Effetto della distribuzione delle dimensioni dei granuli e del contenuto di amilosio

Soh et al. (2006) hanno dimostrato attraverso studi di ricostituzione della farina che variazioni nella distribuzione dei granuli di tipo A e B e nel contenuto di amilosio influiscono sulla proprietà reologiche della farina e sulla qualità della pasta. In questi studi il contenuto proteico viene mantenuto costante e si va ad alterare il rapporto fra granuli A e B o il contenuto di amilosio.

L’incremento dei granuli B provoca un aumento nell’assorbimento di acqua dovuto alla più alta efficienza dei granuli piccoli nel legare l’acqua rispetto ai granuli A (Chiodelli e Le Meste 2002). Inoltre, Sebecic e Sebecic (1995; 1999) hanno dimostrato che i granuli piccoli ed intermedi aumentano l’estensibilità della farina diminuendo la resistenza all’estensione. Park et al. (2005), infine, hanno proposto che i granuli piccoli potrebbero interagire più strettamente con il glutine nella farina, causando un incremento nella resistenza al mixografo. Un incremento dei granuli B al 32-44% (10- 15% più alto rispetto al valore riscontrato nel frumento duro) influenza positivamente la qualità della pasta, migliorandone il nervo e riducendone la collosità dopo la cottura (Soh et al., 2006). Vansteelandt e Delcour (1998) hanno trovato che gli stadi iniziali di essiccamento rendono i granuli di

amido, in generale, e i granuli piccoli, in particolare, meno estraibili; questo potrebbe essere dovuto all’incremento dell’inclusione fisica o alle possibili interazioni tra l’amido ed i componenti del glutine. Nella pasta essiccata ad alte temperature (95°C) le proteine possono prontamente coagulare, formando una rete continua che intrappola i granuli di amido e che diminuisce la loro gelatinizzazione e rigonfiamento durante la cottura: ciò incide positivamente sulla qualità della pasta; al contrario con gli amidi essiccati a temperature basse (55°C) si producono spaghetti qualitativamente scadenti (Delcour

et al., 2000a; Delcour et al., 2000b). La proprietà di gelatinizzazione dell’amido può essere correlata

con il rigonfiamento dei granuli di amido e con la capacità di assorbimento di acqua: Delcour et al. (2000a) hanno dimostrato che esiste una correlazione negativa tra il nervo della pasta e l’assorbimento di acqua.

L’importanza dell’amilosio nell’influenzare le qualità pastificatorie nelle semole è stato dimostrato, per la prima volta, da Dexter e Matsuo (1979). Recentemente, Soh et al. (2006) hanno riportato che farine con un contenuto di amilosio al 32-44% producono pasta con caratteristiche migliori per quanto riguarda il nervo dopo la cottura ed attribuito tale miglioramento ad un minor assorbimento di acqua. Vignaux et al. (2005) hanno utilizzato la semola dei genotipi waxy totali e parziali di frumento duro per studiare l’effetto degli alleli waxy sulla qualità della pasta. Gli spaghetti ottenuti dalla semola waxy risultano essere più collosi rispetto alla pasta prodotta dai frumenti duri tradizionali. Anche il tempo di cottura risulta essere ridotto: ciò potrebbe essere dovuto alla mancanza delle interazioni amilosio- proteine che formano, insieme al glutine, una rete che impedisce agli essudati di fuoriuscire. Le proprietà pastificatorie delle semole waxy parziali risultano essere simili a quelle dei frumenti duri normali, indicando che la presenza di un singolo allele waxy è sufficiente per produrre grano con proprietà ottimali per la produzione di pasta.

Le semole di frumento duro con bassi contenuti di amilosio producono, quindi, pasta con qualità inferiore rispetto ai frumenti duri normali a causa dell’effetto di ammorbidimento, caratteristica che non coincide con le esigenze dei consumatori che preferiscono la pasta cosiddetta “al dente” (Vignaux

et al., 2005; Gianibelli et al., 2005).

1.4.2 Applicazioni ed usi dell’amido nell’industrie non alimentari

Gli usi industriali non-food dell’amido sono enfatizzati in una delle definizioni dell’amido nello “Shorter Oxford Dictionary”: “un costituente della farina usato come un impasto con acqua per produrre tele, fibre tessili e carta” (Ellis et al., 1998).

Oltre ad influenzare le proprietà fisiche di molti alimenti, l’amido viene utilizzato come additivo e materia prima anche dall'industria non alimentare, come ad esempio nelle industrie della carta, tessile, medico-farmaucetica o come substrato per la produzione di adesivi (Tab. 1.3) (Ellis et al., 1998).

Tabella 1.3 Usi industriali dell'amido (Ellis et al., 1998).

Settore Usi

Alimentare Agente addensante e modificatore della viscosità in dolciumi, cibi per bambini, maionese, pane, prodotti a base di carne, bevande, ecc.

Agrochimico Rivestimento per semi, fertilizzante, erogazione di pesticidi

Cartario Agente legante e di rivestimento nella produzione di carta e cartone Cosmetico Cipria e talco

Medico Pasticche, prodotti sanitari assorbenti Plastico Plastica biodegradabile

Tessile Imbozzimatura, finitura e stampa, resistenza al fuoco di tessuti e filati Altri usi Fibre minerali, adesivi, calcestruzzo, trattamento delle acque

Da qualche anno, sta suscitando un grande interesse la possibilità di produrre dall'amido un'ampia gamma di prodotti biodegradabili (buste, materiali per imballaggi) che possono sostituire quelli derivati dal petrolio, riducendo notevolmente l’inquinamento dell'ambiente (Ellis et al., 1998; Slattery

et al., 2000).

Le caratteristiche chimico-fisiche degli amidi variano tra specie differenti. Queste differenze non sono solo correlate al rapporto amilosio/amilopectina o alle dimensioni ed alla distribuzione dei granuli, ma dipendono anche da altre componenti che interagiscono con l’amido, come i lipidi, le proteine e i gruppi fosfato. Il legame tra l’amilosio e lipidi varia, ad esempio, la temperatura di gelatinizzazione (Morrison, 1995).

Amidi con medesimo rapporto amilosio/amilopectina, ma con diverse quantità e tipo di lipidi, possono avere caratteristiche fisiche (come, ad esempio, la viscosità) molto divergenti (Ellis et al., 1998). Come precedentemente accennato, un’altra caratteristica che influenza le proprietà degli amidi è la fosforilazione.

L’amido di patata è fra quelli maggiormente fosforilato, mostra un maggior potere di rigonfiamento e viene principalmente utilizzato per la produzione di carta (Blennow et al., 2003).

Per poter essere impiegato in uno dei settori industriali sopra citati, l’amido estratto deve subire delle modificazioni chimiche o fisiche. Quindi, la possibilità di intervenire direttamente nelle vie biosintetiche per produrre amidi con determinate proprietà e caratteristiche chimico-fisiche offre vantaggi, sia a livello temporale, sia a livello economico-ambientale. Infatti, le modificazioni chimiche producono sostanze tossiche per l’ambiente che hanno un costo di smaltimento elevato, questo problema potrebbe essere facilmente superato avvalendosi delle potenti tecniche di miglioramento genetico, convenzionali e non, oggi disponibili.