Alimenti e Bevande 1

Cereali: Segale, Avena, Sorgo

SEGALE

• Cereale vestito
• La cariosside è grigio-gialla
• Granuli di amido di forme diverse (lenticolare grandi e sferiche piccole)
• Cereale adatto alla panificazione
• L'associazione NON è di tipo glutinico
• Strato aleuronico con 1 strato di cellule

AVENA

• Cereale vestito
• La cariosside ha dei filamenti, un germe grande e lungo
• Alta % di grassi e proteine
• È presente una lipasi molto attiva (deve essere disattivata)
• Grandi granuli di amido, formati da complessi di granuli più piccoli (formacompartimentizzata) → formazione diversa dagli altri cereali

SORGO

• Cariosside nuda e sferica
• Usato per prodotti gluten free
• Ha una certa complessità e un'alta biodiversità a causa di scarse selezioni e incroci
• Alcune varietà di sorgo hanno uno strato esterno colorato ricco di tannini condensati (=sostanze amare) e proantocianidine (= sostanze

coloranti),

• il pericarpo può contenere granuli di amido,
• l'endosperma si divide in:
  • parte vetrosa con granuli di amido poligonali,
  • parte opaca con spazi intergranulari.

MIGLIO

• cariosside piccola e nuda, di colore giallo/grigio/bianco,
• germe di grandi dimensioni,
• endosperma si divide in:
  • traslucente/vetroso, granuli d'amido poligonale molto compatti;
  • opaco, granuli d'amido sferico poco impaccati e liberi di muoversi.
• presenti corpuscoli proteici.
• usato per prodotti gluten free,
• presenza di batteri lattolabili (?) che svolgono fermentazione (alimenta le sostanze bioattiveche hanno un'azione positiva sulla salute umana).

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I COMPONENTI DEI CEREALI – lezione#2

Il rapporto amido/proteine va a modificare l'azione sulle diverse preparazioni; l'orzo ha grandiquantità di carboidrati, mentre il riso ha meno presenza di proteine.

La fibra si trova

in grandi quantità nell'avena vestita. La cariosside del grano➔ Formata da:

• tegumenti, con grande presenza di cellulosa, emicellulosa e pentosani;
• strato aleuronico, grande presenza di cellulosa;
• germe, contenuti i lipidi;
• endosperma, grandi quantità di amido e carboidrati.

➔ Macro-componenti:

• PROTEINE→ glutine (si forma al momento della creazione dell'impasto – 85%), queste proteine sono solubili in soluzioni acide/basi/etanolo e formano un impasto elastico; è visco-tenace.

L'impasto si forma con acqua, gliadine e glutenine vengono associate a legami covalenti e NON covalenti e interazioni idrofobiche.

• Gliadine (famiglia prolammine), basso PM e sono monomeriche, danno la caratteristica dell'estensibilità e di conseguenza producono viscosità, sono ricche di glutammina e si legano con legami H.
• Glutenine, hanno un alto PM, sono polimeriche, danno la caratteristica

dell'elasticità e creano tenacità, struttura molto compatta, sono ricche di cisteina e si legano con legami S-S; sono solubili in soluzione acquosa al 70%, sono sospese in acidi/base. → Non glutine, riguardano il 15% delle proteine, hanno attività enzimatica e creano schiuma; stabilizzano l'aria dispersa negli impasti.

• Albumine, solubili in acqua;
• Globuline, solubili in soluzioni salino-diluite;
• Enzimi (β-α-amilasi, lipasi e liposigenasi) [riportati nei microcomponenti].

Importanti nei processi di produzione di pane e impasti, molto spesso ne vengono aggiunti nelle formulazioni.

* Le proteine negli altri cereali (SENZA capacità viscoelastica):

• mais, proteina principale zeina (presente nell'endosperma traslucido/vetroso) + alti AA leucine (nelle proteine del mais, causa pellagra),
• sorgo, proteina principale kafirina (abbastanza simile al mais),
• miglio, alti livelli di AA leucina, proteine distribuite

nell'endosperma uguale al mais,- avena/segale, buoni livelli di AA, giusta composizione tra albumina e globulina, la segale è ricca di carboidrati complessi e può formare un impasto simile alle proprietà visco elastiche del frumento;- riso, più bassi livelli proteici, buona la lisina (AAE).

• CARBOIDRATI
• amido, hanno forme diverse a seconda del tipo di cereale, ha un ruolo fondamentale nella gelatinizzazione, esso è un materiale semi-cristallino (in parte ha struttura cristallina) e lo si può trovare in forma cristallina, para-cristallina e amorfa. La proprietà fondamentale è la gelatinizzazione che avviene a contatto con l'acqua riscaldata; le molecole sono formate da:
• amilosio (25%), si lega con lipidi e crea legami con i più importanti mono/di-gliceridi; ogni molecola è formata da circa 600 unità di glucosio e forma legame α-1,4 lineare con struttura elicoidale (studi recenti dicono

Che anch'essa è unamolecola ramificata, con legami α-1,6 ma meno frequenti). Grazie all'elica ingloba i lipidi perché hanno delle catene idrofobiche NON polarioltre che avere testa polare carica negativamente che esce dall'elica. L'unione dei lipidi con i mono/di-gliceridi vanno a formare una proprietà emulsionante e portano ad avere nella panificazione una mollica soffice; il legame amilosio – lipidi stabilizza la struttura dell'impasto e ne rallenta l'invecchiamento dei prodotti da forno, in alcune condizioni anche l'amilosio può cristallizzare solo a contatto con acqua.

▪ Amilopectina (75%) è una delle molecole più grandi in natura, è un'omofosfatasiramificata e composta da catene con legami α-1,4 e α-1,6. Il ruolo predominante è dato da questa che è fondamentale per la formulazione della struttura cristallina; sono presenti 3 tipi di cristalli A

(più conosciuto e diffuso in natura, lega 12 molecole di glucosio con 4 molecole d’acqua), B (si trova nella patata e in altri tuberi, può trasformarsi in A con calore diffuso, ha una struttura più complessa, le 12 unità di glucosio si uniscono a 36 molecole d’acqua) infine la forma C.

GELATINIZZAZIONE (per l’amido di frumento gira tra i 50/60°)

1. Si parte da granuli di amido nativi che contengono amilosio (avvolto su se stesso) e amilopectina (ramificato).
2. Si aggiunge acqua, che gonfia i granuli e distrugge i legami; interagisce con l’amilosio e va a formare la sostanza glutinica con l’amido.
3. Aggiunta ulteriore di acqua e si ha un aumento di temperatura.
4. Inizia la fuoriuscita dell’amilosio dai granuli, inizia la formazione di gel che inizia a gelificare; i granuli contengono solo amilopectina che si trovano uniti grazie alla “colla” formata dalla gelificazione dell’amilosio.

È un

Il processo importantissimo è quello che avviene per la formazione degli impasti, con l'interazione acqua - amido. Questo processo ci fa capire anche l'invecchiamento dei prodotti da forno. Ad esempio, per portare il pane di nuovo morbido si scalda in forno, in modo che con il calore i cristalli si sciolgano e torni morbido.

Con l'invecchiamento succede che il gel di amilosio forma una struttura cristallina solo con raffreddamento/storage, che ha un punto di fusione alto intorno a 150°C. Per l'amilopectina invece può subire una retrogradazione, se i cristalli c'erano già prima dell'invecchiamento, oppure se i cristalli non c'erano si ha la cristallizzazione dell'amilosio.

Pentosani (arabinoxilani/arabinogalattani) sono i pentosani maggiormente presenti nelle farine e sono molto importanti per il loro ruolo all'interno delle farine, soprattutto quella di frumento.

migliorano la consistenza e la viscosità dell'impasto e aumentano la capacità di trattenere gas. Questi composti vengono messi in relazione con l'invecchiamento dell'impasto, infatti essi lo rallentano attraverso l'interazione con l'amido (legano 1 delle parti).

◦ Cellulosa, importante per la classificazione legale delle farine.

◦ Zuccheri semplici, cioè quelli fermentescibili cioè quelli utilizzati dal microrganismi per la lievitazione; l'azione delle amilasi (enzimi che scindono l'amido) e cercano di aumentare il contenuto di zuccheri fermentescibili e rendere la fermentazione a opera dei microrganismi.

➔ Microcomponenti/componenti minori:

• grassi.

• Vitamine e minerali.

• Polisaccaridi NON amido, insieme formano la parte fibrosa grazie anche all'utilizzo di farine integrali; riguardano:

- cellulosa, polisaccaride di NON amido con legami α-1,4, insolubile, parzialmente cristallino, ha struttura

più semplice rispetto all’amido ed ha conformazione lineare, moltopresente nei cereali vestiti.

Emicellulose, sono polisaccaridi complessi presenti nella parte esterna della cariosside difrumento, hanno capacità di trattenere acqua; ne fanno parte gli arabinoxilani (possonodiversificarsi in porzioni non estraibili in acqua, hanno PM piu alto), i β-glucani e gliarabinogalattani;

• Enzimi, fondamentali nei cereali perché si trovano nelle farine con funzioni diverse(volute/NON volute); riguardano:
• le lipasi e lipossigenasi si trovano nel germe e possono provocare irrancidimento deglisfarinati ricavati dai cereali, possono formare idroperossidi e ossidare i carotenoidi, portare asbiancamento dell’impasto e la loro azione deve essere bloccata.
• Le proteasi che inibiscono la formazione della trama proteica idrolizzando le proteine eostacolando la panificazione; questi sono favorevoli nella produzione di biscotti in quantodonano friabilità.

Le fitasi idrolizzano l'azione dell'acido fitico che forma complessi insolubili presenti soprattutto con farine integrali, si può ottimizzare la loro azione attraverso la cottura a temperatura non troppo elevata.

Le amilasi sono le più importanti e idrolizzano l'amido a zuccheri semplici come maltosio. Per avere l'azione dell'amilasi sull'amido è importante che ci siano granuli rotti ma non in elevata quantità, altrimenti si rischia la rottura dell'amido e l'esagerata quantità di destrine può causare mollica bagnata e crosta molto scura.

Si dividono in α-amilasi (agiscono all'interno e formano delle catene più corte/destrine e possono formare maltosio/maltotriosio a partire da amilosio, formano zuccheri a basso PM che possono poi originare zuccheri fermentascibili (grazie ad enzimi)) e β-amilasi (staccano unità di maltosio dall'esterno).