Evaluation of the nutritional and functional properties during processing of edible drink in the highlands of Ecuador

Nelle alte e rarefatte terre delle Ande, dove il sole è feroce e le notti sono fredde, il mais è più di un semplice raccolto; è una linfa vitale. Per millenni, le popolazioni di queste regioni d'alta quota dell'Ecuador hanno coltivato questo cereale, adattandolo per sopravvivere a condizioni che soffocherebbero altre piante. Sebbene il mais sia conosciuto in tutto il mondo come fonte di energia, fornendo l'amido che alimenta i nostri corpi, esso racchiude anche un potenziale nascosto all'interno dei suoi chicchi. A seconda del colore del grano, la pianta contiene diversi composti naturali che possono agire come antiossidanti, aiutando a proteggere il corpo dai danni. Negli ultimi decenni, gli scienziati hanno appreso che il modo in cui lavoriamo il cibo — che lo lasciamo germogliare, lo cuociamo o lo lasciamo fermentare — può cambiare significativamente queste proprietà nutrizionali. Ciò è particolarmente vero per le bevande fermentate tradizionali, dove l'azione dei microbi trasforma gli zuccheri semplici in sapori complessi e sostanze potenzialmente benefiche. Comprendere questi cambiamenti non significa solo preservare la tradizione; significa trovare nuovi modi per migliorare la nutrizione e creare valore per gli agricoltori che coltivano queste varietà uniche.

Un team di ricercatori dall'Ecuador e dalla Corea del Sud ha intrapreso un percorso per esplorare questo potenziale, esaminando cinque tipi specifici di mais sviluppati per gli altipiani. Queste varietà, create dall'Istituto Nazionale di Ricerca Agricola dell'Ecuador, differiscono per colore e consistenza, spaziando dal bianco e giallo al viola scuro. Gli scienziati volevano vedere cosa accade alla composizione nutrizionale di questi grani mentre passano attraverso tre fasi distinte: prima come chicchi crudi, poi dopo essere stati fatti germogliare e, infine, dopo essere stati trasformati in una bevanda fermentata tradizionale nota come chicha. L'obiettivo era determinare se i processi di lavorazione aiutassero o danneggiassero i composti benefici, e quale varietà di mais potesse essere la migliore candidata per la creazione di una bevanda salutare e funzionale.

Il viaggio è iniziato in laboratorio con i grani crudi. I ricercatori hanno misurato i tratti fisici di ogni varietà, notando che i chicchi bianchi e farinosi erano i più grandi e pesanti, mentre i chicchi gialli e dolci erano i più piccoli. Hanno anche analizzato il colore dei grani utilizzando uno strumento sensibile che misura la luminosità e la tonalità. Come previsto, la varietà nero-viola era la più scura, mentre i grani gialli e bianchi erano molto più luminosi. Questa differenza di colore è significativa perché suggerisce la presenza di diversi pigmenti naturali, come i carotenoidi gialli presenti nei grani brillanti e le antocianine viola presenti in quelli scuri. Questi pigmenti sono spesso legati a benefici per la salute, agendo come antiossidanti che neutralizzano le molecole nocive nel corpo.

Successivamente, il team ha preso i grani e li ha lasciati germinare. Questo processo prevede l'immersione dei semi in acqua e la loro permanenza in un ambiente caldo finché non iniziano a crescere. Durante questa fase, i semi si "risvegliano" e iniziano a scomporre la loro energia immagazzinata per alimentare la nuova pianta. I ricercatori hanno scoperto che questo processo di germogliazione ha cambiato il panorama chimico dei grani. In quasi tutte le varietà, la quantità di zucchero è aumentata man mano che l'amido veniva scomposto in forme più semplici. Ancora più importante, la germogliazione ha innescato un aumento dei polifenoli, un ampio gruppo di composti vegetali noti per le loro proprietà antiossidanti. La capacità dei grani di combattere l'ossidazione è migliorata in modo generalizzato. Tuttavia, i risultati non sono stati uniformi; la varietà viola scuro ha registrato una leggera diminuzione del contenuto di antocianine durante la germogliazione, probabilmente perché questi composti delicati sono sensibili ai cambiamenti che avvengono all'interno del seme. Nel frattempo, una delle varietà gialle ha mostrato un marcato aumento di carotenoidi, suggerendo che il processo di germogliazione può potenziare nutrienti specifici a seconda della costituzione genetica del grano.

L'ultima fase dell'esperimento ha riguardato la trasformazione del chicco germogliato in una bevanda. I ricercatori hanno mescolato il mais macinato e germogliato con l'acqua e lo hanno lasciato fermentare per due giorni a temperatura ambiente. Questo è il metodo tradizionale per preparare la chicha, una bevanda che fa parte della dieta delle Ande da secoli. Mentre la miscela fermentava, l'ambiente cambiava rapidamente. L'acidità del liquido è aumentata e il pH è sceso, creando un ambiente in cui batteri benefici e lieviti potevano prosperare. I ricercatori hanno monitorato questi cambiamenti quotidianamente, osservando che i livelli di zucchero fluttuavano man mano che i microbi li consumavano. Quando hanno analizzato la bevanda finale, hanno scoperto che il processo di fermentazione generalmente riduceva l'attività antiossidante complessiva rispetto al grano germogliato. Ciò suggerisce che i microbi o le condizioni chimiche della fermentazione possano scomporre alcuni dei composti benefici. Tuttavia, c'è stata una nota eccezione rilevante. La varietà viola scuro, INIAP 199, ha mantenuto un livello molto alto di polifenoli anche dopo la fermentazione, distinguendosi dalle altre quattro varietà.

Lo studio non si è fermato all'analisi chimica; ha chiesto anche l'opinione delle persone riguardo alle bevande. Una giuria di quaranta persone, tra cui locali e ricercatori, ha assaggiato la chicha prodotta con ciascuna delle cinque varietà di mais. Hanno valutato le bevande in base a colore, odore, gusto e consistenza. I risultati sono stati sorprendenti. La bevanda realizzata con il mais viola scuro ha ricevuto i punteggi più alti per colore e qualità complessiva. I giudici hanno chiaramente preferito la tonalità profonda e ricca della varietà viola. Al contrario, la bevanda prodotta con la varietà di mais bianco ha ricevuto i punteggi più bassi in ogni categoria, in particolare per odore e gusto. Questa preferenza per la varietà scura si allinea con i risultati chimici, poiché il grano viola non solo appariva il più attraente, ma conteneva anche i livelli più elevati di composti benefici sopravvissuti al processo di fermentazione.

I ricercatori hanno concluso che la scelta della varietà di mais è critica nello sviluppo di alimenti funzionali. Sebbene la germogliazione aumenti generalmente il valore nutrizionale del grano aumentando zuccheri e antiossidanti, la successiva fase di fermentazione può alterare questi benefici. Lo studio suggerisce che non tutti i mais sono uguali in questo senso. La varietà viola scura, INIAP 199, è emersa come una vera eccellenza, offrendo una combinazione unica di alto contenuto antiossidante e forte appeal per il consumatore. Questa scoperta punta verso una strategia specifica per agricoltori e produttori di alimenti: selezionando la varietà giusta e comprendendo come essa reagisce alla lavorazione, è possibile creare prodotti tradizionali che siano al contempo deliziosi e nutrizionalmente superiori. Il lavoro evidenzia come la diversità genetica del mais negli altipiani ecuadoriani detenga un potenziale inespresso per migliorare la salute umana e sostenere le economie locali, a patto che i metodi di lavorazione siano adattati per preservare le qualità uniche di ogni singolo chicco.