I ‘superfoods’ sono davvero così super? Teach article

Tradotto da Francesca Nuzzo. Siete tentati ad acquistare i ‘superfoods’ perchè salutari, nonostante il loro costo elevato? Le seguenti attività incoraggiano gli studenti a verificare alcune affermazioni riguardanti questi cibi così di moda.

Quinoa, goji berries and chia seeds
Quinoa, bacche di goji e semi
di chia

Marco Verch/Flickr, CC BY 2.0
 

Quando pensate ad uno spuntino per pranzo o a degli ingredienti per una cena in famiglia, scegliete i ‘superfoods’? Negli ultimi anni, una pubblicità spropositata ha reso popolari cibi esotici come i semi di chia, le bacche di goji e l’ avocado. I superfood sono descritti dai media come estremamente nutrienti e con benefici per la salute – ma cosa sono esattamente i ‘superfoods’, ed  è corretto promuoverli? In effetti, manca una loro definizione chiara e questi alimenti spesso hanno prezzi elevati pur non essendoci evidenze scientifiche di loro benifici (Van den Driessche, Plat & Mensin, 2018).

Si vuole incoraggiare gli studenti a riflettere sull’idea dei superfood, poprio perchè i giovani hanno un peso significante nella scelta del cibo acquistato da tutta la famiglia.  Abbiamo ideato semplici esperimenti per permettere agli studenti di analizzare il contenuto nutrizionale dei superfood da loro selezionati, e confrontarli con le alternative convenzionali e meno costose. In tal modo, si spera di rendere gli studenti cittadini e consumatori critici  capaci di capire gli effetti degli slogan pubblicizzati dai media.

Nell’articolo, ci siamo focalizzati sul succo di goji e sui semi di chia, e si è analizzato il loro specifico contenuto nutritivo, usando metodi qualitativi e quantitativi.

Tabella 1: Lista di alcuni cibi comunemente definiti ‘superfoods’
Bacche Mirtillo
Mirtillo rosso
Bacche di Goji
Semi Semi di Chia
Semi di Canapa
Quinoa
Altri Aglio
Zenzero
Peperoncino
Polline d’api
Spirulina
Erba di grano

Le attività sono adatte a studenti di circa 16 anni, sebbene l’analisi quantitativa potrebbe richiedere una conoscenza della chimica più avanzata.

Note di Sicurezza

Per tutti gli esperimenti, gli studenti devono indossare guanti e seguire le norme di sicurezza previste per le lezioni di chimica.

Attività 1: Confronto tra il succo goji e quello di arancia

Le bacche di goji e il loro succo sono spesso associate ad un livello estremamente elevato di vitamina C. Ma il succo di goji è davvero migliore del classico bicchiere di succo d’arancia a colazione, tenendo conto che il succo di goji è più costoso? In questo esperimento, si confronta qualitativamente il contenuto di acido ascorbico (vitamina C) dei due succhi mediante il test dell’acido ascorbico.

L’attività richiede circa 10 minuti.

Occorrente

  • Succo di arancia
  • Succo di Goji
  • Due beaker (50ml)
  • Test dell’acido ascorbico (abbiamo usato le Quantofix® strips della Macherey-Nagel)

Procedimento

  1. In un due beaker diversi, versare 20ml  di succo d’arancia e di goji
  2. Prendere una strip del test dell’acido ascorbico e immergerla nel succo d’arancia per 10 secondi. Accertarsi che la strip sia totalmente coperta dal liquido.
  3. Rimuovere la strip ed attendere 30 secondi.
  4. Confrontare il colore del test effettuato con quello dello standard sulla confezione. Cosa si può concludere?
  5. Ripetere lo stesso test con il succo di goji.

 

Goji berry juice (left) and orange juice (right)
Succo di goji (sinistra) e succo d’arancia (destra)
Nadja Frerichs

 

Vitamin C test strip and scale after immersion in orange juice
Strip della Vitamina C e dello standard dopo l’immersione nel succo di arancia.
Nadja Frerichs

 

Vitamin C test strip and scale after immersion in goji berry juice
Strip della Vitamina C e dello standard dopo l’immersione nel succo di goji.
Nadja Frerichs

 

Risultati

Il test dà un’indicazione approssimativa della concentrazione di vitamina C in ogni succo. Nel succo di arancia, la strip è verde, mostrando che il succo contiene un quantitativo abbastanza elevato di vitamina C, quindi ne è una buona fonte. Il succo di Goji rende la strip di colore verde più scuro, suggerendo che il suo succo contiene più vitamina C rispetto al succo d’arancia.

Nella prossima attività, gli studenti useranno un metodo di titolazione per misurare in maniera precisa la concentrazione di vitamina C in ogni succo e la confronteranno con la dose giornaliera consigliata.

Attività 2: Analisi quantitative della vitamina C nel succo

Dall’attività 1 sappiamo che sia il succo di goji che quello d’arancia contengono vitamina C – ma quale succo è la scelta migliore per soddisfare il nostro fabbisogno giornaliero di vitamina C?

La titolazione con 2,6-Diclorofenolindofenolo sale sodico diidrato è una procedura comune per la determinazione dell’acido ascorbico. Una mole di questa soluzione reagisce con una mole di acido ascorbico, e la soluzione vira inizialmente da blue chiaro ad incolore, e poi da incolore di nuovo a blue chiaro in corrispondenza dell’end point (quando tutto l’acido ascorbico ha reagito). Poichè l’acido ascorbico è costantemente ossidato dall’ossigeno nell’aria, si aggiunge l’acido ossalico.

Questa attività richiede 45 minuti (più ulteriori 15 minuti di preparazione per le soluzioni).

Occorrente

  • Succo d’arancia
  • Succo di Goji
  • Soluzione di acido ossalico (2% w/w)
  • 2,6-Diclorofenolindofenolo sale sodico diidrato
  • Cilindri graduati (2 da 10ml ed uno da 20ml)
  • Beaker (100ml)
  • Buretta (fissata con morsetto)
  • Imbuto
  • Agitatore magnetico con ancoretta

Procedimento

  1. Mettere nella buretta 50ml di 2,6-Diclorofenolindofenolo sale sodico diidrato.
  2. In un beaker inserire l’ancoretta magnetica e versare, con l’aiuto di un imbuto e dei cilindri graduati, 10ml di succo d’arancia, 20ml di soluzione di acido ossalico.
  3. Posizionare la fiasca e il contenitore sull’agitatore magnetico in corrispondenza dell’apertura della buretta. Azionare l’agitatore.
  4. Annotare il volume della soluzione nella buretta (V1), poi lentamente e con attenzione aprire la buretta ed iniziare a titolare.
  5. Non appena si ha un cambiamento di colore nella fiasca, fermare la titolazione ed annotare di nuovo il volume nella buretta, questo sarà V2.
  6. Ripetere la procedura per il succo di goji. Potreste aver bisogno di riempire nuovamente la buretta prima che sia raggiunto l’end point.
  7. Dopo l’esperimento, le soluzioni dovranno essere smaltite in un contenitore sigillato adatto a contenere composti organici.

 

The burette set up for the titration with orange juice
La buretta preparata per la titolazione del succo di arancia
Nadja Frerichs

 

Carrying out the titration with orange juice
Titolazione in corso del succo di arancia
Nadja Frerichs

 

Colour change at the end point of the orange juice titration
Cambiamento di colore all’end point della titolazione del succo di arancia
Nadja Frerichs

 

Calcolo

Nel calcolo, abbiamo ricavato quanta vitamina C è contenuta in 100ml di succo (abbastanza per un bicchiere piccolo).

Dai nostri esperimenti abbiamo visto che 20ml di 2,6-Diclorofenolindofenolo sale sodico diidrato sono necessari per 10ml di succo d’arancia, e 58ml sono necessari per reagire con 10ml di succo di goji. Nei calcoli successivi, abbiamo usato queste figure come esempi, ma gli studenti dovranno sostituire queste figure con quelle dei loro risultati sperimentali.

Calcoli per il succo di arancia:

Vtotale = V1 – V2 = 50 ml – 22 ml = 28 ml

Una mole di 2,6-Diclorofenolindofenolo sale sodico diidrato reagisce con una mole di acido ascorbico.

Così, 1ml di 0.001M di soluzione di 2,6-Diclorofenolindofenolo sale sodico diidrato reagisce con 0,176mg di acido ascorbico (peso molecolare relativo dell’acido ascorbico=176).

Dunque 28ml della soluzione 001M di 2,6-Diclorofenolindofenolo sale sodico diidrato reagisce con 0.176 mg x 28 di acido ascorbico

= 4.93 mg

Questo è il risultato per 10ml di succo d’arancia, quindi 100ml di succo di arancia contengono 49,3mg di vitamina C.

Calcolo per il succo di goji:

Vtotale = V1 – V2 = 70 ml – 12 ml = 58 ml

Così, 1ml di soluzione 0.001M di 2,6-Diclorofenolindofenolo sale sodico diidrato reagisce con 0,176mg di acido ascorbico.

Quindi 58 ml  di soluzione 0.001M di 2,6-Diclorofenolindofenolo sale sodico diidrato reagiscono con 0.176 mg × 58 di acido ascorbico.

= 10.21 mg

Questo è il risultato per 10ml di succo d’arancia, quindi 100ml di succo di goji contengono 102.1 mg di vitamina C.

Per un bicchiere grande (300ml) di ogni succo, la quantità di vitamina C è:

Arancia: 49.3 × 3 = 147.9 mg

Succo di Goji: 102.1 × 3 = 306.3 mg

Discussione

In Germania, un litro di succo di goji costa circa 15 euro, mentre quello di arancia lo si trova a poco meno di €1 per litro. Il fabbisogno di vitamina C è circa 75–100 mg (a seconda dell’età, peso ed altri fattori). Un bicchiere grande (300ml) di succo d’arancia apporta circa 150mg di vitamina C, che costituisce già un 30% in più del fabbisogno giornaliero. Quindi non è necessario bere il succo di goji visto anche il suo maggiore contenuto di vitamina C.

Ovviamente, si dice che il succo di goji ha altri effetti positivi, come quello antiossidante, ma ad oggi questi benefici non sono stati dimostrati sull’uomo (Kulczyński & Gramza-Michałowska, 2016).

Attività 3: Rilevare le proteine nei semi

L’esperimento mette a confronto il contenuto di proteine dei semi di lino con i semi di chia, un ‘superfood’.

Le proteine costituiscono una parte importante di una dieta bilanciata, specialmente per le persone con uno stile di vita attivo. Ci sono molti prodotti “iper-proteici” sul mercato – ad esempio i cereali da colazione arricchiti con semi di lino o i più costosi semi di chia. Ma questi prodotti contribuiscono realmente ad una dieta ricca di proteine?

Questa attività sfrutta il metodo di Biureto per verificare la presenza delle proteine. Nella reazione, il colore viola è indice della presenza di proteine, perchè gli ioni rame formano un complesso colorato con le proteine.

L’attività richiede circa 30 minuti, più altri 15 minuti per preparare le soluzioni.

Occorrente

  • Semi di chia
  • Semi di lino
  • Latte (come controllo)
  • Acqua distillate
  • Idrossido di Sodio (1 mol/l)
  • Soluzione di solfato di rame (II) (7% w/w)
  • Bilancia
  • Portaprovette e 4 provette
  • 2 pipette (5ml)
  • Pipetta a goccia
  • 2 x mortai e pestello

Procedimento

  1. Pesare 0.5g di semi di chia e di lino e macinarli separatamente con mortaio e pestello.
  2. Inserire i semi frantumati in due provette separate e aggiungere 5ml di acqua distillate in ognuna.
  3. Chiudere le provette con il tappo e agitarle bene.
  4. Versare 5ml di latte in una terza provetta e 5ml di acqua distillata in una quarta provetta.
  5. Aggiungere 10 gocce della soluzione di solfato di rame (II) in ogni provetta.
  6. In ogni provetta aggiungere 1ml di soluzione di idrossido di sodio.
  7. Agitare le provette per mescolare bene il contenuto.
  8. Annota le tue osservazioni: dovreste vedere un cambiamento di colore.
  9. Dopo l’esperimento, smaltire le soluzioni in un contenitore ermetico adatto a soluzioni contenenti metalli pesanti.

 

Test tubes with (from left) chia seeds, linseeds, milk, water
Provette (a sinistra) con semi di chia, lino, latte e acqua
Nadja Frerichs

 

Colour change after adding copper(II) sulfate solution to chia seeds (left) and linseeds (right)
Cambiamenti di colore dopo l’aggiunta della soluzione di solfato di rame (II) ai semi di chia (sinistra) e di lino (destroy)
Nadja Frerichs

 

Risultati e discussione

I risultati attesi sono nella tabella 2.

Tabella 2: Risultati attesi del metodo del Biureto con semi di chia e di lino
Contenuto delle provette Cambiamento di colore
Latte (controllo) Viola
Acqua (controllo) Blue chiaro
Semi di chia Viola
Semi di lino Viola

Il latte contiene proteine, quindi la soluzione del latte diventa viola. I semi di chia e di lino danno anche loro un colore viola, quindi entrambi dovrebbero contenere proteine. Gli studenti noteranno che il viola dei semi di chia è più intenso, a prova del fatto che questi semi contengono un quantitativo maggiore di proteine.

Le proteine migliorano la crescita dei muscoli e contribuiscono ad una dieta bilanciata, ma è veramente necessario spendere di più per i semi di chia? Il fabbisogno giornaliero consigliato di proteine per un adulto è circa around 0.8–1 g per kg di peso corporeo (Rodriguez, 2015) – che sarebbero circa 48g al giorno per una persona da 60kg. Visto le quantità, è abbastanza facile per chiunque acquisire sufficienti proteine seguendo una dieta bilanciata che prevede cibi normali ma ricchi in proteine.

I semi di chia sono ritenuti estramente salutari anche per la presenza di altri nutrienti, come gli acidi grassi insaturi. Inoltre, i media pubblicizzano che mangiare semi di chia dà un maggiore senso di sazietà, e quindi potenzialmente utili alla perdità di peso, questo perchè i semi si gonfiano a contatto con i liquidi, creando un ‘budino gelatinoso di chia’. Comunque, finora, nessuno studio ha confermato le proprietà nutritive e dimagranti dei semi di chia (Ulbricht et al., 2009; Egras et al., 2011).

Chia seeds (left) and linseeds (right) on sale in a German supermarket, showing the price difference
Semi di chia (sinistra) e semi di lino (destra) in vendita nei supermercati tedeschi, e relativa differenza di prezzo.
Nadja Frerichs

Conclusioni

Dai risultati degli esperimenti gli studenti possono concludere che, in molti casi, alternative non esotiche, meno costoe, forse da fonti locali potrebbero essere sufficienti a soddisfare il fabbisogno giornaliero dei nutrienti e seguire una dieta bilanciata. Per molti superfood, nessuno studio conferma i potenziali effetti benefici sugli uomini. Una dieta bilanciata è la chiave per acquisire abitudini alimentari corrette.

Gli esperimenti potrebbero proseguire con un dibattito in classe sugli aspetti etici e ecologici dei superfood. Ad esempio, la coltivazione intensiva di avocado causa un rilascio enorme di pesticide così come i mezzi di trasporto dal Sud Africa hanno un impatto sull’ambiente. Un aspetto sociale è che la popolarità di alcuni prodotti (ad esempio la quinoa) nei paesi sviluppati ha determinato un aumento del costo nei paesi d’origine (in questo caso soprattutto Cile e Bolivia), e la gente non può più permettersi questi alimenti di base. La discussione può spingersi fino alla domanda di una nutrizione sostenibile, e di educazione ad uno sviluppo sostenibile.

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References

Resources

  • Una panoramica esaustiva ed accessibile sui superfood della Harvard T H Chan School of Public Health può aiutare a dare il via al dibattito in classe.
  • Un articolo della Harvard Medical School suggerisce cibi meno esotici ma che forniscono alimenti per una dieta salutare e migliore.

Author(s)

Dr Nadja Frerichs è un post-doc presso il  Department of Chemistry Education, Institute for Science Education (IDN) dell’Università di Bremen, in Germania. I suoi studi riguardano i linguaggio dei media in ambito scientifico e il rinnovamento dei programmi.

Sosin Ahmad frequenta il corso di insegnamento di chimica e matematica presso l’Università di Bremen. La sua tesi verteva sulla chimica dei superfood.


Review

L’articolo e gli esperimenti forniscono ad insegnanti e studenti le competenze per analizzare e confrontare alcuni componenti essenziali in cibi differenti. Analizzare gli alimenti in laboratorio consente agli studenti di valutare da soli il loro valore nutrizionale, e di investigare se meritano di essere definiti ‘superfood’. Inoltre, gli esperimenti sono applicabili a diversi cibi, non solo i ‘superfood’.

L’articolo incoraggia gli sudenti ad integrare le informazioni nutrizionali con i dati sperimentali, ciò li aiuta a sviluppare le loro capacità di analisi e un pensiero critico.


Dr Bartolomé Pizà Mir, insegnante di scienze, Sant Vicenç de Paül, Sóller, Spain




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