I frumenti teneri iscritti al repertorio regionale: aspetti agronomici e caratteristiche tecnologiche delle farine

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1 I frumenti teneri iscritti al repertorio regionale: aspetti agronomici e caratteristiche tecnologiche delle farine Lisetta Ghiselli lisetta.ghiselli@unifi.it Cesa 27 maggio 2015

2 VARIETÀ ISCRITTE Varietà Andriolo Autonomia A Autonomia B Bianco nostrale Frassineto Gentil bianco Gentil rosso Gentil rosso ar. Gentil rosso mut. Inallettabile Origine Discende dal Bianco nostrale Frasineto 450 x Mentana Frasineto 450 x Mentana Non conosciuta Selezione genealogica dal Gentil rosso Non conosciuta Razza capostipite Razza capostipite Razza capostipite Ottenuta per selezione da Todaro

3 GERMOPLASMA TOSCANO DI FRUMENTO TENERO (Michahelles ) Gentil Rosso Frassineto Inallettabile S. Giovanni Villa Glori Santa Maria Mentana Virgilio Torrenova Impero I e II Impeto Fontarronco Chiana Etruria Firenze Autarchia Damiano Autonomia A e B Georgico Aquila I e II Conte Marzotto Abbondanza Chianti Stirpe Freccia Grifo Rondine Campodoro Mara M.M. Acciaio

4 Germoplasma della Toscana BIANCO NOSTRALE GENTIL BIANCO ANDRIOLO SIEVE MOTTIN RÜTTI HATIF INVERSABLE EST MOTTIN MONT CALME VERNA

5 Caratteristiche produttive e qualitative Varietà H cm Resa q/ha Peso 1000 semi g Peso Specifico kg/hl Proteine Totali % s.s. Andriolo 138,9 35,5 43,05 70,2 13,66 Autonomia A 132,1 36,8 46,22 70,78 12,43 Autonomia B 126,3 37,3 48,27 71,30 12,45 Bianco nostrale 148,0 37,1 46,60 69,93 12,97 Frassineto 133,6 37,7 47,76 71,07 13,03 Gentil bianco 141,8 39,2 43,35 69,62 12,82 Gentil rosso 137,9 34,6 41,68 70,72 14,25 Gentil rosso aristato 143,1 36,6 42,68 68,46 13,91 Gentil rosso mutico 146,3 35,7 43,02 65,60 13,93 Inallettabile 144,6 37,9 44,41 69,80 13,31

6 PROTEINE DEI CEREALI I Gruppo Proteine solubili o proteine enzimatiche (embrione e strati + esterni; ricche in aminoacidi essenziali) Albumine Globuline 20 % II Gruppo Proteine insolubili o proteine di riserva Gliadine Glutenine Glutine 80 % (endosperma; la predominanza dell una o dell altra influenza le proprietà dell impasto)

7 MISURE REOLOGICHE Alveogramma di Chopin: indice della forza della farina P = altezza W = area del diagramma L = lunghezza W (j * 10-4 ): «forza» dell impasto cioè la resistenza che l impasto oppone alla deformazione; P (mm): altezza del diagramma, rappresenta la max pressione raggiunta; è indice della «tenacità» dell impasto, caratteristica conferita dalle glutenine; L (mm): lunghezza diagramma, indica l «estensibilità» dell impasto, capacità di gonfiarsi senza rompersi, caratteristica conferita dalle gliadine; P/L: «elasticità» dell impasto (ottimale 0,4-0,7), giusto grado di equilibrio tra tenacità ed estensibilità.

8 ALVEOGRAMMI Frumento W P/L Proteine %ss Indice di caduta sec. Forza > 300 max 1 14,5 > 250 Panificabile superiore > 260 max 0,7 13,5 220 Panificabile max 0,7 11,5 220 Biscottiero < 120 max 0,4 < 10,5 240

9 QUALITÀ TECNOLOGICA Indice di caduta di Hagberg o Falling Number: parametro espresso in secondi che fornisce la velocità di fermentazione ad opera dei lieviti misura indiretta della quantità dell enzima amilasi (attività α-amilasica) presente in una sfarinato e cioè della velocità con cui l amido è degradato a zuccheri semplici che sono il nutrimento dei lieviti Il metodo prevede la rapida gelatinizzazione di una sospensione di acqua e farina in un bagno di acqua bollente e la misura del tempo (sec.) necessario allo spostamento di uno stantuffo metallico nella sospensione in funzione della velocità di liquefazione ad opera dell α-amilasi dell amido contenuto nel campione Valori bassi (< 160 ) indicano elevata quantità di α-amilasi presente nel campione (es. semi pregerminati), impasto molle e appiccicoso Valori alti (> 300 ) indicano una bassa quantità di α-amilasi presente nel campione (es. cattiva conservazione), serve aggiungere malto o farine maltate Valore ottimale (250)

10 MISURE REOLOGICHE Farinografo di Brabender Misura la «stabilità» di un impasto nel tempo e rappresenta graficamente (diagramma di sforzo o farinogramma) l evoluzione delle caratteristiche dell impasto nel tempo (20 min. o più), registrando la resistenza che questo oppone a una sollecitazione meccanica costante Fornisce inoltre la quantità di acqua necessaria per raggiungere una consistenza ottimale

11 Varietà W P/L Indice di caduta Proteine Totali % s.s. Andriolo 170 0, ,66 Autonomia A 114 0, ,43 Autonomia B 112 0, ,45 Bianco nostrale ,97 Frassineto 106 0, ,03 Gentil bianco 64 0, ,82 Gentil rosso ,25 Gentil rosso aristato ,91 Gentil rosso mutico 50 0, ,93 Inallettabile 70 0, ,31

12 ANDRIOLO Notizie storiche Vr. discendente dal Bianco nostrale. Diffusa in Toscana (area del pistoiese). Coltivata per lo più in montagna, in terreni di scarsa fertilità. Vr. rustica, resistente all allettamento, media resistenza alle ruggini. Caratteristiche morfologiche e produttive Taglia (cm) 138,9 Tipo di spiga aristata Resa (t/ha) 3,55 Caratteristiche agronomiche Densità semina (s/m 2 ) 200 Concimazione (Unità N) semina 20 copertura 70 Caratteristiche qualitative Colore della granella rosso forte Peso 1000 semi (g) 42,4 43,7 Peso ett. (kg/hl) 67,4 72,1 Proteine totali (% s.s.) 13,66 Caratteristiche tecnologiche W 170 P/L 0,46 Indice di caduta (sec.) 170

13 AUTONOMIA A Notizie storiche <<Frassineto 405>> x <<Mentana>>. (Michahelles, Frassineto 1930). Vr. rustica e precoce, resistente ai freddi, alla stretta e alle ruggini. Indicata per i terreni di collina dell Italia centrale e meridionale. Caratteristiche morfologiche e produttive Taglia (cm) 132,1 Tipo di spiga Caratteristiche agronomiche Densità semina ottimale 200 s/m 2 Concimazione (Unità N) mutica Resa (t/ha) 3,68 semina 20 copertura 70 Caratteristiche qualitative Colore della granella bianco Peso 1000 semi (g) 43,0 49,6 Peso ett. (kg/hl) 70,0 71,5 Proteine totali (% s.s.) 12,43 Caratteristiche tecnologiche W 114 P/L 0,41 Indice di caduta (sec.) 205

14 AUTONOMIA B Notizie storiche <<Frassineto 405>> x <<Mentana>>. (Michahelles, Frassineto 1930). Varietà rustica e precoce, resistente ai freddi, alla stretta e alle ruggini. Indicata per i terreni di collina dell Italia centrale e meridionale. Caratteristiche morfologiche e produttive Taglia (cm) 126,3 Tipo di spiga mutica Resa (t/ha) 3,73 Caratteristiche agronomiche Densità semina ottimale 200 s/m 2 Concimazione (Unità N) semina 20 copertura 70 Caratteristiche qualitative Colore della granella rosso chiaro Peso 1000 semi (g) 46,0 50,7 Peso ett. (kg/hl) 70,5 72,3 Proteine totali (% s.s.) 12,45 Caratteristiche tecnologiche W 112 P/L 0,42 Indice di caduta (sec.) 188

15 BIANCO NOSTRALE Notizie storiche Non è ben conosciuta l origine di questa varietà diffusa soprattutto in Toscana. Resistente all allettamento e alle ruggini. Piante di taglia elevata, spighe aristate di colore bianco. Caratteristiche morfologiche e produttive Taglia (cm) 148,0 Tipo di spiga aristata Resa (t/ha) 3,71 Caratteristiche agronomiche Densità semina (s/m 2 ) 200 Concimazione (Unità N) semina 20 copertura 70 Caratteristiche qualitative Colore della granella rosso chiaro Peso 1000 semi (g) 43,2 49,1 Peso ett. (kg/hl) 67,8 71,6 Proteine totali (% s.s.) 12,97 Caratteristiche tecnologiche W - P/L - Indice di caduta (sec.) -

16 FRASSINETO Notizie storiche Ottenuto nel 1922 a Frassineto per selezione genealogica dal Gentil Rosso. Vr. rustica, indicata per i terreni magri di bassa e alta collina. Resistente alle ruggini, buona resistenza all allettamento, precocità di maturazione. Caratteristiche morfologiche e produttive Taglia (cm) 133,6 Tipo di spiga mutica Resa (t/ha) 3,77 Caratteristiche agronomiche Densità semina ottimale 200 s/m 2 Concimazione (Unità N) semina 20 copertura 70 Caratteristiche qualitative Colore della granella rosso chiaro Peso 1000 semi (g) 46,3 48,7 Peso ett. (kg/hl) 70,6 71,6 Proteine totali (% s.s.) 13,03 Caratteristiche tecnologiche W 106 P/L 0,35 Indice di caduta (sec.) 265

17 GENTIL BIANCO Notizie storiche Non è ben conosciuta l origine di questa varietà diffusa soprattutto in Toscana. Varietà tardiva coltivata principalmente in collina. Resistente all allettamento e alle ruggini. Caratteristiche morfologiche e produttive Taglia (cm) 141,8 Tipo di spiga aristata Resa (t/ha) 3,92 Caratteristiche agronomiche Densità semina ottimale 200 s/m 2 Concimazione (Unità N) semina 20 copertura 70 Caratteristiche qualitative Colore della granella rosso chiaro Peso 1000 semi (g) 42,1 44,7 Peso ett. (kg/hl) 67,3 72,6 Proteine totali (% s.s.) 12,82 Caratteristiche tecnologiche W 64 P/L 0,35 Indice di caduta (sec.) 266

18 GENTIL ROSSO Caratteristiche morfologiche e produttive Taglia (cm) 137,9 Tipo di spiga aristata e mutica Resa (t/ha) 3,46 Caratteristiche agronomiche Densità semina (s/m 2 ) 200 Concimazione (Unità N) semina 20 copertura 70 Notizie storiche Vr. capostipite utilizzata da Michahelles nella sua attività di breeding. Originaria del centro della Toscana, a metà del 1800 si diffuse anche in Emilia. La diffusione fu legata alla sua elevata produttività, superiore alla vr «Rieti», molto coltivata in quegli anni. Originariamente mutico, sono stati poi selezionati i tipi semiaristato e aristato. Caratteristiche qualitative Colore della granella rosso forte Peso 1000 semi (g) 40,3 43,4 Peso ett. (kg/hl) 68,9 71,8 Proteine totali (% s.s.) 14,25

19 GENTIL ROSSO ARISTATO Notizie storiche Vr. originaria del centro della Toscana, a metà del 1800 si diffuse anche in Emilia. La diffusione fu legata alla sua elevata produttività, superiore alla vr «Rieti», molto coltivata in quegli anni. Caratteristiche morfologiche e produttive Taglia (cm) 143,1 Tipo di spiga aristata Resa (t/ha) 3,66 Caratteristiche agronomiche Densità semina (s/m 2 ) 200 Concimazione (Unità N) semina 20 copertura 70 Caratteristiche qualitative Colore della granella rosso chiaro Peso 1000 semi (g) 39,0 45,9 Peso ett. (kg/hl) 68,0 69,0 Proteine totali (% s.s.) 13,91 Caratteristiche tecnologiche W - P/L - Indice di caduta (sec.) -

20 GENTIL ROSSO MUTICO Notizie storiche Vr. originaria del centro della Toscana, a metà del 1800 si diffuse anche in Emilia. La diffusione fu legata alla sua elevata produttività, superiore alla vr «Rieti», molto coltivata in quegli anni. Caratteristiche morfologiche e produttive Taglia (cm) 146,3 Tipo di spiga mutica Resa (t/ha) 3,57 Caratteristiche agronomiche Densità semina (s/m 2 ) 200 Concimazione (Unità N) semina 20 copertura 70 Caratteristiche qualitative Colore della granella rosso forte Peso 1000 semi (g) 40,0 46,0 Peso ett. (kg/hl) 63,0 67,6 Proteine totali (% s.s.) 13,93 Caratteristiche tecnologiche W 50 P/L 0,30 Indice di caduta (sec.) 166

21 INALLETTABILE Notizie storiche Vr. ottenuta per selezione da Todaro. Coltivata nell Italia settentrionale e centrale, prevalentemente in pianura ma anche in collina e nella bassa montagna. Mediamente resistente all allettamento e alle ruggini. Caratteristiche morfologiche e produttive Taglia (cm) 144,6 Tipo di spiga aristata Resa (t/ha) 3,79 Caratteristiche agronomiche Densità semina (s/m 2 ) 200 Concimazione (Unità N) semina 20 copertura 70 Caratteristiche qualitative Colore della granella bianco Peso 1000 semi (g) 41,9 46,5 Peso ett. (kg/hl) 69,5 70,3 Proteine totali (% s.s.) 13,31 Caratteristiche tecnologiche W 70 P/L 0,35 Indice di caduta (sec.) 232

22 PERCHÉ SONO IMPORTANTI LE VECCHIE VARIETÀ DI FRUMENTO?

23 Equilibrato contenuto di proteine: Albumine, Globuline e Glutine (Gliadine e Glutenine) Contengono alcuni composti bioattivi Ac. fenolici Polifenoli Flavonoidi Lignani Fitosteroli Funzione di protezione della salute dell uomo Carotenoidi Fibre Solubili, insolubili Tocoferoli, tocotrienoli

24 Varietà Fibra Alimentare Solubile Fibra Alimentare Insolubile Polifenoli Totali Flavonoidi Totali Carotenoidi Totali (% Fibra Tot) (% Fibra Tot) mg/100 g μmol/g μg/100 g Andriolo 0,25 1,46 211,96 1,98 181,29 Autonomia A 0,24 0,90 159,07 1,53 185,86 Autonomia B 0,71 2,97 135,16 0,77 198,25 Bianco Nostrale 0,22 3,66 207,97 1,59 306,1 Bilancia 1,23 2,53 135,29 1,12 191,03 Bolero 0,64 3,12 158,49 1,66 271,02 Frassineto 0,45 1,41 132,92 1,32 253,43 Gentil Bianco 1,36 4,09 174,33 1,46 215,37 Gentil Rosso ar 0,15 1,42 157,04 1,28 295,95 Gentil Rosso mut 1,36 0,79 187,67 2,43 282,20 Inallettabile 1,28 2,27 163,54 1,52 274,03

25 H 3 CO HO Secoisolariciresinol MW 362 H H PRINCIPALI MOLECOLE DI LIGNANI OH OH OH H 3 CO Pinoresinol MW 358 H O H Anhydrosecoisolariciresinol H MW 344 3CO HO O H 3 CO OH Hinokinin MW 342 O O O O H 3 CO HO H 3 CO Molecole presenti solo nelle vecchie varietà!! Arctigenin Isolariciresinol Syringaresinol MW 372 MW 360 MW 418 OC H 3 O O H 3 CO HO O OH OC H 3 OH OH OH OC H 3 H 3 CO OH H OC H 3 O O OH H OC H 3 OC H 3 OH OC H 3 Dinelli et al. (2007). Electrophoresis 28,

26 Qualità funzionale: prove in vivo 20 soggetti sani [9 M; 11 F; età media: 39,5 anni (range: 21-61)] 150 g/die di pane Verna per 10 settimane (Periodo test) 10 settimane di wash-out (Periodo wash-out) 150 g/die di pane disponibile in commercio per 10 settimane (Periodo di controllo) Tempi di analisi attraverso prelievo di sangue: Inizio del periodo test (T0) Fine del periodo test (T1) Inizio del periodo di controllo (T2) Fine del periodo di controllo (T3) Sofi et al. (2010). J Med Food 13 (3), 1 6.

27 Risultati del profilo lipidico Colesterolo totale (mg/dl) p<0.05 p = n.s T0 T1 T2 T3 Periodo di prova (150 g/die di pane Verna per 10 settimane) Periodo di controllo (150 g/die di pane commerciale per 10 settimane) 160 Colesterolo cattivo LDL (mg/dl) 140 p<0.05 p = n.s T0 T1 T2 T3 Periodo di prova (150 g/die di pane Verna per 10 settimane) Periodo di controllo (150 g/die di pane commerciale per 10 settimane)

28 CONCLUSIONI Fonte di variabilità genetica; Custodi di importanti caratteristiche qualitative in particolare di molecole bioattive; Buon contenuto proteico e caratteristiche reologiche medio-basse; Germoplasma utile per programmi di miglioramento genetico per un incremento delle qualità nutrizionali e salutistiche delle farine e del pane.