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Stefania Albrizio » 12.Analisi degli sfarinati

Parametri da valutare nell’analisi degli sfarinati di frumento

La produzione e commercializzazione degli sfarinati è regolata dal D.P.R. n° 187 del 9 febbraio 2001.
Nell’analisi degli sfarinati vanno essenzialmente valutati parametri che servono per la classificazione merceologica delle farine di frumento (umidità, ceneri, tenore proteico).

Altri parametri valutabili si riferiscono alle proprietà reologiche delle farine dalle quali dipende il comportamento, durante la lavorazione meccanica, degli impasti ottenuti con esse.

Esame microscopico

Questa analisi viene effettuata per individuare l’eventuale aggiunta alla farina di frumento di farine di altri cereali, di leguminose o di patate.

L’analisi è condotta osservando al microscopio le caratteristiche morfologiche dei granuli di amido che sono differenti in funzione della provenienza delle farine.
Per l’esecuzione dell’analisi 2 g di farina vanno addizionati con 30 mL di acqua distillata. Dopo 5′ si recupera la frazione liquida lattiginosa, allontanandola dal residuo costituito dal glutine, e la si lascia decantare. Il sedimento così ottenuto viene, poi, analizzato al microscopio.

Granuli di amido di frumento, colorati con iodio, visti al microscopio.

Caratteristiche morfologiche di differenti tipi di amido

Determinazione dell’umidità

Il contenuto di umidità di una farina varia con la temperatura e l’umidità esterne e il quantitativo di acqua adoperato nel lavaggio e condizionamento del grano in fase di molitura.
Il tenore di umidità massimo tollerato per legge è di 14.5 %.

L’analisi viene eseguita riscaldando 10 g di farina a 100°-105°C in stufa.
A peso costante (la differenza tra due pesate non deve essere superiore a 1 mg), la differenza di peso prima e dopo il riscaldamento, riferita a 100 g di farina, rappresenta la % di umidità.

% umidità = (M – m) x 100 / M

M = peso campione prima dell’evaporazione
m = peso campione dopo l’evaporazione

Determinazione delle ceneri

Il quantitativo di ceneri in una farina dipende dal tasso di abburattamento. Esso può variare tra 0.50 % e 0.95 % e può raggiungere il 2% nelle farine integrali

Le ceneri sono costituite prevalentemente da P₂O₅(50 %) e K₂O (35 %)

Il saggio per determinare le ceneri viene eseguito riscaldando un campione pesato di farina (5 – 10 g), posto in capsula di platino, a 550 – 590 °C in muffola.
Il peso delle ceneri viene riferito a 100 g di sostanza secca.

Determinazione del contenuto di proteine

La determinazione del contenuto viene eseguita utilizzando il metodo Kjeldahl.

Con questo metodo si determina il contenuto di azoto dal quale si ricava il contenuto di proteine utilizzando un opportuno parametro di conversione.

Schema dell'apparecchiatura per l'applicazione del metodo di Kjeldahl.

Metodo di Kjeldahl

Il metodo consiste di tre step:

il campione è digerito in H₂SO₄ in presenza di un catalizzatore; l’acido decompone per ossidazione le sostanze organiche liberando l’azoto sottoforma di ammonio solfato;
per aggiunta di NaOH l’ammonio è convertito ad ammoniaca che è distillata e raccolta in una beuta contenente una quantità nota di acido in eccesso (in genere HCl);
si retrotitola l’acido in eccesso con NaOH.

Espressione dei risultati

Il contenuto di proteine va riferito a 100 g di sostanza e si calcola adoperando la seguente formula:

Sostanze azotate % s.s. = (V . N . F . 10000) / E . (100 – U)

dove:
V = ml di acido 0,1 N;
N = 0,0014008 (grammi di azoto corrispondenti a 1 ml di acido 0,1 N);
E = peso del campione in grammi;
U = umidita’ percentuale del campione;
F = fattore di conversione dell’azoto in sostanze azotate, eguale a 5,70 per il frumento.

Determinazione dell’acidità

L’acidità si determina per valutare il grado di freschezza e lo stato di conservazione di una farina.

Per l’analisi si opera su 4 g di farina trattati con una soluzione acqua – etanolo. Trascorse 3 ore si determina l’acidità su 50 mL di filtrato mediante titolazione con NaOH in presenza di fenolftaleina.
Con questo metodo il grado di acidità esprime i ml di base 1 N necessari a neutralizzare 100 g di sfarinato secco.

Il campione può essere anche preparato mediante estrazione con etere (si determina anche l’acidità dovuta alla frazione lipidica) o per sospensione in acqua distillata.

Determinazione del contenuto di fibra

Tale analisi ha lo scopo di valutare il grado di abburattamento di una farina e si basa sul fatto che la cellulosa non subisce l’attacco di enzimi idrolizzanti che invece degradano gli altri costituenti della farina consentendo il loro allontanamento mediante ripetuti lavaggi.

Un campione di farina viene enzimaticamente digerito in presenza di a-amilasi, stabile al calore, proteasi ed amiloglucosidasi, per rimuovere le proteine e l’amido; si precipita con etanolo. Il peso del residuo dopo filtrazione, da cui va detratta la quantità di ceneri e proteine rimanenti, rappresenta il peso della fibra totale presente nel campione.

Determinazione del glutine

Per la determinazione del glutine quest’ultimo va estratto dalla farina.
Per l’estrazione del glutine si preparano due soluzioni

a) al 4% di fosfato monosodico e

b) al 4% di fosfato bisodico

utilizzando come solvente una soluzione al 2% di NaCl. Le due soluzioni sono mescolate per ottenere una soluzione tampone a pH 6.8 che è poi diluita 1:40 con la soluzione di NaCl.

Con 12.5 mL di tale soluzione si impastano 20 g di farina.
Dopo mezz’ora l’impasto viene lavato con la soluzione salina per allontanare le proteine solubili e l’amido.

Il glutine puro così ottenuto è essiccato in stufa.

Espressione dei risultati

Il contenuto di glutine, come glutine secco, va riferito a 100 g di sostanza e si calcola adoperando la seguente formula :

Glutine secco % s.s. = m x 5 x [100 / (100 - U)]

dove:
m = peso del glutine secco;
U = umidita’ percentuale del campione.

Determinazione del glutine – 2

Nei prodotti privi di glutine, destinati all’alimentazione dei celiaci, il glutine va determinato allo scopo di evidenziarne la presenza in quantità superiori a quelle fissate per legge per tale tipo di prodotti.

In questo caso va utilizzato un metodo di analisi molto sensibile. Il Codex Alimentarius fissa il limite di sensibilità del saggio a 10 ppm. Il metodo ufficiale proposto dal Codex Alimentarius è il saggio immunoenzimatico ELISA.

E.L.I.S.A.

Metodo immunoenzimatico tipo Elisa

Questo metodo di analisi si basa sul principio della formazione del complesso antigene – anticorpo:

il glutine è l’antigene che viene riconosciuto da un anticorpo specifico.
Quando le due entità si incontrano si forma un complesso stabile che può essere “marcato” con una sostanza fluorescente, in grado di produrre una certa quantità di luce.
Dalla quantità di luce emessa si può risalire alla quantità di glutine presente.

Rappresentazione delle fasi del saggio immunoenzimatico tipo Elisa.

Parametri tecnologici -1

I parametri tecnologici si riferiscono alle proprietà reologiche (estensibilità, elasticità, consistenza impasto) .

Per il frumento tenero sono state individuate 5 classi distinte sulla base dell’Indice Sintetico di Qualità (ISQ) che comprende i seguenti parametri:

contenuto proteico;
indice alveografico P/L;
indice alveografico W;
indice farinografico di stabilità di Brabender;
indice di caduta o di Hagberg;
peso elettrolitico.

I parametri di valutazione per la classificazione del grano duro sono: tenore proteico, qualità del glutine, colore della semola (giallo per la presenza di carotenoidi).

Parametri tecnologici – 2

Indice alveografico W

Misura la forza della farina, cioè la capacità di assorbire acqua e di rigonfiarsi nella lievitazione.
W alto = volume elevato; W basso = volume ridotto

Indice alveografico P/L

Misura la morbidezza e lavorabilità dell’impasto.
P indica la tenacità cioè la resistenza massima alla deformazione, e L l’estensibilità cioè l’allungamento massimo raggiunto al punto di rottura dall’impasto.
P/L basso = impasto morbido ed estensibile, pane soffice.
P/L elevato = impasto duro, pane con mollica compatta.

In figura: Alveogramma ottenuto con l’alveografo di Chopin utilizzato per misurare gli indici alveografici. L’alveografo di Chopin registra graficamente le variazioni di pressione subite dalla farina in fase di rigonfiamento.

Parametri tecnologici – 3

Indice farinografico di stabilità di Brabender

Dà informazioni sulla stabilità dell’impasto e sulla quantità di acqua necessaria per avere una consistenza ottimale.
Si misura con il farinografo di Brabender, che registra la resistenza che le pale di una impastatrice incontrano nel mescolare una quantità di farina ed acqua.
E’ da preferire un valore elevato.

Indice di caduta o di Hagberg

Dà informazioni sull’attività amilasica della farina che non deve essere troppo alta altrimenti si ha pane con mollica gommosa e non troppo bassa altrimenti si ha pane duro. Viene determinato misurando in quanto tempo un gel d’amido ottenuto dalla farina è degradato dai soli enzimi presenti nell’impasto, alla temperatura di cottura.
240-300 secondi = ottimo.
> 350 secondi = perdita di attività enzimatica (per es. per invecchiamento).
< 160 secondi = amido già degradato.

Parametri tecnologici – 4

Peso ettolitrico o peso specifico apparente

Si esprime in kg/hl. Valori elevati indicano che si è avuta una buona maturazione delle cariossidi che forniranno un’elevata resa alla macinazione ossia una buona resa in farina o semola.
Il peso ettolitrico varia da 76 a 82 Kg/hL.