Innovacereali Qualità e valorizzazione del prodotto: Caratterizzazione nutraceutica

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Bernarda Deluca
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1 Innovacereali Qualità e valorizzazione del prodotto: Caratterizzazione nutraceutica Dott. Roberto Berni-Dott.ssa Chiara Piccini Dipartimento di Scienze della Vita-Università di Siena

2 Parametri standard di commercializzazione Quantità e qualità di proteine (13%). Zuccheri: Amido (60-68%). Umidità (12-13%). Valore aggiunto Valutazione dei fitocomponenti Antiossidanti: Polifenoli Flavonoidi

Molecole segnale Molecole di difesa Molecole che

3 Fitocomponeti: metaboliti secondari nella piante e antiossidanti nella dieta Protezione dagli UV Molecole segnale Molecole di difesa Molecole che riparano i danni Azione anti-radicali liberi nella dieta

LA NUTRACEUTICA Il termine Nutraceutica nasce dalla fusione dei termini «Nutrizione» e «Farmaceutica» ed è quella scienza che si interessa allo studio dell azione

4 LA NUTRACEUTICA Il termine Nutraceutica nasce dalla fusione dei termini «Nutrizione» e «Farmaceutica» ed è quella scienza che si interessa allo studio dell azione benefica e curativa degli alimenti. Quindi per nutraceutico si intende quel prodotto alimentare che per le sue proprietà può essere collocato al confine tra alimento e farmaco.

La composizione chimica del grano è influenzata da numerosi fattori: la specie di appartenenza, il terreno e il clima, i

5 Genotype, location, and year influence antioxidant activity, carotenoid content, phenolic content, and composition in specialty potatoes. (Reddivari at al.,2007). La composizione chimica del grano è influenzata da numerosi fattori: la specie di appartenenza, il terreno e il clima, i trattamenti a cui la pianta è stata sottoposta, lo stato di conservazione. Genotipo Influence of different types of fertilisers on the major antioxidant components. (Toor et al.,2006) Tecnica agronomica

6 Obiettivi del progetto Costituire campi sperimentali dove poter testare i fattori che influenzano l espressione dei fitocomponeti benefici nelle piante Ricerca della varietà che possieda i migliori parametri standard. Sperimentazione di tecniche innovative nel contesto geografico e ambientale del progetto che consentano di migliorare le performance quali-quantitativa della filiera del grano duro e tenero. Valorizzazione del prodotto in termini di contenuti nutrizionali e nutraceutici

7 Vallini (grano duro) Serusi (grano duro) Guerri (grano duro) Guerri (grano tenero) Arrigucci (grano duro) Sardone (grano duro) Arrigucci (grano duro e tenero)

8 Schema dei campi sperimentali Analisi del suolo Parametro unità di misura ph 8.1 azoto totale N g/kg 1.4 fosforo assimilabile P2O5 mg/kg 10 potassio scambiabile K2O mg/kg 187 calcio scambiabile Ca mg/kg 4068 magnesio scambiabile Mg mg/kg 83 ferro assimilabile Fe mg/kg 16 sostanza organica % 2.08 C/N 8.6 calcare totale % 6.7 calcare attivo % 2.9 C.S.C. meq/100g 21.5 Argilla % 29.6 Limo % 42.7 Sabbia % 27.7

Monitoraggio Densità di crescita per metro quadrato CULTIVAR CAMPIONE Densità Media Marco Aurelio 1 19 15 14 21 17.

9 Monitoraggio Densità di crescita per metro quadrato CULTIVAR CAMPIONE Densità Media Marco Aurelio Monastir Antalis Don Matteo Claudio Capacità fotosintetica

10 Caratterizzazione Merceologica Stabilisce attraverso opportuni parametri di riferimento i criteri di commerciabilità del grano duro NIR ANN Proteine Umidità INFRATEC FOSS Bilancia Elettronica Peso specifico Farinografo e Alveografo

11 Caratterizzazione Nutraceutica Studio degli alimenti con lo scopo di analizzarne i principi attivi al fine di ricavarne prodotti utili per la salute umana Concentrazione di polifenoli Concentrazione di flavonoidi Concentrazione di antiossidanti

12 Concentrazione di Antiossidanti METODO COLORIMETRICO FRAP Determinazione del potere antiossidante Aggiunta del reattivo TPTZ PH acido Fe 3+ a Intensa colorazione blu Fe 2+ riduzione a Misurazione del campione a 593 nm λ

13 Concentrazione di Polifenoli METODO COLORIMETRICO DI FOLIN-CIOCALTEU Determinazione dei polifenoli totali Aggiunta del reattivo ossidante FC Colorazione blu del campione Misurazione del campione a 765 nm λ

14 Concentrazione di Flavonoidi METODO COLORIMETRICO DEL CLORURO D ALLUMINIO Determinazione dei flavonoidi totali Aggiunta di AlCl3 e CH 3 CO 2 K Colorazione gialla del campione Misurazione del campione a 415 nm λ

15 Risultati Confronto varietale: 8 campioni / 2 campi sperimentali Monteroni D'Arbia Antiossidanti d.s Polifenoli d.s Flavonoidi d.s Sardone andrea mmol/100g mg/100g mg/100g Antalis 1,74 0,06 156,68 0,74 39,93 1,61 Don Matteo 1,79 0,04 159,43 1,92 35,65 0,54 Marco Aurelio 2,05 0,03 172,23 2,34 42,79 2,23 Claudio 2,16 0,06 179,70 4,32 44,12 2,14 Monastir 1,86 0,02 162,62 2,11 38,53 2,52 Siena Antiossidanti d.s Polifenoli d.s Flavonoidi d.s Vallini Claudio mmol/100g mg/100g mg/100g Don Matteo 1,99 0,11 158,13 4,01 35,26 1,29 Furio Camillo 2,31 0,03 163,48 2,38 48,12 1,09 Ariosto 2,96 0,17 173,23 1,36 69,11 2,42 Grano duro

16 2.4 W=14,7 G=11,2 Monteroni D'Arbia W=15,4 G=11,7 W=14,9 G=11,9 W=15,0 G=11,5 W=14,9 G=11, ANTIOSSIDANTI (mmol/100g) 0 Antalis Don Matteo Marco Aurelio Claudio Monastir Siena 4 W=17,3 G=12,2 2 W=14,9 G=10,4 W=16,2 G=11,3 0 Don Matteo Furio Camillo Ariosto

17 Monteroni D Arbia Antalis Don Matteo Marco Aurelio Claudio Monastir POLIFENOLI FLAVONOIDI (mg/100g) 200 W=14,9 G=10,4 Siena W=16,2 G=11,3 W=17,3 G=12, Don Matteo Furio Camillo Ariosto

18 Trattamenti antiparassitari: 10 Campioni / 2 campi sperimentali Sovicille Antiossidanti d.s Polifenoli d.s Flavonoidi d.s Guerri Mauro mmol in 100g mg in 100g mg in 100g Testimone 1,84 0,07 151,92 1,17 34,45 0,74 Amistar-xtra+prosa 1,79 0,03 154,21 1,86 34,68 0,89 Amistar-xtra 1,78 0,04 163,48 1,39 34,17 0,51 Mirador+icarus 1,91 0,04 153,18 1,35 34,69 0,52 Mirador 1,96 0,02 152,04 1,32 34,71 0,37 Siena Antiossidanti d.s Polifenoli d.s Flavonoidi d.s Serusi Antonio mmol in 100g mg in 100g mg in 100g Testimone 1,81 0,03 193,51 1,5 28,01 1,5 Amistar-xtra 2,15 0,07 235,11 1,9 48,05 0,3 Mirador 1,96 0,12 200,41 2,1 28,31 0,4 Amistar-xtra+prosaro 2,06 0,04 210,75 2,7 36,57 0,3 Mirador+icarus 2,05 0,06 209,60 1,7 35,15 0,9 Grano duro

19 2 W=15,2 G=10,9 W=15,2 G=10,9 Sovicille W=15,1 G=11,0 W=14,8 G=10,5 W=15,2 G=10,8 ANTIOSSIDANTI Mmol/100g) Siena W=13,5 G=8,8 W=12,9 G=8,4 W=13,8 G=9,3 W=13,2 G=8,5 W=13,5 G=8,9 1

20 Sovicille W=15,2 G=10,9 W=15,2 G=10,9 W=15,1 G=11,0 W=14,8 G=10,5 W=15,2 G=10,8 POLIFENOLI FLAVONOIDI mg/100g W=13,5 G=8,8 W=12,9 G=8,4 Siena W=13,8 G=9,3 W=13,2 G=8,5 W=13,5 G=8,9

21 Concimazioni: 7 campioni / 2 campi sperimentali Arbia Antiossidanti d.s Polifenoli d.s Flavonoidi d.s Arrigucci Simone mmol in 100g mg in 100g mg in 100g Lenta cessione 1,98 0,03 158,23 2,03 34,86 0,59 Cessione veloce 1,75 0,05 149,26 2,82 30,72 0,53 Cessione normale+fogliare 1,84 0,12 155,12 1,51 33,57 0,54 Cessione lenta+fogliare 1,85 0,07 157,21 1,54 33,45 0,47 Grano duro Sovicille Antiossidanti d.s Polifenoli d.s Flavonoidi d.s Guerri Mauro mmol in 100g mg in 100g mg in 100g nitrato maggior qualità 1,84 0,07 241,92 1,17 43,45 0,74 lenta cessione 1,79 0,03 234,21 1,86 40,68 0,89 nitrato minor qualità 1,68 0,04 233,48 1,39 40,17 0,51 Grano tenero

22 3 Arbia ANTIOSSIDANTI (mmol/100g) 2 W=14,6 G=10,0 W=14,6 G=10,0 W=15,4 G=11,5 W=13,1 G=8,5 Grano duro W=13,9 G=26,5 Lenta cessione Cessione veloce Cessione normale+fogliare Sovicille W=13,5 G=26,5 Cessione lenta+fogliare W=14,6 G=26,8 Grano tenero 1.2 nitrato maggior qualità lenta cessione nitrato minor qualità

23 W=14,6 G=10,0 W=14,6 G=10,0 Asciano W=15,4 G=11,5 W=13,1 G=8,5 POLIFENOLI FLAVONOIDI mg/100g Grano duro W=13,9 G=26,5 W=13,5 G=26,5 Lenta cessione200 Cessione veloce Cessione normale+fogliare 150 Sovicille Cessione lenta+fogliare W=14,6 G=26, Grano tenero 0 nitrato maggior quantità lenta cessione nitrato minor quantità

24 Lavorazioni del terreno: 6 campioni / 2 campi sperimentali Monteroni D'Arbia Antiossidanti d.s Polifenoli d.s Flavonoidi d.s Arrigucci Andrea mmol in 100g mg in 100 g mg in 100g Semina su sodo 1,95 0,04 264,53 3,17 42,12 0,24 Minima lavorazione 1,96 0,02 270,17 3,42 48,21 0,31 Lavorazione tradizional 1,84 0,03 253,12 3,21 38,71 0,44 Grano duro Monteroni D'Arbia Antiossidanti d.s Polifenoli d.s Flavonoidi d.s Arrigucci Andrea mmol in 100g mg in 100g mg in 100g Semina su sodo 1,89 0,07 196,01 1,38 35,12 0,65 Minima lavorazione 1,99 0,11 184,98 1,23 32,41 0,78 Lavorazione tradizionale 2,15 0,07 193,06 1,49 33,96 1,12 Grano tenero

25 Monteroni D'Arbia 3 ANTIOSSIDANTI W=16,2 G=12,2 W=16,5 G=12,5 W=16,7 G=12,5 Grano duro Monteroni D'Arbia W=16,3 G=34,5 W=16,7 G=34,2 Semina su sodo Minima lavorazione Lavorazione tradizionale W=16,6 G=34,5 1 Grano tenero 0 Semina su sodo Minima lavorazione Lavorazione tradizionale

26 Monteroni D'Arbia W=16,2 G=12,2 W=16,5 G=12,5 W=16,7 G=12,5 POLIFENOLI FLAVONOIDI 150 Grano duro 100 Monteroni D Arbia W=16,3 G=34,5 W=16,7 G=34,2 W=16,7 G=12,5 0 Semina su sodo Minima lavorazione Lavorazione tradizionale 100 Grano tenero 50 0 Semina su sodo Minima lavorazione Lavorazione tradizionale

27 Conclusioni Buoni livelli di parametri standard: proteine, glutine, umidità. Alti livelli di antiossidanti, polifenoli e flavonoidi. Maggiori differenze nel contenuto di fitocomponenti a livello varietale.

28 Grazie per l attenzione

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