“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

….Grazie per

l’attenzione!

alfio.spina@crea.gov.it

Cell.: 3406111984