I CEREALI
La coltivazione e il consumo dei cereali risalgono a epoche remote: quasi
certamente costituiscono le prime piante utilizzate dall'uomo in
campo alimentare.
Il nome «cereali» deriva probabilmente da Cerere, la dea latina
protettrice delle messi.
Si tratta di piante erbacee appartenenti alla famiglia delle Graminacee
(fatta eccezione per il grano saraceno, della famiglia delle Poligonacee)
coltivate per i loro frutti o cariossidi che, come tali o più
frequentemente macinati, sono alla base dell'alimentazione umana e del
bestiame.
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La distribuzione geografica delle colture cerealicole dipende
principalmente dalle esigenze climatiche e ambientali delle piante, ma
anche dalle abitudini alimentari delle varie popolazioni. Nei Paesi caldi,
si coltivano in prevalenza il riso, il granturco e il sorgo; in quelle a
clima freddo-temperato, il frumento, la segale, l'orzo e l'avena.
I cereali sono piante annuali
Il loro valore alimentare è dovuto all'elevato contenuto in amido e al
minimo tenore in grassi. Le proteine, presenti in quantità limitata e
carenti di alcuni amminoacidi essenziali, in particolare di lisina, non sono
facilmente assimilabili in quanto associate a strutture cellulosiche.
Queste caratteristiche fanno sì che i cereali rappresentino degli ottimi
alimenti energetici a basso costo, che però devono essere integrati da
cibi proteici complementari, come avviene spontaneamente nei piatti
della cucina popolare di tutto il mondo (pasta e fagioli, polenta e
latte, pane e formaggio, riso e legumi ecc.).
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BIOTECNOLOGIE AGROALIMENTARI
Le carenze nutrizionali dei cereali si manifestano in modo evidente in
quelle popolazioni del Sud del mondo per le quali essi costituiscono spesso
l'unica fonte alimentare. La preparazione di sementi selezionate, in grado
di fornire cereali più ricchi di proteine, e l'aggiunta di amminoacidi e
vitamine alle farine, sono tra i metodi attuati per sconfiggere questo grave
problema.
Mediante le biotecnologie, si stanno coltivando piante con particolari
peculiarità, per esempio maggiore resistenza ai parassiti e alle malattie,
maturazione anticipata ecc., apparentemente uguali a quelle naturali.
Un esempio di prodotto biotecnologico viene fornito dal mais Bt resistente
all'attacco di insetti, ottenuto introducendo nel DNA il gene di un
batterio (Bacillus thuringensis) capace di sintetizzare una glicoproteina
(detta Cryal-B) dotata di azione insetticida nei confronti delle larve di
farfalle della famiglia delle piralidi, i parassiti più pericolosi per questa
coltura.
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L'argomento è oggetto di vivaci discussioni. La legge europea regolamenta
gli OGM (organismi geneticamente modificati) con una direttiva che
impone di dichiarare la loro presenza tra gli ingredienti in etichetta, fino a
quantitativi superiori allo 0,9% del prodotto, e con un'altra che
regolamenta la loro produzione e immissione sul mercato.
L'applicazione delle biotecnologie interessa, oltre al mais, numerose altre
piante tra cui il riso, il grano tenero, la soia, il cotone, la colza, la
barbabietola, il pomodoro, la patata e potenzialmente tutte le specie
coltivate.
Nonostante i notevoli vantaggi che le biotecnologie possono apportare per
far fronte alle necessità alimentari mondiali (si pensi, per esempio, alla
produzione di piante resistenti alla siccità o con proteine ad alto valore
biologico), permangono dubbi e perplessità sugli eventuali rischi.
OGM
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IL FRUMENTO
Il frumento o grano è il cereale più coltivato e consumato in Italia.
Appartiene al genere Triticum che, a sua volta, si suddivide in tre gruppi in
base al numero dei cromosomi. Esistono, infatti, frumenti diploidi, tetraploidi,
tra cui compare il Triticum durum, ed esaploidi, a cui appartiene il grano
tenero o Triticum vulgare.
Le specie più coltivate sono il grano duro (Italia meridionale e insulare) e
quello tenero (Italia centrale e settentrionale). Le differenze
bromatologiche tra i due tipi di grano sono minime; oltre al diverso numero
di cromosomi, il grano duro ha un contenuto lievemente superiore di
proteine. Notevoli, invece, risultano le differenze nei prodotti della loro
macinazione: il grano duro dà origine a semole e semolati dai granuli grossi,
con spigoli netti e colore leggermente ambrato, da destinare prevalentemente
alla produzione delle paste; dal grano tenero si ottengono le farine, con
granuli piccoli, tondeggianti e di colore bianco, dalla cui lavorazione si ricava il
pane.
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Viene definito impropriamente semiduro il grano tenero da cui si
producono «farine di forza» di ottima qualità, ricche di proteine insolubili.
Spesso tali farine vengono mescolate a quelle ottenute da grani teneri
comuni, con minore contenuto in gliadina e glutenina, per migliorarne la
panificabilità.
STRUTTURA E COMPOSIZIONE DELLA CARIOSSIDE DI
FRUMENTO
La cariosside del grano ha forma ovoidale, lunga da 6 a 8 mm e larga
3-4 mm; la faccia dorsale è convessa, quella ventrale è attraversata
da un solco longitudinale; all'estremità opposta al germe si trova una
barbetta
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Nella cariosside, si distinguono varie parti:
esternamente, il PERICARPO, formato a sua volta da diversi strati di cellule
(epicarpo, cellule intermedie, cellule incrociate e cellule tubolari), seguito dallo
spermoderma e dal perisperma. Tutti questi strati costituiscono l'involucro
esterno del chicco, conosciuto comunemente come CRUSCA. Sono costituiti
prevalentemente da cellulosa e sali minerali;
internamente, l‘ENDOSPERMA, la parte più importante della cariosside ai
fini alimentari. Comprende, verso la periferia, lo strato aleuronico,
costituito da cellule monostratificate ricche di proteine ad alto valore
biologico, lipidi, vitamine, sali minerali ed enzimi. Al centro, troviamo
l'endosperma amilifero, conosciuto anche come mandorla farinosa o albume,
con cellule contenenti granuli di amido e proteine di riserva, che
costituiscono una specie di cemento attorno ai granuli.
La forma e la dimensione dei granuli di amido sono tipiche di ogni cereale,
tanto che è possibile, mediante l'esame microscopico, riconoscere la
provenienza della farina.
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La composizione chimica della cariosside di grano è influenzata da numerosi
fattori: la specie di appartenenza, il terreno e il clima, i trattamenti a cui la
pianta è stata sottoposta, lo stato di conservazione.
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L'acqua è presente in quantità variabile dall'8 al 16-18% (mediamente, il
12%), in relazione alla zona, più o meno umida, in cui il grano è stato
coltivato. Valori elevati di umidità possono compromettere la
conservazione delle cariossidi che è necessario essiccare prima di insilare.
Tra i requisiti che servono a stabilire il valore commerciale del frumento, vi
è infatti il grado di umidità (non superiore al 14%) e il peso specifico
apparente, che diminuisce all'aumentare della percentuale di acqua e
viceversa.
I glucidi rappresentano mediamente il 72% del peso della cariosside.
L'amido (60-68%) è il componente tecnologicamente più importante, per la
sua caratteristica di assorbire acqua. La presenza di enzimi idrolitici (la
diastasi, costituita da a- e b-amilasi) determina, durante la
conservazione del grano prima, della farina poi e durante l'impastamento,
l'idrolisi dell'amido in zuccheri fermentescibili, condizione indispensabile
per la lievitazione dell'impasto panario.
I pentosani (in media il 6,5%) sono polimeri di aldopentosi non
fermentescibili. Si ritrovano essenzialmente nel pericarpo, nel perisperma e
nello strato aleuronico.
La cellulosa e la lignina (2-2,5%) sono presenti nella parte corticale della
cariosside; vengono allontanate durante l'abburattamento.
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Gli zuccheri riducenti (1,5%) sono costituiti da destrine e glucosio, ossia da
prodotta dell'idrolisi dell'amido. Nella preparazione del pane, danno inizio alla
fermentazione.
Le proteine ammontano mediamente al 12%, con valori minimi del 7% e
massimi del 18%. La loro classificazione è in genere basata sulla solubilità in
acqua, come è mostrato in 'tabella 25.2.
Le albumine rappresentano il 9% del contenuto proteico totale; sono
proteine ad alto valore biologico, ricche in glutammina, leucina, prolina e
lisina. Si ritrovano nella parte esterna della cariosside e nell'embrione.
Le globuline (5-7% del contenuto proteico totale) sono anch'esse proteine
nobili, localizzate quasi esclusivamente nel germe. Il loro contenuto in lisina,
arginina, serina e cisteina è elevato.
Albumine e globuline sono entrambe proteine complete in amminoacidi
essenziali ma, dato che si ritrovano nel germe e nel pericarpo, vengono
allontanate durante la macinazione.
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GLUTINE
La rimanente quota proteica (75-95%) è data da prolammine, le gliadine, e da
gluteline, le glutenine, localizzate prevalentemente nell'endosperma. La
composizione chimica di queste proteine (insolubili o di riserva) ha importanza ai
fini nutrizionali e per l'attitudine alla panificazione. Infatti, le gliadine e le
glutenine, a contatto con l'acqua, si uniscono con legami intermolecolari
formando il glutine una sostanza lipoproteica che conferisce alla pasta del
pane viscosità, elasticità e coesione.
L'attitudine alla panificazione del grano è dovuta proprio all'elevato tenore in
gliadine e glutenine. Queste proteine sono caratterizzate da una quantità
elevata di cistina, prolina e acido glutammico, che consente la formazione di
legami a idrogeno con le molecole di acqua, importanti per la coesione del glutine.
Basso, invece, (1%) risulta il tenore in lisina, che rappresenta l’amminoacido
limitante e diminuisce notevolmente il valore nutrizionale complessivo delle
proteine del grano. Nel frumento, si ritrovano anche piccole quantità di
amminoacidi liberi (0,1%) e tracce di proteine coniugate.
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L'intolleranza al glutine o morbo celiaco (dal greco koiliakos = pertinente
all'intestino) è uno stato patologico complesso che si manifesta molto spesso
dopo l'inizio del divezzamento effettuato con alimenti contenenti glutine
(farine, biscotti, semolini, pastina ecc.). I sintomi, più o meno evidenti a
seconda della gravità della sindrome morbosa, vanno dalla diarrea cronica al
vomito e alla mancanza di appetito, da disturbi del comportamento
all'arresto della crescita, al dimagrimento, all'osteoporosi e a numerose
altre manifestazioni atipiche.
Anche se la patogenesi non è del tutto chiarita, a determinare l'insorgere
della celiachia concorrono sia fattori interni, cioè una sensibilità ereditaria
dovuta a geni che codificano per particolari HLA (Human Leukocyte
Antigen) sia fattori esterni, cioè la presenza del glutine nella dieta, in
particolare un suo componente: l’a-gliadina. Questa proteina, costituita da
266 amminoacidi, durante la digestione si idrolizza in peptidi «tossici» per il
celiaco, in particolare il frammento 31-49 (19 aa) e altri piccoli peptidi (come
Glu-Glu-Glu-Pro), ottenibili anche dalle prolammine di orzo e avena.
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La presenza di questi peptidi nel lume intestinale scatena una
risposta immunitaria abnorme mediata soprattutto dai linfociti
T citotossici (CTL) che, attivati dalla linfochina (LAK), si
trasformano in cellule killer e, in assenza di un organismo estraneo
da combattere, aggrediscono le cellule dei villi intestinali.
Di celiachia si guarisce eliminando il glutine dalla dieta (ossia, i
prodotti ottenuti da frumento, orzo, avena, segale). Si possono
consumare invece mais, riso, tapioca, grano saraceno, patate,
castagne e tutti i prodotti dietetici senza glutine, evidenziati da
uno specifico simbolo (spiga di grano sbarrata). Attualmente, sono
allo studio varietà di frumento, ottenute attraverso le tecniche del
DNA ricombinante, prive di peptidi ad azione tossica.
I lipidi (1,5-2% della cariosside), presenti quasi esclusivamente
nel germe, sono costituiti da gliceridi esterificati ad acidi grassi
insaturi (oleico, linoleico, linolenico) per l'80-84% e saturi; in
particolare il palmitico, per circa il 13 %. Nell’endosperma e nello
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strato aleuronico, si ritrovano fosfolipidi, glicolipidi e steroli
(sitosterolo e campesterolo).
I sali minerali (1,5-2%), rappresentati da fosfato di Mg e K, sali di
Ca, Fe, S, Cu, Zn ecc., sono situati nella parte esterna della
cariosside. Da evidenziare il basso rapporto Ca/P.
Le ceneri risultano costituite prevalentemente da fosfati organici
(esteri, lecitina, fitina, nucleoproteine ecc.).
Tra le vitamine, sono assenti la D e la C; si ritrovano invece quelle del
gruppo B. nello strato aleuronico, e la vitamina E nell'embrione.
Gli enzimi, presenti in piccola quantità nella cariosside, sono
molteplici; rivestono particolare importanza:
la diastasi che, come già osservato, idrolizza l'amido liberando
zuccheri fermentescibili;
le lipasi, localizzate nel germe e nello strato aleuronico, che possono
attaccare i grassi della cariosside determinando l'irrancidimento
idrolitico;
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le proteasi, che liberano dalle proteine polipeptidi e aa.
impedendo così la formazione della trama proteica e ostacolando
quindi la panificazione;
la fitasi, importante per idrolizzare i legami fosforici dell'acido
fitico, l'estere esafosforico dell'inositolo, che si ritrova
nell'embrione e nella parte più esterna della cariosside dei cereali.
ACIDO FITICO
La sua presenza impedisce l'assorbimento di alcuni ioni metallici (Ca2+,
Mg2+, Fe2+. Zn2+) con cui forma complessi insolubili. Le farine integrali
contengono discreti quantitativi di questo acido, mentre i livelli nelle
farine abburattate sono minori. La presenza dell'enzima e le condizioni
idonee alla sua azione (lungo periodo di fermentazione dell'impasto e
temperatura di cottura non troppo elevata) servono a inattivare l'acido
fitico e a ridurre la sua azione di «antialimento».
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Oltre a quelle menzionate fin qui, in genere sono presenti nel frumento e
nei cereali altre sostanze, comunemente conosciute come fattori
antinutrizionali , di seguito elencate.
Tannini (contenuti anche in caffè, tè, cacao, vino), ovvero sostanze
aromatiche di natura fenolica presenti in elevata concentrazione nel sorgo
e nell'orzo, che legano con ponti a idrogeno ai loro gruppi fenolici quelli
peptidici delle proteine, formando complessi indigesti. Svolgono la stessa
azione nei confronti degli enzimi digestivi, riducendo così l'assorbimento
di tutti i nutrienti.
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Inibitori enzimatici di proteasi pancretaiche e di amilasi. Si
ritrovano nell'endosperma della cariosside del frumento, della segale
e del triticale (cereale ottenuto recente-mente dall'incrocio del
frumento con la segale) le prime; nel frumento, nell'orzo e nel-la
segale le seconde.
Lecitine (emoagglutinine e fitoagglutinine) e resorcinoli (derivati
alchilici del resorcinolo), sostanze che determinano una diminuzione
della crescita e calo di appetito negli animali da esperimento. In
particolare, è stato dimostrato che le lecitine di leguminose
interferiscono con l'assorbimento di nutrienti interagendo con le
cellule della mucosa intestinale.
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MOLITURA DEL FRUMENTO
Superata ormai la «macinazione a palmenti o bassa macinazione», in cui si
usava il mulino a mola, attualmente viene impiegata solamente la
«macinazione a cilindri o alta macinazione». Le varie fasi del processo
della molitura possono essere così schematizzate:
PULITURA PRELIMINARE
CONDIZIONAMENTO
PULITURA DEFINITIVA
MACINAZIONE ABBURRATTAMENTO
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La pulitura delle cariossidi ha luogo in due tempi: all'arrivo del grano dai
silos, per eliminare pietre, sassi, paglia ecc.; prima della macinazione, per
allontanare le pellicole, le barbette, il germe. La separazione delle sostanze
estranee avviene, sfruttando le loro caratteristiche (variabilità dimensionale
della cariosside, forma particolare, peso specifico diverso, magnetismo, nel
caso dei metalli), per aspirazione o mediante lavaggio con acqua.
Il condizionamento serve a migliorare la macinazione (umidificazione
superficiale dei chicchi e stazionamento al freddo) e/o per ottenere
sfarinati con maggiore attitudine all'impastamento per aumento della forza
del glutine (umidificazione in profondità e stazionamento al caldo).
La macinazione viene effettuata in mulini a cilindri o laminatoi. Questi sono
costituiti da coppie di cilindri metallici disposti orizzontalmente e ruotanti in
senso opposto l'uno all'altro. Durante la molitura, vengono impiegati tre tipi
di cilindri: di rottura (con profonde rigature, non molto vicini), di
svestimento (più ravvicinati e con scanalature più fitte e meno profonde), di
rimacina (a superficie liscia).
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I passaggi ai successivi cilindri sono intervalla da operazioni di setacciatura.
Attraverso il processo di macinazione, vengono ricavati sfarinati (75-78%),
costituiti prevalentemente dall'endosperma della cariosside, e scarti (crusca,
cruschello, tritello), che ammontano al 20-22%. Più propriamente, i prodotti
della macinazione del grano tenero e del successivo abburattamento sono detti
farine di grano tenero (il
nome
«farine»
è
esteso
anche
a tutti gli altri cereali, specificandone l'origine).
Si tratta di polveri asciutte, soffici che strette in mano, devono
formare una massa compatta.
La legislazione attualmente in vigore ( DPR 187/01) prevede vari tipi di
farina ( tabella 25.4) classificati in base al tasso di abburrattamento:
con questo termine, si intende la quantità di farina (in kilogrammi) che
si ricava dalla macinazione di 100 kg di grano. Più elevato risulta
questo indice, maggiore è il contenuto in parte corticale della farina
stessa. Comunemente parlando, si definiscono farine abburattate quelle
più raffinate, e cioè con un minor tasso di abburattamento. La farina
integrale
si ottiene direttamente dalla macinazione del
grano tenero, liberato dalle sostanze estranee e dalle impurità.
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Dalla macinazione del grano duro e dal successivo abburattamento, si
ottiene, invece. uno sfarinato con granuli più grossi e spigoli vivi, la semola
di grano duro o, più semplicemente, SEMOLA. Il prodotto ricavato dalla
ulteriore
macinazione
e
abburattamento
del
grano duro prende il nome di semolato (Tabella 25.5).
La semola integrale di grano duro è il prodotto granulare a spigolo vivo
ottenuto direttamente dalla macinazione del grano duro, liberato dalle
sostanze estranee e dalle impurità, mentre è denominato il prodotto non
granulare ottenuto dalla macinazione e successivo abburattamento del
grano duro liberato dalle sostanze estranee e dalle impurità.
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Grano tenero
Grano duro
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Il pane
La produzione e il consumo alimentare del pane risale a migliaia di anni fa:
probabilmente, dapprima fu mangiato crudo, poi cotto ma non lievitato (pane
azzimo), infine, verso il IV secolo a.C., fermentato. Dal punto di vista legale
per PANE si intende «il prodotto ottenuto dalla cottura totale o parziale
di una pasta convenientemente lievitata, preparata con sfarinati di grano,
acqua e lievito, con o senza aggiunta di sale comune» (L 580/67 e
successive modifiche). Di seguito, vengono elencati i suoi ingredienti.
SFARINATI: le farine idonee alla panificazione sono quella di grano tenero e
di segale; si possono utilizzare anche farine di grano duro e farine di altri
cereali sole o miscelate a quella di frumento, purché l'eventuale
provenienza diversa della farina venga precisata nella denominazione di
vendita. Nella denominazione commerciale dei prodotti da forno, si può usare
il termine «integrale» anche se il prodotto è ottenuto con farina bianca a cui
sia stata aggiunta la crusca. Nell'elenco degli ingredienti, farina e crusca
vanno indicate separatamente. Le farine di grano tenero, le più usate,
forniscono pane 00, 0, 1, 2 e integrale, in base al loro grado di
abburattamento.
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Tale qualità dipende, a sua volta, da numerosi fattori (componenti
genetiche, fertilità del suolo, macinazione ecc.), ma il requisito più
importante degli sfarinati deriva dalla composizione in proteine, in
particolare gliadine e glutenine, che danno origine al glutine.
Secondo quanto stabilito dalla normativa UE, il tenore in proteine degli
sfarinati, riferito alla sostanza secca, deve essere > all' 11,5 %. Anche
la capacità amilolitica della farina, che consente l'idrolisi dell'amido e la
successiva fermentazione, è importante per stabilire l'attitudine alla
panificazione; in genere, si può affermare che essa sia maggiore nelle
farine integrali, più bassa in quelle molto abburattate. La legge
580/67 prevede a questo scopo l'aggiunta di cereali maltati, estratti di
malto, a- e b-amilasi.
Il DM 351/94 consente l'aggiunta di glutine di frumento alle farine di
grano tenero con i requisiti precisati dalla normativa (umidità non > 10%;
proteine non < 73% calcolate sulla sostanza secca). Ciò aumenta il tenore
proteico delle farine migliorandone la caratteristiche reologiche e
consente di utilizzare un solo tipo di farina per vari prodotti (pane,
grissini, biscotti ecc.).
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ACQUA: ingrediente fondamentale ai fini della panificazione, l'acqua
apporta all'impasto i sali minerali in essa disciolti e concorre alla
formazione del glutine. In particolare, i sali di Ca e Mg (durezza)
aumentano la rigidità dell'impasto, migliorando le caratteristiche
meccaniche del glutine, forse in seguito alla formazione di legami tra í due
ioni e gli aa. delle proteine.
La quantità di acqua da aggiungere varia in relazione alle caratteristiche
delle farine e alla consistenza che si vuole ottenere. Mediamente, esse si
idratano per il 160%; valori superiori si riscontrano in quelle «di forza» e
con elevato grado di abburattamento. La temperatura dell'acqua, che
influenza quella dell'impasto, deve essere compresa tra 21 e 25 °C per non
ostacolare l'attività dei lieviti.
SALE: ll cloruro di sodio, addizionato all'impasto, svolge molteplici funzioni;
oltre a migliorare le caratteristiche organolettiche del pane, determina un
aumento della qualità e quantità del glutine. Infatti, poiché la gliadina è
meno solubile in acqua salata, dà origine a maggiori quantitativi di
glutine con fibre corte, rendendo l'impasto più compatto e lavorabile. Il
sale svolge nell'impasto una blanda azione antisettica, riducendo le
fermentazioni secondarie, conferisce alla crosta una colorazione marcata,
oltre a renderla più croccante.
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LIEVITO: nella panificazione vengono usate colture di Saccharomyces
cerevisiae, che fermentano il glucosio, derivato dall'idrolisi
dell'amido, in alcol etilico e CO2. I lieviti usati sono essenzialmente
di due tipi:
lievito industriale compresso;
lievito naturale o di pasta acida.
Il primo, venduto in pani e conservato in ambiente fresco (può essere
anche surgelato), è attivo anche con farine più deboli, consente tempi
rapidi di lavorazione e la produzione di pane di piccola pezzatura. Il
secondo è costituito da acqua e farina, esposte per qualche tempo
all'aria (in modo da arricchirsi di microrganismi presenti nell'ambiente,
tra cui i saccaromiceti), oppure deriva dalla porzione di un impasto
eseguito in un tempo precedente.
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Questo tipo di lievito presenta molteplici vantaggi tra cui: sapore e aroma
tipici (dovuti a alcoli e esteri formatisi nella fermentazione e a prodotti
della reazione di Maillard), maggiore digeribilità, struttura del pane più
regolare, ma ha l'inconveniente di tempi di lavorazione più lunghi.
In commercio, è reperibile anche del lievito secco attivo, ottenuto da colture
di ceppi diversi ed essiccato fino a un'umidità residua inferiore all'8%.
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Si definiscono, invece, agenti lievitanti quelle sostanze o combinazioni
di sostanze che favoriscono la lievitazione dell'impasto mediante la
liberazione di gas, in genere anidride carbonica. Si usa a tal scopo il
bicarbonato di Na o di NH4+ , a cui è opportuno addizionare
sostanze acide (acido tartarico, tartrato acido di potassio, sali
dell'acido ortofosforico ecc.) per neutralizzare l'alcalinità del sale
(Figura 25.7).
Si ottengono così le polveri lievitanti, usate a livello casalingo e per la
produzione industriale di pane a cassetta, biscotti e altri prodotti
dolciari, e costituite genericamente dal bicarbonato, dalla sostanza
acida, con eventuale aggiunta di amido o farina (la produzione di CO2
disponibile deve essere superiore al 12%).
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IMPASTAMENTO
L'impastamento rappresenta la prima fase di lavorazione del pane: gli
ingredienti base vengono mescolati in modo lento, nel caso si adotti
un metodo di impasto a mano, oppure più o meno rapidamente, nel
caso ci si serva di macchine impastatrici (figura 25.8), fino a
ottenere una miscela omogenea.
Durante questa fase di lavorazione, le gliadine e le glutenine, per la
presenza dell'acqua e l'energia fornita dall'impasto, si uniscono
originando una massa plastica ed elastica, il glutine. Le unità di
gliadina si legano mediante legami a idrogeno formando fibrille a
elevatissimo peso molecolare che conferiscono l'estensibilità al
glutine; anche le glutenine si associano originando fibre che, allo
stato idratato, formano una struttura stabile, molto coesiva,
elastica, resistente all'estensione.
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Queste due ultime proprietà sembra siano dovute alle numerose
interazioni che si instaurano tra le catene proteiche (figura 25.9).
L'estensibilità della gliadina si fa invece risalire al fatto che essa
fornisca interazioni molto più deboli. Si instaurano legami a idrogeno tra
i gruppi caricati negativamente delle proteine (acido glutammico, acido
aspartico) e le molecole di acqua; ponti disolfuro tra i residui di cisteina;
legami ionici che interessano i sali minerali (della farina, dell'acqua e il
cloruro di sodio) e anche l'acido glutammico e la lisina.
Il reticolo tridimensionale del glutine presenta i filamenti proteici,
disposti dapprima in modo disordinato, successivamente più ordinato,
che si intrecciano attorno ai granuli d'amido. Nelle maglie dell'impasto
restano intrappolate le bolle d'aria dentro le quali si diffonderà poi la
CO2 prodotta dalla fermentazione. Le pareti del reticolo e i film d'acqua
da cui è ricoperto originano una membrana che trattiene la CO2 e che,
dilatandosi, fa aumentare l'impasto. Quest'ultimo, dopo un periodo di
riposo durante il quale si verifica la lievitazione, subisce una nuova
lavorazione che ne riduce la rigidità e favorisce la successiva crescita.
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Si formano, inoltre, complessi lipoproteici tra glutenine altamente
idrofobe e i lipidi, che favoriscono la ritenzione della CO2.
L'amido, che assorbe circa il 36% di acqua, forma probabilmente
legami di natura elettrostatica, rendendo omogeneo l'impasto.
Ormai abbandonata la lavorazione manuale, la produzione
dell'impasto può avvenire essenzialmente con due metodi: diretto e
indiretto.
Nel METODO DIRETTO, effettuato anche con macchine che
lavorano ad alta velocità (impastamento intensificato), gli
ingredienti vengono impastati a più riprese, intervallate da periodi
di riposo che favoriscono l'idratazione e la formazione del glutine.
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Il METODO INDIRETTO può essere eseguito: con impasto lievito o
metodo Poolisch; con lievito naturale.
Nel metodo Poolisch, dapprima si prepara l'impasto lievito, mescolando
1/3 o 1/4 della farina complessiva ad adeguate quantità di acqua e
lievito. Solo dopo lievitazione vengono aggiunte le ulteriori quantità di
acqua, farina ed eventualmente il sale.
In tal modo, i lieviti si riproducono notevolmente e quindi si determina
una più efficace forza lievitante
Il metodo con lievito naturale utilizza, come dice il nome, il lievito di
pasta, cioè un pezzo dell'impasto del giorno precedente. A un iniziale
impasto di farina, lievito e acqua, lasciato fermentare, vengono aggiunte,
per due volte, quantità sempre maggiori di_ farina e acqua, ottenendo un
impasto che, tagliato, forgiato e ulteriormente lievitato. viene infine
cotto. Il sistema, definito anche «panificazione casereccia», è usato solo
nell'ambito di lavorazioni artigianali.
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FERMENTAZIONE
I lieviti, presenti nell'impasto, trasformano il glucosio, formatosi per
idrolisi dall'amido, in alcol etilico e anidride carbonica.
Si generano anche altri prodotti finali tra cui glicerina, aldeide acetica,
acido succinico e alcoli superiori, derivati dalla desaminazione ossidativa
degli amminoacidi. Contemporaneamente, avvengono altre fermentazioni:
lattica (con formazione di acido lattico, che può essere successivamente
trasformato da altri microrganismi ad acido butirrico) e acetica (con
produzione di acido acetico). La fermentazione alcolica determina, in seguito
alla produzione di CO2, la lievitazione; il tempo necessario, che può essere
stabilito empiricamente premendo con le dita l'impasto, varia in base alla
pezzatura. Tempi prolungati di fermentazione provocano l'idrolisi del glutine,
con perdita della estensibilità e della tenacità dell'impasto. La temperatura
ottimale è tra 23-25 °C. UR 80-85%; la lievitazione ha luogo in ambienti
(camere di lievitazione) dotati di condizionatori d'aria, in cui vengono
disposti i carrelli portateglie (Figura 25.10).
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Lievitazione
37
L'impasto lievitato è poi suddiviso e forgiato nelle forme e
pezzature volute; questa operazione può essere effettuata a mano
o, in modo più rapido e preciso, a macchina.
La pasta viene quindi modellata secondo le usanze tipiche della zona
di produzione e le richieste dei consumatori; infine, si incidono le
forme per consentire la regolare fuoriuscita dei gas durante la
cottura e le si lascia lievitare per breve tempo prima dell'infornata.
COTTURA
Con la cottura, il pane assume una forma stabile e tutte le
caratteristiche organolettiche tipiche. Le forme vengono disposte
nel forno ( figura 25.10) mediante pale o tappeti scorrevoli: prima
quelle più grosse, poi quelle di dimensioni ridotte. I forni sono
prevalentemente elettrici, fatta eccezione per quelli tradizionali
ancora alimentati a legna; si differenziano anche per la forma, il
tipo di calore e di conduzione. La temperatura varia da 200 a 300
°C; la durata della cottura è in rapporto alle dimensioni del pane,
passando da 1h per le forme di 200 g a 15 min per i panini piccoli.
38
acrylamide
39
All'interno dell'impasto, la temperatura sale gradualmente fino a un
massimo di 98-100 °C, mentre all'esterno, dopo un primo periodo in cui si
stabilizza a 100 °C (l'acqua degli strati più interni arriva alla superficie ed
evapora), aumenta ulteriormente. Le trasformazioni che avvengono
durante la cottura sono schematizzate in tabella 25.7.
Una volta cotto, il pane viene raffreddato e quindi venduto direttamente,
nel caso di forni piccoli; confezionato e distribuito ai rivenditori, nel caso
di grandi panifici.
CLASSIFICAZIONE E LEGISLAZIONE
In base alla farina utilizzata, è possibile distinguere tra pane di tipo 00,
0, 1, 2, integrale, di semola e di semolati. La L 580/67, il DM
5/02/70, íl DPR 502/98 e le successive modifiche prevedono, inoltre, la
produzione e la vendita di pani speciali, in cui è consentita l'aggiunta di
burro, olio di oliva (escluso l'olio di sansa di oliva rettificato) e strutto, in
quantità non inferiore al 4,5% sulla sostanza secca; latte e polvere di
latte, mosto d'uva, zibibbo e altre uve passe, fichi, olive, anice, origano,
cumino, sesamo, malto (non meno del 7% di zuccheri riduttori, espressi in
maltosio, riferito a sostanza secca), saccarosio, destrosio, semi
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di lino, di girasole, di zucca e miele. Il pane speciale deve essere
tenuto in scaffali separati e recanti l'indicazione degli ingredienti
aggiunti, in ordine decrescente di quantità presente riferita al peso,
menzionando nella denominazione di vendita l'ingrediente utilizzato o
quelli caratterizzanti.
E prevista la produzione di grissini speciali con gli stessi ingredienti
usati per il pane speciale. Uguali componenti si utilizzano per la
produzione dei cracker, che richiedono però tempi di lievitazione
particolarmente lunghi (24-48 ore). Sono entrambi più
concentrati del pane (e apportano quindi, a parità di peso, più
calorie), ma più facilmente digeribili.
41
Il pane a cassetta o pancarrè, utilizzato prevalentemente per
tartine e toast, si ottiene da impasti teneri, lievitati a lungo e cotti in
stampi dalle forme tipiche. Contiene un discreto tenore di umidità
che ne conserva a lungo la freschezza.
Nel pane tostato si verifica l'eliminazione di gran parte del
contenuto idrico, che ammonta mediamente al 4-8%.
Il pangrattato è invece il prodotto della macinazione del pane secco,
utilizzato in gastronomia per impanature e come legante.
Il DM 13/04/87 consente la produzione, previa autorizzazione, di
pane surgelato; tuttavia, vieta ai panifici che optano per questo tipo
di lavorazione di procedere anche a quella del pane fresco. Inoltre, il
quantitativo di produzione e confezionamento deve essere limitato al
5% della capacità produttiva totale di pane nella provincia. La
produzione di pane surgelato deve rispettare quanto stabilito dalla L
580/67 e tutte le norme inerenti agli alimenti surgelati.
E disponibile, sia per la vendita diretta sia per gli operatori
intermedi, anche pane parzialmente cotto, surgelato o non,
confezionato ed etichettato secondo quanto previsto dalla normativa.
42
Il DM 209/96, che attua la direttiva comunitaria in materia di
additivi, prevede nel pane l'aggiunta di additivi in numero
limitato e in base al criterio «quanto basta»; sono tutti
composti naturali in quanto componenti abituali di numerosi
alimenti e non danno adito a dubbi sulla loro sicurezza. Tra questi,
si citano l'acido acetico e i suoi sali, l'acido lattico e i suoi
sali, le lecitine, i lattati, i mono e digliceridi degli acidi grassi,
l'acido ascorbico, i suoi sali di Na e Ca e i suoi esteri con acidi
grassi.
L'azione dell'acido ascorbico è riconducibile alla sua capacità, in
forma ridotta, di ossidare i gruppi tiolici del glutine in ponti
disolfuro che danno tenacità al prodotto. L'ossidazione è attuata
dall'acido deidroascorbico formatosi a sua volta nella farina per
ossidazione dell'acido ascorbico in presenza dell'acido ascorbico
ossidasi.
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L'aggiunta di acido L-ascorbico rafforza quindi le farine deboli, aumentando la tenacità e
l'elasticità degli impasti. E’ inoltre prevista l'addizione di a- e (b-amilasi in quanto
favoriscono l'idrolisi dell'amido, agendo le prime sui legami interni della molecola e
formando così le destrine; le seconde sulle due unità terminali della catena liberando
íl maltosio.
Possono essere aggiunti l'acido acetico, l'acido lattico e i loro sali per inibire il
Bacillus mesentericus e limitare le alterazioni che una sua eventuale presenza potrebbe
determinare nel pane (pane filante, caratterizzato da mollica appiccicosa e filante e
odore sgradevole, modificazioni dovute a parziale decomposizione dell'amido e delle
proteine).
E infine autorizzata (DM 04/03/85) l'aggiunta di alcol etilico nel pane a cassetta
confezionato, in quantità non superiore al 2% sulla sostanza secca, purché il pane non sia
trattato con acido sorbito o suoi sali, pure consentiti per tale prodotto. L'aggiunta deve
essere dichiarata in etichetta.
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VALORE NUTRITIVO DEL PANE
Alimento tipicamente energetico, il pane rappresenta una buona fonte di
numerosi nutrienti. I glucidi sono i componenti più rappresentati;
relativamente elevato risulta anche l'apporto proteico che però, come già
detto, non fornisce tutti gli aa essenziali. La quota lipidica è ridotta,
mentre il contenuto in sali minerali e vitamine aumenta passando dalle
farine a basso tasso di abburattamento a quelle integrali.
Il rapporto Ca/P, fondamentale per l'assorbimento e l'utilizzazione di
questi nutrienti, si discosta molto dal valore ottimale oscillando tra 0,1 e
0,2; per questo motivo, il pane viene comunemente indicato come un
alimento «rachitogeno».
Il pane integrale è più ricco in lipidi, sali minerali e vitamine, mentre
diminuisce la quota glucidica disponibile. Il discreto contenuto in fibra
grezza del pane integrale, riducendo il tempo di permanenza del cibo
nel tubo digerente, ne diminuisce l'assorbimento, che invece è completo
per il pane 0. Si può dire che le differenze tra i due tipi di pane, in realtà,
siano molto limitate fatta eccezione per il contenuto in fibra (elevato nel
pane integrale), il cui apporto nella nostra dieta è ancora lontano dai valori
consigliati.
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Le carenze nutrizionali più rilevanti, date dallo scarso tenore in
proteine nobili e nel rapporto non ideale tra Ca e P, sono
ridimensionate o addirittura annullate dalla consuetudine di
accompagnare il pane con altri alimenti («companatico»). Il classico
cibo dei pastori, pane e formaggio o pane e latte, offre un valido
esempio di un abbinamento nutrizionalmente valido, genuino ed
economico (pur mancando, però, la vitamina C e il Fe). Tra i
numerosi pregi del pane, si ricordano la facile digeribilità (la crosta, più
cotta e ricca di destrine, risulta più digeribile della mollica), la
disponibilità in forme, tipi e pezzature diverse, il costo limitato, la
freschezza di un prodotto che viene preparato quotidianamente (salvo
quello surgelato). Concludendo, è opportuno ribadire l'importanza del
pane nella razione alimentare quotidiana in un periodo nel quale c'è
tendenza a ridurne il consumo e a sostituirlo con prodotti (grissini,
cracker, fette biscottate ecc.) che spesso contengono grassi
aggiunti e che apportano mediamente più calorie (100 g di grissini
corrispondono a 150 g di pane).
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DETERMINAZIONE DELLA
SOSTANZA GRASSA
ESTRATTORE
SOXHLET
LA PASTA
Sembra appurato che l'origine della pasta non sia italiana; alcuni autori ne
attribuiscono l'invenzione ai cinesi, altri agli arabi. Tuttavia, oggigiorno
«spaghetti» è diventato, all'estero, sinonimo di Italia la quale, oltre a
essere il maggior produttore mondiale di pasta, è al primo posto anche nei
consumi. In Italia la produzione della pasta, a livello industriale, risale alla
fine del Settecento ed è riconducibile geograficamente all'area del
Napoletano, zona in cui, alla coltivazione locale di grano duro, si univano le
condizioni climatiche ottimali per l'essiccamento al sole.
I tipi di pasta prodotti sono numerosi e particolarmente fantasiosi: dagli
spaghetti ai fusilli, dalle penne alle orecchiette, esiste una grande
varietà di forme legate all'inventiva dei produttori e alle tradizioni
regionali. Altrettanto numerosi sono i modi di condirla: si va da sughi
semplici e frugali a condimenti ricchi ed elaborati, che sovente fanno del
«primo» un piatto unico.
49
Il DPR 187/01 definisce «pasta di semola di grano duro e pasta di
semolato di grano due, i prodotti ottenuti dalla trafilazione, laminazione
e conseguente essiccamento di impasti preparati rispettivamente ed
esclusivamente con semola e semolati di grano duro e acqua».
La pasta di semola integrale di grano duro è il prodotto ottenuto
utilizzando la semola integrale di grano duro.
La pasta, prodotta in altri Paesi in tutto o in parte con sfarinati di grano
tenero e posta in vendita in Italia, deve riportare una delle denominazioni
di vendita seguenti:
- pasta di semola di grano duro e di farina di grano tenero, qualora
il primo componente prevalga sul secondo;
- pasta di farina di grano tenero e semola di grano duro, se il primo
componente prevale sul secondo;
- pasta di farina di grano tenero, se prodotta solo con sfarinati di
grano tenero.
DENOMINAZIONI
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INGREDIENTI E PREPARAZIONE
Gli unici ingredienti utilizzati per la produzione della pasta sono la
semola (o i semolati) e l'acqua, fatta eccezione per le paste speciali.
Con il DM 119/96, è consentito l'impiego del cloruro di sodio nelle
paste alimentari secche, fresche e speciali, con o senza ripieno, fino a
un massimo del 4% sul prodotto secco.
La si ottiene dalla macinazione del grano duro; si tratta di un prodotto
granuloso, a spigolo vivo, di colore ambrato. Come sottoprodotto si
ottiene il semolato, ricavato dalla macinazione e abburattamento del
grano duro dopo estrazione della semola. Le dimensioni delle particelle
dei granuli dovrebbero essere all'incirca uguali, tali da attraversare un
setaccio con fori di 400 µm ed essere trattenute da uno di 200
µm.
51
L'altro ingrediente è costituito dall'acqua, preferibilmente poco dura
e leggermente calda; la sua presenza nel prodotto è solo temporanea:
serve infatti durante l'impastamento a formare il glutine e a idratare
l'amido; con il successivo essiccamento, si allontana quasi
completamente (12,5% max) dal prodotto finito.
La lavorazione della pasta alimentare ha subìto nel corso degli anni
notevoli ammodernamenti; anche se le operazioni risultano
essenzialmente le stesse, queste avvengono ora in impianti
completamente automatizzati, senza nessuna manipolazione. Le fasi
della lavorazione continua possono essere così schematizzate:
Impastamento-gramolatura
(impianti tradizionali)
trafilatura
essiccamento
Estrusione
(impianti moderni)
conservazione
confezionamento
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Le prime due fasi vengono effettuate in macchine (impastatricigramolatrici) dove la semola o il semolato è mescolato al 20-30%
di acqua con conseguente formazione del glutine e l'idratazione
dell'amido. L'impasto viene poi lavorato (gramolatura), fino al
conseguimento di una idonea consistenza e plasticità, a pressione
atmosferica o, più recentemente, sottovuoto.
Con la trafilatura, l'impasto è forzato a passare attraverso uno
stampo (trafila) della forma voluta; coltelli, che si muovono a intervalli
regolari all'uscita della trafila, tagliano la pasta alla lunghezza voluta.
Le trafile tradizionali, in bronzo, forniscono una pasta più ruvida, che
trattiene meglio il sugo, ma assorbe elevate quantità di acqua,
reggendo peggio alla cottura; le trafile più recenti, in teflon,
producono una pasta liscia e particolarmente brillante. Negli impianti
più moderni, le prime due fasi vengono attuate in un unico apparecchio
detto estrusore ( figura 25.11).
53
L'essiccamento rappresenta un punto cruciale della preparazione delle
paste: queste, all'uscita delle trafile o dell'estrusore, contengono circa
il 30% di acqua che, per legge, deve essere portato a un massimo
del 12,5%; in tal modo, il prodotto, oltre ad assumere la giusta
consistenza, si conserva più a lungo senza che si formino muffe o si
instaurino processi fermentativi.
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Il prodotto, prima di essere confezionato, deve stazionare in ambienti
ad atmosfera controllata con temperatura e umidità stabilite.
I contenitori usati consistono in scatole di cartone di varie forme e
dimensioni e film plastico (cellofan).
Le paste alimentari si suddividono in secche, fresche e speciali di
vari formati e misure: lunghe (spaghetti, tagliatelle ecc.), corte
(penne, rigatoni, eliche ecc.), da brodo (stelline, quadrettini ecc.).Le
paste secche, più comuni e meno costose delle altre, devono avere la
composizione stabilita per legge e riportata nella tabella 25.8.
Si presentano di colore giallo ambrato omogeneo, con superfici
levigate (specie quelle ottenute con trafile di teflon) e, alla rottura,
devono dare un suono secco. Fondamentale, per stabilire la qualità
della pasta è la prova cottura: seguito ebollizione in acqua distillata e
salata per 15 min un prodotto di buona qualità non deve apparire
spappolato, rotto, ammassato, colloso (resistenza alla cottura) e
l'acqua di cottura deve risultare limpida. Nelle paste secche, non è
consentita l'aggiunta di alcun additivo.
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Per la produzione di paste alimentari fresche e stabilizzate (o
pastorizzate) è consentito l'impiego delle farine di grano tenero. Le
paste fresche possono essere vendute sia sfuse sia in imballaggi
preconfezionati e conservate a temperatura non superiore a 4 'C.
La pasta artigianale deve riportare in etichetta la definizione “pasta
alimentare fresca” e ha una durata di 5 giorni dalla data di
produzione, salvo confezioni in atmosfera modificata. Vengono
definite «paste alimentari fresche pastorizzate» quelle con un
tenore di umidità non inferiore al 20%, un'aw non superiore a
0,92 e sottoposte a un trattamento termico che ne consenta íl
trasporto e la conservazione a temperatura ambiente
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Le paste speciali, contengono altri ingredienti (mescolati all'impasto o
usati come ripieno), leggibili in etichetta in ordine decrescente. prevista
l'aggiunta di carne e verdure unite a formaggio, spezie, glutine e uova. E'
consentita l'aggiunta di acido sorbico e sorbati nelle farciture dei
ravioli e prodotti simili.
Le paste all’uovo, (le cui caratteristiche legali sono riportate in tabella
25.9) devono essere preparate con semola di grano duro (fatta eccezione
per quelle fresche) con l'aggiunta di almeno 4 uova, di peso complessivo non
inferiore a 200 g/kg di semola. Le uova possono essere sostituite da una
corrispondente quantità di ovoprodotto liquido ottenuto esclusivamente da
uova intere di gallina.
La legge consente, inoltre, la produzione di paste dietetiche (integrali,
aproteiche)
57
58
59
VALORE NUTRITIVO
Per le paste secche, valgono le stesse considerazioni fatte per il pane;
sono anch'esse ricche prevalentemente di glucidi, con un discreto
contenuto di proteine ma a basso valore biologico, irrilevante la quota
lipidica.
Il tenore proteico, ovviamente, aumenta nelle paste all'uovo e in quelle
ripiene di carne.
I vari condimenti arricchiscono notevolmente la pasta, rendendo sovente il
piatto completo ed equilibrato. Durante la cottura, si verificano alcune
modificazioni: notevole assorbimento di acqua con conseguente aumento di
peso e lievi perdite di alcuni nutrienti (amido, proteine, fosforo, vitamina
B1); aumenta, invece, della quantità di calcio, che passa dall'acqua di cottura
(acqua dura) alla pasta.
Si ricorda, infine, il felice abbinamento della pasta con i legumi, molto
ricchi in lisina, che dà luogo, con l'aggiunta di olio extravergine di oliva, a un
piatto bilanciato e completo.
60
Le micotossine
Metaboliti secondari tossici di funghi filamentosi o muffe in grado di
colonizzare le colture in campo o le derrate stoccate
prodotti in particolari condizioni microclimatiche (aw, T, pH, substrato)
assunte principalmente per ingestione con i cibi o per inalazione
causa di gravi intossicazioni acute e croniche
MICETE
MICOTOSSINA
Aspergillus
Aflatossine
Ocratossina A
Fusarium
Tricoteceni (tossina T2, DON)
Zearalenone
Fumonisine
Penicillum
Patulina
Ocratossina A
La contaminazione lungo la filiera
Coltivazione
semina, irrigazione,
fertilizzazione, disinfestazione
Raccolto
Prima trasformazione
essiccazione e stoccaggio
Prodotto finito
e consumo
PREVENZIONE
PREVENZIONE
DECONTAMINAZIONE
PIRALIDE
Ostrinia Nubilalis
DECONTAMINAZIONE
DETOSSIFICAZIONE
Quando un alimento contaminato entra in
una preparazione alimentare come
ingrediente tutto l’alimento è contaminato
Le aflatossine B e G
Aflatossina B1
OCH3
O
Aflatossina G1
AFG1: C17H12O7
O
AFB2: C17H14O6
O
O
O
O
O
O
AFG2: C17H14O7
O
O
O
O
OCH3
O
Aflatossina G2
O
OCH3
O
Aflatossina B2
O
AFB1: C17H12O6
O
O
O
O
O
O
OCH3
Metaboliti delle aflatossine
o
O
Aflatossina M1
AFM1: C17H12O7
O
o
8,9-epossido
altamente instabile e reattivo
O
OH
O
o
O
OCH3
O
Aflatossina M2
O
AFM2: C17H14O7
Addotti con
DNA e RNA
Legame con
proteine
O
OH
Cancerogenesi
mutagenesi
O
O
OCH3
Tossicità
acuta
Tossicità
MICOTOSSINE
aflatossine
ocratossina A
EFFETTI
epatotossiche, mutagene, cancerogene, teratogene ed
immunosoppressive
nefrotossica, cancerogena, teratogena ed immunosoppressiva
fumonisine
epatotossiche, neurotossiche, citotossiche, cancerogene,
zearalenone
estrogenosimile, genotossico, cancerogeno
patulina
tricoteceni
citotossica, mutagena, neurotossica, immunotossica,
cancerogena (?) e teratogena (?)
citotossci, immunosoppressori, leucemici, dermatotossici,
emorragici
CLASSIFICAZIONE IARC
AFB1
GRUPPO 1
Cancerogena per l'uomo
GRUPPO 2A
Probabilmente cancerogena per l'uomo
GRUPPO 2B
Possibilmente cancerogena per l'uomo
GRUPPO 3
Non classificabile come cancerogena per l'uomo
Proprietà delle aflatossine
Molecole insature, altamente sostituite, costituite da eterocicli condensati
Fluorescenti se irradiate con luce UV (Blue o Green)
Degradate dalla luce solare, altamente stabili al calore
Punto di fusione: 380°C per AFB1 e 2
360°C circa per AFG1 e 2
Punto di ebollizione: 605°C circa per AFB1 e 2
590°C circa per AFG1 e 2
Organo bersaglio: fegato (epatotossine)
Aflatossina B1
epatocancerogeno più
potente conosciuto
(IARC 1993)
Tossicità acuta: G1 la più tossica (DL50 = 14,9 μg/kg)
Tossicità cronica: cancerogene, mutagene e teratogene
Limiti di legge delle aflatossine
ALIMENTO
Regolamento CE
n. 466/2001
LIVELLI MASSIMI
(μg/Kg o ppb)
B1
B 1 + B 2 + G1 + G 2
M1
arachidi, frutta a guscio, frutta
secca e derivati
2
4
-
cereali e relativi prodotti della
lavorazione
2
4
-
granoturco
5
10
-
latte
-
-
0,05
spezie (pepe, peperoncino, noce
moscata, zenzero)
5
10
-
Strumentazioni utilizzate
Colonnine di immunoaffinità IAC
IAC: tecnica per la purificazione e estrazione
degli analiti
reazione antigene-anticorpo
altamente specifiche e selettive
HPLC: cromatografia liquida in
fase inversa
fase mobile: liquido a bassa viscosità,
moderatamente polare
Rivelatore a fluorescenza FD
fase stazionaria (liquida): catene
carboniose (C18) legate ad un supporto solido
rivelatore a fluorescenza
R2 > 0,998
6
0
4
0
2
0
0
0
1
2
3
AFB2 RT 5.47 min
20
0
18
0
16
0
14
0
12
0
10
0
8
0
AFG2 RT 4.22 min
AFG1 1,467 ppb, AFB1 1,481 ppb,
AFG2 e AFB2 0,441 ppb
AFB1 RT 3.15 min
Miscela standard:
AFG1 RT 2.68 min
METODO 1
Response (mV)
Linearità dei metodi
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
1
AFG1 0,978 ppb, AFB1 0,987 ppb,
AFG2 e AFB2 0,294 ppb
200
AFB2 RT 17.52 min
Miscela standard:
Response (mV)
300
AFG2 RT 12.53 min
AFG1 RT 6.78 min
METODO 2
AFB1 RT 8.73 min
3
4
Time
(min)
100
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Time (min)