UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PARMA

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PARMA DIPARTIMENTO DI SCIENZE DEGLI ALIMENTI Corso di laurea in Scienze Gastronomiche Sviluppo di filiere a base di frumenti tradizionali: coltivazione, trasformazione, commercio e alimentazione Development of traditional wheat landrances-based production chain: cultivation, transformation, trade and human nutrition Tutore Universitario: Prof. Vamerali Teofilo Tirocinante: Perobelli Beniamino Tutore Aziendale: Bocci Riccardo Anno Accademico 2011/2012 1

Sommario INTRODUZIONE... 3 1 - IL FRUMENTO... 5 1.1 - CARATTERISTICHE BOTANICHE... 5 1.2 - CARATTERITICHE MORFOLOGICHE... 5 1.3 CLASSIFICAZIONE BOTANICA... 6 1.4 COLTIVAZIONE... 9 1.5 OPERAZIONI COLTURALI... 9 1.6 MALATTIE E CONDIZIONI AVVERSE... 10 1.7 UTILIZZAZIONI... 11 1.8 PRODUZIONE E COMMERCIO... 11 2 - OBIETTIVO DELLA TESI... 13 3 COMPONENTI NUTRIZIONALI DEL FRUMENTO... 15 4 - PRESENTAZIONE DEL TIROCINIO... 22 5 - FRUMENTO TRADIZIONALE E NON ANTICO... 24 5.1 - TECNICHE DI COLTIVAZIONE... 25 5.2 STRETTA IDENTITÀ TRA TERRENO E COLTIVAZIONE... 27 5.3 LAVORAZIONE: DALLA RACCOLTA ALLA FARINA... 28 5.4 DATI ANALITICI SU COLLEZIONI DI FRUMENTO TRADIZIONALE... 30 5.4 INTERPRETAZIONE E ANALISI DEI DATI RACCOLTI... 39 5.5 RIFLESSIONI GENERALE SUI RISULTATI ANALITICI... 51 6 PRODUZIONE DEI DERIVATI DI FRUMENTO: IL PANE... 52 7 - PROBLEMATICHE PER LA PRODUZIONE DI PANE CON FRUMENTO TRADIZIONALE... 54 7.1 IMPASTAMENTO... 56 7.2 LIEVITAZIONE... 61 8 CONCLUSIONI E RIFLESSIONI SULL FILIERA A BASE... 63 DI FRUMENTO TRADIZIONALE... 63 9 - BIBLIOGRAFIA... 66 2

INTRODUZIONE La coltivazione del frumento risale ad un'età molto remota. Da alcuni ritrovamenti fossili sembra che qualche tribù dell'europa preneolitica abbia cominciato la coltivazione del frumento ed è accertato che la cerealicoltura preistorica nelle regioni dell'europa occidentale si sviluppò nella fase avanzata di transizione fra l'età paleolitica e quella neolitica (mesolitico, 10.000-8.000 a.c.). Testimonianze risalenti a circa 10.000 anni fa e reperite nella zona dei laghi svizzeri rivelano come sin da allora l'uomo avesse sviluppato la lavorazione del pane. In Palestina sono stati rinvenuti attrezzi agricoli per la mietitura, del periodo che va dall'8.000 al 3.000. a.c. (neolitico). Residui di frumenti coltivati sono stati scoperti nelle caverne neolitiche del Belgio. In Italia la coltura cerealicola nell'età neolitica è accertata dai ritrovamenti nelle palafitte lacustri attorno alle rive meridionali dei laghi alpini e nel basso piano padano. Si può quindi affermare che il frumento è stato ed è tuttora un alemento fortemente caratterizzante e fondamentale per l uomo occidentale e mediterraneo poiché attorno ad esso sono nate le prime culture; si pensi al codice di Hamurabi, una delle prime legislazioni scritte al mondo, dove viene citato il pane e il frumento. Col passare dei secoli e l evolversi della civiltà il frumento ha assunto un valore politico, sociale, territoriale e soprattutto economico. Al giorno d oggi il frumento è quotato in borsa e con 681.1 milioni di tonnellate di produzione annua di cui 138,7 milioni solo dall Europa (Grain Market Report 2009) è una delle produzioni agricole più rilevanti al mondo; l Italia ha una produzione annua intorno ai 6,5 milioni di tonnellate e si trova al diciottesimo posto a livello globale. Con una tale produzione e tale coinvolgimento di forza umana è facile intuire il peso e la complessità della catena produttiva del frumento quante variabili entrino in gioco (leggi nazionali e sovranazionali, condizioni climatiche, domanda e offerta, prezzo variabile di tutti i prodotti necessari alla coltivazione) e di quante 3

possibili ripercussioni possa avere nella società moderna. L importanza del frumento è poco sentita e poco pubblicizzata soprattutto nei confronti del consumatore odierno poco consapevole e poco ricettivo, per questo il mondo della cerealicoltura e in particolare del frumento è sempre di più monodirezionale sia dal punto di vista delle varietà coltivate che dal punto di vista della provenienza ma anche dal punto di vista delle proprietà nutrizionali e tecnologiche; esistono di fatto pochissime varietà reperibili e facilmente commercializzabili e pochissimi i produttori di sementi a livello nazionale, europeo e internazionale. Quindi ci si trova di fronte ad un mercato vastissimo con un enorme eterogeneità di territori di produzione, condizioni climatiche e di tradizioni storiche e culturali con, però, poche varietà coltivate e rese sempre più simili tra loro per effetto di un pesante intervento umano e tecnologico; cosi facendo si vanno perdendo patrimoni interi di biodiversità e di tradizioni culturali e gastronomiche nonché una totale perdita di identità e di caratterizzazione del territorio che non è più il protagonista della produzione agricola ma diventa solo il mezzo con cui produrre una determinata varietà di frumento con determinate caratteristiche. In questo contesto è evidentemente necessario un cambio di direzione, l adozione di politiche agricole volte alla salvaguardia del territorio, delle varietà a rischio di estinzione e della filiera produttiva; non è questo un ritorno nostalgico al passato o alla tradizione ma un consapevole e scientifico guardare al futuro per non perdere quel patrimonio di biodiversità territoriale e varietale in nome di una sempre maggiore domanda e necessità industriale. 4

1 - IL FRUMENTO 1.1 - CARATTERISTICHE BOTANICHE Nome comune del genere Triticum (famiglia Poacee) cariossidi con diverse specie e subspecie, la cui coltivazione risale a epoca preistorica. 1.2 - CARATTERITICHE MORFOLOGICHE Al genere Triticum appartengono piante annue con radici embrionali, che si sviluppano direttamente dall embrione durante la germinazione, e radici avventizie più forti e numerose, che vengono emesse più tardi dai primi nodi dello stelo presso la superficie del suolo. Da questi nodi sono emesse anche ramificazioni (culmi secondari), in numero maggiore o minore a seconda della varietà e delle condizioni ambientali (concimazione, spazio, epoca di semina, ecc.); questo fenomeno prende il nome di accestimento. Gli internodi del culmo sono internamente vuoti. Figura 1.1: Struttura della cariosside di frumento. 5

L infiorescenza, terminale, è una spiga composta, costituita da un asse o rachide a nodi ravvicinati, su ciascuno dei quali si inserisce una spighetta pluriflora portante alla base due glume; ciascun fiore è protetto da due glumette, di cui la inferiore, più consistente, può essere munita di resta apicale. Le spighe possono essere mutiche, aristate e semiaristate a seconda che le reste siano mancanti, presenti, o presenti solo nella metà superiore della spiga. Il fiore ha un pistillo a stilo bifido con stigmi piumosi e 3 stami. Data la disposizione degli organi protettivi, la fecondazione è di norma autogama, anche se può avvenire quella incrociata. Il frutto è una cariosside (figura 1.1 ) di forma ovoidale, che contiene un piccolo embrione, posto verso una delle estremità, e abbondante albume farinoso. 1.3 CLASSIFICAZIONE BOTANICA Del genere Triticum sono state proposte diverse classificazioni; secondo una delle più seguite (Flaksberger), esso comprende 15 specie, che si raggruppano in 3 sezioni distinte in base al numero cromosomico delle cellule vegetative (o somatiche). Queste sono: Monococca con 2n = 14 (ggrani diploidi), Dicoccoidea con 2n = 28 (grani tetraploidi), e Speltoidea con 2n = 42 (ggrani esaploidi). La sezione dei Monococca ha il centro d origine, secondo N.I. Vavilov, nell Asia Minore e nella penisola Balcanica. Deriva dal selvatico Triticum boeoticume comprende una sola specie coltivata, Triticum monococcum (farro piccolo), con rachide fragile e cariossidi avvolte dalle glumette anche dopo la trebbiatura (grani vestiti), e due specie selvatiche (Triticum aegilopoides e Triticum thaoudar), con rachide della spiga che si disarticola a maturità e cariossidi vestite. La sezione dei Dicoccoidea, originaria dell Etiopia, comprende una sola specie 6

selvatica, Triticum dicoccoides (rachide che si disarticola a maturità in cariossidi vestite) e, come specie coltivate,ctriticum dicoccum (farro grande), con rachide fragile e cariossidi vestite, e un gruppo (Triticum durum, Triticum turgidum, Triticum polonicum, Triticum turanicum, Triticum persicum, Triticum pyramidale, Triticum orientale) con rachide tenace e cariossidi libere dalle glumette dopo trebbiatura (grani nudi). La sezione degli Speltoidea, il cui centro d origine è nell Asia montana sudoccidentale (Afghanistan, Panjāb ecc.), comprende solo specie coltivate, di cui una (Triticum spelta) ha spighe con rachide fragile e cariossidi vestite e le altre (Triticum vulgare o Triticum aestivum, Triticum compactum,triticum sphaerococcum) hanno spighe con rachide tenace e cariossidi nude. Secondo alcuni, Triticum aegilopoides è costituito in realtà da due specie: il monococco spontaneo europeo (Triticum boeoticum), scoperto in Grecia, e il monococco spontaneo asiatico (Triticum thaoudar), scoperto in Asia Minore. Vi è poi un frumento tetraploide con caratteristiche particolari (Triticum timopheevi) che, insieme con Triticum dicoccoides, è notevolmente refrattario agli incroci. Di Triticum monococcum, Triticum dicoccum, Triticum vulgare e Triticum compactum è stata dimostrata la presenza nell Europa centrale già dal Paleolitico; Triticum spelta è l unica specie spontanea endemica dell Europa centrale, i Romani lo conobbero appena dopo le loro invasioni in Germania. Dei grani vestiti ha qualche importanza solo Triticum dicoccum (Russia); dei nudi il più coltivato è Triticum vulgare (o T. sativum o T. aestivum, grano tenero), poi Triticum compactum (America, Etiopia), Triticum turgidum (paesi caldo-aridi della regione Mediterranea in senso lato) e Triticum durum (grano duro, in generale nelle regioni caldo-aride). Tutti i grani vestiti furono oggetto di coltivazione nei tempi antichi; oggi hanno quasi completamente perduto importanza anche come piante da foraggio: Triticum polonicum, 7

forse originario della Spagna, caratterizzato dalla lunghezza rilevante delle glume, è diffuso solo nell Africa settentrionale e le sue cariossidi hanno caratteristiche simili a quelle dei grani duri. Figura 1.2 Filogenesi dei frumenti. I grani duri (anche detti grani forti), resistenti alla siccità, si adattano bene alle regioni calde e asciutte; essi hanno cariossidi allungate, lucide, a frattura vitrea, ricche di glutine, che forniscono una farina (semola) particolarmente adatta per la fabbricazione di pasta. I frumenti teneri occupano il primo posto nella produzione frumentaria mondiale, e le sue varietà sono adatte alle regioni temperate; hanno cariossidi opache, a struttura farinosa, ricche di amido e adatte alla panificazione. I frumenti teneri cariossidi tozze e gibbose, a struttura prevalentemente farinosa, hanno scarsa diffusione, limitata per lo più ai paesi caldi. 8

1.4 COLTIVAZIONE Varietà. - Nei grani si distinguono varietà autunnali o invernali e varietà primaverili; le prime non si adattano alla semina ritardata in primavera come le seconde, le quali invece sono coltivate nelle località a inverno molto freddo. Grandissimo è il numero di varietà esistenti, e più recentemente di ibridi, nell ordine di migliaia, che rende possibile l adattamento di questa pianta alle più disparate condizioni ambientali. La diffusione delle varietà migliorate o elette è uno dei fattori principali dell incremento produttivo; in Italia la loro creazione è stata molto vasta e riuscita grazie a istituti di ricerca e studiosi (a inizio 1900 soprattutto Francesco Todaro e Nazzareno Strampelli). Si può dire che per ogni clima esistono varietà appropriate; in generale il grano preferisce le aree settentrionali e teme l eccesso di umidità invernale, le gelate primaverili e autunnali, le nebbie che favoriscono le malattie, e i rapidi innalzamenti di temperatura durante la maturazione che determinano la stretta (sud Italia). Meno esigente è nei confronti del terreno, che deve però essere relativamente fertile e permeabile. 1.5 OPERAZIONI COLTURALI Il grano è una coltura sfruttante, che nell avvicendamento deve seguire e precedere piante miglioratrici. Per conseguire alte produzioni sono necessarie concimazioni abbondanti, ma equilibrate; i concimi azotati minerali si danno alla semina e in copertura, e in quest ultimo caso è più conveniente spargerli in parte anche in inverno, perché i fenomeni di assorbimento radicale non si arrestano in tale stagione (fase di cripto vegetazione). La pratica delle nitrature invernali ripetute permette alla pianta di 9

accumulare cospicue riserve di azoto e di iniziare in condizioni molto favorevoli la ripresa primaverile senza incorrere negli inconvenienti di un accrescimento troppo ritardato e di un prolungamento del ciclo vegetativo, che si avrebbero invece con le nitrature primaverili. La semina meccanizzata viene eseguita a righe distanti in genere 15-20 cm con seminatrice universale (da frumento). Compiuta la fase della germinazione con l emergenza delle plantule terreno, inizia l accestimento, che subisce un arresto in inverno e riprende in primavera; esso è molto importante perché aumenta il numero dei culmi e quindi delle spighe, ma non deve essere molto prolungato, poiché gli ultimi culmi formati danno una produzione inconsistente o nulla e maturano leggermente in ritardo. Le cure colturali si riducono, in genere, ai trattamenti antifungini (ruggini, oidio, Septoria, Fusarium). Con lo sviluppo dei culmi in altezza si inizia la fase della levata e con la fioritura quella della maturazione. La raccolta si esegue in anticipo rispetto alla maturazione fisiologica; in generale si miete quando la cariosside si può ancora incidere con l unghia, durante il periodo della cosiddetta maturazione gialla. In tal modo si evita la perdita di cariossidi per caduta a seguito dell azione dei dispositivi delle mietitrebbie. Se l umidità chicchi della granella è elevata (>15% su base umida) è necessaria l essiccazione artificiale del prodotto. 1.6 MALATTIE E CONDIZIONI AVVERSE Dei danni provocati dalle avversità, i più importanti sono l allettamento e la stretta; delle numerose malattie crittogamiche, le più importanti sono il carbone, la carie, il mal del piede e soprattutto le ruggini. I parassiti animali, pure numerosi, possono portare i loro attacchi sia sulla pianta, sia sulla granella in magazzino; questi ultimi (Tinea 10

granella, Sitotroga cerealella, Calandra granaria) si possono combattere con l impiego di una vasta gamma di insetticidi. 1.7 UTILIZZAZIONI La pianta è coltivata per le cariossidi, destinate all alimentazione umana, mentre la paglia è utilizzata nell alimentazione del bestiame, come lettiera del bestiame, per estrarre cellulosa, per preparare carta e talvolta come combustibile. Da nessun altro cereale si può ottenere un pane paragonabile a quello di grano per valore alimentare e appetibilità, e ciò per le caratteristiche del suo glutine, al quale si avvicina soltanto quello di segale. La quantità di glutine non è strettamente determinante nel definire l attitudine di una farina alla panificazione ed è invece in stretto rapporto con la plasticità e l elasticità dell impasto, e quindi con la struttura molecolare delle proteine del glutine. 1.8 PRODUZIONE E COMMERCIO La produzione mondiale di grano è andata rapidamente aumentando dal secondo dopoguerra (quando si aggirava intorno ai 170 milioni di t annue) alla fine degli anni 1960 (330 milioni di t); nel corso degli anni 1970, poi, essa è stata ancora caratterizzata da un ritmo di crescita intenso (con un ulteriore incremento del 35%) nonostante alcune flessioni annuali dovute in parte ad andamenti stagionali avversi per i grani primaverili, ein parte a cali nei rendimenti unitari. L aumento è proseguito negli anni 80, sia pure con ritmo meno intenso (+27%) e ancora con sensibili oscillazioni nella seconda metà del decennio. Negli ultimi anni del XX sec. la produzione è stata pressoché costante, 11

con una punta minima di circa 543 milioni di t nel 1995. Il progresso complessivo è comunque legato all aumento della produttività più che all espansione delle aree coltivate. I rendimenti medi hanno raggiunto, in Europa, i 48 q per ha, con le punte massime in Irlanda e Paesi Bassi (80 e 74 q per ha, rispettivamente) e con molti altri Stati al di sopra dei 50 q per ha. L America Settentrionale, dopo la notevole intensificazione colturale dei primi anni 80 (24 q per ha), si è assestata sui 23 q, mentre l Asia è salita a 24 q per ha, con un massimo di 54 q in Arabia Saudita. Anche nell Africa settentrionale (Egitto) e meridionale (Botswana, Zambia e Zimbabwe, pur se in aree molto limitate) si superano i 40-50 q per ha. In Sudamerica, il Cile raggiunge i 34 q per ha, mentre il paese maggior produttore, l Argentina, non supera i 21 q. Cina, Unione Indiana e USA sono i maggiori produttori mondiali. Il commercio del grano regolato da accordi internazionali che necessitano di continui aggiornamenti, data l importanza del prodotto riguarda circa il 20% della produzione. Le esportazioni di Stati Uniti e Canada rappresentano da sole più di un terzo del totale, mentre il resto del prodotto è offerto da Australia, Francia, Argentina e da pochi altri Paesi. Le importazioni sono in gran parte assorbite da paesi emergenti che necessitano di aumenti cospicui dei consumi alimentari 12

2 - OBIETTIVO DELLA TESI Questa tesi si propone di analizzare gli aspetti nutrizionali, le lavorazioni, i processi produttivi e di trasformazione di alcune varietà di grani tradizionali in relazione alle varietà moderne e ai moderni sistemi produttivi. Una particolare attenzione è stata posta sull aspetto nutrizionale dei frumenti tradizionali quanto ipotizzando che questi posseggano qualità nutrizionali superiori e siano meno aggressivi nei confronti del sistema digerente umano. Un altro aspetto centrale della tesi è lo studio sulla ricostruzione di una filiera produttiva adatta a queste varietà tradizionali e finalizzata all alimentazione umana intesa come il soddisfacimento di diversi bisogni: nutrizionale, organolettico, economico, sostenibile e politicamente corretto. Perciò un altro obiettivo di questa tesi è quello di fornire un alternativa e una ipotetica linea guida per la costruzione di tale filiera, a partire dalle tecniche colturali passando per le trasformazioni e fino alla vendita e alla sensibilizzazione del consumatore. Si andrà ad analizzare i vari processi produttivi e di trasformazione considerando le differenze applicative e i diversi metodi di approccio alla materia prima come lo stoccaggio di farine molto meno conservabili in quanto ricche di acidi grassi facilmente ossidabili; si cercherà poi di studiare il consumatore e l opinione pubblica su un tema così poco sentito. Queste sono le due problematiche più importanti che spesso fermano sul nascere idee interessanti. Durante il tirocinio formativo si è avuto modo di visitare alcune aziende interessate a questo tipo di filiera per verificare che sia effettivamente possibile ed economicamente sostenibile questo tipo di produzione con degli ottimi risultati. Questo lavoro di riqualificazione della filiera produttiva ha delle positive e importanti ripercussioni: sul territorio in quanto ne permette la massima espressione dato che le varietà tradizionali con il tempo si adattano al territorio e al clima (entro un certo range climatico e di altitudine) modificando le 13

proprie qualità e composizione identificandosi con il territorio stesso; sull agricoltore in quanto diviene protagonista e non un passivo e ininfluente anello della catena produttiva, e sul turismo gastronomico in quanto come prima detto per il territorio ogni piccola realtà territoriale può vantare una produzione particolareggiata e strettamente correlata al proprio territorio. In queste pagine si cercherà quindi di analizzare un ampia gamma di settori produttivi e commerciali cercando di fornire un esauriente studio. 14

3 COMPONENTI NUTRIZIONALI DEL FRUMENTO Il frumento è un alimento molto ricco in componenti nutrizionali e comprende: proteine, carboidrati, vitamine, minerali, lipidi e composti bioattivi. Figura 3.1 Caratteristiche qualitative delle diverse porzioni della cariosside di frumento In fig 3.1 è possibile vedere le percentuali medie e l allocazione dei composti. Le proteine sono di diversi tipi e si possono classificare in molti modi, nella classificazione di Osborne in base alla solubilità troviamo: 1) Albumine: solubili in acqua 2) Globuline: solubili in soluzioni saline (NaCl) 3) Gliadine: solubili in soluzioni alcoliche (etanolo 70%) 4) Glutenine: solubili in soluzioni acide (acido acetico 0,1 N) Albumine e globuline sono delle proteine enzimatiche e si trovano nell embrione e nell aleurone sono ricche in aminoacidi essenziali. Le gliadine e glutenine sono quelle che andranno a formare il GLUTINE nella fase di impastamento; sono proteine di 15

riserva, e si trovano nell endosperma. In fig 3.2 si può vedere uno schema riassuntivo delle proteine del frumento. Figura 3.2 Classificazione delle proteine del frumento Il glutine è una lipoproteina formata dalla gliadina e dalla glutenina in presenza di acqua ed è composto per il 75-85% da proteine, per il 5-7% da lipidi, per il 5-10% da amido e solo per il 5-8% da acqua. La composizione aminoacidica delle gliadine e delle glutenine è sbilanciata e di conseguenza anche la composizione del glutine, e per questo motivo non è una proteina di alto valore nutrizionale anzi, con un valore biologico (VB) di 55-56; presenta una carenza di lisina (aminoacido essenziale) e un abbondanza di acido glutammico e prolina, entrambi non essenziali. 16

I carboidrati sono i composti quantitativamente maggiori, vanno dal 75 all 85% circa della cariosside e dell endosperma e comprendono: amido, zuccheri liberi (1,2 1,4%), cellulosa, e pentosani. L amido è un omopolisaccardide composto di un gran numero di unità di glucosio unite tra loro da legame glicosidico. È composto da due polimeri: l'amilosio (che ne costituisce circa il 20%) e l'amilopectina (circa l'80%). In entrambi i casi si tratta di polimeri del glucosio, che si differenziano l'uno dall'altro per la struttura: l amilosio ha una struttura essenzialmente lineare composta da circa 10 3 unità di glucosio unite da legami α 1,4; ha un elevata tendenza ad associarsi ed è parzialmente solubile in acqua calda. L amilolopectina invece presenta una struttura ramificata, formata da circa 10 4-10 5 unità di glucosio unite con legame α 1,4 e α 1,6 (solo 4-5% dei legami); ha una bassa attitudine all associazione ed è insolubile in acqua calda e fredda. L amido in forma nativa è difficilmente attaccabile dagli enzimi, quali α- e β-amilasi, ma se subisce il processo di gelatinizzazione diviene digeribile per questo motivo l amido in forma cristallina ha solo degli utilizzi tecnologici e non nutrizionali. La cellulosa è un β-(1,4) glucano non ramificato, ossia un polimero in cui le unità di glucosio sono legate da un legame glicosidico C. Se idrolizzata parzialmente da origine a unità di cellobiosio, il disaccaride formato da due unita di glocosio unite con legame β-(1,4), se idrolizzata completamente forma unità di D-(+)-glucosio (destrosio). L organismo umano non è in grado di idrolizzarla perché non possiede gli enzimi specifici capaci di catalizzare l'idrolisi di tale legame. Per questa ragione non è possibile digerire la cellulosa che, pertanto, transita inalterata attraverso tutto il sistema digerente ed è quindi priva di valore nutritivo. Tuttavia la sua presenza nei cibi e nella dieta è di fondamentale importanza per una corretta alimentazione; infatti la cellulosa, nell'intestino, idratandosi si rigonfia e contribuisce a dare maggior volume alle feci, 17

stimolando così i movimenti peristaltici e favorendo lo svuotamento regolare dell'intestino medesimo. Per quanto presenti in quantità molto piccole, destrine e glucosio rivestono un notevole ruolo tecnologico perché permettono l'inizio della fermentazione dell'impasto acqua-farina destinato alla preparazione del pane. I pentosani sono dei componenti minori ma hanno un importante ruolo tecnologico. Sono chiamati cosi perché sono un gruppo di zuccheri pentosi quali arabinosio e xylosio; sono dei componenti delle pareti cellulari (fanno parte delle emicellulose) e si suddividono in solubili e insolubili. Il loro ruolo più importante è assorbire acqua e contribuire alla consistenza dell impasto. Le vitamine (fig. 3.3 ) e minerali sono presenti all interno del germe di grano e sono: vitamina E, B1, B3, B5, B6, e gli elementi calcio, potassio, fosforo, zolfo, zinco, rame, ferro, magnesio, manganese. Figura 3.3 Contenuto di vitamine nella granelle di frumento e nei prodotti della molitura. La tiamina (o vitamina B 1 ) è conosciuta anche con il nome di aneurina. La vitamina B1 e il magnesio decompongono l'acido lattico, prodotto di degradazione del glicogeno. Per mancanza di vitamina B1 aumenta il contenuto di questo acido nel sangue e nei 18

tessuti, con impatti in particolare per l'attività del cervello e del cuore. Pure un'elaborazione insufficiente del glucosio si manifesta con malattie cardiache croniche. La vitamina B1 è necessaria per la sintesi dell'emoglobina nel sangue, e per la produzione di acido gamma-amminobutirrico (GABA) a partire dall'acido glutammico. La tiamina è poco immagazzinata nell'organismo, per cui la sua mancanza nella dieta dà problemi metabolici, in particolare a livello del metabolismo dei carboidrati, già pochi giorni dopo. Si rivela, in particolare, aumento plasmatico degli α-chetoacidi (acido piruvico e lattico) ed abbassamento dell'attività transchetolasica degli eritrociti (quest'ultimo parametro viene usato per valutare lo stato nutrizionale di tiamina). La niacina (o vitamina B 3 o vitamina PP, pellagra-preventing) è una vitamina di fondamentale importanza perché partecipa, tramite il suo ammide (la nicotinammide) alla sintesi del NAD e NADP fondamentali per molteplici processi fisiologici. La sua carenza comporta la comparsa della pellagra, una patologia che manifesta problemi all'apparato gastrointestinale cui poi si aggiunge una dermatite. L'acido pantotenico (vitamina B5 o vitamina W) è un componente, insieme all'atp ed alla β-mercaptoetilammina, del Coenzima A. Data la grande diffusione dell'acido pantotenico in natura, non è possibile avere un quadro chiaro degli effetti della carenza di acido pantotenico. La vitamina E comprende 8 tipi di composti: i tocotrienoli (α, β, γ e δ) e i tocoferoli (α, β, γ e δ). La vitamina ha un ruolo importante, quale fattore antiossidante, nella prevenzione dell ossidazione degli acidi grassi polinsaturi, evento chiave nello sviluppo del processo di perossidazione lipidica. Tale evento, scatenato dall azione di radicali liberi, si sviluppa attraverso delle reazioni a catena che continuano il processo. La vitamina E è in grado di bloccare questo fenomeno donando un elettrone ai radicali 19

perossilipidici, rendendoli in tal modo meno reattivi e bloccando di fatto la perossidazione lipidica. Tale reazione redox trasforma la vitamina E in un radicale α- tocoferossilico che è piuttosto stabile, grazie allo sviluppo di fenomeni di risonanza. Per quanto riguarda i minerali si ricorda che i quantitativi presenti sono minimi e la quantità effettivamente ingerita è molto ridotta però danno un valore nutrizionale aggiunto rispetto agli alimenti completamente privi di oligoelementi. Si segnala la generale carenza di calcio in quasi tutti i cereali. I lipidi presenti nella germe di frumento (2-9% circa) sono sia di tipo polare (glicolipidi e fosfolipidi) sia di tipo non polare (soprattutto trigliceridi). Una parte dei lipidi è legata all amido a formare gli amido-lipidi un altra parte si lega alle proteine della farina durante la lavorazione dell impasto ed è di fondamentale importanza nel definirne le caratteristiche reologiche. In particolare, un elevata quantità di lipidi presenti ed un alto rapporto lipidi polari / lipidi non polari sono caratteristiche correlate a buone qualità panificatorie. Il frumento è ricco di sostanze bioattive: flavonoidi, polifenoli, carotenoidi, acidi fenolici, fitosteroli e lignani. I lignani sono composti chimici il cui scheletro deriva dalla condensazione di due molecole di fenilpropano, appartengono alla classe dei fitoestrogeni, sostanze che sembrano concorrere all'abbassamento del rischio di cancro alla mammella, di malattie cardiovascolari ed anche di cancro alla prostata e di quello colon-rettale. I flavonoidi sono dei composti polifenolici, metaboliti secondari delle piante. È crescente la convinzione che alcuni flavonoidi siano particolarmente benefici perché agiscono come antiossidanti e proteggono dalle malattie cardiovascolari e da alcune 20

forme di cancro. La natura fenolica permette loro di catturare pericolosi radicali liberi come quello idrossilico e il superossido. I fitosteroli sono composti liposolubili presenti nelle piante strutturalmente simili al colesterolo da cui differiscono per la presenza di gruppi metilici ed etilici nella catena laterale. Competono nella solubilizzazione e incorporazione nelle micelle con il colesterolo sia endogeno sia alimentare; formazione a livello intestinale di composti insolubili con il colesterolo; favoriscono la riescrezione del colesterolo. I carotenoidi sono un ampio gruppo di pigmenti rossi, arancio e giallo presenti negli alimenti di natura liposolubile. Hanno la capacita di bloccare i radicali liberi, di rigenerare composti endogeni ed esogeni ad attività antiossidante (glutatione e vitamina E) e di riduzione del danno ossidativo di proteine, lipidi, membrane, DNA e lipoproteine (LDL). I composti fenolici, di cui fanno parti i polifenoli e gli acidi fenolici, comprendono un ampia gamma di composti e chimicamente sono derivati ciclici del benzene sostituiti con gruppi idrossilici. Hanno la Capacità di bloccare i radicali liberi e di evitare la formazione di radicali, di rigenerare composti ad attività antiossidante (vitamine E, C e glutatione). Riducono l aggregazione piastrinica, migliorano la funzione endoteliale e riducono i processi infiammatori portando ad una minore formazione di trombi, migliore fluidità del sangue e minor danneggiamento dei vasi per processi infiammatori. Modulano l attività di enzimi detossificanti e bloccano la proliferazione cellulare con conseguente riduzione della formazione di carcinogeni e mutageni e della formazione e crescita di tumori. 21

4 - PRESENTAZIONE DEL TIROCINIO Il tirocinio formativo previsto dal corso di studi è stato svolto presso Rete Semi Rurali in un area che comprende la provincia di Livorno e di Piombino. Rete Seni Rurali (RSR) è un associazione di secondo grado, un associazione di 11 associazioni e come da statuto, sostiene, facilita, promuove il contatto, il dialogo, lo scambio e la condivisione di informazioni e iniziative tra quanti affermano i valori della biodiversità e dell'agricoltura contadina e si oppongono a ciò che genera erosione e perdita della diversità e all'agricoltura mineraria basata sulla monocoltura intensiva e/o sulle colture geneticamente modificate. Fondata dall Associazione Rurale Italiana (ARI), l Associazione per la Solidarietà della Campagna Italiana (ASCI), Archeologia Arborea, l Associazione Italiana per l Agricoltura Biologica (AIAB), Civiltà Contadina, il Consorzio della Quarantina, il Coordinamento Toscano Produttori Biologici (CTPB) e il Centro Internazionale Crocevia (CIC) è cresciuta nel 2008 con l'adesione dell'associazione Veneta per l'agricoltura Biologica (A.Ve.Pro.Bi), di World Wide Opportunities on Organic Farms (WWOOF) e, nel 2009, con l'adesione dell'associazione Lavoratori Produttori dell'agroalimentare (ALPA). L'Associazione è senza fini di lucro e ha sede a Scandicci (FI) in via di Casignano 25. Presso l azienda è stato svolto un attività di collaborazione con le aziende del territorio per l organizzazione di eventi divulgativi pubblici per sensibilizzare l opinione pubblica, e eventi focalizzati ad alcuni segmenti produttivi per analizzare e verificare la possibilità di commercio e trasformazione di frumenti tradizionali. Presso alcune aziende agricole e realtà locali si è contribuito attivamente alla semina e alla moltiplicazione delle sementi necessarie alla semina, provenienti da una piccola banca del germoplasma gestitata da RSR e resa possibile grazie alla raccolta e catalogazione di molte varietà tradizionali di frumento, orzo, segale e avena provenienti dai soci delle 22

associazioni fondatrici di RSR. Si è instaurato un rapporto con rete contadine simili a RSR di Spagna, Francia e di alcuni paesi dell est Europa (Romania, Bulgaria e Polonia) per l organizzazione di un importante progetto europeo, LCD! -Let s Cultivate Diversity!-, che terminerà a Giugno 2013 con una manifestazione che coinvolgerà coltivatori da tutta Europa. Presso l azienda agricola Floriddia Volterra (Pisa), azienda collaboratrice da lungo tempo con RSR, è stata organizzata una giornata di approfondimento e avvicinamento alla panificazione con farine di grani tradizionali provenienti dai terreni dell azienda. Ai partecipanti è stato insegnato come lavorare farine molto deboli come quelle ottenute da grani tradizionali, poco adatte al processo di panificazione normalmente utilizzato poiché troppo invasivo per la delicata struttura del glutine che, rompendosi, rischierebbe di non trattenere più anidride carbonica al suo interno, impedendone di fatto la lievitazione. È seguito un laboratorio pratico con preparazione di pizza e pane cotti in forno a legna. L esperienza presso RSR è stata molto utile per capire la situazione attuale dell agricoltura italiana, delle sue problematiche e di come si possa invertire la tendenza agricola odierna attraverso l adozione di tecnologie avanzate ma che salvaguardano il terreno e la materia prima senza sottoporli a forti stress e ottenendo dei frumenti e delle farine ricche in componenti nutrizionali, con una minor forza ma con uno sfruttamento del terreno accettabile. 23

5 - FRUMENTO TRADIZIONALE E NON ANTICO Per varietà antica di frumento si intendono tutte quelle varietà in disuso da qualche decennio che erano utilizzate e sono state soppiantate da varietà ottenute da incroci e selezione genetica fatte per ottenere determinate caratteristiche agronomiche e tecnologiche: robustezza, inalletabilità (o almeno bassa tendenza all alletamento), alta resa per ettaro, possibilità di semina molto fitta, altezza costante delle piante per una rapida e omogenea mietitura, precocità, qualità e quantità di proteine e per la resa in farina e in semola. La dicitura grani tradizionali è una rivisitazione di grani antichi e si intendono tutte quelle varietà utilizzate e selezionate durante il XX secolo come per esempio tutte le varietà isolate da N. Strampelli. Questa distinzione di nomenclatura è fatta per diversi motivi: per prima cosa il termine antico è sinonimo di vecchio, passato, superato e quindi ha una connotazione negativa dal punto di vista del progresso e dato che l utilizzo di questi frumenti è decisamente uno sguardo verso il futuro dell agricoltura è bene fare una distinzione; in secondo luogo i cosiddetti grani antichi comprendono alcune varietà completamente in disuso mentre altre le possiamo ancora trovare in piccole realtà locali quindi è giusto distinguere quelle varietà effettivamente dismesse e non più utilizzabili per problemi di scarsa resa o di bassisima resistenza a stress biotici e abiotici da quelle che sono ancora dei validi sostituti ai grani moderni o che si prestano a una selezione in campo per migliorare le proprie caratteristiche; ultima ma non meno importante distinzione da fare è quella tra le varietà che rientrano nella nostra cultura gastronomica e culinaria dell ultimo secolo e che si può affermare appartengano alla nostra tradizione mentre quelle varietà che fanno parte della nostra storia è giusto definirle antiche. Questa distinzione era necessaria prima che venga intrapresa l analisi 24

per non incorrere in equivoci e per dare un chiaro segnale di rinnovamento verso un settore abbastanza statico e dove i cambiamenti sono lenti e faticosi. 5.1 - TECNICHE DI COLTIVAZIONE Innanzitutto è necessario precisare che per la coltivazione di frumento di varietà tradizionali è consigliabile adottare una coltivazione di tipo biologico poiché se si sta cercando di orientare la produzione e il consumo verso una maggior qualità della materia prima e verso uno sfruttamento non eccessivo del terreno, questa appare essere una scelta necessaria. In agricoltura biologica la scelta delle varietà è di notevole importanza, e non sempre quelle che soddisfano le esigenze dell agricoltura tradizionale sono in grado di ottenere produzioni soddisfacenti in biologico. È necessario che le varietà utilizzate siano produttive, con elevata rusticità, capacità di competizione con le erbe infestanti, resistenti o tolleranti alle principali fitopatie e con caratteristiche qualitative ben determinate in funzione dell utilizzo; le varietà tradizionali presentano queste caratteristiche e quindi si prestano molto bene alla coltivazione in biologico anche perché nella produzione di farine tipo 1 e 2 si ottiene una notevole qualità nutrizionale e organolettica. Per quanto riguarda la preparazione del terreno, l aratura, che non deve in ogni caso superare i 25-30 centimetri di profondità, può essere sostituita da una lavorazione superficiale del terreno, purché venga assicurata l assenza di ristagni idrici. La semina su sodo è possibile, ma presenta maggiori problematiche per il controllo delle infestanti e determina rese inferiori. La preparazione definitiva del terreno deve precedere di pochi giorni l impianto del cereale per impedire lo sviluppo di infestanti. La preparazione anticipata con interventi superficiali successivi per il controllo delle infestanti (falsa semina) è consigliabile solo nel caso in cui si sia certi di 25

poter intervenire in maniera tempestiva con la semina (terreni sciolti, organizzazione aziendale adeguata). Il quantitativo di semente è sensibilmente inferiore a quello dell agricoltura convenzionale per non comprimere troppo le piante; infatti aumentando i quantitativi non si ha nessun beneficio evidente né sulle rese né sulla presenza di malerbe. Molto più importante è che la semente impiegata sia di buona qualità, in particolare per quanto concerne germinabilità e assenza di patogeni, soprattutto per il grano duro, specie particolarmente suscettibile al mal del piede. La coltivazione in biologico permette il trattamento antiparassitario delle sementi con polvere Caffaro in soluzione acquosa (fig 5.1). Figura 5.1 Campioni di semente di grani tradizionali trattati con polvere Caffaro. Le erbe infestanti vengono controllate innanzitutto con un adeguata rotazione colturale e con l epoca di semina. Infatti semine anticipate, sia in pianura che in collina, favoriscono la nascita di graminacee e crucifere difficili da controllare successivamente. Il controllo delle malerbe con l erpice strigliatore riesce solo se le infestanti sono allo stadio cotiledonare o poco oltre. La strigliatura è comunque consigliabile all aumento delle temperature a fine inverno, anche se non sono presenti infestanti: in questo modo 26

si favorisce la ripresa dell attività dei microrganismi del terreno che degradano la sostanza organica, mettendo a disposizione delle piante gli elementi nutritivi presenti. La strigliatura può essere preceduta da una rullatura della coltura in modo da favorire il contatto delle radici con il terreno e l accestimento e quindi diminuire le possibilità che le piante vengano scalzate dal gelo invernale. Per il frumento tenero, la fertilizzazione con quantità moderate di ammendanti o concimi organici permette, in pianura, un incremento delle rese con tutte le precessioni colturali, anche se devono essere meglio definite le epoche di distribuzione in funzione della coltura precedente e delle caratteristiche del fertilizzante impiegato. In collina, invece, l influenza della fertilizzazione sulla produzione è spesso scarsa o nulla. Se viene seguita una adeguata tecnica colturale adottando ampie rotazioni e varietà poco sensibili alle principali malattie fungine, i problemi fitosanitari e la presenza di afidi sono ridotti al minimo e non si presenta quasi mai la necessità di effettuare interventi diretti. Il favino ha una buona adattabilità alle tecniche di agricoltura biologica, è una leguminosa e quindi una coltura miglioratrice, che trova una giusta collocazione nell ambito della rotazione sia in ambiente di pianura che di collina. 5.2 STRETTA IDENTITÀ TRA TERRENO E COLTIVAZIONE Coltivare una varietà di frumento tradizionale non è una pratica agricola standard ma bensì una fusione tra la composizione morfologica del terreno, le condizioni climatiche e le caratteristiche della varietà. Questo è possibile poiché queste sementi non essendo sterili permettono anno in anno di essere selezionate e migliorate grazie alla naturale capacità di adattamento delle piante; questa selezione verrà fatta in piccole parcelle 27

separate dal resto del campo e verranno seminate con le cariossidi provenienti da spighe che l agricoltore avrà appositamente selezionato all interno del campo in base alle caratteristiche da lui stabilite; si avrà quindi una stessa varietà con delle caratteristiche sia morfologiche che chimiche sensibilmente diverse per l interazione che è avvenuta con suolo e il microclima del luogo. Questo è un aspetto di fondamentale importanza perché mette in stretta relazione il terreno e quindi la località geografica specifica con la materia prima e, cosa ancora più importante, fa dell agricoltore il portare e il principale attore della selezione e del mantenimento di una linea fenotipica più o meno definita. Il suolo non è più uno strumento che va plasmato e modificato con intense e stressanti lavorazioni per permettere la crescita di una coltura che necessità di ben definiti bisogni chimici e climatici, ma diventa protagonista del processo produttivo e caratterizza la materia prima. L agricoltore così non necessità più di ingenti e costose tecniche colturali ma deve solamente apportare al terreno ciò che manca, non è un costruire da zero il substrato di crescita ma solo un leggero arricchimento per evitare una scarsa resa. Questa è la stretta relazione che dovrebbe instaurarsi tra territorio, agricoltura e coltivatore ed è una formula vincente sotto tutti i punti di vista e, come già accennato nell introduzione, le ripercussioni sono su svariati settori, dalla gastronomia al turismo. 5.3 LAVORAZIONE: DALLA RACCOLTA ALLA FARINA Giunto alla maturazione sul campo il frumento viene raccolto o destinato ai vari utilizzi, la mietitura viene fatta con mietitrebbie salvo qualche raro caso, per la pendenza troppo elevata del campo, viene raccolto a mano. Un grosso problema si pone per lo stoccaggio delle sementi perché la maggior parte degli agricoltori non ha più la capacità tecniche e 28

tecnologiche per stoccare il frumento questo perché si è soliti cercar di vendere tutto il raccolto il prima possibile per evitare la formazione di parassiti o muffe di norma convogliandolo in cooperative di raccolta o grandi industrie trasformatrici. Il problema del frumento tradizionale è che non può essere portato ai centri di raccolta perché finirebbe mescolato con tutti gli altri raccolti e si perderebbe il senso stesso della sua coltivazione e non può neppure essere macinato tutto e stoccato come farina (farine si intendono sempre tipo 1, 2 quindi integrali, oppure farine tipo 1 arricchite cioè setacciate dopo la macinatura ma arricchite di tutti i componenti presenti nel germe e nello strato aleuronico estratti dalla crusca e dal cruschello tramite ) poiché la shelf-life di queste tipologie di farine e molto breve (2-3 mesi) prima che inizi il processo di irrancidimento degli acidi grassi, a differenza delle farine tipo 0 e 00 di grani moderni che hanno una conservabilità di oltre un anno. Questo non è un problema da sottovalutare poiché nella costituzione della filiera alternativa fondata sui frumenti tradizionali occorre avere la possibilità di stoccare in maniera sicura dal punto di vista sanitario le sementi e macinarle a mano a mano che c è richiesta e necessita. Questo comporta l adozione da parte dell agricoltore di spazi e strumentazioni aggiuntive per la conservazione del raccolto. Quest ultimo passaggio mette in luce un altra problematica dell utilizzo dei grani tradizionali: la molitura. Per i cereali moderni la procedura standard per la macinazione prevede inizialmente la rimozione del germe e degli starti superficiali fino a ottenere solo l endosperma poi con l utilizzo di mulini a cilindri calibrati a una determinata distanza in base alla granulometria che si vuole ottenere nella farina vengono macinati. La velocità dei rulli è impostata per macinare il maggior quantitativo di cariossidi nel minor tempo possibile e questo porta ad un forte surriscaldamento delle farine. In questo caso il surriscaldamento non porta alla perdita di valore nutritivo perché tutti i componenti nutrizionali sono stati rimossi in quanto sono presenti nel germe e nello strato aleuronico ma permette di evidenziare il problema 29

delle farine di frumento tradizionale il quale è macinato intero senza la rimozione di alcuna parte e quindi il surriscaldamento porterebbe alla perdita di molte componenti nutritive. Per ovviare a questo problema è necessario che la macinazione delle cariossidi venga fatta a pietra e con un compromesso tra distanza tra mole e velocità di rotazione in modo da evitare il surriscaldamento eccessivo delle farine. Un compromesso utilizzato dai grossi produttori di farine macinate a pietra come il molino Quaglia (Vighizzolo d Este Padova) è quello di contenere le mole all interno di una contenitore stagno refrigerato che tiene bassa la temperatura di macinazione. I processi produttivi delle farine di frumenti tradizionali sono quindi diverse e necessitano di più attenzione e cura durante le trasformazione poiché sono molto più sensibili alle lavorazioni spinte. 5.4 DATI ANALITICI SU COLLEZIONI DI FRUMENTO TRADIZIONALE Durante il lavoro di tirocinio si è avuto modo di conoscere e instaurare dei rapporti con alcuni agricoltori direttamente interessati nella produzione e consumo di grani tradizionali. Uno di questi è Claudio Grossi un agricoltore molto intraprendente che possiede una piccola azienda agricola a Lesignano de Bagni in provincia di Parma; il sig. Grossi possiede un interessante collezione di cereali che comprende anche alcune varietà particolari di frumento tenero. Grazie alla sua collaborazione si sono ottenute alcuni campioni di sementi di queste varietà in particolare: Virgilio, Villa Glori, Ardito, Marzuolo, Mentana, Cambio e due specie di frumento: Timopheevi e il Grano del Miracolo, più un campione di un frumento di una varietà moderna, il Blasco, da utilizzare come riferimento e controllo. Su questi campioni sono state fatte delle analisi presso i laboratori del Dipartimento di Agronomia, Animali, Alimenti, Risorse naturali 30

e Ambiente (DAFNAE) dell Università di Padova per confrontare alcune caratteristiche tra le varietà avendo il Blasco come riferimento. Sono state analizzate: peso 1000 cariossidi, contenuto in Ca, K, Fe, Zn, P, Cu, Mn, Na (espresso in ppm di S.S.), glutine umido (14% UR), indice di Zeleny (correlato alla qualità del glutine), amido in %, proteina grezza in %, fibra dietetica totale (TDF) in % e peso specifico. Successivamente si è cercato di mettere in relazione le variabili analizzate per discuterne l andamento in funzione della varietà. Prima di procedere con l analisi dei dati saranno presentate le varietà di frumento studiate e le loro caratteristiche (Schede descrittive redatte dall Istituto Istituto di Genetica e Agraria "N. Strampelli" Lonigo): 1) Virglio DESCRITTORE VALORE DESCRITTORE VALORE PLOIDIA ESAPOLIDE GENERE TRITICUNM PORTAMENTO ERETTO SPECIE AESTIVUM INVERNALE DATA DI SPIGATURA 37 PESO SPECIFICO 76,4 GG DAL 1/4 ALLETTAMENTO MOLTO ALTO PROTEINA GREZZA 14,65 ALLA SPIGATURA % SS(N*6,25) ALTEZZA 133 AMIDO % 60,8 PIANTA (cm) FORMA DELLA OBLUNGA CELLULOSA GREZZA 2,84 SPIGA %SS (WEENDE) DENSITA DELLA DA INTERMEDIA A ESTRATTIVI 78,46 SPIGA BASSA INAZOTATI %SS ARISTATURA NON ARISTATO TDF %SS (FIBRA 13,14 DIETETICA TOTALE) COLORE DELLE BIANCO GIALLO GLUTINE UMIDO 28,33333333 GLUME (% al 14%UR) NUMERO 22 ZELENY 34,75 SPIGHETTE NUMERO 20 Fe ppm SS 154,93 CARIOSSIDI (1 SPIGA) PESO 1000 46,54633333 Zn ppm SS 55,80 CARIOSSIDI SUSCETTIBILITA AL DA MOLTO BASSA Mn ppm SS 35,12 FREDDO A BASSA STRUTTURA DEL PARZIALMENTE Na ppm SS 72,44 SEME VITREA SELEZIONATORE NAZARENO P ppm SS 3557,40 STRAMPELLI FORMA DEL SEME ALLUNGATA K ppm SS 3912,98 31

INDICE DI GIALLO 5,7 Ca ppm SS 622.74 CENERI 2,43 Cu ppm SS 31,42 % SS SOSTANZA SECCA 89,30 Mg ppm SS 1645,35 ANNO DI COSTITUZIONE 1910 QUALITA DEL GLUTINE 28 2) Cambio DESCRITTORE VALORE DESCRITTORE VALORE PLOIDIA ESAPLOIDE GENERE TRITICUM PORTAMENTO DA ERETTO A SPECIE AESTIVUM INVERNALE INTERMEDIO DATA DI SPIGATURA 44 PESO SPECIFICO 60,2 GG DAL 1/4 ALLETTAMENTO MOLTO ALTO PROTEINA GREZZA 13,93 ALLA SPIGATURA %SS(N*6,25) ALTEZZA 136 AMIDO % 61,2 PIANTA (cm) FORMA DELLA FUSIFORME CELLULOSA GREZZA 3,06 SPIGA %SS (WEENDE) DENSITA DELLA MOLLE ESTRATTIVI 79,25 SPIGA INAZOTATI %SS ARISTATURA ARISTATO TDF %SS (FIBRA 12,96 DIETETICA TOTALE) COLORE DELLE BIANCO GIALLO GLUTINE UMIDO 27,53 GLUME (% al 14%UR) NUMERO 22 ZELENY 32,9 SPIGHETTE NUMERO 48 Fe ppm SS 48,66 CARIOSSIDI (1 SPIGA) PESO 1000 43,942666 Zn ppm SS 53,51 CARIOSSIDI SUSCETTIBILITA AL MOLTO BASSA Mn ppmss 49,71 FREDDO STRUTTURA DEL Na ppmss 110,87 SEME SELEZIONATORE NAZARENO P ppmss 3607,43 STRAMPELLI FORMA DEL SEME ALLUNGATA K ppmss 3429,62 INDICE DI GIALLO 12 Ca ppmss 589,79 CENERI 2,02 Cu ppmss 17,74 % SS SOSTANZA SECCA 89,49 Mg ppmss 1645,49 ANNO DI COSTITUZIONE 1910 QUALITA' DEL GLUTINE (1-100) 40 32

3) Ardito DESCRITTORE VALORE DESCRITTORE VALORE PLOIDIA ESAPLOIDE GENERE TRITICUM PORTAMENTO ERETTO SPECIE AESTIVUM INVERNALE DATA DI SPIGATURA 40 PESO SPECIFICO 80,5 GG DAL 1/4 ALLETTAMENTO DA MOLTO BASSO A PROTEINA GREZZA 13,69 ALLA SPIGATURA BASSO %SS(N*6,25) ALTEZZA 113 AMIDO % 58,8 PIANTA (cm) FORMA DELLA OBLUNGA CELLULOSA GREZZA 3,15 SPIGA %SS (WEENDE) DENSITA DELLA INTERMEDIA ESTRATTIVI 79,23 SPIGA INAZOTATI %SS ARISTATURA ARISTATO TDF %SS (FIBRA 14,97 DIETETICA TOTALE COLORE DELLE MARRONE GLUTINE UMIDO 27,65 GLUME (% al 14%UR) NUMERO 21 ZELENY 34,45 SPIGHETTE NUMERO 58 Fe ppmss 45,38 CARIOSSIDI (1 SPIGA) PESO 1000 39,114666 Zn ppmss 59,45 CARIOSSIDI SUSCETTIBILITA AL BASSA Mn ppmss 24,16 FREDDO STRUTTURA DEL PARZIALMENTE Na ppmss 120,99 SEME VITREA SELEZIONATORE NAZARENO P ppmss 3775,78 STRAMPELLI FORMA DEL SEME ALLUNGATA K ppmss 3599,24 INDICE DI GIALLO Ca ppmss 448,51 CENERI 2,12 Cu ppmss 22,79 % SS SOSTANZA SECCA 89,13 Mg ppmss 1735,21 ANNO DI COSTITUZIONE 1910 QUALITA' DEL GLUTINE (1-100) 14 4) Mentana DESCRITTORE VALORE DESCRITTORE VALORE PLOIDIA ESAPLOIDE GENERE TRITICUM PORTAMENTO INVERNALE ERETTO SPECIE AESTIVUM 33

DATA DI SPIGATURA 33 PESO SPECIFICO 80,4 GG DAL ¼ ALLETTAMENTO DA ALTO A MOLTO PROTEINA GREZZA 11,82 ALLA SPIGATURA ALTO %SS(N*6,25) ALTEZZA 135 AMIDO % 61,8 PIANTA (cm) FORMA DELLA OBLUNGA CELLULOSA GREZZA 2,60 SPIGA %SS (WEENDE) DENSITA DELLA INTERMEDIA ESTRATTIVI 82,12 SPIGA INAZOTATI %SS ARISTATURA ARISTATO TDF %SS (FIBRA 12,08 DIETETICA TOTALE COLORE DELLE MARRONE GLUTINE UMIDO 23,73 GLUME (% al 14%UR) NUMERO 20 ZELENY 29,5 SPIGHETTE NUMERO 56 Fe ppmss 49,00 CARIOSSIDI PESO 1000 43,187666 Zn ppmss 51,98 CARIOSSIDI SUSCETTIBILITA AL BASSA Mn ppmss 20,61 FREDDO STRUTTURA DEL NON VITREA Na ppmss 98,76 SEME SELEZIONATORE NAZARENO P ppmss 2913,45 STRAMPELLI FORMA DEL SEME ALLUNGATA K ppmss 3503,59 INDICE DI GIALLO 15,4 Ca ppmss 570,17 CENERI 1,88 Cu ppmss 52,86 % SS SOSTANZA SECCA 89,00 Mg ppmss 1361,35 ANNO DI COSTITUZIONE 1910 QUALITA' DEL GLUTINE (1-100) 36 5) Villa Glori DESCRITTORE VALORE DESCRITTORE VALORE PLOIDIA ESAPLOIDE GENERE TRITICUM PORTAMENTO ERETTO SPECIE AESTIVUM INVERNALE ALLETTAMENTO DA BASSO A PROTEINA GREZZA 12,29 ALLA SPIGATURA INTERMEDIO %SS(N*6,25) ALTEZZA 123 AMIDO % 61,5 PIANTA (cm) FORMA DELLA OBLUNGA CELLULOSA GREZZA 3,52 SPIGA %SS (WEENDE) DENSITA DELLA DENSA ESTRATTIVI 80,35 SPIGA INAZOTATI %SS ARISTATURA NON ARISTATO TDF %SS (FIBRA 14,08 DIETETICA TOTALE COLORE DELLE GLUME MARRONE GLUTINE UMIDO (% al 14%UR) 24,2 34

NUMERO 19 ZELENY 28,7 SPIGHETTE NUMERO 59 Fe ppmss 57,08 CARIOSSIDI PESO 1000 42,626333 Zn ppmss 43,82 CARIOSSIDI SUSCETTIBILITA AL DA MOLTO BASSA A Mn ppmss 39,33 FREDDO BASSA STRUTTURA DEL PARZIALMENTE Na ppmss 62,28 SEME VITREA SELEZIONATORE NAZARENO P ppmss 3108,90 STRAMPELLI FORMA DEL SEME OVOIDALE K ppmss 3771,59 INDICE DI GIALLO 31,5 Ca ppmss 468,19 CENERI 2,02 Cu ppmss 31,42 % SS SOSTANZA SECCA 89,29 Mg ppmss 1443,70 ANNO DI COSTITUZIONE 1910 QUALITA' DEL GLUTINE 24 7) Marzuolo DESCRITTORE VALORE DESCRITTORE VALORE PLOIDIA ESAPLOIDE GENERE TRITICUM PORTAMENTO DA ERETTO A SPECIE AESTIVUM INVERNALE INTERMEDIO DATA DI SPIGATURA 45 PESO SPECIFICO 63 GG DAL 1/4 ALLETTAMENTO MOLTO ALTO PROTEINA GREZZA 15,59 ALLA SPIGATURA %SS(N*6,25) ALTEZZA 146 AMIDO % 57,7 PIANTA (cm) FORMA DELLA FUSIFORME CELLULOSA GREZZA 3,21 SPIGA %SS (WEENDE) DENSITA DELLA DA MOLLE A ESTRATTIVI 80,35 SPIGA INTERMEDIA INAZOTATI %SS ARISTATURA ARISTATO TDF %SS (FIBRA 14,08 DIETETICA TOTALE COLORE DELLE MARRONE CHIARO GLUTINE UMIDO 28,63 GLUME (% al 14%UR) NUMERO 20 ZELENY 34,55 SPIGHETTE NUMERO 41 Fe PPM SS 57,08 CARIOSSIDI PESO 1000 38,279666 Zn PPM SS 43,82 CARIOSSIDI SUSCETTIBILITA AL BASSA Mn PPM SS 39,33 FREDDO STRUTTURA DEL SEME PARZIALMENTE VITREA Na PPM SS 62,28 35

SELEZIONATORE P PPM SS 3108,90 FORMA DEL SEME OVOIDALE K PPM SS 3771,59 INDICE DI GIALLO 26,4 Ca PPM SS 468,19 CENERI 2,04 Cu PPM SS 31,42 % SS SOSTANZA SECCA 89,29 Mg PPM SS 1443,70 ANNO DI COSTITUZIONE 1705 QUALITA' DEL GLUTINE (1-100) 22 9) Blasco DESCRITTORE VALORE DESCRITTORE VALORE PLOIDIA ESAPLOIDE GENERE TRITICUM PORTAMENTO SPECIE AESTIVUM INVERNALE DATA DI SPIGATURA PESO SPECIFICO 82,8 GG DAL 1/4 ALLETTAMENTO PROTEINA GREZZA 12,95 ALLA SPIGATURA %SS(N*6,25) ALTEZZA 85 AMIDO % 58,9 PIANTA (cm) FORMA DELLA CELLULOSA GREZZA 3,05 SPIGA %SS (WEENDE) DENSITA DELLA ESTRATTIVI 80,85 SPIGA INAZOTATI %SS ARISTATURA TDF %SS (FIBRA 12,20 DIETETICA TOTALE COLORE DELLE GLUTINE UMIDO 28,23 GLUME (% al 14%UR) NUMERO ZELENY 33,4 SPIGHETTE NUMERO Fe PPM SS 31,75 CARIOSSIDI PESO 1000 26,868 Zn PPM SS 43,07 CARIOSSIDI SUSCETTIBILITA AL Mn PPM SS 34,29 FREDDO STRUTTURA DEL Na PPM SS 63,26 SEME SELEZIONATORE P PPM SS 2299,77 FORMA DEL SEME K PPM SS 3665,81 INDICE DI GIALLO 13 Ca PPM SS 651,55 CENERI 1,93 Cu PPM SS 26,50 % SS SOSTANZA SECCA 90,15 Mg PPM SS 1059,16 ANNO DI COSTITUZIONE QUALITA' DEL GLUTINE 36

Timopheevi e grano del miracolo sono due specie e non varietà quindi non è possibile darne una descrizione agronomica dettagliata poiché potrebbe non essere verificata durante la crescita in campo perciò saranno presentati solo i dati qualitativi: 1) T. thimopheevi DESCRITTORE VALORE DESCRITTORE VALORE PESO SPECIFICO 75,1 Mn PPM SS 37,16 PROTEINA GREZZA %SS(N*6,25) 17,49 Na PPM SS 97,02 SOSTANZA SECCA 89,59 P PPM SS 3129,82 CELLULOSA GREZZA %SS (WEENDE) ESTRATTIVI INAZOTATI %SS TDF %SS (FIBRA DIETETICA TOTALE GLUTINE UMIDO (% al 14%UR) 2,39 K PPM SS 3980,28 76,76 Ca PPM SS 475,75 10,00 Cu PPM SS 42,79 35,77 Mg PPM SS 1334,73 AMIDO % 56,4 Fe PPM SS 44,27 CENERI % SS 1,93 Zn PPM SS 82,25 INDICE DI GIALLO 21,2 ZELENY 61,35 37

2) Grano del Miracolo DESCRITTORE VALORE DESCRITTORE VALORE PESO SPECIFICO 76,3 Mn PPM SS 23.90 PROTEINA GREZZA %SS(N*6,25) 13,86 Na PPM SS 81,92 SOSTANZA SECCA 89,73 P PPM SS 3291,66 CELLULOSA GREZZA %SS (WEENDE) ESTRATTIVI INAZOTATI %SS TDF %SS (FIBRA DIETETICA TOTALE GLUTINE UMIDO (% al 14%UR) 2,98 K PPM SS 3858,48 79,35 Ca PPM SS 406,51 12,27 Cu PPM SS 62,08 26,1 Mg PPM SS 1423,83 AMIDO % 58,8 Fe PPM SS 39,78 CENERI % SS 1,99 Zn PPM SS 82,39 INDICE DI GIALLO 16,1 ZELENY 32,6 38

5.4 INTERPRETAZIONE E ANALISI DEI DATI RACCOLTI Si procederà ora con l analisi per cercare di mettere in relazione i dati raccolti e paragonarli con la varietà di più moderna costituzione Blasco, qui utilizzata come controllo. Tutti i grafici citati saranno sistemati in tavole alla fine del capitolo. Per quanto riguarda i micronutrienti, quindi tutti i minerali analizzati, è stata misurata (tramite mineralizzazione e lettura ICP-OES, inductively Coupled plasma Optical Emission Spectroscopy) una percentuale maggiore, talora molto rilevante, rispetto al controllo Blasco. In particolare come si può notare dai grafici 5.1, 5.2 e 5.3 l unico elemento che si trova in quantità sempre maggiori (spesso solo di qualche punto percentuale) nel frumento di varietà moderna è il calcio; per quanta riguarda gli altri microelementi sono presenti aumenti delle quantità più o meno marcate in tutte le varietà tradizionali. Da notare l incredibile maggiore quantità di fosforo e ferro di tutte le varietà tradizionali rispetto a Blasco, ed in particolare un contenuto di Fe quasi 4 volte superiore in Virgilio. Passando all analisi proteica dei campioni sono stati utilizzati due metodi di determinazione proteica: il metodo Kjendhal e l analisi NIRS (spettroscopia nel vicino infrarosso) e i risultati sono stati molto concordanti (grafici 5.4) poiché anche se le analisi con metodo Kjendhal hanno dato valori sensibilmente maggiori è necessario tener conto che, nel dato ottenuto, sono comprese anche urea, ammine e l'azoto ammoniacale. Dal grafico 5.4 si può notare come la retta dei valori che si va a formare ha un coefficiente angolare molto vicino ad 1 e la sua equazione poco si discosta dalla y = x (in questo caso i valori sarebbero perfettamente coincidenti). Analizzando i singoli quantitativi messi a confronto e determinati con sistema NIRS si nota (grafico 5.5) il campione Timopheevi che presenta un netto maggior contenuto di proteina grezza 39

insieme al campione Marzuolo (aumento meno marcato) e comunque tutti i campioni di varietà tradizionali presentano un aumento di valore proteico rispetto al controllo Blasco. Tra le varietà più vecchie, solo Marzuolo ha avuto percentuali di proteina inferiori al controllo. Nel grafico, a lettere diverse corrispondono differenze statisticamente rilevanti tra i valori (ottenute con la medie delle tre misurazioni effettuate per ogni campione) (Test Newman-Keuls, P 0,05). Si cercherà ora di vedere se ad un maggior contenuto proteico corrisponde una maggior quantità di glutine; se così non fosse le differenze di quantità sarebbero dovute ad una presenza molto importante di proteine citoplasmatiche (albumine e globuline) che avendo una composizione aminoacidica leggermente più equilibrata delle gliadine e globuline, soprattutto per quanto riguarda la lisina (3,9% nelle albumine e 3% nelle globuline contro 1,1% nel glutine), il triptofano (2,8% nelle albumine contro 0,9% del glutine ) e l arginina (5,9% nelle albumine e 8,2% di globuline contro 2,3% del glutine). Lisina e triptofano sono aminoacidi essenziali per l organismo umano, mentre l arginina è essenziale solo per i bambini e quindi diventa essenziale assumerla con la dieta. Nel grafico 5.6 si possono vedere i quantitativi di glutine riscontrati nei diversi campioni e verificare che ad un aumento significativo di proteina non corrisponde un aumento altrettanto significativo di glutine; questo potrebbe significare un aumento di valore nutrizionale delle varietà tradizionali rispetto a quella moderna analizzata e motiverebbe le minori qualità panificatorie dei frumenti tradizionali. Un dato importante correlato al glutine è l indice di Zeleny: si usa acido lattico che rigonfiando il glutine influenza la velocità di sedimentazione di una sospensione di farina; velocità di sedimentazione lenta, indica buona qualità delle proteine; valori alti di indice di Zeleny indicano glutini di buona qualità. Il grafico 5.7 indica valori molto alti di Zeleny solo per la specie T. Timopheevi e questo starebbe ad indicare incredibile qualità del glutine per questo 40

frumento; gli altri campioni non si discostano molto dalla varietà di controllo mostrando piccole diminuzioni o piccoli aumenti. Facendo invece una analisi incrociata del test di Zeleny e del contenuto di proteina grezza ( grafico 5.8 ) si può dedurre che ad un aumento proteico corrisponda un aumento di indice di Zeleny anche se questa relazione non è sempre verificata e sempre valida. Questo dato potrebbe essere spiegato dal quantitativo di glutine poichè a variazioni di Zeleny corrispondono simili variazioni di glutine. Un altro dato molto importante è il peso di 1000 cariossidi relazionato al peso specifico poiché, come si può vedere dai grafici 5.9 e 5.10 le maggiori dimensioni dei grani tradizionali sono associate a diminuzioni dle peso specifico; addirittura se si analizzano i campioni Blasco e T. timopheevi e si indica con n il numero di cariossidi a parità di peso esiste la relazione: n(blasco) = 1,8n(timopheevi) Tale differenza è importante durante la semina perché la semente è venduta a peso quindi per seminare la stessa superficie di terreno occorre acquistare quasi il doppio peso di cariossidi per seminare timopheevi. L indice di giallo è un altra variabile dei campioni e indica una diversa pigmentazione delle cariossidi e probabilmente si può riferire al contenuto di carotenoidi. I carotenoidi, come già spiegato antecedentemente, sono un elemento nutrizionale molto importante con molte ricadute positive sull organismo. Si assocerà quindi un maggior valore nutritivo a indici di giallo elevati. Il grafico 5.11 presenta il valore dell indice di giallo dei diversi frumenti analizzati, mostrando ancora una volta come, secondo i presupposti prima accennati, che i frumenti di varietà tradizionali potrebbero presentano un maggior valore nutrizionale (eccezion fatta per il Virgilio che presenta un basso indice di giallo). Per quanto riguarda la fibra dietetica (TDF Fibra Dietetica Totale, grafico 5.12) i dati sono molto interessanti poiché nella varietà Blasco si evidenziano quantitativi minori di 41

Timopheevii Blasco (Controllo) Mentana Villa Glori Virgilio Cambio Marzuolo Ardito Grano del Miracolo Dissimilarità TDF rispetto a tutti gli altri frumenti, ad eccezione del T. timopheevi. I tegumenti esterni (dove è contenuta la fibra ) della varietà moderna Blasco è nettamente superiore del punto di vista numerico. Evidentemente la selezione ha condotto ad un inspessimento delle regioni corticali. La specie T. timonpheevi è l unica che presenta un minor quantitativo di fibra verosimilmente per l elevato peso dei suoi semi e la maggiore incidenza dell endosperma sulle Dendrogramma parti cruscali. Per avere un quadro 25 20 15 generale delle variabili messe a confronto viene proposto il grafico 5.13 che permette una visione più ampia sulle analisi effettuate. Si procede ora con delle cluster 10 5 0 analysis e l analisi dei componenti principali (PCA): le prime sono un insieme di tecniche di analisi multivariata dei dati volte alla selezione e raggruppamento di elementi omogenei in un insieme di dati per cercare di trovare dei collegamenti tra i vari campioni; la PCA analizza tutte le variabili al lo scopo di ridurne il numero fino ad estrapolare alcune variabili latenti che hanno un importanza maggiore sulla variabilità generale dei campioni. Queste analisi (grafico 5.14) hanno evidenziato che ci sono tre gruppi di varietà in cui sono compresi tutti i campioni: il T. timopheevi costituisce un gruppo a se stante poiché ha delle caratteristiche che si discostano dagli altri frumenti; il secondo gruppo comprende Blasco, Mentana e Villa Glori; infine Virgilio, Ardito, Marzuolo, 42

Cambio e Grano del miracolo formano l ultimo gruppo. Il T. timopheevi è una specie di antichissima data, ve ne sono tracce fino al 5000 a.c. Il Mentana e il Villa Glori sono entrambe varietà selezionate da N. Strampelli per la panificazione e discendono direttamente dall incrocio tra Rieti e Akakomugi e infatti sono quelle che hanno la similarità più elevata. Anche Virgilio, Cambio e Ardito sono state selezionate da Strampelli attorno al 1900-1910. La derivazione del Marzuolo invece è di difficile analisi poiché pressoché in ogni regione è presente un grano chiamato marzuolo (cioè i frumenti primaverili), in Sicilia rappresenta perfino un grano duro. In ogni caso sembrerebbe essere nata come varietà da intreccio (per la qualità della sua paglia) nei primi del 1700. Le analisi delle componenti principali (PCA) ha evidenziato come le variabili che hanno un maggior peso siano, in ordine di importanza: peso di 1000 semi, proteina grezza e glutine come è possibile vedere in base alla lunghezza dei vettori del grafico 5.14. 43

ppm ppm 700 600 500 400-31% Contenuto di Calcio -9% -12% -38% -30% -27% -28% -4% 300 200 100 0 GRAFICO 5.1 4000 3500 3000 2500 2000 Contenuto di Fosforo +64% +57% +43% +39% +36% +35% +27% +55% 1500 1000 500 0 GRAFICO 5.2 44

Kjndhal ppm 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Contenuto di Ferro +388% +43% +53% +69% +80% +54% +25% +39% GRAFICO 5.3 20 16 Proteina 12 8 4 y = 1,0708x - 0,0059 R² = 0,9974 0 0 4 8 12 16 20 NIRS GRAFICO 5.4 45

(% su granella al 14% U.R.) (% S.S.) Proteina grezza 18,0 +34% 16,0 +20% 14,0 12,0 10,0 Rif. c +5% +6% +6% b b b a -10% e a -6% d +11% a GRAFICO5.5 Glutine idrato 40,0 +27% 30,0 Rif. -2% -2% -8% +1% -16% -14% +4% 20,0 10,0 b bc bc cd b e a b de 0,0 GRAFICO5.6 46

Zeleny Indice 70,0 60,0 50,0 Zeleny +84% a 40,0 30,0 20,0 Rif. +3% -1% -2% b b b b +3% b -12% c -14% c +4% b GRAFICO 5.7 Correlazione 70 60 50 40 30 20 y = 5,2048x - 32,421 R² = 0,7349 10 0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 Proteina grezza (%) GRAFICO 5.8 47

(kg hl-1) (g) Peso 1000 semi 80,0 +139% +180% 60,0 40,0 20,0 Rif. d +46% +64% +42% +57% +59% +73% c b a c b a b a a 0,0 GRAFICO 5.9 Peso specifico 100 80 60 Rif. - -27% -8% -24% -3% - -11% -8% 40 20 0 GRAFICO 5.10 48

% S.S. (g) Indice di giallo 40,0 30,0 +103% +142% 20,0 10,0 Rif. -8% +24% +63% +18% -56% 0,0 GRAFICO 5.11 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 TDF %SS (FIBRA DIETETICA TOTALE +23% -15% +6% +6% +8% +1% -1% -18% GRAFICO 5.12 49

F2 (8.38 %) Blasco (Controllo) 100 Peso 1000 semi Virgilio Ardito PG (%SS) Villa Glori 0 Cambio Glutine umido (% al 14%UR) Zeleny Peso specifico Timopheev ii Grano del Miracolo Amido % Indice di giallo Mentana Marzuolo GRAFICO 5.13 1 Variabili (assi F1 e F2: 99.58 %) 0,75 0,5 0,25 Millesemi 0-0,25-0,5 Glutine PG UR Zeleny -0,75-1 -1-0,75-0,5-0,25 0 0,25 0,5 0,75 1 F1 (91.20 %) GRAFICO 5.14 50

5.5 RIFLESSIONI GENERALE SUI RISULTATI ANALITICI Tenendo conto dell obiettivo di questa tesi, cioè fornire un analisi e una base scientifica al problema dello sviluppo di una filiera a base di frumento tradizionale, si può affermare di essere soddisfatti delle analisi e dei risultati ottenuti. Le varietà tradizionali si sono rivelate più ricche in componenti nutrizionali, con proteine più equilibrate, con una percentuale maggiore in fibra; il glutine è presente in più piccole quantità ( molto piccole ) e la sua qualità tecnologica risulta essere minore; inoltre il blasco rientra nelle varietà considerate frumenti panificabili superiori quindi un ottimo riferimento. I risultati ottenuti sono esattamente quelli immaginati prima delle analisi e confermano il valore di questi frumenti. Lo sviluppo di filiere alternative è quindi una scelta corretta e percorribile se si vuole orientare la produzione verso valori diversi dalla quantità. Certo le variabili sono molte più di quelle analizzate e l utilizzo di farine di frumenti tradizionali, come già spiegato, ha molte più complicanze di processo rispetto alle farine moderne però i presupposti per il successo ci sono. 51

6 PRODUZIONE DEI DERIVATI DI FRUMENTO: IL PANE Alcuni cenni di carattere generale prima di affrontare l analisi del processo produttivo. Il pane può essere considerato come l alimento più antico preparato dall uomo; è un prodotto ottenuto dalla cottura di un impasto di farina, acqua e lievito. Nelle situazioni più antiche il grano era grossolanamente frammentato e veniva aggiunta l acqua per l impasto; la cottura avveniva poi direttamente sul fuoco o su una piastra rovente. Gli antichi egizi conoscevano già più tipi di pane lievitato e il pane non lievitato o azzimo. Presso gli antichi romani erano diffusi diversi tipi di pane, alcuni dei quali con l aggiunta di crusca o di altri cereali più poveri del frumento destinati alla popolazione meno abbiente. Il processo base di preparazione del pane è rimasto sostanzialmente invariato nel corso dei secoli, anche se in molti Paesi esso è completamente automatizzato. Il pane, riprendendo la definizione che ne viene data nella Legge 580/1967, è il prodotto ottenuto dalla cottura totale o parziale di una pasta convenientemente lievitata, preparata con sfarinati di grano, acqua e lievito con o senza l aggiunta di sale comune. Se sono presenti solo questi ingredienti si parla di pane comune altrimenti in presenza di altri ingredienti si parla di pani speciali. Nella figura 6.1 sono rappresentate schematicamente le varie operazioni, in successione, adottate nella preparazione del pane anche se nell ambito di alcune fasi esistono modalità operative diverse in funzione delle tecnologie utilizzate. Il Figura 6.1 52

pane è il risultato di trasformazioni fisiche, di reazioni chimiche e di attività biologiche molto complesse che si producono nell impasto. Il pane e l'arte di produrlo hanno origini assai remote. L'importanza di questo alimento come base della dieta ne ha fatto il cibo per eccellenza. Il pane occupa un posto privilegiato all interno della dieta mediterranea, quel modello nutrizionale ispirato ai modelli alimentari tradizionali di tre paesi europei e uno africano del bacino del mediterraneo: Italia, Grecia, Spagna e Marocco. Nella dieta giornaliera il pane ricopre un ruolo fondamentale dal punto di vista del fabbisogno energetico per la presenza predominante dei carboidrati ma è anche un importante fonte di proteine anche se, avendo un deficit di lisina, necessita di essere accompagnato da altre fonti proteiche. Ovviamente le qualità alimentari del pane sono direttamente proporzionali alle qualità della farina a sua volta dipendente dalla qualità del frumento da cui derivano. Il pane se fatto con le giuste metodologie e con farine adeguate può diventare un ottimo compagno quotidiano nella dieta; le farine integrali hanno una percentuale di composti indigeribili che rallentano la digestione del cibo ingerito, diluendo nel tempo il passaggio degli zuccheri nel sangue (abbassano l indice glicemico); questo permette alla pressione sanguigna di non aumentare in modo esponenziale dopo un pasto. Il rallentamento della digestione porta ad un più prolungato senso di sazietà che con la dieta moderna molto sregolata è un importante aspetto. Inoltre la fibra alimentare durante il processo digestivo lega con i sali biliari contenuti nella bile e li porta con se fuori dall organismo; i sali biliari sono prodotti a partire da colesterolo quindi il consumo di pane (e più in generale di tutti gli alimenti) prodotto con cereali integrali concorre all abbassamento del colesterolo ematico. Tutto ciò per ribadire che se il pane è prodotto con le materie prime appropriate è un componente fondamentale dell alimentazione. 53

7 - PROBLEMATICHE PER LA PRODUZIONE DI PANE CON FRUMENTO TRADIZIONALE Prima di analizzare i processi produttivi e le problematiche correlate all utilizzo di frumenti tradizionali per la produzione di pane pasta e biscotti è necessario introdurre alcuni concetti. Un importante classificazione delle farine è quella che analizza la loro forza, ossia l energia necessaria a rompere l impasto. Questo data viene rilevato dall alveografo di Chopin: al suo interno viene insufflata dell aria nel centro di un disco di pasta di peso e idratazione standard per produrre una bolla, in modo da simulare l effetto della lievitazione, e misurare la capacità dell impasto di trattenere il gas. Sotto l effetto della pressione dell aria insufflata la bolla si espande sino a rompersi. Il risultato di questa prova è un Alveogramma, che riporta il grafico della pressione (P) in funzione dell estensione (L) della bolla di impasto. Dall area sottesa alla curva si può calcolare l energia totale spesa per rompere l impasto. Questa energia viene indicata con W e rappresenta un indice globale di comportamento della farina. 54

Figura 4.1 Classificazione delle farine in funzione della tenacità (W) rilevata con alveografo di Chopin. Nella fig. 5.1 vediamo la classificazione delle farine in base a W e i rispettivi utilizzi che ne fa l industria alimentare. Le farine con W più elevato sono utilizzate per miscele con farine più deboli o utilizzate per le preparazioni che necessitano di forte lievitazione. La forza della farina è strettamente correlata alla quantità e qualità del glutine che si andrà a formare durante l impastamento; la quantità del glutine e data dalla percentuale di gliadine e glutenine presenti nella cariosside e si può facilmente trovare con un analisi tramite il Glutomatic. Per la qualità del glutine si possono utilizzare vari metodi. Il metodo Berliner è basato sul comportamento del glutine in una soluzione di acido debole (glutine di cattiva qualità rende la soluzione in esame torbida). Un altro metodo valuta il sedimento formato dopo la dispersione della farina in una soluzione di acido lattico dove il glutine rigonfia e sedimenta (test di sedimentazione di Zeleny). Dalla misura del sedimento deriva un valore di sedimentazione della farina che varia in funzione della quantità e qualità del glutine: questo valore è correlato in modo positivo con l'attitudine del prodotto alla panificazione. Al variare del rapporto tra gliadine e glutenine cambiano le caratteristiche del impasto: con un eccesso di gliadine si ha un impasto troppo estendibile mentre con un abbondanza di glutenine l impasto tenderà ad essere molto rigido e più forte (elastico). Al giorno d oggi le produzioni industriali hanno l obiettivo di ottenere la maggior resa possibile nel minor tempo possibile con il minimo utilizzo di materia prima. Tale necessità puramente tecnologica ha portato alla selezioni di alcune varietà moderne con un W > 350 che sono ottime dal punto di vista tecnologico appunto ma inferiori dal punto di vista nutrizionale. È da questa considerazione che nasce la necessità di invertire la tendenza verso una filiera produttiva a base di cereali tradizionali diversi e 55

relativamente più difficile da trasformare ma con qualità organolettiche, sensoriali e nutrizionali nettamente superiori. Ora si proseguirà con la trattazione sulla filiera basata su grani tradizionali concentrando l attenzione sugli aspetti che si differenziano durante le fasi produttive. 7.1 IMPASTAMENTO L impastamento è una fase critica del processo produttivo: non si può ricavare un buon prodotto da un cattivo impasto. Le caratteristiche fondamentali che vengono richieste ad un impastatrice sono due: Ottenere un impasto perfettamente omogeneo Ottenere un impasto che abbia le caratteristiche che il processo di formatura richiede. L impastamento è un operazione il cui obiettivo è formare (o sviluppare ) un impasto, cioè : formare un prodotto visco-elastico incorporare micro-alveoli di aria Si suole dividere il processo di impastamento in due fasi: durante la prima vengono miscelati lentamente gli ingredienti, successivamente nella seconda fase vengono idratati e viene fornita l energia necessaria alla formazione del glutine e quindi dell impasto. 56

Figura 7.2 Modificazione della composizione dell impasto di pane con l idratazione. Una variabile molto importante nel processo panificatorio è la % di assorbimento di acqua; Nella fig. 7.2 è possibile vedere come cambino le percentuali dei componenti prima e dopo l idratazione: si noti l importanza dei pentosani (oligomeri di D-xilosio e D-arabano) a legare l acqua, che non viene rilasciata, a differenza delle proteine, durante il processo di cottura e assumono quindi un ruolo importante sulla definizione dello staling. Figura 7.3 Schematizzazione del processo di impasto nel pane. 57

L umidità assorbita varia a seconda della composizione della farina e quindi non è quasi mai un dato noto, soprattutto se si opera con farine di grani tradizionali macinate a pietra e tipo 1 oppure tipo 2. Perciò sarà necessario effettuare delle prove su piccoli campioni di farine per capire le giuste dosi di acqua da aggiungere alla farina per non rischiare di avere impasti troppo umidi e collosi o troppo asciutti. Durante la fase di impastamento come si è detto avviene la formazione del glutine (fig. 7.3): le macromolecole proteiche in presenza di acqua modificano la loro struttura tridimensionale esponendo verso il solvente (acqua) le parti idrofiliche mentre quelle idrofobiche vengono nascoste all interno; questa particolare situazione porta all interazione tra le catene proteiche. I trattamenti meccanici del glutine portano alla formazione di ponti disolfuro tra i residui dell aminoacido cisteina che è relativamente abbondante (fig. 7.4). Questo porta alla formazione di un impasto che si presenta come un reticolo visco-elastico capace di coniugare coesione e elasticità. Per le farine con un alta percentuale di gliadine e glutenine e con un alta grado di raffinazione, quindi prive di gran parte dei componenti della cariosside, è sufficiente impastare fornendo un quantitativo di energia relativamente elevato per assicurarsi la formazione di un buon reticolo di glutine in grado di sopportare una buona % di CO 2 dovuta alla fermentazione degli agenti lievitanti chimici utilizzati. Figura 7.4 Reazioni chimiche negli impasti di pane. 58