“QUALITA’ REOLOGICA
E TECNOLOGICA DEI
FRUMENTI SICILIANI”
Alfio Spina
Ricercatore
Centro di Ricerca Cerealicoltura e Colture Industriali
Laboratorio di Acireale
Corso Savoia, 190 - 95024 – Acireale (CT)
1
Istituto Alberghiero «Principi Grimaldi»
Modica, 09 Novembre 2018
Parte prima:
Aspetti della qualità del frumento duro in rapporto ai
diversi attori della filiera:
2
1. Agronomica 6. Sensoriale
2. Merceologica 7. Salutistica
3. Molitoria 8. Panificatoria
4. Igienico-sanitaria 9. Pastificatoria
5. Nutrizionale
Parte seconda:
Principali linee di ricerca seguite
e qualità reologica e tecnologica sui grani antichi
1. Qualità granella e sfarinati di grani antichi
2. Reologia impasti di grani antichi da soli o in mix con farine di agrumi, di
pseudocereali, di leguminose, ecc.
3. Predizione attitudine panificatoria (Baking test AACC 10-10) e qualità di cookies,
snack, ecc. (Baking quality AACC 10-52)
4. Studi sui pani tipici locali prodotti utilizzando grani antichi
5. Tecnologia dei prodotti trasformati, con particolare riferimento al pane di grano duro
di grani antichi
6. Sviluppo di nuovi prodotti salutistici
3
Parte prima: La qualità del frumento duro in rapporto
ai diversi fruitori
Nell’intera filiera cerealicola, sementi certificate
- produzione – stoccaggio - trasformazione -
distribuzione – consumo,
i diversi attori sono interessati a differenti
caratteristiche qualitative.
4
Qualità agronomica
1. produttività
2. stabilità produttiva
3.resistenza alle malattie
4. adattabilità a diversi
ambienti di coltivazione
5
Qualità merceologica o commerciale
Peso ettolitrico (Kg/hl)
Peso dei 1000 semi (g)
Bianconatura (%)
Umidità (%)
Impurità totali (%)
Presenza di frumento tenero (%)
Semi spezzati (%)
6
Qualità molitoria
Si intende la resa in semola/farina alla macinazione
Dipende:
Peso ettolitrico (Kg/hl)
Peso 1000 semi (g)
Ceneri (%)
Umidità (%)
Contenuto in cariossidi bianconate (< 20%)
Contenuto in proteine (%)
Contenuto in cariossidi spezzate, fusariate e volpate (<10-12%)
7
Qualità igienico-sanitaria
Assenza di contaminazione
1. chimica (residui di trattamenti chimici durantele fasi di coltivazione, di conservazione e ditrasformazione)
2. microbiologica (presenza di micotossine)
8
Qualità nutrizionale
Indica la capacità di un prodotto disoddisfare le esigenze nutrizionali dichi lo consuma:
- proteine, amminoacidi essenziali
- carboidrati
- lipidi
- fibre
- vitamine
- sali minerali
9
Qualità sensoriale
È l’insieme delle caratteristiche che possono
essere rilevate con gli organi di senso:
- Aspetto
- Colore
- Odore
- Gusto
- Aroma
- Consistenza
10
Qualità salutistica
È l’insieme delle sostanze bioattive
contenute in un alimento, o parte di
alimento, che forniscono importanti
benefici per la salute.
11
Qualità reologica
È la capacità di una farina/semola di
assicurare la formazione di un impasto
con determinate caratteristiche fisiche
e reologiche: viscosità, elasticità,
tenacità
12
Qualità panificatoria
È l’attitudine di una farina/semola
alla panificazione.
Tra i principali parametri chimico-fisici che definiscono
la qualità panificatoria:
Contenuto e qualità delle proteine
Forza del glutine)
Il contenuto di enzimi amilolitici
e di zuccheri fermentescibili
Colore (b*)
13
Qualità pastificatoria
La qualità pastificatoria di un grano duro è la sua attitudinead essere trasformato in pasta alimentare secca.
Caratteristiche di una buona pasta:
1. colore giallo brillante ambrato
2. dopo la cottura si presenta “al dente”
3. non è collosa (lascia cioè limpida l’acqua
di cottura per l’assenza di amido)
4. non si “ammassa”.
Valutazione
Metodologia Ufficiale:
100 g 1,70 mm
in 1L H2O senza NaCl
x 13 min
14
15
1.Qualità del grano
2. granulometria della semola
3.processo di pastificazione
4.tipo di essicazione
Da che cosa dipende?
1. Qualità granella e sfarinati di grani antichi
2. Reologia impasti di grani antichi da soli o in mix con farine di
agrumi, di pseudocereali, di leguminose, ecc.
3. Predizione attitudine panificatoria (Baking test AACC 10-10) e
qualità di cookies, snack, ecc. (Baking quality AACC 10-52)
4. Studi sui pani tipici locali prodotti utilizzando grani antichi
5. Tecnologia dei prodotti trasformati, con particolare
riferimento al pane di grano duro di grani antichi
6. Sviluppo di nuovi prodotti salutistici
16
Parte seconda: Principali linee di ricerca
e qualità reologica e tecnologica dei grani antichi
1. Qualità granella
17
Infratec 1229
Infratec 1241
1. Qualità sfarinati di cereali
18
Colorimetro Minolta CR-300
Glutomatic system
Muffola
Mixografo Nebraska
Formazione del glutine e sue caratteristiche
19
Glutomatic system
20
G.I.= frazione tenace (frazione A)/ glutine totale x 100
Formazione del glutine e sue caratteristiche
21
2. Reologia degli impasti
22
Grano duro antico siciliano
23
Vecchia varietà di
Grano duro siciliano
24
Moderna varietà di
Grano duro siciliano
25
2. Reologia degli impasti
26
Qualità reologica dei grani siciliani
Cv moderna di f. duro
27
Antica popolazione di f. duro
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
Parametri alveografici: W
Media= 127.7 J x 10-4
BIANCUCCIA 1
BIVONA 2
BUFALA N.C 3
BUFALA N.L 4
BUFALA R.L 5
CANNIZZARA 6
CASTIGLIONE 7
COTRONE 8
DURO LUCANO 9
FARRO LUNGO 10
GIOIA 11
GIUSTALISA 12
GRANO KABLA 13
GRANO VINCETUTTI 14
GRANO VOLTURNO 15
INGLESA 16
LINA 17
MARGHERITO 18
MARTINELLA 19
PAVONE 20
PRIZIUSA 21
REALFORTE 22
REGINA 23
RUSCIA 24
RUSSELLO 25
SCORSONERA 26
SEMENZELLA 27
SICILIA LUTRI 28
SICILIA R.B 29
SICILIA R.N 30
TIMILIA SG1 31
TRENTINO 32
TRIPOLINO 33
TUNISINA 34
VALLELUNGA GL. 35
VALLELUNGA PUB. 36
28
Media senza le 2 Bufale N.C.e N.L.= 99,29 J x 10-4
0
1
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
Parametri alveografici: P/L
Media= 2.7
BIANCUCCIA 1
BIVONA 2
BUFALA N.C 3
BUFALA N.L 4
BUFALA R.L 5
CANNIZZARA 6
CASTIGLIONE 7
COTRONE 8
DURO LUCANO 9
FARRO LUNGO 10
GIOIA 11
GIUSTALISA 12
GRANO KABLA 13
GRANO VINCETUTTI 14
GRANO VOLTURNO 15
INGLESA 16
LINA 17
MARGHERITO 18
MARTINELLA 19
PAVONE 20
PRIZIUSA 21
REALFORTE 22
REGINA 23
RUSCIA 24
RUSSELLO 25
SCORSONERA 26
SEMENZELLA 27
SICILIA LUTRI 28
SICILIA R.B 29
SICILIA R.N 30
TIMILIA SG1 31
TRENTINO 32
TRIPOLINO 33
TUNISINA 34
VALLELUNGA GL. 35
VALLELUNGA PUB. 36
29
ASSORB.H2O: 56,7%; T. IMPASTO: 96 s; STABILITA’: 60 s; CADUTA: 150 U.B.
N° QUALITA’ FARINOGRAFICA: 24
Popolazione siciliana di frumento duro
ASSORB.H2O: 62,7%; T. IMPASTO: 306 s; STABILITA’: 468 s; CADUTA: 33 U.B.
N° QUALITA’ FARINOGRAFICA: 98
Moderna varietà di frumento duro
0
50
100
150
200
250
300 PARAMETRI FARINOGRAFICI Tempo d'impasto (s) Media 201,0
Stabilità (s) Media 163,5
BIANCUCCIA 1
BIVONA 2
BUFALA N.C 3
BUFALA N.L 4
BUFALA R.L 5
CANNIZZARA 6
CASTIGLIONE 7
COTRONE 8
DURO LUCANO 9
FARRO LUNGO 10
GIOIA 11
GIUSTALISA 12
GRANO KABLA 13
GRANO VINCETUTTI 14
GRANO VOLTURNO 15
INGLESA 16
LINA 17
MARGHERITO 18
MARTINELLA 19
PAVONE 20
PRIZIUSA 21
REALFORTE 22
REGINA 23
RUSCIA 24
RUSSELLO 25
SCORSONERA 26
SEMENZELLA 27
SICILIA LUTRI 28
SICILIA R.B 29
SICILIA R.N 30
TIMILIA SG1 31
TRENTINO 32
TRIPOLINO 33
TUNISINA 34
VALLELUNGA GL. 35
VALLELUNGA PUB. 36
32
Farinogramma di
popolazione siciliana di
frumento duro
Qualità reologica
del grano tenero
34
Proteine (% s.s.)
Grani di forza canadesi
Grani antichi
siciliani Moderne
Varietà italiane
35
Parametri farinografici
Metodo
ufficiale AACC
10-53
(baking quality
of cookie flour)
36
3a. Predizione qualità di cookies, snack, ecc.
3b. Predizione attitudine panificatoria
Metodo ufficiale AACC 10-10
(baking test per f. tenero,
modificata x f. duro)
37
Test di panificazione
sperimentale su sfarinati
di Timilia in purezza o in
miscela moliti
diversamente
38
Qualità panificatoria dei
frumenti duri siciliani
0
100
200
300
400
500
600
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 1617 18 1920 21 2223 24 2526 27 2829 30 3132 33 3435 36
Volume del pane (cm3)
Media = 399,3
BIANCUCCIA 1
BIVONA 2
BUFALA N.C 3
BUFALA N.L 4
BUFALA R.L 5
CANNIZZARA 6
CASTIGLIONE 7
COTRONE 8
DURO LUCANO 9
FARRO LUNGO 10
GIOIA 11
GIUSTALISA 12
GRANO KABLA 13
GRANO VINCETUTTI 14
GRANO VOLTURNO 15
INGLESA 16
LINA 17
MARGHERITO 18
MARTINELLA 19
PAVONE 20
PRIZIUSA 21
REALFORTE 22
REGINA 23
RUSCIA 24
RUSSELLO 25
SCORSONERA 26
SEMENZELLA 27
SICILIA LUTRI 28
SICILIA R.B 29
SICILIA R.N 30
TIMILIA SG1 31
TRENTINO 32
TRIPOLINO 33
TUNISINA 34
VALLELUNGA GL. 35
VALLELUNGA PUB. 36
39
0
1
2
3
4
5
6
7
8
91 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
Alveolatura (1-8)1: molto sviluppata; 8: poco sviluppata
Media= 5.5
BIANCUCCIA 1
BIVONA 2
BUFALA N.C 3
BUFALA N.L 4
BUFALA R.L 5
CANNIZZARA 6
CASTIGLIONE 7
COTRONE 8
DURO LUCANO 9
FARRO LUNGO 10
GIOIA 11
GIUSTALISA 12
GRANO KABLA 13
GRANO VINCETUTTI 14
GRANO VOLTURNO 15
INGLESA 16
LINA 17
MARGHERITO 18
MARTINELLA 19
PAVONE 20
PRIZIUSA 21
REALFORTE 22
REGINA 23
RUSCIA 24
RUSSELLO 25
SCORSONERA 26
SEMENZELLA 27
SICILIA LUTRI 28
SICILIA R.B 29
SICILIA R.N 30
TIMILIA SG1 31
TRENTINO 32
TRIPOLINO 33
TUNISINA 34
VALLELUNGA GL. 35
VALLELUNGA PUB. 36
40
Discussione
Elevata variabilità
fra i genotipi testati.
Buona qualità
tecnologica ed
elevata attitudine
alla panificazione.
Il caso Russello….
• Gluten index molto basso
• W bassissimo
• Tempo d’impasto limitato
• Stabilità limitata
• Basso assorbimento idrico
DUE CASI A PARTE…..
42
Il caso Timilia….
• Colore scuro dello sfarinato
• Gluten index molto basso
• W bassissimo
• P/L sbilanciato
• Tempi d’impasto e stabilità limitati
DUE CASI A PARTE…..
43
Risultati analisi qualitative:
moderne costituzioni varietali “Born in Sicily”
45
Media: 13,1
Dev. St.: 1,3
46
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
Gluten indexMedia: 85,9
Dev. St.: 9,2Glutine tenace
47
Media: 204,8
Dev. St.: 66,6
48
Media: 3,0
Dev. St.: 1,8
49
Tempo d’impasto
Media: 178,3
Dev. St.: 25,3
Stabilità
Media: 290
Dev. St.: 70,6
50
Media: 462,8
Dev. St.: 103,8
51
Discussione
Valsalso
• Proteine +++
• W +++
• P/L equilibrato
•Stabilità ++
52
Catervo
• Proteine +
• Tempo d’impasto ++
• Stabilità ++
53
Sant’Agata
• W +
• P/L equilibrato
•Stabilità ++
54
Mongibello
• Proteine ++
• W +++
• Tempo d’impasto ++
•Stabilità +++
Mongibello
Qualità panificatoria di diversi
genotipi di frumento tenero
56
Volume del pane (cm3)
Grani di forza canadesi
Grani
antichi
siciliani
Moderne Varietà
italiane
57
Altri parametri rilevati sul pane
58
4. Studi su pani tipici locali prodotti utilizzando grani antichi
59
60
FORME DI PANI TIPICI DI PASTA DURA DEGLI IBLEI
61
INGREDIENTI:
- Semola rimacinata: 1 Kg
- Pasta acida: 200 g
- Acqua: 400 ml
- Sale: 17 g
62
63
64
65
PANE NERO DI CASTELVETRANO
Timilia reste nere
66
Pane nero di Castelvetrano
Castelvetrano
(TP)
Forma Rotonda (vastedda); è realizzato
anche il filone, allungato
Dimensioni Diametro di circa 25-30 cm, altezza
circa 10 cm
Peso 1 Kg (presenti anche pezzature da
1,5 Kg e 0,5 Kg
Struttura Crostra croccante e spessa, mollica
omogeneamente alveolata
Componenti Miscela di semola di Grano duro
integrale e semola della varietà
timilia, lievito naturale (biga), sale,
acqua, sesamo
67
.…. Altri pani di Timilia (o Tumminia, diminia)
PANE DI TUMMINIA SICILIANA
Lignano Sabbiadoro (UD),
agosto 2013
5. Tecnologia dei prodotti trasformati,
con particolare riferimento al pane di grano duro
TIMILIA 50%
molita a laminatoi
TIMILIA 20%
molita a laminatoi
TESTER
semola
TIMILIA 50%
molita a pietra
TIMILIA 20%
molita a pietra
TESTER
semola integrale
68
1. Pani iposodici
2. snack salutistico
3. Pani funzionalizzati con farine essiccate di agrumi
4. Pani con pectine e bioflavonoidi di agrumi
6. Pani all’ω-3
7. Pani integrali con germe di grano
8. Pani iperproteici con farina di legumi (lupino, pisello proteico,
cicerchia, cece, fava)
9. Pani monovarietali di Timilia (100%) e con Timilia (20%, 50%)
10. Pani con farina di semi di canapa
69
6. Sviluppo di nuovi prodotti da forno salutistici
70
71
72
73
2010-2015:
74
75
Statua
eretta in
onore di Borlaug
Messico, 2010
76
Gluten quality
Messico, 2010
08/11/2018
77
Le cv moderne non
influiscono con
l’aumento di celiachia
Gluten Sensitivity (G.S.):
moderne cv o vecchie
landraces ?
Problematiche attuali e prospettive future
78
- 1 vecchia varietà di f. duro (Sen. Cappelli)
- 1 cv moderna di f.duro (Claudio)
- 1 cv moderna tenero (Manitoba)
- 1 grano Khorasan (Kamut)
- 48 pazienti con G.S.
Risultati: meno citochine
infiammatorie con Sen. Cappelli
e Kamut
Antiche o moderne varietà?
79
13 accessioni di
Timilia (antica
popolazione
siciliana)
vs
5 moderne
varietà (Bronte,
Duilio, S.Agata,
Simeto, Svevo)
80
- 36 cvv moderne di f. tenero: glia-α 9;
- 50 landraces di f. tenero: glia-α 20
Conclusioni: il M.G. può aver contribuito a
+++ CD
Parti dell’antigene che legano
l’anticorpo specifico
81
Digestione in vitro dei peptidi del glutine
di vecchie e moderne varietà.
Conclusioni: le vecchie varietà
producono > quantità di peptidi
contenenti sequenze immunogeniche e
tossiche!
82
No differenze per α e γ-gliadine;
Decremento nelle moderne varietà delle ω-gliadine.Conclusioni: Il MG del 20° secolo ha migliorato la qualità
del glutine sia per gli aspetti tecnologici sia per le
potenzialità allergeniche!
83
84
85
86
87
88