UNIVERSITA DEGLI STUDI DI FOGGIA BIOAGROMED CENTRO DI RICERCA INTERDIPARTIMENTALE

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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI FOGGIA BIOAGROMED CENTRO DI RICERCA INTERDIPARTIMENTALE ACCORDO DI PROGRAMMA QUADRO IN MATERIA DI RICERCA SCIENTIFICA NELLA REGIONE PUGLIA PROGETTO STRATEGICO INNOVAZIONE DI PROCESSO PER LA PRODUZIONE DI PASTE FUNZIONALI Responsabile scientifico: Dott.ssa Carmela Lamacchia Relatore: Dott.ssa Carmela Lamacchia

2 LA PASTA Nell alimentazione umana, la pasta occupa un posto di primaria importanza, grazie al buon apporto in carboidrati complessi, oltre alle sue caratteristiche organolettiche e nutrizionali: 356 kcal\100g di pasta La pasta di semola è il prodotto ottenuto dalla trafilazione, laminazione ed essiccamento di impasti preparati con semola di frumento duro ed acqua (articolo 28 delle legge n 580 del 4 luglio 1967)

3 IL FRUMENTO DURO Costituisce l unica materia prima di base per la produzione di pasta secca alimentare di ottima qualità, capace di garantire: Tenuta alla cottura Nerbo Ridotta cessione all acqua di cottura Assenza di collosità

4 CARIOSSIDE DI FRUMENTO

5 PROTEINE DELLA CARIOSSIDE DI FRUMENTO Classificazione di Osborne (1924), in base alla solubilità acqua soluzioni saline miscele acqua/alcol acidi, basi, sostanze riducenti 12% 4% 44% 40% Significato nutrizionale Valenza tecnologica: GLUTINE

6 Gliadine Glutenine Amido = Acqua Glutine

7 End-Use Quality GLIADINS + GLUTENINS

8 EVOLUZIONE DEL CONCETTO DI ALIMENTAZIONE Malattie del benessere: vita sedentaria ed alimentazione scorretta Disfunzioni metaboliche (Sindrome Metabolica, Diabete) ALIMENTI FUNZIONALI alimenti in tutto uguali a quelli convenzionali ma in grado di esercitare dei benefici fisiologici o di prevenire l insorgenza di patologie croniche

9 LA PASTA E CONSIDERATA UN VEICOLO OTTIMALE DI NUTRIENTI ED INTEGRATORI

10 OBIETTIVO PS_003 Produzione di paste funzionali aventi connotazioni salutistiche a partire da materie prime non convenzionali e mediante l utilizzo di processi di produzione innovativi.

11 DIABETE TIPO 2

12 DIABETE TIPO 2

13 RISULTATI Per la realizzazione del progetto l Unità di Ricerca BIOAGROMED ha articolato la propria attività secondo obiettivi realizzativi (OR): OR1: SCELTA E CARATTERIZZAZIONE CHIMICA, BIOCHIMICA E TECNOLOGICA DELLE MATERIE PRIME DA IMPIEGARE NELLA PRODUZIONE DI PASTE ALIMENTARI FUNZIONALI soia amaranto avena quinoa Sezione di Nutraceutica del Dipartimento di Scienze Agro-Ambientali, Chimica e Difesa Vegetale (BIOAGROMED) Sezione di Tecnologie Alimentari del Dipartimento di Scienze degli Alimenti (BIOAGROMED) Aziende di pasta alimentare Il pastaio e Tandoi

14 RISULTATI OR2: INDIVIDUAZIONE DEGLI INDICI DI QUALITA CHE DESCRIVANO IN MANIERA OGGETTIVA LE PASTE FUNZIONALI DA PRODURRE Sezione di Tecnologie Alimentari del Dipartimento di Scienze degli Alimenti Sezione di Nutraceutica del Dipartimento di Scienze Agro-Ambientali, Chimica e Difesa Vegetale (BIOAGROMED)

15 RISULTATI OR3: OTTIMIZZAZIONE DELLE CONDIZIONI DI FORMULAZIONE E DI PROCESSO PER L OTTENIMENTO DI NUOVE MATRICI COMPOSITE ADATTE ALLA PRODUZIONE DELLE PASTE NON CONVENZIONALI Sezione di Nutraceutica del Dipartimento di Scienze Agro-Ambientali, Chimica e Difesa Vegetale (BIOAGROMED) Sezione di Tecnologie Alimentari del Dipartimento di Scienze degli Alimenti (BIOAGROMED) Aziende di pasta alimentare Il pastaio e Tandoi

16 L UTILIZZO DI SFARINATI DIVERSI DAL FRUMENTO 1) INDEBOLIMENTO DELL IMPASTO 2) PERDITE DI AMIDO NELLA FASE DI COTTURA

17 I FATTORI CHE CAUSANO INDEBOLIMENTO E PEGGIORAMENTO DELLE PERFORMANCE DELLA PASTA ALLA COTTURA SONO DOVUTE: PROTEINE DIVERSE DAL GLUTINE COMPETONO PER LE MOLECOLE DI ACQUA DISTRUGGONO I COMPLESSI AMIDO PROTEINE ROMPONO I PONTI DISOLFURO

18 MATERIE PRIME UTILIZZATE E TECNOLOGIA DI PRODUZIONE Farine non convenzionali (farina di quinoa, farina di soia, farina d avena e farina di mais) impiegate per la produzione degli spaghetti funzionali: Tabella 1. Composizione paste non convenzionali PASTA FARINA AVENA (%) a FARINA QUINOA (%) a FARINA QUINOA PREGEL (%) a FARINA MAIS (%) a FARINA MAIS PREGEL (%) a FARINA SOIA (%) a ACQUA (%) b / / / / / / / / Per la produzione di paste non convenzionali è necessaria una preliminare fase di pregelatinizzazione di una parte o di tutta la farina impiegata. Il processo di lavorazione per la produzione di paste non convenzionali, quindi, differisce in parte da quello tradizionale e prevede le seguenti fasi: 1. Pre-gelatinizzazione della farina 2. Miscelazione dei diversi tipi di farine con quella pre-gelatinizzata 3. Impastamento 4. Trafilatura 5. Essiccamento

19 MATERIE PRIME UTILIZZATE E TECNOLOGIA DI PRODUZIONE Tabella 2. Composizione paste integrali PASTA FARINA SOIA (%) a SEMOLA INTEGRALE DURO (%) a SEMOLA GRANO DURO (%) a CRUSCA (%) a FARINA QUINOA (%) a ACQUA (%) b A / / B 45 / C / Il processo di lavorazione per la produzione di paste integrali, quindi, differisce in parte da quello tradizionale e prevede le seguenti fasi: 1. Miscelazione dei diversi tipi di farine 2. Impastamento 3. Trafilatura 4. Essiccamento Durante la fase di impastamento la miscela è stata trattata termicamente con iniezione di vapore per un tempo di 5min utilizzando una macchina cuocitore

20 RISULTATI OR4: VALUTAZIONE CLINICA DELLE PROPRIETA NUTRACEUTICHE DELLE PASTE PRODOTTE. STUDIO DI VERIFICA DELL INDICE GLICEMICO POTERE ANTIOSSIDANTE Unità di Endocrinologia, Prof. Mauro Cignarelli

21 RISULTATI Sono stati distinti i pazienti in due coorti: Pazienti diabetici (10 soggetti con Diabete Mellito tipo 2) e Pazienti non diabetici (10 soggetti sani, senza familiarità per diabete, normopeso e senza abitudine tabagica). I soggetti, a digiuno da almeno 12 ore, sono stati sottoposti in 3 giorni successivi e dopo un identico pasto serale a prelievi per la misurazione della glicemia e dell insulinemia a digiuno (0 minuti) e ai minuti 30', 60', 90', 120' dalla somministrazione della pasta (pasta di controllo e le paste funzionali da testare)

22 RISULTATI I parametri valutati sono stati utilizzati per selezionare la pasta con migliori proprietà funzionali da un punto di vista glico-metabolico e valutare quindi nei pazienti con diabete l effetto dell introduzione delle paste funzionali nelle comuni abitudini alimentari in sostituzione a quella di controllo sui principali parametri glico-metabolici, di disfunzione endoteliale e di stress ossidativo. NEI SOGGETTI CONTROLLO LA COMBINAZIONE C HA MOSTRATO I MIGLIORI RISULTATI METABOLICI ED ORMONALI PASTA SOIA (%) SEMOLA INTEGRALE DURO (%) SEMOLA GRANO DURO (%) CRUSCA (%) QUINOA (%) C

23 RISULTATI Confronto tra gli effetti derivanti da un pasto con pasta di controllo vs la Combinazione C Pasta di controllo Combinazione C p Indice Glicemico (IG) 0.88 ± ± Indice insulinogenico (EIR) 87.0 ± ± HOMA-IR 1.5 ± ± HOMA_B ± ± Oral Disposition Index (ODI) 1.9 ± ± Impatto Glicemico 88.6 ± ± Autofluorescenza cutanea (AF) 1.9 ± ±

24 RISULTATI Profilo glicemico con la pasta di controllo

25 RISULTATI Profilo glicemico con la combinazione C

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