Dipartimento di Scienze delle Produzioni Agroalimentare e dell Ambiente DISPAA. Stefano Benedettelli

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1 Dipartimento di Scienze delle Produzioni Agroalimentare e dell Ambiente DISPAA Stefano Benedettelli stefano.benedettelli@unifi.it Agrate, 16 marzo 2018

2 T.monococcum (2n = 14) AA Einkorn Ae.speltoides (2n = 14) BB wild T.dicoccum (2n = 28) AA BB Emmer T. tauschii (2n=14) DD wild T. durum (2n = 28) AA BB T. aestivum (2n = 28) AA BB DD Box 2. L evoluzione del genere Triticum: incroci interspecifici spontanei tra specie di graminacee diploidi, Triticum urartu (2 n = 14 AA) e l Aegilops speltoides (2 n = 14 BB). Duplicazione del corredo cromosomico e origine dei frumenti tetraploidi T. dicoccum, T. durum, T. turgidum, T. polonicum (2n = 28 AA BB). Ulteriore incrocio interspecifico e duplicazione cromosomica tra frumento tetraploide (2n =28 AA BB) e Aegilops tauschii (2 n = 14 DD) si sono originati i frumenti teneri: T. spelta, T. aestivum L. (2n = 42 AA BB DD) esaploidi.

3 COMPONENTI DEL FRUMENTO RESPONSABILI DI ALCUNE PATOLOGIE Problemi Celiachia Allergie al frumento Incidenza 0,5-2 % Componenti più reattive Componenti meno reattive α e ω gliadine, CM3 e ATI γ-gliadine, HMW e LMW gutenine 0,2-0,5 % Asma del panettiere - ATI, LTP e Serpin; α e ω gliadine γ-gliadine, perossidasi LMW ehmw Glutenine Dermatite atopica - LPT, CM3, gliadine e glutenine - Fruttani - ATI, Fruttani - Fruttani meno polimerizzati Fruttani con alta polimerizzazione Male assorbimento dei fruttani Sensibilità al frumento di tipo non celiaco Sindrome del colon irritabile % 0,55 % 11,5 14,1 % L., Kising Kucek et al., Inst. Food Technol. Doi: /

4 CAUSE CHE HANNO DETERMINATO L INCREMENTO DELLA SESIBILITÀ AL FRUMENTO Genetiche Ambientali Metodi di trasformazione

5 SELEZIONE DEL FRUMENTO NEGLI ULTIMI ANNI cm Box 3. Riduzione della taglia dei frumenti (da sinistra a destra) mediante l introduzione di geni nanizzanti determinate mediante gli incroci eseguiti da Strampelli (1900) e da Borlaugh (1960)

6 PROTEINE DEL FRUMENTO Proteine solubili Albumine + Globuline = proteine enzimatiche (embrione, aleurone; ricche in aminoacidi essenziali) 20 % proteine totali Proteine insolubili Gliadine + Glutenine = dette anche Prolamine per l alto contenuto in alcuni amminoacidi (prolina e glutamina). Esse formano il GLUTINE, una massa proteica elastica, appiccicosa e traslucida. Si tratta di proteine di riserva (endosperma); la predominanza dell una o dell altra frazione proteica influenza le proprietà dell impasto. 80 % proteine totali

7 QUALITÀ E QUANTITÀ DEL GLUTINE QUANTITÀ PROTEINE DI RISERVA (Gliadine e Glutenine) carattere ad eredità multifattoriale QUALITÀ PROTEINE DI RISERVA (Gliadine e Glutenine) il glutine è una massa proteica deformabile ma allo stesso tempo tenace che conferisce elasticità ed estensibilità agli impasti di farina

8 ALVEOGRAFO DI CHOPIN P=resistenza alla deformazione L=estensibilità; W=forza del glutine

9 CLASSIFICAZIONE DEL FRUMENTO TENERO IN BASE ALLE CARATTERISTICHE PROTEICHE Tipi di frumento Indici alveografici Proteine Indice farinografico Indice di caduta W P/L N x 5,7 s.s. Stabilità Frumento di forza max 14,5 % Frumento panificabile superiore 220 0,6 max 13,5 % Frumento panificabile 160 0,6 max 11,5 % Frumento biscottiero 115 max 0,5 max 10,5 % max Destinazioni del frumento tenero Classe Utilizzazione Frumento di Forza (FF) Prodotti ad alta lievitazione come merendine semisfoglie, brioches, panettoni, farine correttive Frumento Panificabile Superiore (FPS) Pane tipo michetta, crackers, pasticceria artigianale Frumento panificabile (FP) Pane comune,fette biscottate, pan carrè Frumento Biscottiero (FB) Biscotti, prodotti a bassa lievitazione

10 Tegumenti seminali: crusca fine cruschello tritello Aleurone: tritello farinaccio Endosperma: farina Tegumenti del frutto: crusca grossolana Box 4. Composizione della cariosside Scutello: tritello Germe

11 SISTEMI DI MOLITURA Molino a pietra Laminatoio (molino a cilindri) Box 5. Tipi di molini: Dalla molitura a pietra si ottiene farina integrale che solo successivamente, tramite l utilizzo di vagli di diversa finezza (abburattatura), possono essere eliminati la crusca e le parti più grossolane della farina, mantenendo comunque il germe. Si ottiene in questo modo un prodotto più ricco di sostanze nutrizionali e di metaboliti secondari. Nella molitura a cilindri si ottengono farine a diverso grado di raffinazione, regolabile a piacimento dall operatore, normalmente prive del germe.

12 TIPI DI FARINA Umidità max % Abburattatura % Ceneri % Proteine % (N x 5,7) min Tipo 00 14,5 50 % max. 0,55 9,0 Tipo 0 14,5 72 % max. 0,65 11,0 Tipo 1 14,5 80 % max. 0,80 12,0 Tipo 2 14,5 85 % 0,95-1,30 12,0 Integrale 14,5 100 % min. 1,30 / max ,0 Farina Box 6. Classificazione della farina: prodotto ottenuto dalla macinazione e successiva abburattatura del grano tenero preventivamente privato di sostanze estranee e impurità Le quantità sono riferite a 100 g di s.s.

13 TIPI DI LIEVITAZIONE NATURALE LIEVITO DI BIRRA: Fermentazione rapida, elevata produzione di CO2 PASTA MADRE: Digeribilità del pane; Riduzione di sostanze anti-nutrizionali; Effetto benefico sulla microflora intestinale; Apporto di sostanze che prevengono le malattie degenerative; Diminuzione della tossicità del glutine Use of Selected Sourdough Strains of Lactobacillus for Removing Gluten and Enhancing the Nutritional Properties of Gluten-Free Bread R. DI CAGNO, C. G. RIZZELLO, M. DE ANGELIS, A. CASSONE, G. GIULIANI, A. BENEDUSI, A. LIMITONE, R. F. SURICO, M. GOBBETTI Journal of Food Protection, Vol. 71, No. 7, 2008, Pages

14 HEALTHY EATING PYRAMID Harvard School of Public Health

15 COMPOSIZIONE DELLA CARIOSSIDE Frumento ricco di sostanze fitochimiche: Fibra Flavonoidi Polifenoli Tocoferoli e tocotrienoli Folati Acidi fenolici: acido ferulico Carotenoidi

16 PERCHÉ LE ANTICHE VARIETÀ? Equilibrato contenuto di proteine: Albumine, Globuline e Glutine (Gliadine e Glutenine) Ricche in metaboliti secondari Ricche in sali minerali

17 STUDIO IN VIVO Dep. of Experimental and Clinical Medicine Prof. Sofi Effetto del frumento Korasan nella dieta 22 clinically healthy subjects 8 males / 14 females Age: 50.5 (26-66) y BMI: /- 3.6 Sofi et al. Eur. J. Clin. Nutr. 2013

18 MATERIALI Sofi et al. Eur. J. Clin. Nutr. 2013

19 DISEGNO SPERIMENTALE Khorasan 8 settimane T0 Gruppo B (n=11) Controllo Gruppo A (n=11) Lavaggio T1 Controllo Khorasan 8 settimane T2 T3 Gruppo B (n=11) Gruppo A (n=11) Sofi et al. Eur. J. Clin. Nutr. 2013

20 RISULTATI P<0.01 P<0.01 P<0.05 P< % +2.3% -2.1% -2.8% -1.6% -1.4% -4.0% -7.8% Sofi et al. Eur. J. Clin. Nutr. 2013

21 RISULTATI P<0.05 P<0.05 P< % -2.9% -13.7% -23.6% -28.1% -34.6% Sofi et al. Eur. J. Clin. Nutr. 2013

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26 GRAZIE PER LA VOSTRA ATTENZIONE