74 Domande e risposte - Esame processi di tecnologia alimentare prof. Lucisano - 2 Parziale

Riso: parboilizzazione

La parboilizzazione è un processo idrotermico per trattare il risone ed il riso brillato al fine di migliorarne il valore nutrizionale, conferirgli caratteristiche di miglior resistenza alla cottura e migliorare la conservabilità (contenuto di servizio). Precedentemente si effettua una pulitura del risone, e una classificazione con vibrovagli, aspiratori, separatori magnetici e spietratrici, che consente di avere un trattamento idoneo su un prodotto con dimensioni uniformi.

Fasi della parboilizzazione

La parboilizzazione è un trattamento idrotermico, distinto in quattro operazioni principali:

• Steeping: consiste nell’immergere il risone in acqua a 65°C per 4-5 ore, in modo che l’umidità finale del chicco sia del 30%. Le combinazioni di tempo e temperatura possono variare in base alla dimensione del cereale e devono essere tali da evitare fermentazioni. Metodi analoghi possono prevedere l’utilizzo di acque a temperature medie o alte, l’utilizzo del vuoto o della pressione idrostatica e l’aggiunta di agenti di bagnatura.
• Steaming: trattamento con vapore saturo a temperatura costante per consentire la gelatinizzazione dell’amido senza rimuovere umidità dal prodotto (acqua ceduta per condensazione). Spesso l’operazione viene condotta in autoclavi in sovrappressione. L’utilizzo del vapore seguito dall’immersione in acqua del prodotto permette di eliminare la maggior parte degli enzimi idrolitici della cariosside (evitando formazione di composti di Maillard durante l’essicamento e irrancidimento dei grassi).
• Essiccamento: per garantire valori di umidità ottimale per i successivi trattamenti e per la conservazione. Avviene in essiccatoi rotativi sottovuoto per un tempo dalle 2-48 ore, portando ad una umidità finale del 16%.
• Raffreddamento e tempering: dopo essicamento il prodotto è raffreddato e sottoposto a tempering, cioè una fase di riposo del prodotto trattato che ha durata di 48 ore ed è un’operazione necessaria per dissipare il calore accumulato e per raggiungere uno stato di idratazione uniforme (11-12% umidità).

Il processo di parboilizzazione determina nel prodotto modificazioni fisiche, chimiche, chimico-fisiche, sensoriali e nell’aspetto. I principali fenomeni coinvolti sono: gelatinizzazione dell’amido, denaturazione delle proteine dell’endosperma, solubilizzazione di vitamine e sali minerali.

Vantaggi e svantaggi della parboilizzazione

• Vantaggi:
  • Miglior conservabilità del prodotto (gelatinizzazione dell’amido comporta compattazione dell’endosperma che rende il chicco traslucido e più resistente all’attacco di muffe, spore e meno soggetto all’assorbimento di umidità).
  • Miglior comportamento in cottura (minor collosità e non scuoce).
  • Miglioramento delle proprietà nutrizionali (migrazione di vitamine e sali all’interno della cariosside).
• Svantaggi:
  • Maggior difficoltà in brillatura.
  • Colorazione giallo-marrone e aspetto vitroso (Maillard).
  • Variazione del sapore e del flavour.
  • Tempi di cottura maggiori.

I principali sottoprodotti della lavorazione del riso

I principali sottoprodotti di lavorazione del riso sono:

• Lolla: quella parte del risone che viene eliminata durante il processo di sbramatura, dal quale si ottiene il riso integrale. È costituita dagli strati più esterni del risone ovvero da bratte, glume e glumelle (20% del riso). Contiene poche sostanze nutritive (4,5% proteine e 1,7% grassi) ed è prevalentemente costituita da cellulosa (47%). Viene usata in giardinaggio come pacciame, come lettiera per animali e come combustibile.
• Pula, crusca farinaccio e germe: sono gli scarti, il materiale che viene allontanato dalla fase di sbiancamento del riso. La pula, ma ancor di più il germe, hanno una composizione ben diversa da quella del riso, sono molto più ricchi di proteine e lipidi a discapito dei carboidrati che si trovano in quantità minore, anche l’umidità relativa dei sottoprodotti è inferiore a quella del riso (10%).
• Chicchi non idonei: chicchi rotti o con colorazione anomale, che vengono scartati prima del confezionamento mediante l’utilizzo di selezionatrici ottiche (15%).

Durante la lavorazione il calo peso totale raggiunge circa il 50% poiché, alle percentuali di sottoprodotti allontanati, vanno sommate le perdite di acqua (la variazione di umidità tra il risone alla raccolta e dopo l’essiccamento è del 7%) e impurezze (eliminate durante le fasi di pulizia, ammontano al 3%).

Fase di essiccamento del risone

Al momento della mietitura il risone ha una umidità pari al 20-30% con valori di aw superiori al 0,7. Se tale condizione fosse lasciata invariata ci sarebbero le condizioni ideali allo sviluppo di muffe e insetti che porterebbero al deterioramento del prodotto. Per questo, appena raccolto, il risone viene essiccato, riducendone l’umidità fino al 14-14,5%. L’essicamento del prodotto deve avvenire in modo preciso; se troppo veloce, si ha la formazione di microfessurazioni e conseguente aumento di probabilità di rottura durante la lavorazione.

L’essicamento può essere:

• Naturale:
  • Costo elevato del terreno su cui si essicca
  • Elevati costi di manodopera
  • Assenza di controllo nel processo
  • Perdite: parassiti, uccelli e roditori
  • Dipendenza dalle condizioni climatiche
• Artificiale:
  • Alti costi d’investimento
  • Bassi costi di manodopera
  • Perdite contenute
  • Controllo completo del processo

Esistono due tecniche di essiccamento artificiale:

• Discontinuo: il risone viene posizionato su grossi contenitori dal fondo in acciaio forato attraverso il quale viene insufflata aria calda. Utilizzato nelle piccole aziende, concreto è il rischio di danneggiare i chicchi più esposti all’aria calda e di creare pericolosi gradienti di umidità nella massa di materiale. Per essicamento uniforme occorrono 3-4 cicli intervallati dal riposo di 4-24 ore.
• Continuo: gli essiccatoi di tipo continuo possono essere:
  • Non-mixing: in cui il prodotto alimentato dall’alto fluisce in basso in linea retta in canali. Il flusso d’aria va dall’interno all’esterno, spesso si raggiungono temperature intorno ai 54°C.
  • Mixing: in cui il cammino del prodotto dall’alto verso il basso viene deviato da dei deflettori posti lungo il percorso; questo fa sì che il risone sia esposto alternativamente all’aria calda in ingresso e all’aria esausta in uscita (T aria 66°C).

Parametri di qualità del riso

La legge stabilisce che il risone debba essere di qualità sana, leale, mercantile e privo di odore. Determina un grado di umidità massimo consentito del 13%. Classifica, inoltre, tutte le difettosità che possono pregiudicarne la qualità:

• Grani spuntati: max 3%, grani a cui è stato rimosso il dente
• Grani rotti: grosse, medie, piccole, rotture e i frammenti. Grani a cui è stata tolta una parte del volume superiore al dente.
• Grani verdi: maturazione incompleta
• Grani con deformità naturali: rispetto alle caratteristiche morfologiche tipiche della varietà
• Grani gessati: aspetto opaco e farinoso in almeno ¾ della superficie
• Grani striati rossi: residui di pericarpo
• Grani vaiolati: aventi piccolo cerchio di colore scuro ben delineato o striature superficiali nere
• Grani maculati: evidente alterazione di colore in un punto ristretto (macchie di diversi colori)
• Grani gialli: modifica del colore naturale dal giallo limone al giallo arancio (Non causato da precottura)
• Grani ambrati: alterazione di colore uniforme e generale di color paglierino chiaro (non causato da precottura)

Secondo l’articolo 3 è vietata ogni lavorazione con agenti chimici, agenti fisici o sostanze in grado di modificare il colore naturale o alterare la composizione naturale. Le uniche eccezioni consentite sono:

• Camolino
• Brillato
• Parboiled o converted
• Soffiato
• Arricchito o vitaminizzato

È inoltre vietato vendere miscele di risi comuni, semi fini, fini e superfini. Per la commercializzazione di miscele dello stesso gruppo è richiesta l’indicazione in etichetta di: “riso comune sottotipo”.

Fasi di lucidatura, classificazione e selezione del riso

In seguito alla sbiancatura e classificazione il riso può essere sottoposto alla lucidatura. Lo scopo di questa operazione è rendere la superficie del chicco più levigata e bianca. I macchinari utilizzati sono simili a quelli della sbiancatura ma i coni sono rivestiti con strisce di cuoio anziché con materiale abrasivo. La lucidatura allunga la conservazione del riso perché rimuovendo lo strato aleuronico ricco di lipidi e sali minerali si riduce il rischio di irrancidimento ossidativo. Dopo questa lavorazione il riso viene detto riso lavorato.

Riso camolino

Durante la lavorazione si aggiungono al riso oli vegetali commestibili, inodori, incolori, insapori e non soggetti ad irrancidimento. Il chicco, a fine trattamento, risulterà rivestito da uno strato oleoso che lo proteggerà dagli agenti ambientali e dalla sfarinatura. È una tecnica di lucidatura molto utilizzata nelle zone umide.

Riso brillato

Durante questa lavorazione il riso viene addizionato di glucosio e talco, il prodotto ottenuto è molto brillante. L’operazione è complicata per il riso parboiled. Prima del confezionamento il riso viene sottoposto a due operazioni: classificazione (granding) e selezione (sorting). Queste operazioni sono svolte con lo scopo di eliminare chicchi imperfetti per forma o colore. Queste fasi avvengono in macchine selezionatrici che lavorano in base al peso specifico, mentre altre sono selezionatrici ottiche dotate di fotocellule che esaminano a grande velocità i chicchi uno alla volta scartando con un soffio d’aria quelli che presentano difetti di colorazione o composizione.

Riso: separazione di corpi estranei mediante selezionatrice

Le macchine selezionatrici servono per la rimozione di corpi estranei, o grani di riso presentanti difetti dal prodotto immediatamente prima del suo confezionamento. La separazione dei corpi estranei può basarsi sulla differenza di peso specifico rispetto al prodotto o, in alternativa, con macchine chiamate selezionatrici ottiche. Le selezionatrici ottiche basano la separazione sulla differenza di colore. La selezionatrice ottica è composta da fotocellule che esaminano un chicco alla volta a grandissima velocità, quando viene rilevata una anomalia nella colorazione, un potente soffio di aria compressa provvede ad eliminare il materiale non idoneo al confezionamento. Dopo la fase di classificazione e selezionamento si procede al confezionamento in imballaggi da 500g, 1-2-5 Kg.

La fase di sbramatura del riso

La sbramatura è una operazione peculiare nella lavorazione del risone. Essa consiste nella liberazione della cariosside dalle glume e dalle glumelle, che costituiscono la lolla. Viene effettuata in macchine decorticartici dette sbramini, che possono essere di due tipi:

• Sbramini a dischi: costituiti da due dischi orizzontali montati su un asse verticale e rivestiti di materiale abrasivo. Il disco superiore è fermo mentre quello sottostante è messo in rotazione. Il risone viene caricato da una tramoggia, passa tra i due dischi opportunamente distanziati e viene privato delle parti corticali, grazie all’azione abrasiva. Sono macchinari semplici, con bassi costi e facile manutenzione. Per evitare elevate percentuali di rotture sono necessarie partite di risone di dimensioni omogenee.
• Sbramini a cilindri gommati: sono l’evoluzione degli sbramini a dischi, possono avere due principi di funzionamento:
  • Cilindri con diametri differenti ma stessa velocità di rotazione
  • Cilindri con diametri uguali ma con velocità di rotazione diverse (più moderni)
  I cilindri gommati decorticano il risone per abrasione senza romperlo, il rischio di rottura è minore perché l’azione avviene sulla lunghezza del chicco che è più uniforme. A fine sbramatura otteniamo una miscela di: riso integrale/sbramato (brown rice), lolla, polveri di lavorazione e risone. Al fine di separare le varie frazioni si opera una separazione per aspirazione. Il materiale, messo in un macchinario separatore, viene investito da una corrente d’aria, che separa in base al peso specifico. Riso e risone cadono per primi in quanto più pesanti, la lolla viene trasportata da un flusso d’aria fino a quando entrando in una camera di dimensioni maggiori cade; le polveri, che essendo leggere rimangono in sospensione, sono aspirate e allontanate.

Per separare il riso sbramato dal risone si ricorre al paddy separator che separa il materiale in base al comportamento che assume muovendosi su un piano inclinato e vibrante. Nel macchinario il materiale in ingresso cade su una superficie inclinata sottoposta a spinte intermittenti obliquamente verso l’alto; in questo modo i corpi più rotondi e regolari (riso integrale) si muovono lentamente verso il basso mentre il (paddy) risone risale il piano inclinato. Il risone torna alla fase di sbramatura mentre il riso integrale prosegue la lavorazione.

Fase di sbiancatura del riso

La sbiancatura, detta anche whitening o milling, consiste nella eliminazione per sfregamento della pellicola interna che ancora riveste il chicco, dei suoi strati più periferici e del germe. Per questa fase vengono utilizzate delle macchine sbiancatrici formate da coni pieni rotanti in griglie coniche. Il materiale alimentato viene sottoposto ad una doppia azione di sfregamento: una per il contatto con la superficie delle griglie e una dovuta all’attrito dei chicchi tra loro. Gli scarti (pula, farinaccio e germe) passano attraverso le griglie e vengono allontanati. Generalmente vengono effettuati più passaggi di sbiancatura:

• 1 sbiancatura: riso semigreggio o sbramato
• 2 sbiancatura: riso semiraffinato o mercantile
• 3 sbiancatura: riso raffinato
• 4 sbiancatura: riso bianco

Un’altra possibile tecnica di sbiancatura del riso che si sta affermando ultimamente è la lavorazione ‘humidified friction whitening’ nella quale viene nebulizzata acqua in corrente d’aria all’interno dei coni, l’umidificazione del prodotto ha come scopo quello di ottenere gli stessi effetti del condizionamento sul frumento, cioè maggior compattezza strati tegumentali e più facile rimozione degli stessi.

Tipologie di riso presenti sul mercato

Le varietà di riso e risone sono classificate dalla legislazione italiana nei seguenti 4 gruppi:

• Riso comune o originario (riso balilla)
• Riso semi fino (riso vialone nano)
• Riso fino (riso ribe)
• Riso superfino (carnaroli)

Le tipologie di riso presenti sul mercato sono:

• Riso parboiled: è un riso trattato idrotermicamente al fine di migliorare la conservazione del prodotto (maggiore resistenza a muffe, spore e insetti), il comportamento in cottura (aumento tempi, non scuoce, minor rilascio di amido) e l’apporto di vitamine e sali minerali che migrano all’interno del chicco. I vantaggi di questo tipo di riso sono prettamente legati alla gelatinizzazione dell’amido nel processo produttivo, l’amido si rigonfia e conferisce alla cariosside maggiore durezza e cementa le piccole fessurazioni naturalmente presenti; inoltre umidità e elevate temperature portano all’inattivazione degli enzimi idrolitici. Tuttavia, il trattamento comporta anche alcuni svantaggi: reazioni di Maillard che causano imbrunimento dei chicchi, maggiori tempi di cottura, aspetto vetroso, difficoltà nella fase di brillatura e modificazione del flavour.
• Converted rice: simile al riso parboiled ma con perdite nutrizionali minori e colore più simile a quello del riso brillato.
• Golden rice: riso dorato arricchito di vitamina A, quindi il colore caratteristico è dovuto al betacarotene.
• Riso a rapida cottura: alcuni prevedono la cottura in acqua bollente del riso raffinato fino ad ottenere la gelatinizzazione dell’amido, ed il successivo essiccamento, al fine di creare una struttura finemente porosa. In altri si opera direttamente con aria calda sul chicco raffinato con la formazione di macrofessurazioni. In entrambi i casi si determina una più rapida penetrazione dell’acqua, con una conseguente diminuzione dei tempi di cottura.
• Riso venere o riso nero: è un riso integrale profumato con tempi di cottura più lunghi.
• Riso selvatico: pur essendo un cereale prodotto da una graminacea non è un riso. I suoi chicchi sono simili a dei bastoncini sottili lunghi, di colore scuro. Il sapore è più profumato e intenso di quello del riso. È raro perché viene raccolto a mano ed inoltre il tempo di cottura è più lungo.
• Riso rosso: ha un fiore rossastro; il chicco contiene più sali minerali (ferro) e vitamina B2 rispetto al riso nero. Il colore rosso deriva dai tannini ed inoltre questo riso contribuisce al funzionamento intestinale ed alla vista. Vi sono varietà asiatiche con chicchi più allungati e stretti, resistenti alla cottura come:
  • Patna rice: riso a chicco lungo originario dell’india.
  • Basmati: chicchi molto lunghi, sottili, profumati ed aromatici. Originario dell’india e Pakistan.
  • Jasmine rice: riso aromatico, il suo flavour è inferiore a quello del basmati. È originario della Thailandia e presenta chicchi allungati e sottili, che restano separati durante la cottura. Esso possiede una consistenza soffice e leggermente adesiva.