalla struttura interna in cui sono localizzati i semi. Esistono diverse varietà di peperone e la colorazione dipende dai quantitativi e dalle tipologie di carotenoidi presenti nel frutto (peperoni gialli, peperoni rossi). Il peperoncino cosiddetto piccante contiene una sostanza denominata capsicina che lo rende irritante e quindi piccante. Il peperoncino è molto apprezzato in infusione nell'olio extravergine di oliva per la produzione di olio piccante. Inoltre può essere consumato fresco o essiccato. I peperoni venduti come ortaggio sono di solito cultivar poliploidi. Possono essere consumati crudi, cotti o già trasformati (conserve di peperoni arrostiti, salsa di peperoni). 9

10 ASTERACEAE Appartengono alla famiglia Asteraceae, un tempo dette Composite, specie di interesse alimentare come girasole, carciofo, camomilla, cicoria, lattuga e scarola. Le piante della famiglia Asteraceae hanno habitus erbaceo o arbustivo; foglie semplici, alterne od opposte, variamente incise, ma mai composte. Caratteristica comune di questa famiglia è che i fiori sono disposti su una infiorescenza detta capolino (insieme di fiori, sessili e compatti, disposti su un ampio ricettacolo a forma di disco). Il capolino è ricoperto esternamente da un insieme di squame involucrali verdi. In funzione della posizione sul capolino, si distinguono fiori del disco e fiori del raggio. Questi ultimi sono disposti a raggiera sul margine esterno del disco. I fiori possono essere di tipo tubuloso, con corolla uniforme, corta e poco appariscente (di solito sono sul disco) o ligulati, la cui corolla si sviluppa molto su un lato a formare una sorta di grosso ed appariscente petalo (si trovano sul raggio o su tutto il capolino). I singoli fiori sono pentameri, gamopetali, con 5 stami sinanterici (con le antere unite) e/o ovario infero, bicarpellare con 2 stimmi. Il calice, posizionato sulla sommità dell ovario, ha sepali setosi o ispidi che dopo la fecondazione si possono trasformare in strutture che facilitano la dispersione anemofila (pappo). Il frutto è un achenio. Le Asteraceae, al posto dell amido, accumulano come sostanza di riserva l inulina, un polimero del fruttosio. Le piante appartenenti a questa famiglia sono raggruppate in due sottofamiglie: Asteroideae e Cichorioideae. 10

11 Sottofamiglia Asteroideae In passato questa sottofamiglia era detta Tubuliflorae per la presenza di soli fiori tubulosi sul disco dell'infiorescenza. I fiori del raggio sono spesso ligulati a formare la classica margherita. Tra le specie di interesse alimentare ci sono: Helianthus annus (Girasole), Cynara scolymus (Carciofo), Chamomilla recutita (Camomilla) Helianthus annuus (Girasole) Il girasole è una importante produzione vegetale impiegata nell'industria alimentare (olio di semi), mangime per animali (semi di girasole), produzione di biocarburante. Il fusto può arrivare a 3 metri di altezza, mentre il diametro del capolino può raggiungere i 30 cm. Il nome girasole deriva dal fatto che il capolino ruota durante la giornata in direzione del sole. Questo comportamento è noto come eliotropismo. L olio di girasole si estrae dai semi racchiusi negli acheni. Cynara scolymus (carciofo) Comunemente si intende per carciofo l'infiorescenza non ancora matura di questa specie. Il capolino di Cynara scolymus a maturazione presenta solo fiori tubulosi di colore viola, talvolta usati a scopo ornamentale. In orticoltura l'infiorescenza di carciofo si raccoglie prima dello sviluppo dei singoli fiori: la formazione dei calici, peli, risulta sgradita ai consumatori. La parte alimentare è dunque costituita dal ricettacolo fiorale (detto cuore) e dalle squame che lo circondano (dette foglie). Il carciofo si consuma cotto e in conserva (sott olio) oppure è usato nella produzione di liquori. 11

12 Chamomilla recutita (camomilla) La camomilla è nota per le sue proprietà calmanti. Pur essendo una specie che si trova ancora spontanea nei prati, essa è anche coltivata per l'utilizzo dell'infiorescenza nell'industria alimentare, farmaceutica e cosmetica I fiori infatti sono essiccati, triturati e venduti in sacchetti monodose per la preparazione di infusi. Le industrie preparano anche estratti commercializzati in soluzioni alcoliche o in preparati zuccherati e liofilizzati. Sottofamiglia Cichorioideae Le piante di questa sottofamiglia in passato si indicavano anche col nome Liguliflorae per la presenza di soli fiori ligulati sull'infiorescenza. Tra le specie di interesse alimentare si riportano: Cichorium intybus (cicoria), Lactuca sativa (lattuga), Cichorium endivia (scarola) Cichorium intybus (cicoria) Specie molto diffusa a livello spontaneo in tutta Italia. L elevata richiesta ne ha determinato la coltivazione; le cultivar più diffuse hanno piante molto più grandi di quelle spontanee e sapore caratteristico meno marcato (catalogna). Appartengono a questa specie anche le cultivar a foglia larga come la cicoria belga e quelle a foglia rossa (radicchio). La parte commestibile di queste piante è costituita da fusto e foglie. Nelle coltivazioni specializzate, la parte edule si raccoglie prima della formazione dell'infiorescenza. Catalogna Cicoria belga Radicchio 12

13 Lactuca sativa (lattuga) Come per la cicoria, anche in questa specie la parte di interesse alimentare è rappresentata dalle foglie, inserite su un corto fusto. La lattuga è consumata cruda e si raccoglie ben prima della formazione dell'infiorescenza. In commercio esistono numerose cultivar di lattuga che differiscono principalmente per forma e consistenza delle foglie (romana, iceberg, cappuccio, ecc.). Le foglie hanno cuticola molto sottile quindi tendono facilmente a disidratarsi. Cichorium endivia (scarola) Queste piante presentano caratteristiche simili alla lattuga ma le foglie più vecchie (quelle esterne) sono meno tenere e di sapore più amaro. Per questo durante l accrescimento di usa legare le singole piante in modo da aumentare la parte tenera. Esistono anche in questo caso diverse cultivar (a foglia liscia, riccia, ecc.). La scarola è tradizionalmente consumata cotta. Negli ultimi anni le diverse specie di questa sottofamiglia sono sempre più commercializzate fresche in insalate di IV gamma (prodotto pronto per il consumo). In questo caso devono essere precedentemente, lavate, tagliate, miscelate in varie combinazioni ed imbustate. 13

14 CUCURBITACEAE Tra le cucurbitacee usate per l'alimentazione umana ricordiamo zucca, zucchina, cetriolo, cocomero, melone. Appartengono alle Cucurbitacee specie a portamento erbaceo e fusto strisciante. Le foglie sono palminervie cioè formate da più nervature principali che partono dal picciolo e formano una struttura a ventaglio. I fiori sono diclini su piante monoiche; pertanto sulla stessa pianta ci sono due tipi di fiore, quelli solo con gli stami (staminiferi) e quelli solo con il pistillo (pistilliferi). La corolla dei fiori è pentamera e gamopetala ossia formata da 5 petali fusi alla base. Gli stami sono 5, monoadelfi, cioè saldati tra loro. L'ovario è infero, cioè con sepali e petali inseriti alla sommità dell'ovario che è tricarpellare. Il frutto è un a bacca detta peponide. Se si osserva in sezione una bacca, dall'esterno verso l'interno si distinguono 3 zone: esocarpo, mesocarpo ed endocarpo. Il peponide è una bacca con esocarpo coriaceo o legnoso, il mesocarpo carnoso ed endocarpo deliquescente, a volte filamentoso. Di seguito si descrivono le principali specie di interesse alimentare. Cucurbita pepo (zucchino) Nel caso dello zucchino, la parte commestibile non è il frutto maturo, bensì l'ovario del fiore, che di solito si consuma per intero, cotto o trasformato in conserva (zucchine sottolio). Una peculiarità dello zucchino è l uso commestibile dei fiori staminiferi ricercati per i suoi svariati utilizzi in cucina (es. frittelle di fiori di zucca). Cucurbita maxima (zucca) Il frutto della zucca è una bacca composta da un esocarpo coriaceo, mesocarpo compatto di colore arancione ed endocarpo filamentoso ricco di semi. La parte commestibile del peponide di zucca è costituita dal mesocarpo e va consumata previa cottura. Anche i semi di zucca sono commestibili una volta essiccati e salati. Dai semi, inoltre, si ottiene un olio usato in cosmesi. 14

15 Citrullus lanatus (anguria) A differenza della zucca, la parte commestibile della bacca di anguria è l'endocarpo. Il mesocarpo è lo strato bianco collegato all'esocarpo e negli anni, tramite selezione, si è cercato di ridurlo per ottenere frutti con maggiore parte commestibile. Si consuma allo stato fresco. Cucumis melo (melone) Il melone presenta come parte commestibile il mesocarpo. Strutturalmente la bacca assomiglia a quella della zucca, ma i semi non sono commestibili. Come l anguria, si consuma solo allo stato fresco. Cucumis sativus (cetriolo) Il peponide del cetriolo è interamente commestibile. I cetrioli sono generalmente consumati freschi a maturazione parziale o in conserva quando le bacche sono nei primi stadi di sviluppo (cetriolini sottaceto). 15

16 BRASSICACEAE Appartengono a questa famiglia specie di interesse alimentare erbacee annuali o poliannuali Tra le principali specie si ricordano i cavoli (cavolfiore, cavolo rapa, verza, cavolo cappuccio), i broccoli, ma anche rapa, ravanello, rucola, colza. Le foglie possono essere intere o variamente incise; la loro disposizione sul ramo è alterna: Foglie alterne Foglie intere Foglie incise Le brassicacee presentano fiori in infiorescenza a corimbo: I singoli fiori sono actinomorfi, tetrametri (4 sepali e 4 petali disposti a croce da cui il nome comune di Crucifere), e dialipetali (petali separati): Il fiore presenta 6 stami tetradinami (4 superiori a filamento lungo e due inferiori a filamento corto) e ovario supero bicarpellare: Stami tetradinami Ovario 16

17 I frutto è una siliqua, una siliquetta, o un lomento: siliquetta siliqua lomento Ad eccezione della colza, la parte commestibile delle brassicacee è generalmente costituita dalle foglie e/o dalle infiorescenze non ancora mature. Sono dunque specie che vengono raccolte al massimo all inizio della fioritura poiché, successivamente, la pianta traslocherebbe tutte le sue risorse per generare frutti e semi ed il valore alimentare delle altre parti della pianta diminuirebbe. Il momento della raccolta è dunque importante poiché le foglie devono mantenere le loro massime caratteristiche nutrizionali. Brassica oleracea Alla specie Brassica oleracea appartengono tutti i cavoli. Essi hanno caratteristiche differenti e ben definite che permettono la distinzione in varietà; per ogni varietà sono disponibili varie cultivar. Di solito queste piante hanno un unico fusto con internodi non sviluppati e foglie con una spessa cuticola. Brassica oleracea var. botrytis (cavolfiore) La parte commestibile di questa specie è costituita da un insieme di infiorescenze (chiamate comunemente roselline) che si uniscono assumendo una forma sferica detta testa. Nello specifico i peduncoli fiorali si ingrossano all'inizio dello sviluppo; risulta dunque ovvio che il cavolfiore si raccoglie molto prima della completa differenziazione dei fiori. Sono reperibili sul mercato cavolfiori a testa bianca, giallognola, verde o violetta; la bianca è la più apprezzata e diffusa come ortaggio; le piante con testa verde o violetta sono vendute anche a scopo ornamentale. 17

18 Brassica oleracea var. capitata (cavolo cappuccio) La parte di interesse alimentare di questa varietà è costituita dalle foglie sottili, lisce e concave, che si sovrappongono a formare una sfera molto consistente detta appunto cappuccio o testa (da cui il nome cavolo cappuccio). Brassica oleracea var. sabauda (cavolo verza) Il cavolo verza a differenza del cavolo cappuccio, ha le foglie grinzose e bollose e ha quindi una «testa» più soffice e meno compatta. Brassica oleracea var. gongyloides (cavolo rapa) La parte commestibile di questa pianta è la base del fusto che tuberizza per accumulo di amido fino ad assumere una forma sferica (testa di rapa). Questo cavolo è venduto fresco nei paesi centro e nord europei, mentre si trova comunemente tagliato a cubetti come componente dei preparati per minestrone surgelati. 18

19 Brassica oleracea var. gemmifera (cavoletto di Bruxelles) A differenza degli altri, il cavolo di Bruxelles ha il fusto con internodi allungati. Lungo l asse caulinare, all ascella delle foglie, le gemme si differenziano in infiorescenze morfologicamente simili a piccoli cavolfiori che si raccolgono quando raggiungono le dimensioni di una noce. Brassica rapa Un altra specie di grande interesse alimentare è Brassica rapa L. che presenta numerose subspecie coltivate da lungo tempo e differenti tra loro per la parte della pianta utilizzata (foglie, infiorescenze, ipocotile, semi ). È una specie a ciclo riproduttivo biennale, perciò il ciclo di coltivazione può essere annuale o biennale secondo il prodotto che si deve raccogliere. Brassica rapa subsp. sylvestris (broccolo) Alla specie Brassica rapa appartengono anche i broccoli la cui sistematica è ancora controversa in quanto esistono molte varietà locali a cui si fa riferimento con vari nomi comuni. Tuttavia quasi tutti concordano nel classificare i broccoli come Brassica rapa subsp. sylvestris. Nei broccoli, la parte commestibile è rappresentata dall insieme di foglie, fusto ed infiorescenze nei primi stadi di sviluppo (cime di rapa, broccolo nero, friariello campano, ecc.). In qualche cultivar l infiorescenza si sviluppa tanto da costituire l unica parte della pianta utilizzata. Raphanus sativus (ravanello) La parte alimentare del ravanello è l ipocotile, ingrossato e con funzione di riserva, che la pianta utilizzerebbe durante lo sviluppo successivo del fiore e del frutto. E' dunque ovvio che il ravanello va raccolto prima della formazione del fiore e quindi dei frutti, per evitare che l ipocotile perda sostanze nutritive. 19

20 Eruca sativa (rucola comune) Diplotaxis tenuifolia (ruchetta selvatica) Eruca sativa è una pianta annuale a fiori azzurri diffusamente coltivata mentre Diplotaxis tenuifolia è una specie perenne con fiori gialli di solito non coltivata. Per entrambe la parte edule della pianta è costituita dalle foglie. Anche questa specie si raccoglie prima dell inizio della fase riproduttiva. L'orticoltura moderna negli anni ha selezionato varietà di rucola con foglie sempre più grandi e dal sapore più dolce, a differenza della ruchetta spontanea le cui foglie sono più piccole e dal sapore più intenso. Brassica napus var. oleifera (Colza) La colza è una specie ampiamente utilizzata come alimento per animali, dai semi si estrae un olio vegetale che può essere impiegato per uso alimentare o come combustibile nella produzione del biodiesel. 20

21 OLEACEAE Alla famiglia Oleaceae appartengono piante legnose. E una famiglia di interesse alimentare per la presenza dell olivo (Olea europaea) che fornisce frutti da consumare freschi, trasformati o utilizzati per la produzione di olio. Questa famiglia comprende specie di interesse forestale ed altre utilizzate a scopo ornamentale. Le foglie, semplici o composte, sono opposte e senza stipole. I fiori possono essere monoclini o diclini. Presentano calice e corolla formati generalmente da 5 elementi ciscuno. Sono actinomorfi e gamopetali (talvolta dialipetali). Gli stami sono costantemente 2. L ovario è supero, formato da 2 carpelli. Il frutto può essere una bacca, una samara, una capsula o una drupa. Di grande importanza alimentare è la specie Olea europaea distinta nella varietà europaea (olivo coltivato) e var. sylvestris (oleastro). L olivo coltivato presenta foglie coriacee semplici, verde scuro nella pagina superiore e bianco-grigie nella pagina inferiore per la presenza di peli. I fiori, piccoli e biancastri, sono portati in fitte infiorescenze. Il frutto è una drupa che a maturità si presenta di colore viola-nero o verde. Queste drupe possono essere trasformate e conservate per la produzione di olive da tavola oppure sono utilizzate per l estrazione dell olio d oliva. L oleastro, spontaneo nel bacino del Mediterraneo, presenta rami più spinosi, foglie più piccole e tendenzialmente più tondeggianti. Il frutto è più piccolo. Si ritiene che l olivo coltivato sia derivato da questa varietà spontanea. Tra le piante di interesse forestale o ornamentale si ricordano: Fraxinus excelsior (frassino) e Fraxinus ornus (orniello), Syringa vulgaris (lillà) ed il genere Jasminum (gelsomino) con specie ornamentali o d interesse per l estrazione di essenze usate in profumeria. 21

22 ROSACEAE La famiglia Rosaceae comprende piante tra le più importanti ad uso sia alimentare che ornamentale. Ad essa appartengono oltre 2000 specie a portamento erbaceo, arbustivo o arboreo. Tra le specie di interesse alimentare ricordiamo alcuni tra gli alberi più comuni quali il melo, il pero, il ciliegio, il pesco, l'albicocco, il susino, il mandorlo, il nespolo, il sorbo, il cotogno. Inoltre si ricordano frutti quali fragole, lamponi o specie di interesse ornamentale come la rosa da stelo reciso o da arbusto. Considerata la complessità del gruppo le piante appartenenti a questa famiglia sono suddivise in 4 sottofamiglie: Spireoideae, Prunoideae, Maloideae, Rosoideae. Di seguito si riassumono le caratteristiche delle sottofamiglie con riferimento particolare alle specie di interesse alimentare. Sottofamiglia Spireoideae Specie a portamento arbustivo generalmente ad uso ornamentale. Sottofamiglia Prunoideae Piante legnose a portamento arboreo. Foglie: semplici, alterne. Fiori: pentameri (5 sepali e 5 petali), actinomorfi (simmetria radiale), dialipetali (petali separati tra loro); stami numerosi e ovario monocarpellare, supero. Il frutto è una drupa; pertanto le specie d'interesse per la frutticoltura sono anche raggruppate sotto il nome Drupacee. La drupa è un frutto fresco con un esocarpo sottile (buccia), mesocarpo succoso (polpa) ed endocarpo legnoso (nócciolo) che contiene al suo interno un solo seme. La parte edule corrisponde al mesocarpo del frutto. Solo nel mandorlo l interesse alimentare è rivolto ai semi. Le principali specie alimentari sono: Prunus avium (ciliegio); Prunus armeniaca (albicocco); Prunus persica (pesco); Prunus domestica (susino); Prunus dulcis (mandorlo). Queste specie sono consumate principalmente come frutta fresca. Possono anche esse vendute come frutta disidratata (prugne, albicocche secche) o dopo la trasformazione in confetture, sciroppi, preparati per yogurt o succhi di frutta. Nei processi industriali un punto critico è la necessità di snocciolare i singoli frutti. Si ricorda infatti che lo sviluppo del frutto avviene solo sotto il controllo ormonale dell embrione presente nel seme e quindi, allo stato attuale, non è possibile produrre drupe senza nocciolo. 22

23 Sottofamiglia Maloideae Piante con foglie semplici, a disposizione alterna; fiori pentameri (5 sepali e 5 petali), actinomorfi (simmetria radiale), dialipetali (petali separati tra loro). Gli stami sono numerosi; l ovario di solito ha 5 carpelli, è infero in quanto si sviluppa all interno del ricettacolo a forma di coppa. Il frutto è un pomo; pertanto le specie d'interesse per la frutticoltura sono anche raggruppate sotto il nome di Pomacee. Il pomo è un falso frutto in quanto la parte commestibile deriva dalla trasformazione del ricettacolo fiorale che, andando a racchiudere l'ovario (infero), si ingrossa e diventa carnoso. I 5 carpelli si trasformano in follicoli coriacei che contengono i semi e costituiscono il cosiddetto torsolo. Le principali speciedi interesse alimentare sono: Malus domestica (melo); Pyrus communis (pero); Eriobotrya japonica (nespolo); Cydonia oblonga (cotogno). L interesse è nei confronti dei frutti che sono consumati come frutta fresca o dopo la trasformazione in succhi, confetture, sciroppi, preparati per yogurt o misti di cereali. Sottofamiglia Rosoideae Specie erbacee o legnose con foglie composte di importanza alimentare come la fragola e di importanza ornamentale come la rosa. I fiori sono pentameri (5 sepali e 5 petali), actinomorfi (simmetria radiale), dialipetali (petali separati tra loro). Gli stami sono numerosi. Nella rosa alcuni di essi si trasformano in petali soprannumerari. Ricettacolo ed ovario assumono forma e posizione diversa nelle diverse specie. Le specie principali sono: Rosa gallica (rosa), Fragaria vesca (fragola), Rubus idaeus (lampone), Rubus ulmifolius (mora di rovo). 23

24 Nel fiore di rosa il ricettacolo ha forma a coppa in cui sono inseriti numerosi pistilli. Il frutto che ne deriva prende il nome di ipanzio. Nel fiore del genere Rubus il ricettacolo forma una cupola su cui sono inseriti numerosi pistilli. In questo caso, dopo la fioritura, sono i pistilli ad ingrossarsi e formare un infruttescenza con tante piccole drupe (drupeole): i frutti di lampone e rovo. Anche nel fiore di fragola il ricettacolo forma una cupola su cui si inseriscono numerosi pistilli. In questo dopo la fioritura il ricettacolo produce un falso frutto (la parte succulenta della fragola) e i pistilli si trasformano in piccoli acheni (detti semi della fragola). Le fragole spontanee (fragoline di bosco) sono differenti da quelle coltivate poiché conservano ancora le caratteristiche originali. Negli anni le esigenze dei consumatori hanno spinto la moderna orticoltura a selezionare le varietà fino ad ottenere frutti più grandi, zuccherini e succosi. Le fragole si riescono a conservare per periodi molto brevi e quindi devono essere prodotti ripetutamente durante l anno sotto serra. Negli ultimi anni, a causa del loro elevato contenuto in biofenoli, i frutti di queste specie (dette specie del sottobosco) hanno ricevuto un notevole aumento di interesse da parte dei consumatori. I frutti di bosco sono venduti, freschi, congelati o trasformati in conserve. Essi sono utilizzati anche in preparazioni per yogurt, biscotti ecc. 24

25 RUTACEAE Appartengono alle Rutacee quelle specie arboree di interesse alimentare che si conoscono sotto il nome di Agrumi. Sono piante arboree poliennali; alcune specie (es. limone) possono compiere anche più di un ciclo riproduttivo all'anno. Gli agrumi hanno foglie semplici (raramente composte). I fiori sono monoclini (con stami e pistillo sullo stesso fiore), di solito pentameri (con 5 sepali e 5 petali) o tetrameri. La corolla è regolare e simmetrica a petali ben separati (dialipetali). Gli stami sono in numero di 8 o di 10, liberi o saldati in gruppi (poliadelfi). L'ovario è supero con un numero di carpelli (logge) che varia da 8 a 15, ognuno dei quali contiene 4-8 ovuli. Il frutto che ne deriva è una bacca detta esperidio. La buccia degli agrumi, è formata da esocarpo (parte più esterna colorata e con numerose cavità, otricelli, contenenti oli aromatici) e mesocarpo (parte più interna bianca e spugnosa detta albedo). Gli spicchi corrispondono all'endocarpo della bacca e sono costituiti da più segmenti a forma di cuneo caratterizzati da grosse cellule ricche di succo. Le caratteristiche della buccia degli agrumi, in particolar modo il contenuto in oli essenziali, ne permettono uno svariato utilizzo: Estrazione di oli dalla buccia: farmacia, erboristeria, cosmetica; Trasformazione della buccia: frutta candita, pasticceria; Infusione della buccia in alcool per la produzione di liquori (limoncello, mandarino, mapo). Gli agrumi possono essere consumati freschi, o trasformati in marmellate e succhi. Di seguito si descrivono le caratteristiche delle principali specie. Citrus aurantium (arancio amaro o melangolo) Questa specie si usa principalmente per scopo ornamentale (per es. alberature stradali) in quanto i frutti sono molto amari. In alcuni casi sono apprezzati per la produzione di marmellate. Citrus sinensis (arancio dolce) L'utilizzo più comune di questo arancio è il consumo fresco. Tuttavia, la buccia è molto utilizzata in pasticceria (es.: canditi, cioccolato aromatizzato) e in cosmesi (oli essenziali). A livello industriale c è un largo uso dei frutti per la produzione di succhi (pastorizzati, concentrati, liofilizzati, ecc). 25

26 Citrus limon (limone) Specie arborea molto diffusa nel sud Italia. Il limone è una coltura tradizionalmente tipica della della penisola sorrentina (da cui il famoso limoncello sorrentino che si ottiene dalla macerazione della buccia in alcool). Compie anche più di un ciclo riproduttivo all'anno. Le caratteristiche della buccia ne permettono un ampio utilizzo in cosmesi, pasticceria e produzione di liquori. Esistono diverse varietà di limone e quelle caratterizzanti delle province napoletana e salernitana, presentano un mesocarpo molto spesso e spugnoso e succo meno acido. Il succo di limone è solitamente prelevato direttamente dal frutto fresco ma è possibile trovarlo anche già estratto e filtrato o impiegato nella produzione di bevande. Citrus deliciosa (mandarino) Sono alberi di media grandezza ed i frutti sono di interesse alimentare soprattutto per il consumo fresco. Molti dei mandarini sono ibridi sterili di specie diverse appartenenti al genere Citrus, quindi non presentano semi. Una caratteristica dei frutti di mandarino è che epicarpo e mesocarpo sono di più facile distacco dall'endocarpo rispetto agli altri agrumi. A livello industriale si usa soprattutto la buccia per la produzione di liquori o di essenze. Citrus paradisi (pompelmo) Specie arborea di interesse alimentare per consumo fresco e trasformazione. Dato il sapore aspro di questa specie, generalmente si preferisce il consumo del succo opportunamente zuccherato, sia a livello industriale che nella preparazione di succo fatto in casa. Una varietà molto diffusa è il cosiddetto pompelmo rosa con endocarpo rosa-rossiccio; questa specie è un ibrido con l'arancio creato al fine di ottenere frutti più dolci e buccia più sottile e di facile distacco. Il pompelmo è molto studiato in farmacologia per le sue proprietà benefiche e per le interazioni di una sostanza contenuta nei frutti (bergamottina) con altri farmaci. Citrus medica (Cedro) Specie arborea con epicarpo molto ruvido e mesocarpo (albedo) molto sviluppato. Il cedro è utilizzato dall'industria alimentare per la preparazione di bibite analcoliche (cedrata) e frutta candita. La maggior parte della produzione è usata nell'industria farmaceutica per la produzione di olio essenziale. Altre specie coltivate del genere Citrus sono: Citrus bergamia (bergamotto) e Citrus myrtifolia (chinotto). 26

27 VITACEAE Alla famiglia Vitaceae appartengono piante legnose per lo più a portamento lianoso. E una famiglia di interesse alimentare per la presenza della vite (Vitis vinifera) che fornisce frutti da consumare freschi, trasformati o utilizzati per la produzione di vino. Alcune specie sono utilizzate a scopo ornamentale come rampicanti in parchi e giardini o coltivate come piante ricadenti in appartamento. Le foglie sono da semplici a palmato- o pennato-composte, alterne (inserite singolarmente su nodi successivi del germoglio), con stipole presenti e spesso anche con cirri, derivanti da modificazioni dell'infiorescenza. I fiorni, monoclini o diclini, sono actinomorfi (con più piani di simmetria), composti da 4 o (tetrameri) o 5 petali (pentameri), liberi alla base (dialipetali). I petali talvolta, come in Vitis vinifera, sono saldati alla sommità a formare una sorta di cappuccio che cade per l'allungamento degli stami. Questi ultimi sono in numero da 4 a 6. L'ovario si trova al di sopra del punto di inserzione di sepali e petali (supero) ed è formato da 2 carpelli, con 2 ovuli per loculo. Il frutto è una bacca. Le principali specie di interesse alimentare o agronomico sono di seguito descritte. Vitis vinifera (vite) Vitis vinifera è la vite comune o vite euroasiatica, coltivata nel bacino del Mediterraneo sin dall'antichità. E la vite coltivata di maggior diffusione. Si tratta di un arbusto rampicante, con portamento generalmente determinato dal sistema di allevamento. Il portamento naturale è irregolare, con ramificazione rada ma molto sviluppata in lunghezza, anche diversi metri. Le foglie sono palminervie, con con 5-7 lobi. Il margine è irregolarmente dentato; nel punto d'inserzione del picciolo forma un'insenatura più o meno marcata, talvolta assente. Le foglie si alternano sul fusto con i viticci. I fiori sono riuniti in infiorescenze a pannocchia nelle parti più alte del fusto, inizialmente erette, poi pendule (grappolo composto). Una pannocchia, o grappolo, è formata da un asse principale, detto rachide, che si ramifica in assi laterali a sua volta ramificati. Nello stesso grappolo possono essere presenti ramificazioni di II, III e IV ordine, generalmente decrescenti dalla base verso l'apice. I fiori hanno calice poco evidente, gamosepalo, poco sviluppato, suddiviso in cinque sepali appena accennati. La corolla è formata da 5 petali poco appariscenti, verdastri, saldati. Nel momento della fioritura, la corolla si apre spesso con i petali che si dissaldano dalla base verso l'apice e ben presto cade, spinta dall allungamento dei 5 stami. L ovario è supero, bicarpellare. Il frutto è una bacca (acino) che contiene 4-6 semi detti vinaccioli. La suddivisione sistematica del genere Vitis è complessa e incerta. E possibile distinguere due sottospecie: Vitis vinifera subsp. sylvestris e Vitis vinifera subsp. vinifera. 27

28 Vitis vinifera subsp. sylvestris E la sottospecie spontanea caratterizzata da piante dioiche (fiori staminiferi e pistilliferi su individui diversi). I frutti sono acini piccoli (6-8 mm), blu-violetti, con polpa acida, in grappoli irregolari e a maturazione scalare. Questa sottospecie è ampiamente diffusa negli ambienti boschivi e di macchia delle regioni temperato-calde. Dal punto di vista agronomico e alimentare è priva di interesse. Vitis vinifera subsp. vinifera E la sottospecie caratterizzata da fiori ermafroditi, che comprende le cultivar denominate, nel lessico tecnico e scientifico della viticoltura, vitigni. I frutti sono bacche (acini) lunghe 6-35 mm, di colore variabile tra giallo-verdastro e blu-violetto, con polpa dolce. Vitis labrusca E una pianta arbustiva rampicante, appartenente al raggruppamento delle viti americane, ma non è resistente alla fillossera. Ne esistono diversi ibridi; tra i più noti vi è l uva Isabella o uva Fragola che ha proprietà organolettiche del tutto particolari. Le bacche hanno infatti un gusto selvatico. Il vino che se ne produce, detto fragolino, ha un particolare aroma di fragola che i francesi chiamano framboisier o cassis e gli anglosassoni foxy (volpino). Vitis rupestris, Vitis riparia e Vitis berlandieri Sono viti americane, resistenti alla fillossera. In passato, principalmente V. riparia e V. rupestris vennero usate come portinnesti resistenti alla fillossera. Attualmente i portinnesti proposti per la vite sono ibridi ottenuti dalle tre specie e si suddividono in famiglie di ibridi. 28

29 LILIACEAE Alla famiglia Liliaceae appartengono numerose specie selvatiche e coltivate. Tra queste ultime, alcune sono di interesse alimentare (es.aglio, cipolla, porro, asparago, erba cipollina)) altre di interesse ornamentale (es. giglio, tulipano, mughetto, giacinto). Queste piante appartengono alle Monocotilédoni e le loro caratteristiche morfologiche sono tipiche di questa classe. Le liliacee hanno habitus erbaceo con foglie alterne, semplici, sessili (cioè senza picciolo), parallelinervie (con numerose nervature principali disposte parallelamente l'una all'altra che si riuniscono all'apice della foglia) I fiori, come in tutte le monocotiledoni, non presentano un perianzio costituito da calice e corolla, ma un perigonio formato da tepali. Essi sono verdi prima dell apertura del fiore ed assumono la colorazione definitiva al momento della fioritura. I fiori hanno il perigonio di 6 elementi in 2 verticilli (3+3). Nelle liliacee gli stami sono 6, l' ovario è supero, tricarpellare e triloculare. Il frutto è una capsula o una bacca. Le specie ornamentali, di grande diffusione nella floricoltura italiana, si raccolgono prima della fioritura. Questo processo continuerà anche dopo il taglio dello stelo, fino alla completa colorazione ed apertura del perigonio. Delle numerose sottofamiglie in cui le Liliaceae sono state ripartite (Lilioideae, Allioideae, Asphodeloideae, Melanthioideae, Wurmbaeoideae, Asparagoideae, Scilloideae), le Allioideae raggruppano le specie di maggiore interesse alimentare. 29

30 Sottofamiglia Allioideae Caratteristica comune della sottofamiglia è l'infiorescenza ad ombrella (costituita da un asse centrale sul quale si inseriscono, tutti a partire dall apice, fiori con peduncoli della stessa lunghezza. L elevato numero di fiori fa sì che l ombrella assuma una forma globosa di piccoli fiori bianco-rosati. L interesse agronomico è rivolto ai bulbi la cui raccolta per fini alimentari avviene prima o all inizio della fioritura. Allium cepa (Cipolla) La cipolla è una pianta erbacea a ciclo biennale che, a fini alimentari, si raccoglie alla fine della prima stagione di crescita quando le piante hanno formato i bulbi che utilizzerebbero per sopravvivere alla successiva stagione avversa e poi passare alla fase riproduttiva. La cipolla presenta radici superficiali, fascicolate e foglie costituite da una parte basale tubolare detta guaina ed una lamina cilindrica, verde di consistenza carnosa. Le foglie nella parte basale si ingrossano (catafilli) dando origine al bulbo, commestibile, che ha funzione di organo di riserva. Nella cipolla si distinguono due tipi di catafilli: quelli esterni squamiformi, protettivi e quelli interni succulenti. A fioritura la cipolla forma un lungo stelo fiorale che termina con un'infiorescenza ad ombrella con fiori di colore bianco. Il frutto che si genererà è una capsula. Esistono diverse varietà di cipolla (bianca, rossa, ramata) che si differenziano dalla forma e dimensione del bulbo, dal colore dei catafilli esterni e dal colore della pellicola che ricopre ogni catafillo. Il caratteristico odore è dato dalla presenza di solfossidi nei tessuti della pianta, che per la specie hanno funzione repellente nei confronti dei predatori erbivori. La cipolla può essere consumata cruda o cotta. Negli ultimi anni è sempre più diffusa la marmellata di cipolle da accompagnare a formaggi. La cipolla è anche utilizzata nell'industria alimentare per insaporire conserve oppure conservata sottaceto nei primi stadi di sviluppo (cipolline sottaceto). 30

31 Allium sativum (Aglio) Anche l'aglio è una pianta bulbosa di interesse alimentare. Le foglie hanno caratteristiche simili a quelle della cipolla. La raccolta a fini alimentari si esegue prima o all inizio della fioritura. In questa specie diventano succulente non la base delle foglie (che rimangono squamiformi), ma le loro gemme ascellari che formano dunque i caratteristici bulbilli (spicchi). I bulbilli si consumano freschi, cotti, oppure trasformati nell'industria conserviera. Allium porrum (Porro) Nel porro le foglie diventano succulente, a partire dalla base, per un tratto più lungo. Non si forma quindi un vero e proprio bulbo ma una struttura allungata, cilindrica che costituisce la parte commestibile. Il suo sapore più delicato rispetto ad aglio e cipolla lo rende molto apprezzato in cucina. Il suo uso alimentare ha origini antiche: era consumato da egizi e celti. 31

32 POACEAE Un tempo classificate come Graminacee, le Poaceae sono una famiglia di piante della classe Monocotiledoni. Sono piante diffuse in tutto il mondo, spesso sotto forma di vaste associazioni: praterie, steppe, savane. Hanno apparato radicale fascicolato. Si sono ben adattate ai climi aridi ed ambienti con scarsa presenza di insetti. La loro impollinazione è di tipo anemofilo. Sono piante fondamentali per l economia umana in quanto comprendono tutti i cereali (frumento, farro, segale, orzo, riso, mais) e la canna da zucchero; ma anche le specie di erba da prato utilizzate per l alimentazione animale. I cereali sono infatti alla base dell'alimentazione dell'uomo dalle prime società civilizzate e rappresentano ancora oggi gli alimenti di base più importanti per la popolazione mondiale. Le Poaceae di interesse alimentare sono piante erbacee annue o perenni, i fusti (culmi) sono cilindrici divisi in nodi (pieni) e internodi (spesso cavi). In corrispondenza del nodo, gruppi di cellule meristematiche conferiscono al culmo la capacità di raddrizzarsi nel caso venga piegato. Il culmo può ramificarsi solo a livello dei primi internodi. In alcune specie (per es. mais) il culmo è unico, ma dai primi internodi si sviluppano importanti radici avventizie. Le foglie sono alterne, parallelinervie, formate da una parte inferiore avvolgente il culmo (guaina) e una parte superiore libera (lamina o lembo), che si stacca nettamente dalla guaina in corrispondenza di una piccola struttura membranosa detta ligula. I fiori delle Poaceae sono ermafroditi o unisessuali, non presentano la corolla e formano la spighetta. Le spighette sono riunite in infiorescenze. L asse delle infiorescenze è detto rachide; se i fiori (spighette) si inseriscono sul rachide senza peduncolo, si forma una spiga, se i fiori sono peduncolati si forma un grappolo. Il rachide può essere ramificato quindi si possono formare spighe e grappoli composti. (grappoli di grappoli, detti pannocchie). Spighetta Spiga di spighette Pannocchie 32

33 Ogni spighetta è costituita da un asse (rachilla) lungo il quale sono inseriti uno o più fiori. Alla base dell'asse portante della spighetta sono inserite due squame cave, chiamate gluma esterna e gluma interna. La spighetta ha numero di fiori variabili da 1 (uniflora) a molti (pluriflora). Ogni fiore è racchiuso in una coppia di brattee (quella più esterna è detta glumetta esterna o lemma, quella più interna, glumetta interna o palea). Glume e lemma spesso possono dare origine a un lungo prolungamento filiforme (resta); in sua presenza la spiga si dice aristata, in sua assenza mutica. Struttura della spighetta: R=rachide; r=rachilla; GE=gluma esterna; GI=gluma interna; ge=glumetta esterna o lemna (aristata o mutica); gi=glumetta interna o palea l=lodicola; st=stami; pt=pistillo con stimma piumato. Gli stami sono di solito 3, l'ovario è supero, uniloculare (anche se costituito in origine da 2 o 3 carpelli), gli stimmi sono 2, piumosi. Il frutto delle graminacee è la cariosside. Nella quasi totalità delle specie, essa costituisce la parte di interesse alimentare. Caratteristiche anatomiche della cariosside: 1. Pericarpo: rivestimento esterno della cariosside; 2. Aleurone: strato ricco di enzimi e proteine con funzione di riserva; 3. Endosperma: farinoso e ricco di amido; 4. Cotiledone: è detto anche scutello e assieme alle parti descritte di seguito costituisce l embrione o germe; 5. Coleoptile: guaina che ricopre l apice vegetativo; 6. Piumetta: apice vegetativo; 7.Meristema apicale: complesso di cellule che si moltiplicheranno per l'accrescimento della parte aerea; 8. Radichetta: apice radicale; 9. Cuffia: protegge la radichetta nell'avanzamento nel terreno. Le principali sottofamiglie delle Poaceae sono: Maydeae, Hordeae, Panicoideae, Pooideae. 33

34 Sottofamiglia Maydeae Zea mays (mais) Caratteristiche comuni alle specie di questa sottofamiglia sono i culmi pieni all'interno e i fiori che sono diclini su piante monoiche. La pianta di mais presenta infatti infiorescenze con fiori staminiferi e infiorescenze con fiori pistilliferi. L'infiorescenza con fiori staminiferi (detta comunemente pennacchio) è una spiga di spighette ramificata ed è posta in cima alla pianta. L'infiorescenza pistillifera (erroneamente chiamata pannocchia) è una spiga ascellare, posta circa a metà altezza della pianta. Le spighe, una volta raccolte, si lavorano in funzione della loro destinazione: Per l'alimentazione animale di solito si utilizza l intera pianta che si trincia di accumula in appositi silos. Le spighe possono essere sia trinciate interamente per formare un pastone unico sia sgranellate per l'utilizzo delle sole cariossidi (essiccate o messe a fermentare nei silos). Per l'alimentazione umana le cariossidi si separano dalla spiga e si lessano (mais in scatola) oppure, stagionalmente, si vendono le intere spighe da cucinare bollite o alla griglia. Nella produzione industriale, si separa il germe dalla parte della cariosside contenente amido. Da quest ultima si ottengono farine: se contengono anche il pericarpo si usano per produrre polenta, se sono prodotte solo dalla parte più interna si usano come addensanti (per es. maizena). Dal germe si estrae l olio contenuto nello scutello. Molto diffusi sono anche i fiocchi di mais (corn flakes) costituiti da mais cotto a vapore, schiacciato e tostato a cui spesso si aggiungono zucchero e vitamine. Sottofamiglia Hordeae Le specie appartenenti alla sottofamiglia Hordeae sono di grande importanza per l'alimentazione umana. A questa sottofamiglia appartengono specie di interesse alimentare come frumento, farro, segale e orzo. Caratteristica comune della sottofamiglia sono i culmi vuoti e le spighe di spighette costituite da 1-3 spighette per ogni nodo dell'asse centrale (rachide). 34

35 Triticum aestivum (grano tenero). Il grano tenero, è una specie fondamentale per l'alimentazione dell'uomo poiché dalla lavorazione delle cariossidi si ottiene la farina. La cariosside del frumento ha forma allungata. L embrione si trova ad un estremità della cariosside e durante la macinazione si distacca dal resto del frutto e viene separato come sottoprodotto. L endosperma può apparire ambraceo, corneo, vitreo, farinoso, bianco o tenero, secondo la specie, la varietà e l ambiente di coltivazione. Il principale utilizzo del frumento tenero è la preparazione dei prodotti da forno e nello specifico del pane e tutti i prodotti della panificazione (pizza, biscotti, focacce). La farina di frumento è impiegata anche per i prodotti di pasticceria e in molteplici utilizzi in cucina. La granella di frumento tenero, dopo la mietitura e la trebbiatura (processi mediante i quali le spighe sono raccolte e sgranellate) si sottopone a macinazione o molitura, operazione con la quale si provoca lo schiacciamento delle cariossidi e la separazione di tre parti: a) Endosperma amilifero, da cui si ricava la farina; b) Embrione, detto anche germe; c) Crusca, costituita dai tegumenti delle cariossidi ricchi di fibra ai quali resta attaccato lo stato aleuronico, ricco di proteine e di sostanze minerali (ceneri). Il germe, ricco di grasso, si sottopone a estrazione dell olio per poi essere impiegato nell industria mangimistica. La crusca e i suoi derivati, sono usati prevalentemente nell alimentazione zootecnica ma anche come prodotti dietetici ricchi di fibra. Triticum durum (grano duro). Rispetto al frumento tenero la cariosside è più grossa, con endosperma che tipicamente presenta struttura vitrea, invece che farinosa. Il frumento duro si utilizza quasi esclusivamente per la produzione della pasta. Triticum monococcum, Triticum dicoccum (farro) Il farro piccolo o monococco ( Triticum monococcum L) è una specie con culmo sottile e debole, spiga con spighette che racchiudono una, molto raramente due, cariossidi schiacciate. Il farro medio (Triticum dicoccum) presenta, come il farro piccolo, spiga compatta e spighette contenenti di norma due cariossidi, raramente tre. Le spighette del farro piccolo, contenendo generalmente una sola cariosside, determinano scarsa resa e alti costi di lavorazione; pertanto questa specie è meno coltivata. 35

36 Il farro sta diventando sempre più diffuso nell'alimentazione umana. Le cariossidi possono essere consumate lessate e impiegate in cucina come il riso. Con la farina di farro si realizza un pane con un sapore molto simile a quello del pane bianco. Il farro è uno dei cereali meno calorici e contiene l aminoacido metionina, carente in quasi tutti gli altri cereali. Hordeum vulgare (orzo) L'orzo è una specie diffusissima sia come alimento umano, sia come foraggio per il bestiame. La granella d orzo è impiegata nell alimentazione del bestiame, nella preparazione del malto (per birra o altro), come surrogato del caffé. Il malto è costituito da granella di orzo parzialmente germinata. La successiva lavorazione e fermentazione costituiscono i processi di fabbricazione della birra. La granella di orzo è impiegata per la produzione di farine da usare per la panificazione, oppure, opportunamente trattata, come ingrediente per piatti a base di cereali e per dolciumi. Le cariossidi, una volta tostate, macinate e liofilizzate sono impiegate nella produzione di bevande (orzo solubile o per moka). Sottofamiglia Panicoideae La caratteristica botanica comune alle specie di questa sottofamiglia è che le spighe presentano spighette formate da 1 fiore (uniflore) con glume caduche. Di grande interesse alimentare si ricordano il riso e la canna da zucchero. Oryza sativa (Riso) Il riso è una delle principali risorse alimentari dell'uomo. Oltre la metà della popolazione mondiale, consuma il riso come alimento base. Il frutto è una cariosside sempre vestita dalle glumette (che costituisce il «risone»). Nel corso della lavorazione si procede a staccare le glumette e via via anche parte del pericarpo della cariosside ottenendo prodotti sempre più raffinati e privi di fibre. Il riso raffinato, oleato, brillato si usa nell'alimentazione umana; quello sbramato (liberato delle glumette) trova impiego nella fabbricazione della birra. In epoche recenti si sono ideati dei sistemi speciali di lavorazione che migliorano le caratteristiche organolettiche e il valore alimentare del riso e lo rendono più resistente alla cottura («parboiling»). 36

37 Saccharum officinarum (canna da zucchero) È una specie di grande interesse alimentare per la produzione dello zucchero di canna. Ogni pianta presenta oltre al fusto principale e diversi altri fusti. Per l'ottenimento dello zucchero di canna i fusti della pianta si ripuliscono dalle foglie si spremono. Dalla spremitura si ottiene un liquido che si lascia bollire fino a raddensarsi. Il prodotto così ottenuto si lavora ancora per raffinarlo ed ottenere i noti granuli di zucchero. Sottofamiglia Pooideae Avena sativa (Avena) L'avena è una specie molto diffusa sia allo stato spontaneo che in coltivazione specializzata. Le cariossidi di avena sono destinate all'alimentazione umana o animale mentre le piante, ancora verdi, possono essere immagazzinate nei silos e utilizzate come foraggio. Nell'industria alimentare l'avena si utilizza in preparati per minestre o zuppe. Inoltre, l'avena si impiega in distilleria per la produzione del whisky. 37