La cellulosa nel piatto

La cellulosa è un polimero che svolge un ruolo importante nella biochimica vegetale poichè contribuisce alla organizzazione strutturale di piante e alghe. Poiché il legame beta 1-4 tra le unità di glucosio, non viene scisso dagli enzimi che partecipano alla digestione, la cellulosa da un punto di vista nutrizionale è inserita tra i carboidrati non digeribili e appartiene alla famiglia delle fibre insolubili che esercitano diversi ruoli fisiologici a livello intestinale.

Sebbene non sia digeribile, la cellulosa ha trovato numerosi impieghi nell’industria alimentare e altrettanto è accaduto ai suoi derivati che troviamo nell’elenco degli additivi addensanti.

A chi dobbiamo l’ingresso della cellulosa in campo alimentare? Il primo ricercatore a ipotizzare un ruolo per una farina di cellulosa fu Frederick Hoelzel nel 1919. Ma solo alcuni decenni dopo si affermò l’utilizzo della cellulosa nell’industria alimentare. Come per altre scoperte fu una intuizione inaspettata. Il Prof. O A Battista – siamo negli anni 50- stava lavorando a delle fibre tessili ricavate dalla cellulosa. Nel corso di alcuni test, mentre provava diverse miscelazioni tra acqua e cellulosa, notò la formazione di una crema bianca nel frullatore che stava usando.

Il Dott. Battista nel suo laboratorio

Fu incuriosito dal risultato e continuò con altri test fino ad arrivare a brevettare il prodotto, una cellulosa in polvere che iniziò a testare come possibile ingrediente alimentare. Si dimostrò che l’ingrediente permetteva di ottenere prodotti che si masticavano senza problemi e conferivano sazietà. Nacquero i primi “cellulose cookies” impastati e cotti nella stufa del laboratorio. In seguito si arrivò al prodotto che fu chiamato Avicel

Nel 1961 nella rivista Life Magazine fu pubblicato un articolo “Food that is not food” in cui si annunciava appunto la nascita di Avicel, un ingrediente presentato come innovativo per l’industria alimentare e dei prodotti dietetici. Si intuì infatti che la cellulosa poteva essere impiegata con successo come fat-replacer permettendo di ridurre l’apporto calorico di gelati, dessert e salse. In quegli anni arrivò l’autorizzazione della Food and Drug Administration, e le vendite decollarono. Per far conoscere meglio le potenzialità del muovo ingrediente, fu coinvolta la scrittrice Myra Valdo. Myra, autrice di libri di ricette fu incaricata di pensare a nuove combinazioni in cui la cellulosa era tra gli ingredienti. Ecco Myra mentre assaggia una delle sue creazioni.

Negli anni successivi, diversi derivati della cellulosa sono stati immessi sul mercato. Nota la scarsa solubilità della cellulosa in acqua, per poter essere sfruttata industrialmente in alcune applicazioni, sono stati sintetizzati diversi derivati come la metilcellulosa (MC) e la carbossiMetilCellulosa (CMC). Altri derivati della cellulosa sono l’idrossi-propil-cellulosa e l’idrossi-propil-metil cellulosa (HPMC). L’introduzione dei sostituenti ha permesso di ottenere molecole con caratteristiche di reattività e solubilità molto diverse. Un esempio di come cambiano le proprietà di solubilità nei derivati della cellulosa rispetto alla molecola madre, è raffigurato nella immagine: cellulosa e carbossimetilcellulosa a confronto.

Ecco le sigle con cui possiamo riconoscere la presenza di cellulosa e derivati tra gli ingredienti dei prodotti alimentari:

cellulosa E460i, metil-cellulosa (E461),
Etilcellulosa (E 462),
Idrossi-propil-cellulosa (E 463),
Idrossi-propil-metilcellulosa (E 464),
Etilmetilcellulosa (E 465),
Carbossimetilcellulosa (CMC, E 466 ).

Essi trovano impieghi come additivi idrocolloidi in dessert, budini, salse, gelati, piatti pronti, insaccati,yogurth, low-fat products, prodotti gluten-free.

L’etilcellulosa è impiegata anche come stabilizzante di emulsione nei sistemi misti acqua/olio e come strato barriera per controllare la diffusione degli ingredienti, come nei preparati per la pizza.

L’idrossipropilmetilcellulosa (E464) la troviamo in alcune farine e prodotti gluten-free dove viene impiegata per migliorare ile caratteristiche organolettiche dei prodotti per celiaci.
Nel Codex Alimentarius troviamo le informazioni su tutti i tipi di prodotti in cui possono essere impiegati.

Tra i derivati della cellulosa, la metilcellulosa si è guadagnata un po’ di notorietà perché è tra gli ingredienti impiegati nella cucina molecolare. La proprietà piu’ interessante della metilcellulosa è quella di dissolversi in acqua fredda e solidificare quando viene riscaldata. Qualche ricetta da sperimentare? hot vanilla ice cream, hot mozarella sheets,caramellized yoghurt gnocchi.

Cosa si può dire sulla sicurezza d’uso dei derivati della cellulosa? Il comitato scientifico dell’alimentazione umana (SCF) ha valutato positivamente in passato una serie di cellulose modificate. Nel 1994 l’SCF ha assegnato una dose accettabile giornaliera (ADI) “non specificata” a cinque derivati della cellulosa strettamente collegati fra loro, ovvero a metilcellulosa (E461), etilcellulosa (E462), idrossipropilcellulosa (E463), idrossipropilmetilcellulosa (E464), etilmetilcellulosa (E465) e carbossimetilcellulosa (E466). Anche il Comitato congiunto di esperti FAO/OMS sugli additivi alimentari (JECFA) ha valutato le cellulose modificate assegnando un’ADI di gruppo “non specificata” ai sette derivati modificati della cellulosa tra cui l’etilcellulosa.

A proposito di idrossi propil metil cellulosa (HPMC), il composto ha ottenuto il riconoscimento di due claims dall’EFSA. Il primo riguarda un rapporto di causa ed effetto fra il consumo di HPMC e la riduzione della risposta glicemica post-prandiale. Il Gruppo di esperti scientifici ha ritenuto che, al fine di ottenere l’effetto dichiarato, dovrebbero essere consumati almeno 4 g di HPMC per pasto. La popolazione target è costituita da adulti che vogliono ridurre le proprie risposte glicemiche post-prandiali.

L’altro claim autorizzato riguarda il rapporto di causa ed effetto fra il consumo di HPMC e il mantenimento di normali concentrazioni di colesterolo nel sangue. Per ottenere l’effetto dichiarato, dovrebbero essere consumati almeno 5 g al giorno di HPMC in due o più somministrazioni.

Avete già visto prodotti con questi claims tra gli scaffali?

Qualche considerazione da un punto di vista nutrizionale.
La metilcellulosa (MC) e gli altri derivati della cellulosa non vengono digeriti, come la cellulosa. Queste caratteristiche insieme alla capacità di essere fermentate dalla flora batterica intestinale, ha permesso l’inclusione dei derivati della cellulosa nell’elenco delle fibre alimentari. Infatti in accordo con il documento “Statement of the Scientific Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies on a request from the Commission related to dietary fibre” rientrano tra le fibre le seguenti molecole:

• Carboidrati e composti analoghi, lignina e sostanze che non sono digerite dall’intestino. Tra queste: Polisaccaridi diversi dall’amido, oligosaccaridi non digeribili, cellulosa, emicellulose come arabinoxilani, arabinogalattani, xiloglucani, pectine, fruttani (inulina), gomme e mucillagini

• Composti analoghi ai carboidrati, destrine non digeribili, carboidrati di sintesi e derivati (es.polidestrosio, metilcellulosa e idrossipropilcellulosa )

Conclusione? un prodotto contenente gli addensanti come la metilcellulosa o la idrossi-propilmetilcellulosa, potrebbe sulla base della nuova definizione, essere etichettato con la dicitura “Con fibre” perchè c’è il derivato della cellulosa come ingrediente.
Che cosa penso di questa nuova definizione delle fibre l’ho già detto, per me è fuorviante.
Una alimentazione ricca di fibre significa privilegiare piatti con cereali non raffinati, legumi, ortaggi, frutta. L’uso di questi ingredienti nei prodotti può contribuire ad un falso senso di sicurezza nutrizionale. Cosa ne pensate voi?

E con questo articolo partecipo al Carnevale della Chimica: Quali molecole hanno cambiato il mondo? ospitato su Gravità zero.

Fonti:

– Cellulose

– Food that it is not food

– The Wood in Your Food

– EFSA – Parere scientifico sulla fondatezza delle indicazioni sulla salute relative all’idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) e al mantenimento della funzione intestinale normale (ID 812), alla riduzione delle risposte glicemiche post-prandiali (ID 814), al mantenimento di concentrazioni normali di colesterolo ematico (ID 815) e all’aumento della sazieta’, che porta a una riduzione dell’apporto energetico (ID 2933), ai sensi dell’articolo 13(1) del Regolamento (CE) n. 1924/2006

– I derivati della cellulosa