Life Terpene: gli agrumi

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Gli agrumi sono alberi di origine asiatica (Cina, Birmania) e, tranne i kumquats che sono del genere Fortunella, appartengono al genere Citrus, sottofamiglia Aurantiacee, famiglia Rutacee. Botanicamente il frutto è un esperidio, cioè una bacca speciale con polpa succosa divisa in spicchi contenuti i semi, proprio degli agrumi e specie imparentate.

L’agrume è costituito dalle seguenti parti fondamentali: il flavedo (parte esterna colorata della buccia), albedo (parte bianca interna della buccia), il pericarpo che comprende le due sopra citate, e la polpa, suddivisa in spicchi e vescicole contenenti il succo, i semi, chiamata endocarpo.

Il flavedo è costituito principalmente da materiale cellulosico e contiene altri componenti quali:

a. oli essenziali:

terpeni, sesquiterpeni alifatici e derivati ossigenati
terpeni e sesquiterpeni biciclici
composti alifatici non terpenici
idrocarburi aromatici
esteri contenenti azoto

b. costituenti del residuo non volatile dell’olio essenziale:

cere paraffiniche
steroidi e triterpenoidi
acidi grassi
cumarine, psoraleni e flavoni

c. componenti accessori:

pigmenti (carotenoidi, clorofille, flavonoidi)
principi amari (limonina)
enzimi (ossido riduttori, proteolitici, acetil-esterasi, fosfatasi, enzimi pectici)

L’albedo risulta anch’esso costituito principalmente da materiale cellulosico oltre che da:

a. sostanze pectiche

pectina,
protopectina,
acido pectico,
acidi pectinici

b. componenti accessori:

principi amari (limonina)
enzimi (ossido riduttori, proteolitici, acetil-esterasi, fosfatasi, enzimi pectici)

La struttura della polpa risulta costituita da materiale cellulosico, mentre il succo contiene:

carboidrati (mono e disaccaridi)
acidi organici (acido citrico e malico)
costituenti azotati (proteine, peptidi, amminoacidi)
costituenti inorganici (ceneri)
vitamine (vitamina C)
lipidi
aromi volatili ( alcol etilico, acetone, acetaldeide, acido formico, etc..)
pigmenti (carotenoidi, clorofille, flavonoidi)

I semi sono costituiti da materiale cellulosico con presenza di:

proteine grezze
oli

La composizione del mix terpenico varia in funzione della tipologia di agrume presa in esame e del genere e specie cui appartiene.
Comunque, il mix di ciascuna tipologia risulta principalmente composto, in proporzioni diverse, da:

limonene
a - pinene
b - pinene
myrcene
linalolo
terpinene
acetato di linaile (nel bergamotto)

L’incidenza percentuale delle varie parti che costituiscono i frutti varia anch’essa in funzione della tipologia di agrume e viene riportata nella tabella seguente:

arancia limone mandarino pompelmo
buccia % 21.5 - 38.1 32.0-46.6 25.6-33.0 33.6-36.4
polpa % 61.9-78.6 53.4-67.9 67.6-73.6 63.6-67.3
succo % 23.8-51.0 21.6-27.0 32.5-38.6 30.0-33.6

La resa in succo dipende, oltre che dalla specie e varietà, dal grado di maturazione, dalle pratiche colturali, da fattori meteorologici e dal sistema di estrazione.

In base alle attuali esperienze industriali, oltre il 60% in peso degli agrumi inviati alla trasformazione industriale per la produzione di succhi viene trasformata in una miscela di residui (bucce, parte della polpa, semi) denominata pastazzo. Essi possono essere utilizzati allo stato fresco (es. per l’alimentazione animale ) o essiccati.

La polpa commestibile (endocarpo) è racchiusa in una buccia (pericarpo) piuttosto spessa e non commestibile, tranne nei kumquats.

La buccia dell’agrume è formata da due parti.

Quella periferica (flavedo) di colore arancio-giallastro, è composta di pochi strati di cellule che diventano progressivamente più grosse verso l’interno; lo strato epidermico è coperto di cera e contiene un piccolo numero di stomi, i quali, in molti casi, sono otturati quando il frutto è maturo.

A maturazione, le cellule del flavedo contengono carotenoidi (per lo più xantofille) in cromoplastidi sviluppati da cloroplasti che, in uno stadio precedente, contenevano clorofilla.

L’interno del flavedo è ricco di corpi multicellulari di una forma che va dal globoso al piriforme, i quali sono ripieni di oli essenziali specifici.

La parte interna (albedo) di colore bianco è composta di strati di cellule, in genere più grossolane e meno compatte, che, nelle vicinanze dell’endocarpo, formano un tessuto cellulare meno fitto con spazi intercellulari di sagoma irregolare. L’albedo contiene la maggior parte del reticolo vascolare che fornisce al frutto acqua e nutrimento.

L’endocarpo è suddiviso in segmenti a disposizione radiale (spicchi), ciascuno originato da una foglia embrionica; ogni spicchio è coperto da una membrana che racchiude una quantità di grosse vescicole multicellulari a forma di clava, che sono collegate con una membrana mediante un picciolo.

Non si nota alcuna connessione vascolare con le vescicole e si ritiene che queste assorbano acqua e nutrimento per diffusione attraverso i tessuti del picciolo. Lungo lo spigolo di ciascun spicchio, prossimo all’asse centrale del frutto, si possono vedere tracce degli ovuli ed occasionalmente uno o più semi. L’asse del frutto contiene inoltre fasce vascolari disposte radialmente che si riuniscono agli elementi vascolari della buccia ad entrambi i poli.

Le migliori varietà di arancia da tavola hanno una polpa di consistenza tale che le vescicole di succo sembrano dissolversi in bocca lasciando pochi residui membranosi. Inoltre, la buccia è facilmente staccabile dalla polpa. Una buona varierà da succo deve avere caratteristiche alquanto opposte: membrana resistente che non si toglie con facilità e che difficilmente si stacca dalle altre,; forti pareti cellulari sono da preferire nei procedimenti di conservazione, poiché difficilmente possono passare nel succo.

Specie e varietà

Per quanto diversi specialisti abbiano proposto un numero maggiore di specie (Tanaka, 159, Hodgson 36, Swingle, 16), ne saranno trattate solo 8 suddivise in due gruppi:

Specie di colore giallo: Citrus lemon (L.), Burm. F., il limone; C. medica (L.), il cedro; C. aurantifolia, Swing, la limetta; C. grandis (L.) osbeck, il pomelo (shaddock); C. paradisi, Macf. il pompelmo (grapefruit);

Specie di colore arancione: C: aurantium (L.), l’arancio amaro; C. sinensis (L.) Osbeck, ‘arancio dolce; C. reticulata Blanco, il madarino.

Limone. Questo è il più importante frutto acidulo sia per il consumo diretto sia per la lavorazione industriale. Per quanto l’albero sia molto sensibile al gelo, può essere coltivato in aree marginali poiché l’acidità e la succosità vengono raggiunte anche se la stagione della maturazione è relativamente fresca.Certe varietà (Eureka, cosmopolita, Femminello e Monachello, in Italia) sono molte volte rifiorenti e quindi sono importanti per equilibrare la produzione in stagioni diverse.Altre varietà (Lisbona, cosmopolita, Bernia, Spagna; Interdonato, Italia) sono in gran parte invernali con tutti gli altri agrumi. L’acidità dei limoni è tr il 5 e il 7% (per lo più acido citrico).

Cedro. Non è commestibile, tuttavia la spessa buccia è utilizzata nella preparazione dei canditi. Il frutto viene usato dagli ebrei nei riti della festa dei tabernacoli.

Limetta. Coltivata principalmente nelle zone tropicali e subtropicali, a causa della sua sensibilità al freddo. Le vere limette sono frutti di piccole dimensioni (limetta messicana o delle Indie occ.), coltivati principalmente in Messico, India ed Egitto. I frutti delle varietà ibride sono più grossi e gli alberi soffrono meno il freddo (Persiano o Thaiti, Bearss senza semi). La limetta è molto acida (7-85 di acido) e viene usata nella preparazione di succhi.

Pomelo. E’ coltivato per scopi commerciali soltanto in Tailandia e nelle aree circostanti. Di nessuna applicazione commerciale nell’industria tranne che nella preparazione di marmellata casalinga.

Pompelmo. Questa specie relativamente nuova è diventata di grande importanza sia nell’industria trasformatrice sia per il consumo come frutto fresco. Nel primo caso viene utilizzato nella produzione di succhi e nella conservazione degli spicchi in scatola. La varietà principale, coltivata in tutto il mondo, il Marsh, si presta molto ai suddetti scopi grazie al favore universalmente riscosso, alle rese elevate, al sapore gradevole (blandamente amarognolo), ed alla mancanza di semi. Nel Texas e nella Florida si coltivano le varietà rosate (Thompson e Redblush), destinate principalmente al mercato del fresco, poiché i carotenoidi rosa presentano problemi nella preparazione dei succhi.

Arancio amaro. (Anche arancio di Siviglia, bigarade, melangolo). Il frutto non è commestibile ed è usato principalmente nella produzione di marmellata amara; dalle foglie e dai fiori viene estratto l’olio. Dal bergamotto, ritenuto un ibrido di questa specie (chiamato anche C. bergamia Risso), si ottiene un olio essenziale. Di alto pregio che viene adoperato come base nella preparazione dell’acqua di colonia. L’olio migliore è ottenuto soltanto lungo le coste calabresi dove raggiunge il contenuto richiesto del 35-45% in esteri. Il chinotto (Citrus aurantium, varietà myrtifolia), dà frutti tondi simili a piccole arance, del peso di 40-50 g. In Italia viene coltivato in Liguria ed usato per la preparazione di caramelle e bibite.

Arancio dolce. Questo è l’agrume commestibile di maggiore importanza, Le varietà hanno in genere un duplice scopo, poiché in molti casi il frutto che non possa essere venduto fresco viene conservato. Le arance sono suddivise in: arancia comune, arancia polpa rosso scuro (sanguigno) e navel (che contiene una minuscola arancia non sviluppata al polo opposto al punto di attacco. Ossia il navel = ombelico).

Del primo gruppo ricorderemo: Salustiana, Cadenera, Comune e Bernia di Spagna, Biondo ed Ovale dell'’Italia, Hamlin e Pineapple della Florida, Pera del Brasile, Shamouti (Jaffa) di Israele, Valencia (cosmopolita). Le varietà Pineapple e Valencia sono particolarmente adatte per la conservazione.

Il secondo gruppo comprende l’arancia sanguigna, siciliana e spagnola (che contengono antocianine), la cui lavorazione presenta qualche difficoltà in quanto non è facile mantenere un soddisfacente colore del succo.

Il terzo gruppo comprende il Washington Navel e varietà affini, la cui coltura si estende a tutte le zone agrumarie perché questo è un ottimo frutto da consumare fresco ma poco adatto alla conservazione a causa del sapore amarognolo ritardato.

Mandarino. Di questo frutto esistono diverse varietà, con la scorza non molto aderente alla polpa, in genere usate fresche malgrado sopportino poco il trasporto e l’immagazzinamento. Questo frutto viene conservato in quantitativi rilevanti soltanto in Flarida e in Giappone. I mandarini giapponesi sono principalmente del tipo Satsuma (classificato anche C. unshiu Marcovitch). Nel Giappone, essi trovano una diffusa utilizzazione nella preparazione degli spicchi in scatola.

In Florida, sono conservati soprattutto i tangerini, ad es. della varietà Dancy. Il tangerino è il C. reticulata vero e proprio. Altri mandarini sono coltivati nel Bacino del Mediterraneo, e per lo più consumati freschi; questi sono della varietà e foglia lanceolata di colore biondo (classificato anche come C. deliciosa Tenore). Infine, per completare questo gruppo, bisogna far cenno agli ibridi. Gli ibridi di arancia dolce-mandarino comprendono i Clementine ed i Temple, di colore arancio cupo, entrambi di grande importanza. In Florida si coltivano gli ibridi di mandarino-pompelmo (Tangelos) In genere tuti quanti sono destinati al consumo fresco.

Fortunella spp. I Kumquats sono frutti "novità" di poca importanza commerciale. Servono nella preparazione dei canditi interi in quanto la scorza dolciastra è commestibile, a differenza di quella dei veri agrumi, ed il frutto viene quindi mangiato interamente.

Maturazione e standard di maturità

Gli agrumi vengono colti dall’albero quando sono già maturi; una volta colto, il frutto non matura ulteriormente, eccetto per un aumento di succosità (se fosse ancora secco al momento della raccolta) e per la variazione del colore (se il frutto fosse ancora verde).

A parte l’idrolisi dei disaccaridi a monosaccaridi e di conseguenza un leggero aumento di dolcezza, non si ha aumento marcato degli zuccheri in quanto il frutto acerbo non contiene riserve di amido.

Le modifiche che avvengono sull’albero durante la stagione della maturazione di un agrume commestibile sono soprattutto un aumento nella percentuale dei solubili totali (SST) ed una riduzione della percentuale di acido citrico. Per le opposte tendenze di queste componenti, il rapporto SST/acido (o Brix/acido) costituisce un parametro di maturità molto sensibile, soprattutto nelle prime fasi. Sono stati stabiliti gli standard di maturità per gli agrumi commestibili in diversi paesi. Gli standard della Florida sono tra i più precisi e diversificati secondo le specie, varietà e destinazione del frutto (al consumo come fresco o inscatolato). L’analisi del succo comune consente di stabilire se gli standard minimi sono stati raggiunti dai frutti primaticci ed inoltre di calcolare i litri di succo ed i chili di SST, ottenibili da una partita di frutta, in modo da fissare un prezzo equo per i frutti acquistabili.

I rapporti minimi SST/acido per arance e mandarini vanno da 8.5:1 a 9.5:1, per pompelmi da 6:1 a 7:1; più elevata è la percentuale di SST, più basso può essere il rapporto SST/acido. Con l’innoltrarsi della stagione, i valori aumentano in modo rilevante sino a diventare molto elevati quando il frutto è eccessivamente maturo.

Nel caso degli agrumi aciduli, il suddetto rapporto non ha molto significato, e poiché l’acidità non costituisce un problema, gli standard di maturità per limoni e limette sono stati stabiliti in rapporto alla percentuale di succo che si può ricavare (limoni 25-30%, limette 42-50%) . Si presume in genere che nei limoni la percentuale di acido citrico non diminuisca con la maturazione del frutto come avviene invece negli agrumi commestibili, ed infatti è probabile che aumenti, per quanto i dati su questo punto siano scarsi e non del tutto convincenti. Altri parametri di maturità , ad es. il rapporto acido citrico/acido malico (che nelle arance aumenta con la maturazione) oppure il rapporto Brix-arginina (sia il Brix che l’arginina aumentano nelle arance con la maturazione del frutto), sono stati proposti ma non ancora utilizzati in pratica. Nessun tentativo serio è stato fatto di correlare la maturità con l’analisi accurata dei composti aromatici volatili.

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