Parte 3

INDICI TECNOLOGICI
:: Il frumento ::
1. La cariosside del frumento
2. Composizione chimica
3. Le proteine del frumento
4. Aspetti qualitativi del frumento
5. Qualità molitoria
6. Qualità tecnologica
7. Attitudine alla panificazione
1

1. LA CARIOSSIDE DEL FRUMENTO
Crusca 7 - 8%
87 - 89%
2 - 3%
2

TEGUMENTI
+
STRATO ALEURONICO
=
CRUSCA
9% in peso
Proteine
Grassi
Sostanze minerali
Vitamine
Zuccheri
La crusca viene eliminata con
l’eccessiva raffinazione della
molitura
3

ENDOSPERMA AMILIFERO
80 - 85%
Granuli di amido con dimensioni di
8 - 10 micron fino a 25 - 40 micron
4

GERME o EMBRIONE
Abbozzi della piantina
2 -3%
Lipidi
Tiamina
Riboflavina
Proteine
Acido pantotenico
Niacina
5

2. COMPOSIZIONE
CHMICA MEDIA
DELLA CARIOSSIDE
Acqua 10-12%
Glucidi 70-72%
Proteine 10-13%
Lipidi 1.5-2.0%
Sali minerali 1.5-2.0%
Mg, P, Ca, Na
Vitamine
Tiamina o B1
Riboflavina o B12
Niacina o PP
Enzimi
Diastasi (alfa,beta-amlasi)
Invertasi
Maltasi, Proteasi, Ossidasi
6

Gli zuccheri
totali (72%)
Amilosio 19-26%
Amilopectina 56-60%
Amido 60-68%
Pentosani 6.0-6.5%
Cellulosa 2.0.2.5%
Zuccheri riducenti 1.0-1.5%
Zuccheri semplici
Destrine, maltosio
Zuccheri
polisaccaridi
7

3. LE PROTEINE DEL FRUMENTO
• Contenuto variabile 8-18 % (medio 10-14 %)
• Qualità e struttura delle proteine determinano
l’attitudine alla panificazione delle farine
• Fortemente influenzato dalle condizioni di
coltivazione, dalle pratiche agronomiche e
anche dalla varietà
• Contenuto proteico e resa sono
inversamente proporzionali
8

Grain protein
concentration
(%)
20
18
16
14
12
10
8
0 25 50 100 150
N rate (kh/ha)
Caltowie
Keith
Mortlock
Wasleys
Charlick
9

CLASSIFICAZIONE DI OSBORNE (1924)
In base alla solubilità
Solubili in acqua Albumine
Solubili in soluzioni saline Globuline
Solubili in Etanolo 70% Gliadine
Solubili in acidi, basi o detergenti Glutenine
Proteine
solubili
Proteine
insolubili
Albumine + Globuline = PROTEINE ENZIMATICHE
(embrione, aleurone; ricche in aminoacidi essenziali)
20%
80%
Gliadine + Glutenine = GLUTINE
proteine di riserva dell’endosperma; la predominanza dell’una o
dell’altra influenza le proprietà dell’impasto
10

CLASSIFICAZIONE SECONDO IL GRADO DI POLIMERIZZAZIONE
E SUL LIVELLO DI AA SOLFORATI
Proteine
citoplasmatiche
(15-20%)
Albumine Globuline
Proteine funzionali
Gliadine
(Prolammine)
Proteine
monomeriche
PM = 25-75 kDa
ω gliadine α gliadine
Proteine
povere di legami S
β gliadine
γ gliadine
Proteine
di riserva
(80-85%)
Glutenine
Proteine
polimeriche
PM = >100 kDa
Proteine ricche di legami S
Proteine di riserva
(GLUTINE)
11

COMPOSIZIONE AMINOACIDICA DEL GLUTINE (mol%)
Le Proteine del grano sono ricche in: ac. glutammico (Glu), prolina (Pro) e leucina (Leu).
Le Proteine del grano sono povere in: cisteina (Cys), metionina (Met), lisina (Lys).
12

GLIADINE
• Piccole molecole globulari idrofobiche
• Peso molecolare è compreso tra i 20 e i 100 kD
• Presentano delle corte sequenze aminoacidiche contenenti
molti residui di Glu e Pro che si ripetono molte volte
• Hanno pochi aminoacidi carichi ed uno scarso valore
nutrizionale
• Sono responsabili dell’intolleranza al glutine che si
manifesta nei soggetti affetti da celiachia
• Si possono deformare ed estendere, sono responsabili
dell’elasticità.
• Un eccesso di gliadine comporta un impasto molto
estensibile
13

GLUTENINE
• Sono proteine fibrose ad alto peso molecolare fino a 200 kD
• Hanno una struttura secondaria simile a quella dell’elastina:
corti tratti di α-elica e molti ripiegamenti β
• Sono ricche di Cys ed in seguito all’azione meccanica durante
l’impasto formano ponti disolfuro intermolecolari
• Si oppongono alla deformazione e assicurano all’impasto
tenacità; il glutine è quindi deformabile ma allo stesso tempo
tenace
• Un eccesso di glutenine comporta un impasto molto rigido e
forte
14

GLIADINE e GLUTENINE
non conferiscono le stesse proprietà
Le GLIADINE sono poco resistenti
all’estensione e perciò sono
responsabili dell’elasticità del glutine.
Le GLUTENINE sono molto resistenti
all’estensione e perciò sono
responsabili della tenacità del glutine.
Il glutine ha una
capacità di
assorbire acqua
pari al 200% del
suo peso
15

Glutine
Il glutine è una massa proteica deformabile ma allo
stesso tempo tenace che conferisce elasticità ed
estensibilità agli impasti di farina
16

LE PROTEINE INSOLUBILI IN ACQUA SONO RESPONSABILI:
Attitudine panificatoria e pastificatoria
Le caratteristiche reologiche importanti sono:
Tenacità
Elasticità
Stabilità durante l’impastamento
Capacità di mantenere la forma durante la
cottura.
Formazione di ponti S-S tra i residui di cisteina
Legami idrogeno
Legami elettrostatici
Interazioni idrofobiche
Formazione di
glutine dopo
essere state a
contatto con
acqua
Da cosa sono
conferite queste
proprietà?
17

Le
caratteristiche
tecnologiche o
“reologiche”
delle farine sono
influenzate da:
4. ASPETTI QUALITATIVI DEL FRUMENTO
GENOTIPO
AMBIENTE
TECNICA
AGRONOMICA
18

1. QUALITA’ MOLITORIA
QUANTITA’ DI SFARINATI CHE SI POSSONO OTTENERE DALLA
MOLITURA DI UNA QUANTITA’ UNITARIA DI GRANO.
2. QUALITA’ TECNOLOGICA
ATTITUDINE DELLA MATERIA PRIMA A SUBIRE DETERMINATI
PROCESSI DI TRASFORMAZIONE
2.1 Attitudine panificatoria
2.2 Attitudine pastificatoria
3. QUALITA’ VARIETALE
4. QUALITA’ DI STOCCAGGIO (e stratificazione)
5. QUALITA’ NUTRIZIONALE ED ORGANOLETTICA
19

1. QUALITA’ MOLITORIA
È influenzata da fattori
intrinseci ed estrinseci alla
materia prima
FATTORI INTRINSECI
ceneri
impurità
peso ettolitrico
pregerminazione e/o slavatura
bianconatura
volpatura
cariossidi spezzate
FATTORI ESTRINSECI
rendimento molitorio
20

Il peso ettolitrico, o peso specifico apparente, è il
peso di un ettolitro di cereale espresso in
chilogrammi (kg/hl). La misurazione è effettuata con
una bilancia provvista di un apposito contenitore
per le cariossidi.
Questo valore è un indice delle caratteristiche
qualitative e tecnologiche di determinate varietà di
cereali ed è proporzionale alla resa di macinazione.
21

Classificazione dei tipi di sfarinati ammessi in commercio
Ceneri % Cellulosa %
Farina tipo 00 max 0.50

Per il grano tenero può essere sintetizzata dalle seguenti
caratteristiche:
1. capacità di assorbire acqua
2. velocità di fermentazione
3. capacità di rigonfiamento dell’impasto
4. stabilità durante lavorazione
5. stabilità durante cottura
2. QUALITA’ TECNOLOGICA
1. in funzione dell’attività enzimatica.
2-5 in funzione della quantità e qualità del glutine
23

6. VALUTAZIONE DELL’ATTITUDINE TECNOLIGA
DELL’IMPASTO
Attraverso la valutazione di alcuni indici possiamo attribuire
alla farina idoneità alla panificazione, nell’ambito della quale
si individuano differenti tipi di pane) oppure per formulazioni
di prodotti dolciari (es. panettoni) o salati (es. crackers).
L’utilizzazione di alcune attrezzature ci consentono di
effettuare le opportune valutazioni.
Alveografo Chopin
Farinografo Brabender
Amilografo Brabender
Falling number
24

ALVEOGRAFO CHOPIN
E' uno strumento che permette di
valutare la qualità del grano e
della farina. L'impasto viene
sottoposto a rigonfiamento per
mezzo dell'aria.
Lo strumento registra la pressione
che crea all'interno della bolla di
impasto.
1. Preparazione dell’impasto (acqua,
farina e sale)
2. Impastamento per 6-8 minuti
3. Lievitazione per un tempo di 20’
4. Preparazione di campioni (dischi)
5. Analisi
25

Grafico
(Alveogramma) Aria
Impasto a
forma di disco
26

P: pressione massima necessaria alla deformazione del campione
(TENACITA’)
(TENACITA
L: lunghezza della curva (ESTENSIBILITA’)
(ESTENSIBILITA
W: superficie della curva di registrazione dipendente dall’energia
dall energia
necessaria alla deformazione del campione (FORZA)
P/L: P/L configurazione della curva;
p: misura della pressione al punto di rottura (TOLLERANZA).
p
27

FRIABILITA’
TENACITA’
Tipo di
utilizzazione
Merendine,
panettoni,
Brioches
Pane tipo
michetta
Pane
comune,
Pan carrè, carr ,
Fette
biscottate
Tenore
proteico
%
(N * 5.7)
Indici alveografici
W P/L
Indice di
caduta (F.N. ( F.N.)
> 14.5 > 300 < 1.0 > 250
> 13.5 220-330 220 330 0.4 – 0.6 > 220
> 11.5 > 160-220 160 220 0.4 – 0.6 >220
Biscotti > 10.5 < 120 0.3 – 0.5 >220
28

FARINOGRAFO BRABENDER
Il farinografo è un apparecchio per mezzo del quale vengono
misurate alcune proprietà fisiche delle farine. In pratica
l'apparecchio misura la resistenza che l'impasto oppone alla
lavorazione. Da questa analisi ricavano i seguenti risultati:
1. Introduzione della farina
2. Miscelazione alla T=30°C ed
una velocità di
63giri/minuto
3. Introduzione progressiva di
acqua e registrazione dei
dati
30

o di “sfribramento”
31

7. ATTITUDINE ALLA PANIFICAZIONE
- Grado di sfibramento tra 0 e 30 UB
- Stabilità Stabilit > 10’ 10
- Grado di sfibramento tra 30 e 50 UB
- Stabilità Stabilit > 7’
- Grado di sfibramento tra 50 e 70 UB
- Stabilità Stabilit > 5’
- Grado di sfibramento tra 70 e 130 UB
- Stabilità Stabilit > 3’
- Grado di sfibramento >130 UB
- Stabilità Stabilit < 2’ 2
Qualità ottima
Qualità buona
Qualità discreta
Qualità mediocre
Qualità scadente
33

AMILOGRAFO
(o Viscoamilografo)
Determina cioè le
proprietà di
gelatinizzazione
dell’AMIDO tramite
misura della viscosità
di una sospensione
ACQUA / FARINA (100 g
/ 460 ml) sottoposta ad
incremento costante
della temperatura.
34

Amilogramma troppo alto
• Bassa attività enzimatica
• Poche destrine e maltosio
• Prodotto asciutto e secco
Amilogramma troppo basso
• Elevata attività enzimatica
• Troppe destrine e maltosio
• Prodotto umido ed appiccicoso
• Colore intenso
35

FALLING NUMBER
(o Indice di caduta di Hagberg)
Misura l’attività alpha-amilasica della farina
Nella farina vi sono degli enzimi chiamati amilasi distinte in alpha e
beta. Convertono l’amido della farina in maltosio e glucosio.
La quantità di zucchero che si forma tra 25° e 40° C influenza la
fermentazione, mentre la qualità della mollica dipende dall’attività
che gli enzimi svolgono tra 55° e 80° C.
• Le Alpha-amilasi sono attive tra fino a 55-80°C
• La Gelatinizzazione dell’amido avviene tra 50 e 70°C
• La Beta-amilasi sono attive tra 25 e 40°C
36

Il metodo si basa sulla rapida
gelatinizzazione di una
sospensione di farina in acqua e
sulla misura della degradazione
dell’amido da parte dell’alphaamilasi,
in condizioni simili a quelle
della cottura dell’impasto.
Impiegato inizialmente quasi
esclusivamente nella selezioni dei
grani per stabilire se gli stessi
avevano stabilito fenomeni di
germinazione, recentemente ha
trovato applicazione anche nella
determinazione della qualità delle
farine in quanto aiuta a stabilire la
composizione della mollica nel
pane.
37

1
2
7 g di farina +
25 ml di
acqua
Agitatoreviscosimetro
che può
essere portato
da una
posizione
superiore ad
una inferiore
sul fondo del
tubo
3
FALLING NUMBER
Tempo (in secondi) che
intercorre tra
l’introduzione della
sospensione nel bagno e
quando l’agitatore
raggiunge la sua
posizione inferiore
38

Inferiore a 150
attività amilasica
elevata
mollica collosa
Indice tra 200 e 250
attività amilasica normale
Indice superiore a 300
attività amilasica
debole
mollica troppo secca
39

Conservazione delle farine
Dopo la molitura le farine non hanno delle buone attitudini
panificatorie.
Una conservazione in opportune condizioni migliora alcune
caratteristiche.
Durante la conservazione si riscontrano i seguenti processi:
•Modificazione delle proteine
•Modificazione dell’amido
•Ossidazione
•Aumento della temperatura
Conservazione ottimale: 15°C (max 27°C)
42

Umidità relativa
dell’ambiente
Umidità
della farina
34,0 7,0
40,0 9,1
48,5 10,8
56,0 12,4
64,0 13,7
70,0 14,8
71,0 15,0
77,5 16,0
81,0 16,5
83,5 17,1
43

QUALITÀ DELLA SEMOLA DI FRUMENTO DURO
RESISTENZA ALLA COTTURA
Assenza di collosità, proteina grezza >13%
ALTO NUMERO DI CADUTA O INDICE DI SEDIMENTAZIONE
Falling number >300, ovvero basso contenuto di amilasi che
degraderebbero l’amido e intorbidirebbero l’acqua di cottura
ELEVATA TENACITÀ
W > 350 = pasta che tiene la cottura
BASSA ESTENSIBILITÀ E BASSA RIGONFIABILITÀ
P/L >13
44

IL CONSUMATORE GRADISCE:
ALTO CONTENUTO DI CAROTENOIDI
Colore giallo-bruno più o meno intenso
Per la pasta non esistono prove standardizzate di plastificazione.
Si possono però valutare:
1. resistenza alla cottura
2. consistenza e collosità della pasta cotta
3. intorbidimento dell’acqua di cottura
45