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Glutine: digeribilità

by luciano

Il glutine che è un composto formato dalla gliadina e glutenina che è alla base dei prodotti da forno (pane e altro) non è, in quanto tale, assimilabile dall’intestino ma deve essere ridotto agli aminoacidi componenti o piccole serie (peptidi) di essi. La riduzione avviene ad opera di diversi enzimi quali la tripsina nello stomaco, la pepsina nell’intestino tenue ed altri enzimi [1]. In condizioni normali di salute l’intestino espelle le parti di glutine non digerite perché troppo grandi per essere assimilate. La digeribilità del glutine non è solamente, però, dipendente dalla “forza del glutine” cioè dalla forza dei diversi tipi di legami che “collegano” le proteine del glutine ma anche dal tipo di enzimi che idrolizzano “spezzettano” il glutine e dall’ambiente nel quale questi processi avvengono. Ad esempio, la tripsina, nello stomaco è attivata (cioè lavora), solo in ambiente acido. Tutti gli enzimi digestivi, inoltre, hanno la possibilità di lavorare meglio se direttamente a contatto con il glutine: cosa che può avvenire solo negli esperimenti di laboratorio, dal momento che nello stomaco e nell’intestino questi enzimi si troveranno a dover “lavorare” su un “complesso” di cibi e non sul glutine [2]. La conoscenza della digeribilità del glutine è quindi oltremodo complessa essendo affetta da molteplici fattori non ultimo la variabilità delle condizioni dell’ambiente dove avviene (stomaco ed intestino).
Non va affatto trascurata, poi, la modalità di preparazione del prodotto finito. Anzi la digeribilità del glutine, e più specificatamente, del prodotto finito è grandemente influenzata dalla modalità di preparazione e dagli ingredienti utilizzati [3].
Tra questi un ruolo primario lo hanno il tipo di farina e l’uso della pasta acida e/o lieviti.
Certamente l’utilizzo di farine che abbiano poco e debole* glutine favoriscono il processo digestivo ma un ruolo fondamentale lo svolge la pasta acida (meglio se associata a limitatissime quantità di lievito di birra). La pasta acida con i suoi lattobacilli svolge una forte azione di idrolisi (spezzettamento) delle proteine del glutine sia direttamente che attivando le proteasi della farina.

Molti studi e ricerche sono state dedicate a questo tema, uno in particolare:

Protein Digestibility of Cereal Products Iris Joye
Department of Food Science, University of Guelph, Guelph, ON N1G 2W1, Canada; ijoye@uoguelph.ca; Tel.: +1-519-824-4120 (ext. 52470). Published: 8 June 2019
“Abstract: Protein digestibility is currently a hot research topic and is of big interest to the food industry. Different scoring methods have been developed to describe protein quality. Cereal protein scores are typically low due to a suboptimal amino acid profile and low protein digestibility. Protein digestibility is a result of both external and internal factors. Examples of external factors are physical inaccessibility due to entrapment in e.g., intact cell structures and the presence of antinutritional factors. The main internal factors are the amino acid sequence of the proteins and protein folding and crosslinking. Processing of food is generally designed to increase the overall digestibility through affecting these external and internal factors. However, with proteins, processing may eventually also lead to a decrease in digestibility. In this review, protein digestion and digestibility are discussed with emphasis on the proteins of (pseudo)cereals.”

Importanza delle subunità HMM del glutine (aggiornamento 21-01-2020)

by luciano

Estratto dallo studio: The structure and properties of gluten

“….omissis. Un gruppo di proteine ​​del glutine, le subunità HMM della glutenina, è particolarmente importante nel conferire alti livelli di elasticità (ovvero la resistenza della pasta). Queste proteine ​​sono presenti nei polimeri HMM che sono stabilizzati dai legami disolfuro e sono formano “l’ossatura elastica” del glutine. Tuttavia, le sequenze ripetitive ricche di glutammina che comprendono le parti centrali delle subunità HMM formano anche estese matrici di legami idrogeno tra di loro legati che possono contribuire alle proprietà elastiche attraverso un meccanismo “loop and train*”. L’ingegneria genetica può essere utilizzata per manipolare la quantità e la composizione delle subunità HMM, portando a un aumento della forza dell’impasto o a cambiamenti più drastici nella struttura e nelle proprietà del glutine.

….omissis … Queste proprietà sono generalmente descritte come viscoelasticità, con l’equilibrio tra estensibilità ed elasticità che determina la qualità dell’uso finale. Ad esempio, per la panificazione sono necessari impasti altamente elastici (“forti”) ma impasti più estensibili per preparare torte e biscotti. Omissis … Le proteine ​​del grano determinano le proprietà viscoelastiche dell’impasto, in particolare le proteine ​​di conservazione che formano una rete nell’impasto chiamata glutine (Schofield 1994). Di conseguenza, le proteine ​​del glutine sono state ampiamente studiate per un periodo superiore a 250 anni, al fine di determinare le loro strutture e proprietà e fornire una base per manipolare e migliorare la qualità dell’uso finale.”

*

…omissis. As a result of the formation of a protein matrix, individual cells of wheat flour contain networks of gluten proteins, which are brought together during dough mix ing. The precise changes that occur in the dough during mixing are still not completely understood, but an increase in dough stiffness occurs that is generally considered to result from ‘optimization’ of protein–protein interactions within the gluten network. In molecular terms, this ‘optimization’ may include some exchange of disulphide bonds as mixing in air, oxygen and nitrogen result in different effects on the sulphydryl and disulphide contents of dough (Tsen & Bushuk 1963; Mecham & Knapp 1966).

I pro e i contro del glutine debole (Oriana Porfiri)

by luciano

I pro e i contro del glutine debole

I frumenti “alternativi” idonei per la pastificazione sono il farro dicocco, il grano khorasan o Triticum turanicum e popolazioni locali di grano duro come le saragolle, i grani antichi siciliani e vecchie varietà come il Senatore Cappelli. Questi frumenti sono stati “scelti” dagli agricoltori nel corso dei secoli per la loro adattabilità ambientale e la resa produttiva. La selezione in funzione della qualità di trasformazione (qualità tecnologica) è storia recente, degli ultimi 40-50 anni, nei quali la selezione operata dai costitutori vegetali è andata in direzione di aumentare il contenuto proteico e la quantità di glutine, accrescere la tenacità del glutine, ridurre il contenuto di amido, elevare la resa molitoria. Pertanto, nell’ambito dei grani “alternativi” è frequente individuare varietà con una quantità di glutine estratto più bassa rispetto a quelle moderne e, soprattutto, di scarsa tenacità (struttura del glutine più debole), di facile scomposizione, quindi più digeribile.

La pasta fatta con queste varietà di frumento

La pasta fatta con queste varietà di frumento hanno il pregio di essere adatte a coloro che soffrono di gluten sensitivity (sensibilità al glutine non celiaca) o vogliono mangiare “leggero”, ma per essere di qualità e avere tenuta alla cottura ha bisogno di un processo di pastificazione particolare. Tutto deve essere più lento: l’impasto, l’estrusione e l’essicazione. Inoltre, è impossibile stabilire una ricetta di lavorazione standardizzabile e buona per tutti: ogni prodotto, ogni raccolto, ogni località di provenienza della materia prima richiedono un aggiustamento dei parametri. Questi grani hanno molta variabilità e il pastificio deve costantemente correggere il tiro a misura delle caratteristiche qualitativo/tecnologiche, della quantità di proteine e di glutine dei grani di quell’anno. Sulla qualità della pasta influisce anche un terzo parametro, la quantità di amido presente, in particolare la frazione “resistente”, che è quella non digeribile e che ha un comportamento simile alle fibre, quindi contribuisce ad abbassare l’indice glicemico della pasta.

a cura di Oriana Porfiri

agronoma ed esperta di cereli

Fonte: Notizie Pasta. Grani siciliani, pasta integrale, glutine debole e micotossine: 4 dilemmi affrontati con gli esperti 23 Ago. 2019, 01:00 | a cura di Gambero Rosso

Fermentazione pasta acida (IV parte)

by luciano

Reologia della pasta acida: influenza dei Lattobacilli

“Effects of LAB to dough structure

The structural effects of sourdough in wheat-based system may first be due to the direct influence of low pH on structure-forming dough components, such as gluten, starch, arabinoxylan etc. (Angioloni et. al., 2006). Dough is very sensitive to changes in ionic strength and pH and such changes could have direct impact on the constituents of dough (Clarke et al., 2002). The drop in pH value caused by the produced organic acids influences the viscoelastic behaviour of dough. A correct description of the changes in dough behaviour is necessary to maintain handling and machinability in industrialized production (Wehrle et. al., 1997). A number of earlier studies have examined influence of acids and different pH values on the dough properties. All of these confirmed that changes in the absolute pH value of sourdough significantly influence sourdough components.

The pH profile may affect the time frame during which the acid influences the constituent ingredients of the dough. The changing pH values during sourdough fermentation period may also afford passage through a range of pH values close to the optimum for various enzymes present in the dough system. It is so-called secondary (indirect) effect of sourdough acidification (Clarke et al., 2004). The activity of proteolytic and amylolytic enzyme present may be influenced to a greater degree by the pH profile of the biological acidification fermentation period in contrast to the rather instantaneous nature of the chemically acidified regime. Optimum activity of these enzymes, which play significant role in changes of dough constituents, achieve optimum activity at pH 4-5 for the proteolytic and pH 3.6 – 6.2 for the amylolytic enzymes (Belitz & Grosh, 1992). Other enzymes that might affect the structural components of the dough the activity of which is pH dependent include peroxidases, catalases, lipoxigenases and polyphenol oxydases (Belitz & Grosh, 1992; Clarke et. al., 2002). Results obtained by the the fundamental rheological tests, baking tests, and farinograms show that activity of some enzymes in the biologically acidified dough led to structural changes in the dough (Corsetti et. al., 2000; Clarke et. al., 2002; Clarke et. al., 2004). Corsetti et. al. (2000) also reported that even limited photolytic degradation of wheat proteins affects the physical properties of gluten, which in turn can have a major effect on bread firmness and staling.