Introduce e coordina Isabella Gagliardi

Comprehensive Reviews in Food Science and Food SafetyVolume 14, Issue 3, pages 285-302, 17 FEB 2015 DOI: 10.1111/1541-4337.12129http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1541-4337.12129/full#crf312129-fig-0002

ORIGINE DEL FRUMENTO

PERCHÉ TANTE ALLERGIE E INTOLLERANZE AL FRUMENTO?

COMPONENTI DEL FRUMENTO RESPONSABILI DI ALCUNE PATOLOGIE

Problemi Incidenza Componenti più reattive

Componenti meno reattive

Celiachia 0,5 - 2 % α e ω gliadine, CM3 e ATI γ-gliadine, HMW e LMW gutenine

Allergie al frumento 0,2 - 0,5 %

Asma del panettiere - ATI, LTP e Serpin; α e ωgliadine

γ-gliadine, perossidasi LMW eHMW Glutenine

Dermatite atopica - LPT, CM3, gliadine e glutenine -

Male assorbimento dei fruttani 11 - 38 % Fruttani -

Sensibilità al frumento di tipo non celiaco

0,55 % ATI, Fruttani -

Sindrome del colon irritabile 11,5 – 14,1 % Fruttani meno polimerizzati Fruttani con alta polimerizzazione

L., Kising Kucek et al., 2015. Inst. Food Technol. Doi: 10.1111/1541-4337.12129

Allergia IgE mediata Orticaria, prurito, disturbi intestinali, riniti econgiuntivi, anafilassi dopo sforzo

SINTOMI DELLE REAZIONI AL FRUMENTO

Celiachia

Gluten sensitivity

Disturbigastrointestinali, eczema/dermatite, cefalea, mente annebbiata, affaticamento, anemia, intorpidimento degli arti.

NO VILLI INTESTINALI APPIATTITI

Afte in bocca, anemia, disturbiintestinali, alterazione smaltodentario, astenia, problemi ormonali, disturbiarticolari, alopecia, crescita stentata, paurenotturne.

VILLI INTESTINALI APPIATTITI

• altamente produttive: precocità e taglia ridotta

•massima efficienza nell’utilizzo degli input energetici nei sistemi agricoli specializzati

• massima uniformità: varietà omozigoti

• adatte solo a specifiche pratiche agronomiche

• genealogia comune: riduzione della biodiversità

• aumento quantitativo delle proteine di riserva (glutine): grani di forza

CARATTERISTICHE DELLE NUOVE VARIETÀ

SELEZIONE DEL FRUMENTO NEGLI ULTIMI ANNI

LA CARIOSSIDE

Tegumenti seminali:•crusca fine•cruschello•tritello

Tegumenti del frutto:• crusca

grossolana

Aleurone:• tritello• farinaccio

Scutello:• tritello

Endosperma:•farina

Germe

PROTEINE DEL FRUMENTO

20 % proteine totali

Albumine + Globuline = proteine enzimatiche (embrione, aleurone; ricche in aminoacidi essenziali)

Gliadine + Glutenine = dette anche Prolamine per l’alto contenuto in alcuni amminoacidi (prolina e glutamina). Esse formano il GLUTINE, una massa proteica elastica, appiccicosa e traslucida. Si tratta di proteine di riserva (endosperma); la predominanza dell’una o dell’altra frazione proteica influenza le proprietà dell’impasto.

80 % proteine totali

Proteine solubili

Proteine insolubili

QUANTITÀ PROTEINEDI RISERVA

(Gliadine e Glutenine)

carattere ad eredità multifattoriale

QUALITÀ E QUANTITÀ DEL GLUTINE

QUALITÀ PROTEINEDI RISERVA

(Gliadine e Glutenine)

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

S

PROTEINE DEL GLUTINE

Gliadinemonomeriche

Gluteninepolimeriche

α-gliadine β-gliadine γ-gliadineLMW

subunitàHMW

subunità

no legami S-S

S-S legameintra-catena

S-S legamiInter-catena

alcool-solubile

alcool-insolubile

S S

S

ω-gliadine

ALVEOGRAFO DI CHOPIN

P=resistenza alla deformazioneL=estensibilità; W=forza del glutine

FARINOGRAFO

B=periodo di sviluppo dell’impastoC=stabilitàD=resistenzaE=caduta o sfibramento dell’impastoF=quantità di acqua assorbita

FORZA DEL GLUTINE IN FUNZIONE DELLA CONCIMAZIONE

Tipi di frumento Indici alveografici Proteine Indice farinografico

Indice di caduta

W P/L N x 5,7 s.s. StabilitàFrumento di forza ≥300 1 max ≥14,5 % ≥15’ ≥250’’

Frumento panificabile superiore

≥220 0,6 max ≥13,5 % ≥10’ ≥220’’

Frumento panificabile ≥160 0,6 max ≥11,5 % ≥5’ ≥220’’

Frumento biscottiero 115 max 0,5 max 10,5 % max __ ≥240’’

CLASSIFICAZIONE DEL FRUMENTO TENERO IN BASE ALLE CARATTERISTICHE PROTEICHE

Destinazioni del frumento tenero

Classe Utilizzazione

Frumento di Forza (FF) Prodotti ad alta lievitazione come merendinesemisfoglie, brioches, panettoni, farine correttive

Frumento Panificabile Superiore (FPS) Pane tipo michetta, crackers, pasticceria artigianale

Frumento panificabile (FP) Pane comune,fette biscottate, pan carrè

Frumento Biscottiero (FB) Biscotti, prodotti a bassa lievitazione

SISTEMI DI MOLITURA

Laminatoio (molino a cilindri)

Molino a pietra

Farina Umidità max % Abburattatura % Ceneri % Proteine % (N x 5,7)

min

Tipo 00 14,5 50 % max. 0,55 9,0

Tipo 0 14,5 72 % max. 0,65 11,0

Tipo 1 14,5 80 % max. 0,80 12,0

Tipo 2 14,5 85 % max. 0,95 12,0

Integrale 14,5 100 % min. 1,30 / max. 1.70 12,0

TIPI DI FARINA

Le quantità sono riferite a 100 g di s.s.

Classificazione della farina: prodotto ottenuto dalla macinazione e successiva abburattatura del grano tenero preventivamente privato di sostanze estranee e impurità

Use of Selected Sourdough Strains of Lactobacillus for Removing Gluten and Enhancing the Nutritional Properties of Gluten-Free BreadR. DI CAGNO, C. G. RIZZELLO, M. DE ANGELIS, A. CASSONE, G. GIULIANI, A. BENEDUSI, A. LIMITONE, R. F. SURICO, M. GOBBETTIJournal of Food Protection, Vol. 71, No. 7, 2008, Pages 1491–1495

TIPI DI LIEVITAZIONE• LIEVITO DI BIRRA:

• Fermentazione rapida, elevata produzione di CO2

• PASTA MADRE:

• Digeribilità del pane;

• Riduzione di sostanze anti-nutrizionali;

• Effetto benefico sulla microflora intestinale;

• Apporto di sostanze che prevengono le malattie degenerative;

• Diminuzione della tossicità del glutine

Frumento ricco di sostanze fitochimiche:

• Fibra• Flavonoidi• Polifenoli• Tocoferoli e tocotrienoli• Folati• Acidi fenolici: acido ferulico• Carotenoidi

COMPOSIZIONE DELLA CARIOSSIDE

BIODIVERSITÀ DEI COMPOSTI POLIFENOLICI

Dinelli et al. 2011

"MVRVPVPQLQPQNPSQQQPQEQVPLVQQQQFLGQQQPFPPQQPYPQPQPFPSQLPYLQLQPFPQPQLPYSQPQPFRPQQPYPQPQPQYSQPQQPISQQQQQQQQQQQQQQQQQQILQQILQQQLIPCMDVVLQQHNIAHGRSQVLQQSTYQLLQELCCQHLWQIPEQSQCQAIHNVVHAIILHQQQKQQQQPSSQVSFQQPLQQYPLGQGSFRPSQQN

PQAQGSVQPQQLPQFEEIRNLALQTLPAMCNVYIPPYCTIAPFGIFGTNYR"

Triticum aestivum

Triticum urartuMKTFLILALLAIVATTATTAVRVPVPQPQPQNPSQPQPQRQVPLVQQQQFPGQQQQFPPQQPYPQPQPFPSQQPYLQLQPFPQPQPFPPQLPYPQPPPFSPQQPYPQPQPQYPQPQQPISQQQAQQQQQQQQQQQQQQQQQQILPQILQQQLIPCRDVVLQQHNIAHARSQVLQQSTYQPLQQLCCQQLWQIPEQSRCQAIHNVVHAIILHQQQQQQQPSSQVSLQQPQQQYPSGQGFFQPSQQNPQAQGSVQPQQLPQFEEIRNLALQTLPRMCN

VYIPPYCSTTTAPFGIFGTN"

α-GLIADIN

PEPTIDI TOSSICI

QQQPPSQQ

REATTIVITÀ ALL’ ANTICORPO G12P. Gelinas & C. McKinnon. I.J.Food Sci. and Techn. 2016

0

100

200

300

400

500

600

700

6 8 10 12 14 16 18 20

0

100

200

300

400

500

600

700 A B C Dppm

ppm

% glutine

Specie-varietà

Tempi di analisi attraverso prelievo di sangue:Inizio del periodo test (T0)Fine del periodo test (T1)Inizio del periodo di controllo (T2)Fine del periodo di controllo (T3)

150 g/die di pane Verna per 10 settimane (Periodo test)

10 settimane di wash-out (Periodo wash-out)

150 g/die di pane disponibile in commercio per 10 settimane (Periodo dicontrollo)

QUALITÀ FUNZIONALE: I PROVE in vivoIn collaborazione con il Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica

20 soggetti sani

[9 M; 11 F; età media: 39,5 anni (range: 21-61)]

RISULTATI: PROFILO LIPIDICOColesterolo totale (mg/dL)

Periodo di prova (150 g/die di pane Verna per 10 settimane)

p<0.05 p = n.s.

Periodo di controllo (150 g/die di pane commerciale per 10 settimane)

Colesterolo “cattivo” LDL (mg/dL)

p<0.05 p = n.s.

Periodo di prova (150 g/die di pane Verna per 10 settimane)

Periodo di controllo (150 g/die di pane commerciale per 10 settimane)

RISULTATI: PROFILO EMOREOLOGICO

p<0.05 p = n.s.

Viscosità del sangue intero ad alta shear rate 94.500 s-1 (mPA*s)

p<0.05 p = n.s.

Periodo di prova (150 g/die di pane Verna per 10 settimane)

Periodo di controllo (150 g/die di pane commerciale per 10 settimane)

Viscosità del sangue intero a bassa shear rate 0.512 s-1 (mPA*s)

Periodo di prova (150 g/die di pane Verna per 10 settimane)

Periodo di controllo (150 g/die di pane commerciale per 10 settimane)

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Interleukin-6 Interleukin-12 TNF-alpha

Per

cent

age

of m

odifi

catio

n (p

ost-p

re)

-23.6%

-2.9%

-28.1%

-13.7%

-34.6%

+15.1%

General linear model for repeatedmeasurements after adjustment for age andgender

P<0.05 P<0.05

P<0.001

Sofi et al., Eur J Clin Nutr 2013

RISULTATI: MARKER INFIAMMATORI

VernaAndriolo

OSSERVAZIONI CONCLUSIVE

• Favorire la filiera corta per l’ottenimento di un prodotto qualitativamente superiore completamente “tracciato”;

• Miglioramento genetico in funzione anche delle caratteristiche nutrizionali e sensoriali;

• Metodi di coltivazione nel rispetto dell’ambiente e delle caratteristiche nutraceutiche;

• Metodi di conservazione e trasformazione adeguati

GRAZIE PER LA VOSTRAATTENZIONE