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Farina di manioca: per il gluten-free, per la salute, per la sostenibilità

Nei prossimi decenni, l’aumento delle temperature globali a causa dei cambiamenti climatici potrebbe ostacolare la produzione di grano in molte regioni temperate in cui il raccolto viene coltivato oggi. La materia prima per il pane, uno degli alimenti più consumati al mondo, può diventare di conseguenza scarsa e più costosa. La farina di manioca potrebbe sostituire parzialmente la farina di frumento nel pane, in particolare in Africa e in America Latina, ma le sue proprietà di cottura sono scarse rispetto a quelle della farina di grano, secondo gli esperti. Per superare questa limitazione, negli ultimi anni il progetto “Pane e carne per il futuro” ha realizzato una serie di studi volti a utilizzare gli enzimi per migliorare le proprietà di cottura della farina di manioca nella panificazione. La farina di manioca contiene più amido e meno proteine, compreso il glutine. Inoltre, assorbe più acqua. Tutti questi fattori spiegano probabilmente le sue proprietà di cottura relativamente povere.

Il ricercatore danese Leif Horsfeld Skibsted, professore nel Dipartimento di Scienze dell’Alimentazione dell’Università di Copenaghen, è uno dei principali investigatori del progetto, che è sostenuto dalla Fondazione di ricerca di São Paulo – FAPESP e Innovation Fund Danimarca, attraverso un accordo tra led ue istituzioni. Durante un evento di agosto presso la sede di FAPESP, che ha celebrato i risultati della sua cooperazione con le agenzie danesi, Skibsted ha presentato alcuni risultati degli studi condotti con i colleghi dell’Università di Aarhus e con aziende danesi Easy Foods e Novozymes. Lo scopo del progetto era scoprire se la farina di manioca potesse essere utilizzata nella produzione sostenibile di pane. I ricercatori hanno iniziato valutando la misura in cui la farina di manioca potrebbe sostituire la farina di grano nella composizione di una pagnotta di pane senza compromettere le proprietà sensoriali come consistenza, aroma, sapore e colore rispetto al pane fatto solo con farina di frumento.

I risultati dell’analisi, descritti in un articolo pubblicato sulla rivista Food Science and Technology, hanno indicato che, a seconda del tipo, la farina di manioca potrebbe sostituire tra il 20% e il 30% della farina di grano usata tipicamente per fare il pane senza alterare significativamente le sue caratteristiche sensoriali e senza compromettere il processo di lievitazione che fa lievitare l’impasto. Oltre il limite del 30%, l’aspetto, la consistenza e il gusto del pane fatto con una miscela di farina di grano e manioca iniziano a mostrare differenze rispetto al pane fatto con sola farina di grano. Tuttavia, la farina di manioca ha influenzato le proprietà della pasta come la viscosità e la retrogradazione (cristallizzazione delle molecole di amido) dopo il raffreddamento, entrambe aumentate rispetto al solo grano. Secondo Skibsted, ciò potrebbe essere dovuto alla mancanza di glutine, alle differenze nella composizione della frazione di amido nella farina di manioca e alla limitata attività dell’enzima amilasi nella farina di manioca.

Per vedere se questi effetti negativi della farina di manioca potrebbero essere attenuati, i ricercatori hanno testato se i vari enzimi utilizzati dall’industria oggi migliorerebbero le proprietà sensoriali e altererebbero le caratteristiche strutturali del pane prodotto con farina di manioca fino al30%. Le amilasi di cottura sono usate dai produttori di pane per aumentare il volume, il colore della crosta e la freschezza, tra le altre qualità, ma fino ad ora erano state testate solo nell’impasto di grano. Frammentando i polisaccaridi come l’amido, l’alfa-amilasi aiuta ad aumentare il volume del pane con la stessa quantità di ingredienti e arricchisce il colore della pagnotta. L’amilasi distrugge anche l’amido in brevi catene di destrina (carboidrati a basso peso molecolare) per catalizzare l’azione del lievito. La xilanasi aumenta il volume della pagnotta migliorando la solubilità dell’emicellulosa (un altro polisaccaride) nell’acqua. Aiuta a legare acqua e impasto per aumentare il volume e produrre una mollica più fine e uniforme.

Nel loro primo studio, i ricercatori hanno testato gli effetti dell’alfa-amilasi fungina e maltogenica, della xilanasi, della lipasi, della laccasi (polifenol-ossidasi) e della glucosio ossidasi nel pane fatto con il grano e il 30% di amido di manioca, che senza enzimi mostra meno volume, trama più grossolana e pori più piccoli. I risultati dello studio hanno mostrato che la glucosio-ossidasi non ha avuto alcun effetto sulla qualità del pane, mentre l’alfa-amilasi ha chiaramente migliorato le caratteristiche sensoriali e la struttura fisica. La lipasi aumentava il volume della pagnotta garantendo una migliore ritenzione del gas di anidride carbonica nell’impasto, e la laccasi rendeva il pane più morbido. I risultati migliori, tuttavia, sono stati ottenuti utilizzando la xilanasi. Questo enzima ha migliorato la struttura e la consistenza della pagnotta rendendo l’impasto più malleabile. In uno studio successivo, i ricercatori hanno valutato gli effetti individuali e combinati dell’aggiunta di acqua con xilanasi e acqua con laccasi sulla qualità del pane fatto con il 70% di farina di frumento e il 30% di farina di manioca.

La loro analisi ha mostrato che un aumento nell’acqua aggiunta combinata con la xilanasi ha prodotto una pagnotta con più volume; il pane era anche più morbido e la sua struttura più uniforme. In un altro studio pubblicato nella stessa rivista, i ricercatori hanno cercato di vedere se i componenti della farina di frumento potevano attivare gli enzimi per migliorare le caratteristiche del pane in cui la farina di manioca sostituiva parte della farina di grano. Hanno scoperto che un elemento ignoto resistente al calore nel grano aumentava l’attività della xilanasi. Questo risultato apre la prospettiva di utilizzare gli enzimi in modo più razionale per migliorare la qualità del pane, specialmente quando viene utilizzata una combinazione di fonti di amido. I miglioratori enzimatici del pane sono usati ormai da decenni per migliorare le proprietà tecnologiche degli impasti. Servono per far acquisire al prodotto finale una caratteristica commerciale specifica: una maggiore shelf-life, ovvero il gradodi conservazione con un più lento processo di rafferma.

Ma non esistono studi che dimostrino dati alla mano cosa succede tagliando la farina di grano con altre farine, prima che l’impasto entri nel forno nel laboratorio dietro il panificio. Se studi ci sono, sono artigianali e comunque appartengono al repertorio “personale” di ricette di chi lavora il pane, per farne un prodotto che soddisfi il cliente e lo attiri con qualche novità che risulti gustosa al palato.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Chisenga SM et al. J Food Sci Technol. 2019; 56(6):2799-2813

Santos FG, Fratelli CJ et al. Food Sci. 2018; 83(1):188-197.

Okafor EN et al., Elemo GN. J Diet Suppl. 2017; 14(4):446-52.

Collar C et al. Food Sci Technol Int. 2015 Oct; 21(7):523-36.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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