Semi di cartamo (Carthamus tinctorius L.)

Con il termine semi di cartamo si indicano i cariossidi maturi di Carthamus tinctorius L., raccolti dai capolini a completa maturazione e destinati in prevalenza alla produzione di olio di semi. I semi sono di forma allungata o leggermente ovale, con tegumento esterno generalmente biancastro o crema, talvolta lievemente striato, e dimensioni paragonabili a quelle dei semi di girasole ma in genere più piccoli e compatti. Dopo la raccolta, le piante vengono lasciate essiccare o sottoposte a essiccazione controllata, quindi i capolini vengono trebbiati per separare i semi, che sono poi puliti, selezionati e stoccati in condizioni idonee a limitare fenomeni di irrancidimento e sviluppo di umidità.

Dal punto di vista morfologico e agronomico, i semi di cartamo rappresentano la principale materia prima della coltura. La resa in seme dipende da densità di semina, disponibilità idrica, gestione delle infestanti, scelta varietale e condizioni climatiche durante la fioritura e la maturazione. I semi vengono conferiti all’industria in forma sfusa e possono essere destinati a spremitura meccanica o a processi di estrazione con solvente per ottenere l’olio, mentre una quota può essere utilizzata intera o macinata come componente di mangimi o, più raramente, di miscele alimentari.

La composizione dei semi di cartamo è caratterizzata da un elevato tenore di olio (frazione lipidica), con un profilo in acidi grassi che varia in funzione del tipo di cultivar. Si distinguono generalmente linee ad alto contenuto di acido linoleico (olio ad alto tenore di acidi grassi polinsaturi) e linee ad alto contenuto di acido oleico (olio con prevalenza di acidi grassi monoinsaturi). Accanto alla frazione lipidica, i semi apportano una quota significativa di proteine, fibre, carboidrati in forma di amido, minerali (ad esempio fosforo, magnesio) e costituenti minori quali tocoferoli e altri antiossidanti naturali. I tenori relativi delle diverse componenti sono influenzati da ambiente di coltivazione, grado di maturazione e condizioni di stoccaggio.

Sul piano tecnologico e d’uso, i semi di cartamo sono destinati principalmente alla produzione di olio di cartamo, impiegato come olio da condimento o come ingrediente in prodotti alimentari e in alcune applicazioni tecnico–industriali. In ambito zootecnico i semi, interi o decorticati, possono essere inseriti nelle razioni come fonte di energia e lipidi, entro i limiti previsti dai disciplinari nutrizionali. La qualità dei semi è valutata in base a parametri quali contenuto in olio, grado di pulizia, umidità residua, assenza di semi deteriorati o infestati e profilo in acidi grassi, con particolare attenzione alla stabilità ossidativa e alla conservazione dei costituenti minori di interesse tecnologico e nutrizionale.

Classificazione botanica (APG IV)

• Nome botanico: Carthamus tinctorius L.

• Nome comune: cartamo, cartamo dei tintori, “falso zafferano”

• Famiglia: Asteraceae

• Ordine: Asterales

Cladi moderni (filogenetici):

• Angiosperms

• Eudicots

• Asterids

• Dominio: Eukaryota

• Regno: Plantae

Coltivazione e condizioni di crescita

Clima

Il cartamo cresce bene in climi semi-aridi o continentali, con estati calde e secche. È in grado di tollerare periodi di siccità grazie al suo fittone profondo, ma è sensibile a piogge eccessive nel periodo di fioritura e maturazione. Le temperature ottimali nelle fasi critiche (germinazione, fioritura, riempimento dei semi) sono di giorno tra circa 20 e 30 °C, con buona luminosità.

Esposizione

Richiede pieno sole per garantire un buon sviluppo vegetativo, capolini abbondanti e un’elevata resa in semi e olio. Ombre persistenti o situazioni di scarsa luce riducono la fioritura, il numero di semi per capolino e la resa complessiva.

Terreno

Il terreno ideale deve essere:

• profondo, per permettere lo sviluppo del fittone;

• ben drenato, per evitare ristagni che compromettono radici e maturazione;

• di tessitura media o media–sabbiosa, con buona porosità;

• con pH attorno a 6,0–7,5;

• con adeguata sostanza organica, soprattutto in assenza di irrigazione costante.

Suoli superficiali, sassosi o compatti limitano sviluppo della radice e riducono la resa.

Irrigazione

Il cartamo è adattato a sistemi di coltivazione in asciutta. Tuttavia, irrigazioni di soccorso, soprattutto nella fase di emergenza, bottone-fiorale e inizio allegagione, possono aumentare significativamente la resa. È preferibile irrigare in modo moderato e profondo piuttosto che frequente e superficiale. Eccessi idrici in fioritura aumentano il rischio di marcescenze e allettamento.

Temperatura

• Per germinazione e sviluppo iniziale: temperature miti, preferibilmente 15–20 °C.

• Per fioritura e riempimento semi: 20–30 °C favoriscono resa e qualità.

• Il caldo intenso con assenza di acqua in fasi di maturazione può penalizzare resa e qualità; gelo durante la fioritura è molto dannoso.

Concimazione

Per ottenere buone produzioni i dosaggi tipici – a seconda della fertilità del terreno – sono:

• Azoto moderato: sufficiente per la crescita vegetativa, senza eccedere per non favorire vegetazione eccessiva e allettamento.

• Fosforo e potassio: utili per sviluppo radicale, fioritura e qualità del seme.

• Sostanza organica: compost o letame maturo migliorano struttura del suolo, ritenzione idrica e resilienza alla siccità.

La concimazione andrebbe calibrata su analisi del suolo e obiettivi produttivi.

Cure colturali

• Preparazione accurata del letto: terreno ben affinato, senza zolle, per facilitare emergenza uniforme e radicazione profonda.

• Semina autonoma, in asciutta o con modestissimo intervento irriguo.

• Controllo delle infestanti nelle prime fasi: sarchiature leggere o pacciamature sono efficaci.

• Scarsa sensibilità a patologie in condizioni asciutte; sensibilità aumentata in situazioni umide o con piogge frequenti durante fioritura.

Raccolta

La raccolta per la granella si esegue quando le piante sono completamente secche fino a quasi la base e i semi hanno raggiunto un’umidità intorno al 10%. I capolini devono essere ben induriti ed essiccati. In aree mediterranee ciò avviene generalmente tra luglio e agosto, alcune settimane dopo le colture cerealicole primaverili.

La mietitura viene effettuata con mietitrebbia regolata in modo da minimizzare rotture dei capolini e perdite per deiscenza in campo.

Moltiplicazione

Il cartamo si moltiplica esclusivamente per seme. Le sementi devono avere buona germinabilità e purezza. La semina viene fatta in righe distanti 30–45 cm; la densità dipende da tessitura del suolo, fertilità e varietà utilizzata. Non è prevista propagazione vegetativa, dato che la coltura è annuale da granella.

Una rotazione con cereali invernali o leguminose migliora la fertilità del suolo, riduce la pressione di malerbe e patogeni e sfrutta al meglio la natura del terreno.

Conclusione

Il cartamo è una coltura annuale adatta a condizioni semi-aride o a rotazioni con colture cerealicole primaverili. La sua rusticità, la scarsa esigenza in acqua e la capacità di prosperare su suoli profondi e ben drenati lo rendono interessante come coltura alternativa o di diversificazione. Con una gestione adeguata di semina, suolo, concimazione e raccolta può dare rese discrete di semi oleosi, utili per oli alimentari o industriali.

Valori nutrizionali indicativi per 100 g (semi di cartamo)

Energia: ~550–600 kcal
Proteine: ~14–16 g
Carboidrati totali: ~8–10 g
Fibre alimentari: ~6–8 g
Lipidi totali: ~40–42 g

• SFA (acidi grassi saturi): quota minoritaria

• MUFA (acidi grassi monoinsaturi)

• PUFA (acidi grassi polinsaturi, prevalenti nelle varietà alto linoleico)
  Minerali: calcio, ferro, magnesio, fosforo, potassio
  Vitamine: vitamina E (tocoferoli), piccole quantità di vitamine del gruppo B
  Sodio: molto basso

(L’olio di cartamo è costituito quasi esclusivamente da lipidi: ~880–900 kcal/100 g.)

Principali sostanze contenute

• Frazione lipidica

  • acidi grassi polinsaturi (PUFA) con predominanza di acido linoleico nelle varietà tradizionali

  • acidi grassi monoinsaturi (MUFA), in particolare acido oleico nelle varietà alto oleico

  • quota ridotta di acidi grassi saturi (SFA)

• Componenti minori dell’olio

  • tocoferoli (vitamina E), con ruolo antiossidante

  • fitosteroli e altre sostanze insaponificabili

• Matrice del seme

  • proteine vegetali

  • fibra alimentare

  • carboidrati strutturali

  • minerali (Ca, Mg, Fe, P, K)

Processo di produzione

• Coltivazione in pieno campo, spesso in aree asciutte con buona tolleranza alla siccità

• Raccolta delle piante mature e trebbiatura per separare i semi

• Pulizia dei semi (eliminazione di residui vegetali, polveri e impurità)

• Eventuale essiccazione per portare l’umidità a valori sicuri di stoccaggio

• Estrazione dell’olio:

  • spremitura meccanica (cold-press) per oli da consumo diretto

  • eventuale estrazione con solvente e raffinazione per usi alimentari e industriali

• Filtrazione e standardizzazione dell’olio

• Confezionamento in contenitori idonei a proteggere da luce, calore e ossigeno

Proprietà fisiche
Semi di piccole dimensioni, di colore biancastro–giallo, con elevata percentuale di olio nel nucleo interno.
L’olio di cartamo è limpido, di colore giallo chiaro, fluido a temperatura ambiente e caratterizzato da bassa viscosità.
Il punto di fusione è basso (olio liquido a temperatura ambiente), mentre il punto di fumo varia a seconda del grado di raffinazione.

Proprietà sensoriali e tecnologiche
Aroma dell’olio delicato, tendenzialmente neutro o leggermente di semi/nocciola.
Sapore mite, che non copre il gusto degli altri ingredienti.
Buona stabilità ossidativa nelle varianti alto oleico; maggiore sensibilità all’ossidazione nelle varianti alto linoleico (ricche di PUFA).
Dal punto di vista tecnologico:

• ottima spalmabilità e fluidità

• idoneo come olio da condimento a crudo

• utilizzabile in miscele di oli e in alcuni casi per frittura (soprattutto la versione alto oleico, nel rispetto delle temperature consigliate)

• buona capacità di incorporazione in emulsioni alimentari e cosmetiche

Impieghi alimentari

• Olio da condimento a crudo per insalate, verdure, piatti freddi

• Utilizzo in margarine, condimenti emulsionati e prodotti da forno

• Impiego in integratori alimentari e prodotti nutrizionali specifici

• Parte di blend di oli per modulare il profilo in acidi grassi

• Possibile uso nei prodotti “better-for-you” per sostituire quote di grassi saturi con grassi insaturi

Nutrizione e salute
L’olio di cartamo è una fonte concentrata di energia e acidi grassi insaturi.
La presenza di PUFA (soprattutto acido linoleico) e di MUFA, quando sostituiscono parte dei SFA nella dieta, rientra in un profilo lipidico più favorevole rispetto a diete ricche in grassi saturi.
L’olio contiene vitamina E e fitosteroli che contribuiscono al profilo nutrizionale complessivo.
Come per tutti gli oli, è importante un consumo moderato, inserito in un quadro alimentare bilanciato, considerando l’apporto di grassi da tutte le fonti.

Nota porzione
Per uso alimentare, una porzione tipica di olio di cartamo come condimento varia da 5 a 10 g (1–2 cucchiai da tè) per persona, in funzione del fabbisogno energetico e del contesto dietetico complessivo.

Allergeni e intolleranze
Il cartamo non è incluso tra gli allergeni principali obbligatori in etichetta.
Sono tuttavia possibili, seppur rare, reazioni di ipersensibilità individuale.
Nei prodotti compositi (margarine, condimenti industriali, integratori) gli allergeni più rilevanti derivano di solito da altri ingredienti (latte, soia, glutine, ecc.) presenti nella formulazione.

Conservazione e shelf-life
Semi

• conservare in luogo fresco, asciutto, al riparo da parassiti e umidità

• umidità eccessiva favoriscono sviluppo microbico e irrancidimento dei lipidi

Olio

• mantenere in contenitori ben chiusi, preferibilmente scuri, lontano da luce, calore e ossigeno

• una volta aperto, è preferibile consumarlo entro alcuni mesi per evitare ossidazione (odore e sapore di rancido)

• temperature elevate accelerano l’ossidazione dei PUFA, in particolare nelle varietà alto linoleico

Sicurezza e regolatorio
L’olio di cartamo è un ingrediente alimentare regolamentato nell’ambito delle norme generali su oli e grassi vegetali.
La filiera deve rispettare buone pratiche agricole e di lavorazione, con sistemi di autocontrollo basati su HACCP.
I controlli riguardano:

• purezza e autenticità dell’olio

• parametri chimico–fisici (acidità, perossidi, indice di anisidina, ecc.)

• contaminanti (residui di fitofarmaci, metalli pesanti, contaminanti ambientali)

• conformità alla normativa su etichettatura e composizione degli oli destinati all’alimentazione umana.

Etichettatura
Per un olio di cartamo destinato al consumo alimentare l’etichetta deve riportare:

• denominazione del prodotto (ad es. “olio di semi di cartamo”)

• elenco degli ingredienti (se parte di una miscela di oli)

• quantità netta, lotto, termine minimo di conservazione

• condizioni di conservazione raccomandate

• origine, quando richiesta o oggetto di dichiarazione volontaria

• valori nutrizionali per 100 g (e per porzione, ove previsto)

• evidenziazione di eventuali allergeni provenienti da altri ingredienti nel caso di prodotti composti.

Troubleshooting
Olio rancido o odore anomalo

• cause: esposizione prolungata a luce, calore, ossigeno

• azioni correttive: migliorare packaging (bottiglie scure, chiusura ermetica), abbassare la temperatura di stoccaggio, ridurre il tempo tra apertura e consumo

Torbidità o deposito

• cause: variazioni di temperatura, presenza di frazioni non completamente filtrate

• azioni: controllare il processo di filtrazione; un leggero deposito può essere fisiologico, ma va verificata la stabilità complessiva

Bassa resa in estrazione

• cause: semi poco maturi, umidità eccessiva o parametri di spremitura non ottimali

• azioni: ottimizzare tempi di raccolta, essiccazione e parametri tecnici di pressatura

Sostenibilità e filiera
Il cartamo è una coltura adatta a climi secchi, con buona efficienza d’uso dell’acqua rispetto ad altre colture oleaginose.
L’inserimento in rotazioni colturali può contribuire alla gestione del suolo e alla diversificazione agricola.
Una filiera tracciabile, con buone pratiche agricole, uso controllato dei fitofarmaci e attenzione alla qualità del seme, contribuisce sia alla sostenibilità ambientale sia alla sicurezza e qualità del prodotto finito.
L’ottimizzazione dei processi di estrazione e raffinazione, con riduzione degli scarti e corretto recupero dei sottoprodotti (panello proteico), migliora ulteriormente il profilo di sostenibilità.

Principali funzioni INCI (cosmesi)
In ambito cosmetico troviamo principalmente:

• Carthamus Tinctorius (Safflower) Seed Oil

Funzioni tipiche:

• olio emolliente per creme, lozioni e prodotti corpo

• componente condizionante per pelle e capelli

• fase lipidica nelle emulsioni (creme viso/corpo, prodotti mani, oli da massaggio)
  La presenza di PUFA ne fa un olio interessante per formulazioni “nutrienti”, purché si adottino accorgimenti per limitarne l’ossidazione (antiossidanti, packaging adeguato).

Conclusione

Il cartamo (Carthamus tinctorius L.) è una pianta oleaginosa di rilievo per la produzione di un olio ricco di acidi grassi insaturi, in particolare PUFA (alto linoleico) o MUFA (alto oleico) a seconda della varietà. I semi rappresentano una risorsa sia nutrizionale sia tecnologica, mentre l’olio trova impiego come condimento, ingrediente industriale e componente di integratori e cosmetici.
Una corretta gestione della coltivazione, dei processi estrattivi e delle condizioni di conservazione consente di preservare il profilo lipidico, la stabilità ossidativa e la qualità complessiva del prodotto, garantendo sicurezza, valore nutrizionale e funzionalità d’uso.

Mini-glossario
SFA – saturated fatty acids: acidi grassi saturi; un eccesso a scapito di altri tipi di grassi può risultare meno favorevole per il profilo lipidico ematico.
MUFA – monounsaturated fatty acids: acidi grassi monoinsaturi; considerati preferibili quando sostituiscono parte dei SFA nella dieta.
PUFA – polyunsaturated fatty acids: acidi grassi polinsaturi; includono, tra gli altri, omega-6 e omega-3, coinvolti in numerose funzioni fisiologiche.
HACCP – Hazard Analysis and Critical Control Points: sistema strutturato per l’analisi dei pericoli e il controllo dei punti critici nella produzione alimentare.

Studi

Secondo la  medicina tradizionale cinese, il cartamo favorisce principalmente la circolazione del sangue e rimuove la stasi del sangue (1).

Sostanze presenti (2):

• Acido oleico dal 55,12% all' 83,26%
• Acido stearico dal 2,93% al 25,09%
• Acido linoleico dal 14,09% al 19,06%

Cartamo studi

Bibliografia_____________________________________

(1) Fu PK, Pan TL, Yang CY, Jeng KC, Tang NY, Hsieh CL.  - Carthamus tinctorius L. ameliorates brain injury followed by cerebral ischemia-reperfusion in rats by antioxidative and anti-inflammatory mechanisms.  -   Iran J Basic Med Sci. 2016 Dec;19(12):1368-1375. doi: 10.22038/ijbms.2016.7925.

Abstract. Objectives: Carthamus tinctorius L. (CT) or safflower is widely used in traditional Chinese medicine. This study investigated the effects of CT extract (CTE) on ischemia-reperfusion (I/R) brain injury and elucidated the underlying mechanism. Materials and methods: The I/R model was conducted by occlusion of both common carotid arteries and right middle cerebral artery for 90 min followed by 24 hr reperfusion in Sprague-Dawley rats. CTE (0.2-0.6 g/kg) was administered intraperitoneally before and during ischemia, and during reperfusion period. The cerebral infarction area, neurological deficit scores, free radicals (lucigenin chemiluminescence counts) and pro-inflammatory cytokines expression were measured. Results: Pretreatment and treatment with CTE significantly reduced the cerebral infarction area and neurological deficits. CTE (0.4 g/kg) also reduced blood levels of free radicals and expression of tumor necrosis factor-α and interleukin-1β in the cerebral infarction area. Conclusion: The reduction in I/R cerebral infarction caused by CTE is possibly associated with its antioxidation and anti-inflammatory properties.

(2) Conte R, Gullich LM, Bilibio D, Zanella O, Bender JP, Carniel N, Priamo WL. Pressurized liquid extraction and chemical characterization of safflower oil: A comparison between methods. - Food Chem. 2016