Gluten-Free Products for Celiac Susceptible People
Fermentazione pasta acida (IV parte)
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.
Fermentazione della pasta acida (III parte)
Carbohydrate metabolism
“The ratio between lactic and acetic acid is an important factor that might affect the aroma profile and structure of final product. Acetic acid, produced by heterofermentative LAB, is responsible for a shorter and harder gluten, while lactic acid can gradually account for a more elastic gluten structure (Lorenz, 1983; Corsetti & Settani, 2007).
Influence of Acidification on Dough Rheological Properties Daliborka Koceva Komlenić, Vedran Slačanac and Marko Jukić Faculty of Food Technology, Josip Juraj Strossmayer University of Osijek, Croatia 2012- www.intchopen. )”
Metabolism of proteins
“According to the results of studies performed by Gerez et. al. (2006) 13 nine lactobacilli and four pediococci were able to use gluten as a nitrogen source. Gerez et. al. (2006) also reported an increase in essential amino acids (treonine, valine, lysine and phenylalanine) in a gluten based medium fermented by LAB strains.
Substantial hydrolysis of gliadinin and glutenin proteins occurs during sourdough fermentation. Proteolityc activity in sourdough originates not only from LAB enzymes, than derives also from the cereal materials present in sourdough (Thiele, 2002; Thiele, 2004). Except activity of own enzymes, LAB contribute to overall proteolysis during sourdough fermentation by creating optimum (acidic) conditions for activity of cereal proteinases (Vermeulen et al. 2006). The partial hydrolysis of glutenins during sourdough fermentation results in depolymerisation and solubilisation of the gluten macro peptide (GMP). After 24 hours of fermentation with defined lactobacill strains, all gluten proteins were SDS-soluble (Thiele et. al., 2003). Glutathione (GSH) is the most relevant reducing agent in wheat doughs (Grosh & Wieser, 1999). Heterofermentative lactobacilli express glutathione reductase during growth in dough and reduce extracellular oxidized glutathione (GSSG) (Jänsch et. al., 2007). The continuous transformation of GSSG to GSH by LAB metabolism maintains high SH levels in wheat doughs, and increase the amount of SH-groups in gluten proteins (Vermeulen et. al., 2006)
The level of individual amino acids in wheat dough depends on the pH level of dough, fermentation time and the consumption of amino acids by the fermentative microflora (Thiele et. al., 2002). In wheat sourdoughs, Lb. brevis linderi, Lb safransciensis, Lb. brevis and Lb. plantarum have been reported to increase the levels of aliphatic, dicarboxylic and hydroxyl amino acids (Gobbetti et. al., 1994a, Gobbetti et. al., 1994b). The yeasts, S. cerevisiae and S. exiguous decrease the total level of amino acids. Influence of Acidification on Dough Rheological Properties Daliborka Koceva Komlenić, Vedran Slačanac and Marko Jukić Faculty of Food Technology, Josip Juraj Strossmayer University of Osijek, Croatia 2012- www.intchopen.)”
Fermentazione della pasta acida (II parte)
Pasta acida e fitati
“L’aumento del contenuto di fibre nella farina può comportare una minore assimilazione dei minerali a causa dei fitati. Un’ottimizzazione della fase di fermentazione con pasta acida ha permesso di migliorare sia la biodisponibilità dei minerali che gli attributi sensoriali del prodotto finito (pane). (16mo. IFOAM Organic World Congress, Modena, Italy, June 16-20, 2008 Archived at ttp://orgprints.org/view/projects/conference.html)”.
Nota: L’acido fitico è tradizionalmente considerato un fattore antinutrizionale, cioè una sostanza in grado di limitare l’assorbimento o l’utilizzo dei nutrienti. Nel caso specifico, legandosi ad essi a formare sali insolubili (fitati e fitina), l’acido fitico ostacola l’assorbimento di alcuni minerali (calcio, ferro, magnesio e zinco).
Fermentazione a lievitazione naturale e proprietà dei prodotti da forno “Sfortunatamente, c’è spesso un compromesso tra la degradazione del glutine reattivo e la conservazione del glutine per le proprietà dei prodotti da forno. Per gli enzimi microbici possono essere necessarie grandi quantità di tempo e di calore per abbattere i peptidi tossici. Per degradare completamente il peptide α-gliadina 33-mer della farina di grano sono necessarie 24 ore a 30 ° C (Gallo e altri 2005), mentre il grano duro ha richiesto 72 ore di fermentazione a 37 ° C per soddisfare gli standard di etichettatura senza glutine (De Angelis e altri, 2010). Le glutenine HMW, che sono importanti per la cottura e l’integrità della pasta, sono degradate prima e più estesamente delle prolamine reattive durante la fermentazione degli acidi (Ga ̈nzle e altri 2008, Wieser e altri 2008). L’impasto fermentato a lungo ha un elevato rapporto di gliadine con le glutenine, il che è molto indesiderabile per i fornai. I legami disolfuro che tengono insieme il glutine macropolimero (GMP), un componente intrinseco della qualità della cottura, iniziano a deteriorarsi molto prima del glutine. Solo 5 ore di fermentazione con Lactobacilli o prodotti chimici acidi hanno degradato il GMP fino al 46% (Wieser e altri 2008). I pentosani, un componente importante per la cottura del pane di segale, sono stati anche idrolizzati in pasta madre germinata (Loponen e altri 2009). Di conseguenza, la lunga e calda fermentazione a lievitazione naturale per idrolizzare le prolamine compromette le proprietà funzionali di cottura dell’impasto. (A Grounded Guide to Gluten: How Modern Genotypes and Processing Impact Wheat Sensitivity – Chapter Fermentation and microbial enzymes – Lisa Kissing Kucek, Lynn D. Veenstra, Plaimein Amnuaycheewa, and Mark E. Sorrells. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety Vol. 14, 2015.)”.
Microbiologia della pasta acida
“È noto che il tipo di flora batterica sviluppata in ogni alimento fermentato dipende dall’attività dell’acqua, dal pH (acidità), dalla concentrazione di minerali, dalla concentrazione di gas, dalla temperatura d’incubazione e dalla composizione della matrice alimentare (Font de Valdez et al 2010). La microflora di cereali grezzi è composta da batteri, lievito e funghi (104 – 107 CFU / g), mentre la farina di solito ne contiene 2 x 104 – 6 x 106 CFU / g (Stolz, 1999). Nella fermentazione a lievito naturale il ruolo principale è svolto dalle specie eterofermentative dei LAB (Salovaara, 1998; Corsetti e Settani, 2007), specialmente quando la pasta acida è preparata nel modo tradizionale (Corsetti et al., 2003). Lactobacillus sanfranciscensis, Lactobacillus brevis e Lactobacillus plantarum sono i lattobacilli più frequentemente presenti nel lievito madre (Gobbetti, 1998, Corsetti et al., 2001; Valmorri et al., 2006; Corsetti & Settanni, 2007). I seguenti lieviti sono stati rilevati in cereali (9 x 104 CFU / g) e farina (2 x 103 CFU / g): Candida, Cryptococcus, Pichia, Rodotorula, Torulaspora, Trychoporon, Saccharomyces e Sporobolomyces. Saccharomyces cerevisiae non si trova nelle materie grezze. La sua presenza nella pasta madre è dovuta all’uso del lievito di birra nella maggior parte delle pratiche di panificazione quotidiane (Corsetti et al., 2001). L’importanza delle interazioni antagoniste e sinergiche tra lattobacilli e lieviti si basa sul metabolismo degli idrati di carbonio e degli aminoacidi e sulla produzione di anidride carbonica (Gobetti & Corsetti 1997). Lactic and acetic acid are predominant products of sourdough fermentation). Influence of Acidification on Dough Rheological Properties Daliborka Koceva Komlenić, Vedran Slačanac and Marko Jukić Faculty of Food Technology, Josip Juraj Strossmayer University of Osijek, Croatia 2012- www.intchopen)”.
Fermentazione della pasta acida (I parte)
Lo studio evidenzia l’azione che la pasta acida ha sia nell’idrolizzare (rompere) le proteine ricche di prolina (gliadina) coinvolte nell’attivazione del sistema immunitario umano sia nell’idrolizzare (rompere) il glutine (favorendo la digeribilità) e soprattutto le glutenine ad alto peso molecolare
La pasta acida e il suo potenziale di degradazione del glutine. Il lievito naturale è prodotto utilizzando una coltura di lactobacillus, spesso in combinazione con il lievito (saccaromiceti). Il lievito naturale è il metodo più antico per la lievitazione del pane ed è ancora utilizzato per alcune applicazioni. Ad esempio, per preparare il pane di segale, forse perché l’impasto ottenuto dalla farina di segale ha bisogno di un pH basso per essere adatto alla cottura (Arendt et al., 2007). Rispetto agli impasti trattati con lievito per pane a base di grano o di segale, la pasta madre produce un gusto tipicamente piccante o aspro, principalmente a causa dell’acido lattico prodotto dai lattobacilli. Inoltre, durante la fermentazione la proteolisi fornisce composti che sono precursori degli aromi volatili e degli amminoacidi che vengono convertiti dai batteri in composti che sono precursori dei sapori (Gänzle et al., 2008). Tradizionalmente, la pasta madre viene aggiunta come ingrediente alla farina di frumento o di segale non modificata per la panificazione. Tuttavia, alcuni autori (Rizzello et al., 2007) hanno proposto la pasta madre come l’ingrediente principale e l’unica fonte di proteine per produrre il pane senza glutine.
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