La ricerca in campo alimentare porta continuamente nuovi frutti. Per fare il punto della situazione abbiamo effettuato una ricerca bibliografica sulle principali pubblicazioni internazionali. Il materiale raccolto è stato poi esaminato e rielaborato al fine di rendere più accessibili i contenuti tecnici e tecnologici esposti. Un'attenta lettura può dar origine a nuove idee o ad applicazioni nuove di tecnologie già in uso.

1. Evoluzione dei componenti
dell’impasto
La migrazione di acqua, l’influenza
del contenuto in acqua e l’incremen-
to di calore durante la formazione
della pasta sono stati oggetto di
numerosi approfondimenti negli
ultimi anni.
Alcune prove hanno riguardato
impasti a diversi contenuti di umidi-
tà, i quali sono stati sottoposti a
riscaldamento convenzionale a
diverse temperature. Il contenuto
d’acqua è stato seguito con una
sonda, per tutta la durata del tratta-
mento, in tre punti: al centro dei
campioni, a metà tra il centro e la
superficie, sulla superficie.
La reologia dei campioni trattati
termicamente è stata misurata
mediante misure di sforzo, la micro-
struttura dei campioni è stata valu-
tata con il CLSM (Confocal laser
scanning microscopy), mentre i
parametri microstrutturali sono stati
valutati grazie all’analisi delle
immagini.
I risultati più importanti dimostrano
che non c’è alcuna migrazione di
acqua all’interno dell’impasto fino a
temperature interne al campione di
80°C; evidenti conferme indicano
che il contenuto di acqua e la portata
del riscaldamento influenzano le
proprietà reologiche e strutturali
dell’impasto.
In campioni di pasta ad elevata
umidità la formazione del reticolo
glutinico è di maggiore entità e ridu-
ce la capacità di idratazione dei
granuli di amido; viceversa a ridotti
valori di umidità si ottiene un retico-
lo proteico più lasso che facilita
l’idratazione dell’amido.
A temperature più elevate i granuli
di amido hanno meno tempo per
assorbire acqua; da qui risulta
aumentata la temperatura di rigon-
fiamento.
Un riscaldamento rapido sottopone
la pasta a maggiori deformazioni
strutturali e porta alla formazione di
pori più piccoli; potrebbe essere che
la dimensione dei pori influenzi la
resistenza del campione agli stress
senza che questo possa fratturarsi. I
campioni con umidità ridotta hanno
pori di dimensioni minori. L’energia
richiesta per avere fratture nell’im-
pasto riscaldato rapidamente è più
elevata rispetto ai campioni riscalda-
ti lentamente (Thorvaldsson, K. et
al., 1999).
La valutazione della variazione di
forza del glutine, delle proprietà
reologiche e della qualità di cottura
degli spaghetti ha dimostrato un
maggior coinvolgimento della
frazione proteica insolubile in acqua
del frumento duro. La viscosità del
glutine disciolto in un tampone
adeguato è strettamente correlata
con il bilancio amminoacidico delle
proteine, con la forza del reticolo
proteico che forma e con la qualità di
cottura degli spaghetti (Dexter, J.E.
et al., 1980).
La qualità della pasta è influenzata
oltre che dal contenuto proteico
anche dalle proprietà dell’amido;
infatti il glutine pur rimanendo
l’agente principalmente coinvolto a
livello ultrastrutturale, lo è insieme
all’amido, poiché forma una maglia
proteica che lo trattiene e dà corpo e
struttura al prodotto. Queste carat-
teristiche, insieme alla capacità di
idratazione dell’amido ed alle sue
proprietà di gelificazione, sono i
principali attributi di qualità per la
pasta (Delcour, J.A. et al., 2000).
La rimozione di lipidi e proteine di
superficiedaigranulidiamidoinflu-
enza chiaramente le proprietà sia
reologiche che strutturali, ma non le
interazioni con gli altri componenti.
Lipidi e proteine presenti sulla
superficie dei granuli di amido non
influenzano le interazioni di questo
con il glutine, essenzialmente legate
a fenomeni di inclusione fisica da
parte della reticolazione glutinica
dei granuli amilacei. Le alte tempe-
rature di essiccazione promuovono
la formazione del reticolo proteico
che rende i granuli di amido meno
estraibili e limita la loro gelatinizza-
zione e rigonfiamento durante la
cottura. Di conseguenza, la qualità e
la quantità di questo reticolo sono
correlate con le proprietà fisiche
della pasta cotta (Vansteelandt, J. et
al., 1998).
Amido e glutine
Durante l’impastamento i legami
disolfuro, a idrogeno e idrofobici
che coinvolgono le proteine sono
parzialmente scissi, e come effetto
prevalente si ha un cambiamento
della solubilità, che generalmente
aumenta. Questo è dovuto alla dimi-
nuzione delle dimensioni dei
complessi proteici in seguito alla
disaggregazione e depolimerizza-
zione delle subunità gluteniniche ad
alto peso molecolare.
Nella fase di estrusione le proteine
sono denaturate e i legami chimici
indeboliti, come conseguenza
dell’innalzamento di temperatura e
dell’azione meccanica della coclea e
della trafila sull’impasto; la princi-
pale conseguenza è la diminuzione
di solubilità delle proteine.
Pasta & Pastai n. 29/2002 - pag.10
(segue a pagina 12)
LA PASTA È SEMPRE QUELLA DI UNA VOLTA?
NUOVI SPUNTI PER UN “NUOVO” PRODOTTO
CON 2000 ANNI DI STORIA
Alessio Marchesani - Ilaria Soncini
La ricerca in campo alimentare porta continuamente nuovi frutti. Per fare il punto della situazione abbiamo effettuato una
ricerca bibliografica sulle principali pubblicazioni internazionali.
Il materiale raccolto è stato poi esaminato e rielaborato al fine di rendere più accessibili i contenuti tecnici e tecnologici esposti.
Un’attenta lettura può dar origine a nuove idee o ad applicazioni nuove di tecnologie già in uso.

2. Pasta & Pastai n. 29/2002 - pag.12
I cambiamenti che si verificano
durante la fase di impastamento
possono risultare più evidenti delle
differenze normalmente riscontrate
tra diverse varietà di grano. La lami-
nazione porta una riduzione del
contenuto di glutine ed un aumento
del gel proteico; questo potrebbe
essere dovuto all’aumento di
temperatura durante la laminazione
(a causa dell’energia meccanica
fornita) che denatura le proteine
(Hayta, M. et al., 2001).
Nelle farine di grano tenero e duro la
gelatinizzazionedell’amidononrisul-
ta completa in un intervallo di tempe-
ratura compreso tra 60°C e 100°C; il
grado finale di gelatinizzazione
(FDG) dell’amido di frumento tene-
ro è maggiore, sia in vitro che in situ e
la cinetica del processo risulta essere
più elevata. Queste differenze sono
dovute alle diverse caratteristiche
strutturali e di texture delle due tipo-
logie di frumento.
Gli aspetti indicati sono alla base
delle differenti attitudini dei due tipi
di frumento alla pastificazione;
infatti, nella produzione di pasta
secca, la gelatinizzazione è alquanto
indesiderata perché in fase di cottu-
ra ne diminuisce sensibilmente la
qualità, riducendone la tenuta in
cottura, facilitando la fuoriuscita dei
granuli di amido dal reticolo protei-
co e rendendo colloso il prodotto
(Turhan, M. et al., 2002).
Durante la prima fase di essiccazio-
ne della pasta i granuli di amido,
soprattutto quelli di dimensioni
ridotte, diventano meno estraibili,
probabilmente a causa delle intera-
zioni con il glutine e dell’ingloba-
mento fisico-strutturale. Queste
modificazioni non sono legate né al
contenuto di amilosio, né alle varia-
zioni strutturali nell’allineamento
dello stesso all’interno della pasta, in
quanto le condizioni ambientali di
temperatura e umidità non le favori-
scono.
La maggior parte dei cambiamenti
osservati, riguardanti il comporta-
mento dell’amido, si osserva duran-
te la prima fase di essiccazione,
anche se, in realtà, si dovrebbero
riscontrare anche in altre fasi della
lavorazione della pasta. Come
conseguenza alle modificazioni
subite da parte dell’amido, si
dovrebbero riscontrare una diminu-
zione di viscosità, di temperatura di
gelatinizzazione ed un aumento del
rigonfiamento e della solubilità.
In particolare sono i trattamenti di
essiccazione ad alta temperatura che
portano maggiori cambiamenti
delle caratteristiche chimico-fisiche
dell’amido, con conseguente irrigi-
dimentodellastrutturaediminuzio-
ne della solubilità e della capacità di
rigonfiamento del granulo. Questo
comporta più in generale una perdi-
ta di permeabilità, ed una riduzione
della fuoriuscita di amilosio nel
mezzo in fase di cottura del prodotto
(Vansteelandt, J. et al., 1998).
Per quanto riguarda il glutine, l’es-
siccazione a temperature elevate
provocaunariduzionedelsuoconte-
nuto con conseguente formazione
del gel proteico, incrementandone la
reticolazione.
A basse temperature l’amido subisce
modificazioni ben diverse. In
presenza di una umidità maggiore
del 30% assume una conformazione
lamellare periodica ben definita. In
fase di congelamento, l’espansione
di acqua libera esterna alle lamelle,
nei granuli causa una compressione
della struttura semicristallina lamel-
lare; viceversa la frazione cristallina,
più rigida, rimane prevalentemente
inalterata. Questo perché le stesse
lamelle amorfe agiscono come dei
cuscinetti di assorbimento delle
forze di compressione, proteggendo
l’integrità cristallina. Una volta
raggiunto il massimo grado di
compressione (riduzione di volume
fino ad un terzo del valore iniziale),
applicando un ulteriore stress si
osserva una deformazione delle
lamelle con perdita di correlazione
nella direzione perpendicolare e
formazione di una struttura ondula-
ta all’interno degli anelli di crescita
semi-cristallina.
Questo avviene soprattutto in amidi
a bassa percentuale di amilosio (i.e.
mais), che risultano pertanto più
sensibili al congelamento; si può
quindi dedurre che l’amilosio è
determinante nella risposta agli
stress applicati. Una prima ipotesi
suggerisce che la presenza di amilo-
sio all’interno delle lamelle amorfe
possa, in qualche modo, limitare
l’entità della compressione possibi-
le; i complessi (inglese: entangle-
ments = groviglio) tra le catene lineari
di amilosio e le eliche di amilopecti-
na potrebbero agire come una specie
di cross-link fisico temporaneo,
rendendo le lamelle amorfe relativa-
mente rigide ed incomprimibili.
Un’altra ipotesi riguarda la presenza
di amilosio all’interno delle regioni
granulari amorfe, il quale potrebbe
funzionare come “diluente”, ridu-
cendo l’accoppiamento tra le ramifi-
cazioni di amilopectina nelle lamelle
vicine e così anche la trasmissione
dello stress attraverso il granulo.
Più in generale si può affermare che
le basse temperature non danneg-
giano in modo rilevante la struttura
del granulo di amido: le trasforma-
zioni che intervengono sono
completamente reversibili dopo il
riscaldamento. Anche dopo un ciclo
di congelamento e scongelamento
non si evidenziano danni rilevanti
(Perry, P.A. et al., 2000).
Alimenti complessi conservati a
basse temperature, in seguito a
scongelamento potrebbero subire
un danneggiamento della struttura,
con riduzione dell’integrità. Le flut-
tuazioni della temperatura durante
lo stoccaggio portano ad una ricri-
stallizzazione con effetti drastici
sulla texture del prodotto; si formano
cristalli di ghiaccio sempre più gran-
di che tendono a creare fratture
interne. I gel di amido, così come
altri gel ad elevato contenuto di
acqua, sono particolarmente sensi-
bili a questo tipo di danno.
L’evoluzione delle fasi che costitui-
scono il processo di congelamento
(nucleazione, propagazione di
cristalli, maturazione) è influenzata
dai componenti dei prodotti alimen-
tari.
Gli idrocolloidi sono frequentemen-
te usati come additivi per controllare
la texture e la stabilità di alimenti
congelati;ipolisaccaridiinparticola-
re possono portare ad un’ampia
riduzione dell’entità di crescita dei
cristalli di ghiaccio, ma non si cono-
sce in dettaglio quale sia il meccani-
smo coinvolto. Le soluzioni di poli-
saccaridi aumentano la viscosità del
sistema, anche se ciò non sembra
essere il fattore determinante nella
crescita dei cristalli di ghiaccio; si è
visto infatti che esiste una correla-
zione ridotta tra la viscosità e lo
sviluppo dei cristalli, mentre è signi-
ficativo il loro ingombro sterico.
Questi durante la loro espansione
vengono intrappolati all’interno
delle catene polimeriche, con la

3. Pasta & Pastai n. 29/2002 - pag.13
conseguente formazione di gel da
polimeri che riduce la cristallizzazio-
ne in funzione del grado di ramifica-
zione e della forza del gel. Polisacca-
ridi di origini e conformazione
spaziali diverse, quali xantano (poli-
mero complesso con struttura ad
elica) e galattomannano (con strut-
tura lineare e catene laterali di galat-
tosio), non gelificano se non quando
sono usati contemporaneamente,
influenzando la cristallizzazione del
ghiaccio mediante meccanismi
differenti. La presenza di additivi
polisaccaridici, quindi, può influire
in modo più o meno marcato sulla
stabilità al congelamento di gel di
amido, in funzione della sua origine
e delle interazioni che si producono
(Lo, C.T. et al., 2000).
Analisi microscopica e valutazioni
conformazionali
Il microscopio è lo strumento più
utile per studiare la struttura ed i
cambiamenti dei granuli di amido.
Lo studio non invasivo dei granuli
mediante luce polarizzata è il più
semplice ed è utile a monitorare i
cambiamenti che avvengono
all’interno durante la crescita del
chicco, lo stoccaggio e la lavorazio-
ne.
Dopo un contatto prolungato
dell’amido con un mezzo liquido si
nota una essudazione superficiale
dall’interno verso l’esterno del
mezzo; questa può essere importan-
te per il suo comportamento in diver-
se fasi della trasformazione: rigonfia-
mento, agglomerazione, manteni-
mento dell’aspetto granulare del
prodotto trasformato.
L’illuminazione dei granuli di
amido con luce polarizzata e con
raggiolaserperpendicolarealraggio
polarizzato garantisce l’osservazio-
ne dell’essudazione al microscopio
ottico (Starzyk, F. et al., 2001).
Negli ultimi tempi una tecnica piut-
tosto nuova, la microscopia CLSM, è
stata introdotta per l’analisi struttu-
rale di materiale biologico e alimen-
tare. Al contrario della microscopia
ottica, la sorgente luminosa è sosti-
tuita dal laser, con una unità di scan-
sione ed un foro di dimensioni
adeguate nel piano focale posterio-
re, che migliora la profondità limita-
ta del fuoco. Questo sistema si è
dimostrato utile per ottenere infor-
mazioni tridimensionali sulla strut-
tura del parenchima di tuberi e sulle
proprietà dei reticoli proteici e
amilacei in prodotti a base di
frumento. Inoltre si può utilizzare
per studiare le proprietà di superfi-
cie della pasta mediante lo studio
“riflettometrico” (Durrenberger,
M.B. et al., 2001).
Anche il microscopio elettronico ad
alta risoluzione può essere usato per
studiare la microstruttura della
pasta secca o cotta, previa prepara-
zione del campione mediante
congelamento e taglio.
La pasta è un interessante sistema
acqua-amido-proteine, dove in fase
di lavorazione e cottura si instaura
una competizione amido/proteina
per l’acqua e si hanno cambiamenti
conformazionali ed interazioni reci-
proche. La comprensione di questi
fenomeni può essere approfondita
studiando la struttura “fine” della
pasta; in tal caso si è dimostrato
che il già citato “freeze-fracturing”
(congelamento-taglio) è uno dei
metodi più efficaci per osservare le
modificazioni indotte dal calore
sull’ultrastruttura dell’amido in
sistemi a basso contenuto di acqua.
Questi non possono essere facil-
mente osservati con altri metodi di
microscopia elettronica (Lo, C.T. et
al., 2000).
Riscaldamento a microonde
Analizzando campioni differenti
trattati a microonde si evidenzia una
correlazione inversa tra la frequenza
utilizzata e la temperatura del
campione; questo avviene perché la
penetrazione della radiazione e
l’assorbimento di energia sono più
efficaci a frequenze più basse (per
esempio 900 mHz). Industrialmente
però si preferisce utilizzare frequen-
ze più elevate poiché facilitano il
controllo della temperatura all’inter-
no della matrice alimentare.
Per l’utilizzo delle microonde di
fondamentale importanza risultano
essere la forma del campione
(dimensioni e simmetria) e la dire-
zione delle radiazioni, variabili che
influenzano direttamente la distri-
buzione uniforme dell’energia.
Anche la presenza di un elevato
contenuto di soluti ionici influenza
l’efficienza del riscaldamento: ad
elevate concentrazioni si raggiungo-
no, per lo stesso campione e a parità
di condizioni, temperature più
elevate.
Particolarmente interessante è la
diffusione del calore all’interno del
campione: se le dimensioni sono
piuttosto elevate il calore si diffonde
lentamente dalla superficie verso
l’nterno, mentre se le dimensioni
sono ridotte il riscaldamento è più
omogeneo.
Si può proporre un miglioramento
tecnologico effettuato mediante la
rotazione assiale dei campioni e un
sistema operativo a cicli on/off
(Oliveira, M.E.C. et al., 2002).
Prodotti amilacei sottoposti a riscal-
damento, data l’elevata cinetica,
presentano un ridotto grado di gela-
tinizzazione dell’amido. Il riscalda-
mento a microonde di prodotti soli-
di umidi determina un flusso positi-
vo di acqua verso l’esterno a causa
dell’incremento della pressione di
vapore interna; così è favorita anche
l’evaporazione superficiale (Sumnu,
G., 2001).
Recentemente l’uso delle microon-
de è stato introdotto nella pastoriz-
zazione di prodotti pronti già confe-
zionati. Questa operazione si è rive-
lata ottimale perché il trasferimento
volumetrico di calore assicura un
rapidoriscaldamentodelcontenuto,
così da evitare un prolungato tratta-
mento in autoclave, più dannoso nei
confronti dei composti più termola-
bili (nutrienti o componenti organo-
lettiche).
Alte pressioni
Iprodotticheèpossibiletrattaresono
numerosi, ma devono avere alcune
caratteristiche generali: un minimo
contenuto di acqua, non eccessiva
porosità (data la momentanea defor-
mazione durante il trattamento) e
devono essere confezionati in un
imballaggio flessibile.
Questa tecnica permette di trattare
semilavorati in confezioni di note-
voli dimensioni, come anche
alimenti destinati al consumo; gene-
ra inoltre un ridotto impatto
ambientale, poiché non produce
emissioni inquinanti.
Ci sono molte ricerche pubblicate
che riguardano cibi a bassa acidità
sanificati utilizzando alte pressioni e
basse temperature. Il problema delle
spore microbiche però non può
essere risolto con il semplice impie-
go di pressioni elevate, occorrono
anche temperature elevate.
(segue a pagina 16)

4. Pasta & Pastai n. 29/2002 - pag.16
Vengono riportati dati di abbatti-
mento di Bacillus stearothermophilus
(uno tra i batteri più termoresistenti)
nell’ordine di 6 riduzioni decimali
con un trattamento a 600 MPa (circa
6000 atmosfere) e temperature di
70°C per 5 minuti, ripetuto 5 volte
(Hayakawa, I. et al., 1994).
Altri metodi (Pulsed High Pressure,
PHP) impiegano cicli a pressioni
inizialmente basse (60 MPa) e succes-
sivamente più elevate (500 MPa), a
temperature di 70°C; ripetendo il
ciclo circa 10 volte si riescono ad
eliminare anche le spore eventual-
mente presenti, poiché queste riesco-
no a germinare tra un ciclo e l’altro e
vengono poi inattivate dal ciclo
successivo (Sojka, B. et al., 1997).
In ricerche recenti, grazie a numero-
se prove, sono state indicate precisa-
mente le condizioni di utilizzo ideali
per ottenere la sanificazione in alcu-
ni prodotti quali, per esempio, pasta
al formaggio. Sono stati impiegati
ceppi di Clostridium sporogenes e di
Bacillus cereus come indicatori
dell’avvenuto trattamento, prestan-
do molta attenzione alla carica di
spore iniziale, ai tempi e alle tempe-
rature di esercizio, nonché al nume-
ro di cicli.
Con l’impiego di temperature relati-
vamente basse è ovvio che la qualità
finale dell’alimento risulti migliore;
questa dipende però anche dalla
qualità dell’imballaggio (opportu-
namente formulato e adattato alle
caratteristiche chimico-fisiche del
prodotto) e dal fluido impiegato per
esercitare la pressione (Meyer, R.S.
et al., 2000).
Per quanto riguarda l’amido, un
trattamento ad alcune centinaia di
MPa causa una gelatinizzazione che
presenta però caratteristiche molto
diverse da quella ottenuta per riscal-
damento; in particolare la struttura
granulare rimane intatta, mentre
viene completamente distrutta dal
calore.
Nell’industria della pasta questo
tipo di trattamento potrebbe essere
indicato per la pastorizzazione
“mild” di pasta fresca confezionata o
di piatti pronti a base di pasta, le cui
caratteristiche organolettiche risen-
tono molto del riscaldamento a
temperature più elevate.
Atmosfera modificata
I principi chimico-fisici su cui si basa
il confezionamento in atmosfera
modificata (MAP, modified atmosphe-
re packaging) prevedono la sostitu-
zione dell’atmosfera che circonda il
prodotto con una miscela di gas
opportuna, abbinata alla refrigera-
zione. Gli effetti raggiungibili con
questo tipo di tecnologia di confe-
zionamento sono la riduzione della
velocità di reazione di molti processi
biochimici che degradano il prodot-
to ed in generale l’inibizione della
crescita di microrganismi contami-
nanti. L’azione preservante dei gas
viene potenziata dalla refrigerazio-
ne che riduce la velocità della cresci-
ta microbica e in generale delle
reazioni enzimatiche, cause princi-
pali della degradazione organoletti-
ca del prodotto. Dal punto di vista
nutrizionale è stato verificato,
mediante lo studio realizzato su
piatti “bilanciati”, che il MAP
mantiene sostanzialmente invariate
le caratteristiche iniziali del prodot-
to.
Alcune prove effettuate su piatti
pronti a base di pasta dimostrano
che il contenuto di acidi grassi (e
perossiacidi), nel caso della prepara-
zione di pasta con grassi animali,
rimane invariato, mentre nella pasta
con ortaggi si riscontra un numero
di perossidi più elevato probabil-
mente a causa di una residua reatti-
vità enzimatica di tipo ossidativo.
Il mancato trattamento di blanching
degli ortaggi freschi e le blande
modalità di cottura degli stessi
possono spiegare il permanere di un
processo ossidativo e quindi
l’elevato numero di perossidi ritro-
vato in quest’ultima preparazione.
Per valutare l’andamento e l’idoneità
della tecnologia di conservazione
sono state seguite le reazioni di ossi-
dazione a carico del b-carotene e della
vitamina E; i dati acquisiti conferma-
no che il mantenimento dei campioni
in condizioni ottimali per tutta la
durata della shelf-life non altera
questi indici di qualità.
Facendo un confronto fra la tecnolo-
gia di congelamento con quella
MAP, è stata anche valutata la
percentuale di amido resistente
formatosi per retrogradazione.
I risultati ottenuti non hanno
mostrato differenze fra i due tipi di
conservazione.
Nel complesso i risultati delle analisi
effettuatesuicampionihannodimo-
strato, per i principi nutritivi valuta-
ti, che le tecnologie combinate di
atmosfera modificata e refrigerazio-
ne sono in grado di preservare la
qualità nutrizionale del prodotto
per un tempo superiore a tre setti-
mane. L’utilizzo nel MAP di tempe-
rature positive, evitando la forma-
zione di cristalli di ghiaccio, porta ad
un prodotto con migliorati texture e
flavour rispetto allo stesso prodotto
congelato. D’altra parte bisogna
considerare che l’efficacia del MAP
nel garantire la qualità sia di una
singola categoria di prodotto che di
una preparazione gastronomica
dipende dalla qualità della materia
prima e dalle modalità di conserva-
zione (Simpson, M.V. et al., 1994).
Qualità igienica e shelf-life della
pasta fresca
La pasta fresca ripiena è spesso
confezionata in atmosfera modifica-
ta; da questa tipologia di prodotto
sono stati isolati soprattutto batteri
del genere Bacillus, ma non è stato
isolato nessun patogeno.
In conseguenza della diversità di
composizione e trattamento termico
a cui i campioni presenti sul mercato
sonostatisottopostiinfasedilavora-
zione, la shelf-life a 4°C è risultata
molto variabile: da meno di 3 giorni
a circa 30. I risultati ottenuti suggeri-
scono che la shelf-life per questa
categoria di prodotti non sia solo
influenzata dal numero di cellule
batteriche sopravvissute al tratta-
mento termico, ma anche dai
cambiamenti microstrutturali e di
texture causati dallo stesso. Mediante
prove sperimentali si è potuto valu-
tare che cellule di Staphylococcus aure-
us si riproducono a temperature
superiori a 7°C, particolarmente se il
valorediattivitàdell’acquaèmaggio-
re di 0,97 (Chaves Lopez, C. et al.,
1998).
Dall’analisi di un particolare studio
sui parametri (aw e pH) che influen-
zano l’accrescimento microbico in
pasta ripiena e gnocchi, è emerso
che alcuni prodotti presenti in
commerciorisultanoaverevaloritali
da consentire la germinazione di
spore di Clostridium botulinum.
Questo sviluppo microbico ovvia-
mente è favorito soltanto in prodotti
confezionati in atmosfera modifica-

5. Pasta & Pastai n. 29/2002 - pag.18
ta, essendo questo genere patogeno anaerobio stretto.
Da qui l’esigenza di un maggior monitoraggio dei
suddetti parametri oltre che della temperatura di stoc-
caggio (che non deve superare i 4°C), al fine di garantire
al prodotto un elevato grado di sicurezza (Schebor, C. et
al., 2000).
Tecnologie e qualità
Per la valutazione dell’effetto delle alte temperature di
essiccazione sulla pasta è stata effettuata l’analisi della
qualità di cottura del prodotto e delle proprietà
dell’amido. I risultati più significativi indicano che si ha
una miglior qualità finale del prodotto essiccato con il
metodo VHT (Very High Temperature) rispetto a quello
HT (High Temperature). Risulta importante sottolineare
che sono in particolare i cambiamenti conformazionali
dei granuli di amido nella fase di essiccazione ad influen-
zare le proprietà di cottura della pasta, riducendo i livelli
di fuoriuscita dell’amido (Güler, S. et al., 2002).
Purtroppo questi trattamenti di essiccazione favorisco-
no la formazione indesiderata di composti di Maillard: a
temperature minori di 120°C è molto ridotta, mentre a
150°C aumenta di sette volte. Le molecole colorate a
basso peso molecolare vengono intrappolate nel retico-
lo formato da proteine del glutine ad alto peso moleco-
lare, conferendo al prodotto una colorazione bruna
(Fogliano, V. et al., 1999).
È molto importante la conoscenza dei fenomeni ossido-
riduttivi causati dalle ossidoriduttasi e dei meccanismi
di queste reazioni durante la pastificazione.
Lostudiodelleattivitàdeglienzimiperossidasi,polifeno-
lossidasi, lipossigenasi e catalasi ha permesso di
comprendere meglio le fasi produttive in cui diventano
rilevanti i loro effetti nei confronti di alcune caratteristi-
che qualitative peculiari della pasta, quali il colore e la
qualità di cottura. Gli acidi grassi polinsaturi sono facil-
mente ossidabili e portano ad una evoluzione negativa
dellaqualitàorganoletticaesoprattuttostrutturale,influ-
enzando negativamente viscoelasticità e collosità (carat-
teristiche fondamentali in fase di cottura). Risulterebbe
altresì importante l’approfondimento dell’incidenza dei
fenomeni redox (reazioni di ossidoriduzione) sulle
proprietà strutturali del glutine, sull’evoluzione dei
composti fenolici e dei pigmenti carotenoidi, che
comportano una perdita del colore (giallo) e della lumi-
nosità nel prodotto finito (Icard, C. et al., 1997).
Nella tecnologia di estrusione di farine grasse l’utilizzo
di additivi influenza la perdita della frazione lipidica del
prodotto. Se il contenuto lipidico è elevato si ha una
notevole e indesiderata riduzione di grassi nelle fasi di
estrusione e tostatura. Mediante misure di conduttività
elettrica si è dimostrato che la lecitina (rispetto alla
gomma arabica e di guar) è il miglior additivo per preve-
nire la perdita di grasso in emulsioni olio/acqua.
Una produzione pilota di fiocchi estrusi da farine prege-
latinizzate di riso, grano e mandorle con aggiunta di
lecitina di soia, sottoposta a prove reologiche, chimiche,
fisiche, nonché ad analisi sensoriali, ha evidenziato che
oltre alla lecitina come additivo, la farina di grano è la
base migliore per la produzione di snack di mandorle
(De Pilli, T. et al., 2001).
GLOSSARIO
A
Acidi grassi polinsaturi
Acidi grassi che possiedono più di un doppio legame tra gli atomi di
carbonio all’interno della catena idrocarburica. Sono per lo più di ori-
gine vegetale, resistono maggiormente all’ossidazione rispetto ai
grassi saturi, grazie proprio alla presenza di doppi legami tra loro co-
niugati.
Amilopectina
Costituente principale dell’amido di cereali e tuberi, formata da cate-
ne ramificate di glucosio.
Amilosio
Frazione dell’amido costituita da lunghe catene lineari di glucosio;
costituisce circa il 20% dell’amido dei cereali.
Amminoacido
Composti organici che, attraverso particolari legami chimici, sono al-
la base delle strutture proteiche.
Atmosfera modificata (MAP)
Tecnologia di confezionamento impiegata per prodotti deperibili,
permette di estendere la shelf-life. Consiste nell’eliminare l’aria
dall’interno di una confezione, sostituendola con una miscela di gas
inerti (di solito anidride carbonica ed azoto). I gas hanno lo scopo di
inibire la proliferazione di alcuni microrganismi (non agisce sui batte-
ri Gram positivi) e di alcuni enzimi, senza però alterare l’alimento. Il
contenitore impiegato deve avere precise caratteristiche di imperme-
abilità ai gas e all’acqua, per evitare che vi siano scambi con
l’esterno. I prodotti confezionati in MAP devono essere mantenuti a
temperatura di refrigerazione per poter garantire una certa stabilità
nel tempo; tuttavia la shelf-life dipende molto dalle caratteristiche
iniziali dell’alimento (pH, qualità delle materie prime impiegate, li-
vello di contaminazione iniziale).
C
Catalasi
Enzima* che favorisce la decomposizione dell’acqua ossigenata con
produzione di ossigeno gassoso.
Catalizzatore
Sostanza che aumenta la velocità di una reazione chimica senza subi-
re trasformazioni o qualsiasi altro cambiamento chimico.
CLSM (Confocal Laser Scanning Microscopy)
Nuova tecnica di microscopia che permette di produrre, con
l’impiego di un raggio laser, la sezione ottica di un campione. Con lo
spostamento progressivo del piano focale verso l’interno del campio-
ne si possono ottenere immagini complete tridimensionali del pro-
dotto.
D
Depolimerizzazione proteica/denaturazione
Parziale o completo svolgimento della struttura complessa delle cate-
ne polipeptidiche* che porta alla perdita delle funzionalità specifiche
delle proteine.
E
Enzima
Proteina che agisce da catalizzatore* nelle reazioni biochimiche; cia-
scun enzima è specifico per una data reazione o per un gruppo di rea-
zioni simili.
F
Fenomeni redox
Fenomeni legati a reazioni di ossido-riduzione di composti o matrici
biologiche. Sono catalizzate da particolari enzimi e si realizzano at-
traverso un trasferimento di elettroni da un substrato ad un altro.
G
Galattomannano
Polimero di galattosio e mannosio presente in particolare tra glucidi
di leguminose e lieviti.
Galattosio
Zucchero semplice, con la stessa formula chimica del glucosio, ma
con disposizione spaziale degli atomi diversa.
Gelatinizzazione
Modificazione superficiale del seme amidaceo, sotto l’effetto combi-

6. Pasta & Pastai n. 29/2002 - pag.19
nato del calore e dell’umidità. Un amido
gelatinizzato acquista nuove proprietà chi-
mico-fisiche: forma alla superficie di un
prodotto una pellicola impermeabile che
riduce le perdite di nutrienti idrosolubili
durante la macerazione o la cottura in ac-
qua.
Glutenine (subunità gluteniniche)
Sono proteine con una marcata tendenza ad
associarsi, principalmente con legami idro-
geno, ponti di solfuro ed interazioni idrofobi-
che*. Dopo la rottura dei ponti di solfuro in
presenza di un riducente, si giunge alla for-
mazione di diverse subunità con diversi pesi
molecolari e diverse caratteristiche. Insieme
alle gliadine costituiscono il glutine.
Glutine (reticolo glutinico)
Il glutine è un composto proteico costituito da
gliadine e glutenine*, frazioni proteiche pre-
senti all’interno della cariosside del frumen-
to. Nella farina e nella semola queste
proteine sono separate, ma in presenza di
acqua (fase di impastamento) si idratano
dando origine ad una struttura complessa. Le
gliadine assumono una conformazione fibril-
lare (estensibilità dell’impasto), le glutenine
invece una struttura più compatta: insieme
formano un reticolato che intrappola i granu-
li di amido presenti nella farina, permettendo
la formazione dell’impasto.
I
Idrocolloidi
Polisaccaridi ad alto peso molecolare che
presentano delle zone idrofobe ed idrofile;
questo assicura loro proprietà emulsionanti e
di ispessimento sugli elementi localizzati nel-
la fase acquosa di un prodotto alimentare.
Questi prodotti (naturali o industriali) sono
impiegati come additivi per conferire ai pro-
dotti alimentari una viscosità o una gelifica-
zione.
Idrofila
Sostanza che ha affinità per l’acqua, risultan-
do pertanto solubile in essa.
Idrofoba
Sostanza che ha poca (o nulla) affinità per
l’acqua a causa della sua struttura molecola-
re che risulta insolubile in essa.
Idroperossido
Prodotto di ossidazione di un acido grasso.
Impasto
Prodotto ottenuto dalla miscelazione delle
materie prime (per esempio acqua e semola)
nella giusta dose. La preparazione corretta,
fondamentale per ottenere un prodotto di
qualità, prevede un’idratazione uniforme
delle particelle solide (semola, farina) con
conseguente formazione del glutine.
Ingombro sterico
Effetto per cui una reazione chimica è rallen-
tata o impedita a causa della presenza, in un
reagente, di gruppi di grandi dimensioni che
impediscono l’avvicinamento di un’altra mo-
lecola di reagente.
L
Laminazione (dell’impasto)
L’impasto* può essere laminato facendolo
passare all’interno di rulli a distanza variabi-
le. Con questa operazione l’impasto viene
sottoposto ad uno stiramento che lo rende un
foglio sottile. Grazie al passaggio attraverso
rulli sempre più vicini tra loro si ottiene lo
spessore desiderato. Si utilizzano più passag-
gi, invece di uno solo, per evitare che l‘impa-
sto sia sottoposto ad una forza di
compressione eccessiva.
Legame idrogeno
Tipo di interazione elettrostatica tra molecole
che hanno atomi di idrogeno legati ad atomi
come fluoro, azoto, ossigeno.
Lipossigenasi
Enzima* di origine vegetale e microbica, re-
sponsabile dell’ossidazione degli acidi grassi
essenziali polinsaturi a dare idroperossidi*.
L’azione della lipossigenasi provoca la di-
struzione delle vitamine liposolubili ossidabi-
li.
Luce polarizzata
Fascio luminoso con comportamento diverso
in tutte le direzioni attorno a quella di propa-
gazione. La luce polarizzata si distingue da
quella naturale per il fatto che le vibrazioni,
anziché essere dirette in tutte le direzioni per-
pendicolari a quelle di propagazione, avven-
gono secondo traiettorie definite.
M
Maillard, Reazione di, composti di
Reazione che avviene durante il riscalda-
mento prolungato (o ad altissime temperatu-
re) di un alimento tra un amminoacido* ed
uno zucchero. Tra i prodotti finali di questa
reazione ci sono dei composti bruni, respon-
sabili dell’imbrunimento non enzimatico del-
la superficie dell’alimento, e dei composti
volatili, responsabili dell’aroma. In generale
l’intensità della reazione è proporzionale alla
quantità di calore apportata, aumenta con
l’aumentare del pH, è massima a umidità re-
lative tra il 40% ed il 70%. È bene sottolineare
che in alcuni prodotti è indesiderata (come,
ad esempio, nella pasta secca), mentre in al-
tri è determinante per l’ottenimento del pro-
dotto stesso (vedi il caso del pane).
Mannosio
Zucchero semplice, con la stessa formula chi-
mica del glucosio, ma con disposizione spa-
ziale degli atomi diversa.
P
Pastorizzazione “mild”
La pastorizzazione è impiegata per ottenere
un prodotto igienicamente sicuro. Ha lo sco-
po di abbattere la carica microbica saprofita
e patogena presente su un alimento attraver-
so l’impiego, in genere, di un trattamento
termico. L’aggettivo “mild” (dolce) vuole in-
vece sottolineare l’uso di tecnologie che non
intaccano le caratteristiche nutrizionali ed or-
ganolettiche dell’alimento (quali, per esem-
pio, microonde o alte pressioni).
Perossidasi
Enzima che favorisce l’ossidazione di sub-
strati in presenza di acqua ossigenata e pe-
rossidi.
Polarizzazione della luce
Processo per il quale le vibrazioni del vettore
elettrico delle onde luminose vengono co-
strette in una sola direzione.
Polifenolossidasi
Sistema enzimatico che ha la funzione di os-
sidare mono e polifenoli. Sono i responsabili
dell’imbrunimento enzimatico osservato in
numerosi prodotti vegetali.
Polimero
Sostanza che è data da una molecola molto
grande, costituita di unità che si ripetono nel-
la struttura.
Polipeptide, catene polipeptidiche
Composti organici che, organizzati in struttu-
re complesse, sono alla base dei complessi
proteici. Sono costituiti da catene di 10 o più
amminoacidi* legati tra loro.
Polisaccaride
Composto costituito da lunghe catene di zuc-
cheri semplici (monosaccaridi).
Ponte di solfuro
Legame tra tue atomi di zolfo all’interno di
una molecola complessa.
Q
Qualità di cottura (cooking quality)
Riferita alla pasta, è l’insieme delle caratteri-
stiche che conferiscono alla pasta cotta
l’aspetto e la consistenza migliore. Si può
quantificare attraverso la misurazione di pa-
rametri come l’elasticità, la fermezza, la col-
losità superficiale, l’assorbimento d’acqua,
la resistenza alla cottura, il grado di rigonfia-
mento, ecc.
R
Reologia (proprietà reologiche)
Disciplina che studia il moto e la deformazio-
ne dei corpi naturali, con particolare riguar-
do ai fluidi che non hanno consistenza e
comprendono, come casi limite, liquidi pura-
mente viscosi (newtoniani) e solidi elastici. La
caratteristica specifica della reologia è quindi
lo studio del comportamento delle sostanze
che posseggono contemporaneamente ela-
sticità e viscosità.
Retrogradazione dell’amido
Fenomeno fisico che consiste in un ritorno
all’organizzazione nativa e cristallina di un
amido che ha subito preventivamente la ge-
latinizzazione* durante il riscaldamento e le
cui catene lineari di amilosio tendono a ri-
prendere la struttura iniziale. La retrograda-
zione dell’amido può essere ostacolata
mediante l’uso di agenti chimici (agenti di
tessitura) che impediscono il ritorno
dell’amilosio alla sua configurazione nativa,
intercalandosi tra le catene di amido disperse
dalla gelatinizzazione. Per la pasta si tratta di
un fattore negativo che porta come conse-
guenza una scarsa tenuta in cottura e collosi-
tà.
Riscaldamento a microonde
L’energia elettromagnetica, assorbita princi-
palmente dall’acqua, provoca delle frizioni a
livello molecolare che si traducono in dissipa-
zioni di calore. Le microonde riscaldano
l’alimento direttamente in profondità e non a
cominciare dalla parte superficiale. Gli effetti
biochimici sembrano paragonabili a quelli
che sono stati osservati con le procedure tra-
dizionali.
S
Sanificazione
Serie di operazioni di pulizia e disinfezione
effettuate periodicamente sugli impianti e
negli ambienti di produzione, nonché riferito
alle tecniche impiegate per prevenire o com-
battere la presenza di microrganismi nel pro-
dotto.
Shelf-life
Riferita ad un prodotto alimentare, letteral-
mente significa “vita di scaffale”. È l’intervallo
di tempo in cui l’alimento mantiene inaltera-
te le sue caratteristiche organolettiche, nutri-
zionali, igieniche. Si riferisce alla stabilità
commerciale, non coincide con il deteriora-
mento del prodotto.
Soluti ionici
Sostanze disciolte all’interno di una matrice
sotto forma di ioni (molecole o atomi dotati di
carica elettrica).
(segue a pagina 22)

7. Spore microbiche
Forme di resistenza sviluppate da alcuni tipi
di microrganismi per sopravvivere in ambien-
ti sfavorevoli. Sono strutture molto resistenti
agli agenti esterni ed in particolare al calore,
capaci di germinare, una volte ripristinate le
condizioni a loro ottimali.
Stabilizzazione
Serie di operazioni che portano un alimento
al raggiungimento di una condizione di equi-
librio dal punto di vista chimico, fisico, micro-
biologico (sterilizzazione, essiccazione,
aggiunta conservanti-stabilizzanti, ecc.).
Surgelazione (nucleazione, propagazio-
ne, maturazione dei cristalli)
Metodo di conservazione a basse temperature
(non superiori a -18°C). Nel processo di sur-
gelazione si distinguono tre diverse fasi. La
nucleazione inizia con la comparsa puntifor-
me dei cristalli di ghiaccio, e di solito avviene
tra 0°C/-7°C; la propagazione porta
all’aumento dei nuclei di ghiaccio per ag-
giunta di piccoli nuovi cristalli. La matura-
zione coincide con il raggiungimento del
congelamento della maggior parte dell’ac-
qua.
T
Texture
Insieme delle proprietà fisiche, meccaniche e
reologiche di un prodotto alimentare, perce-
pite dagli organi di senso.
U
Umidità
Valore assoluto di acqua contenuto nella at-
mosfera.
Umidità relativa
Quantità di acqua presente nell’atmosfera,
calcolata in base al rapporto tra l’acqua pre-
sente in un metro cubo di aria libera e quella
che dovrebbe essere contenuta in un metro
cubo di aria satura di vapore, ad una certa
temperatura.
V
Viscosità
Grandezza fisica che descrive l’attrito interno
di un fluido (in particolare di un liquido), cioè
la tendenza di uno strato in moto del fluido a
trascinare con sé gli altri strati immediata-
mente adiacenti.
X
Xantano
Polisaccaride di origine microbica costituito
da catene di glucosio; è utilizzato come
agente di tessitura in tecnologia alimentare
per le sue proprietà idrocolloidali*.
Pasta & Pastai n. 29/2002 - pag.22
Chavez Lopez C., Vannini L., Lanciotti R., Guerzo-
ni E. (1998). Microbiological quality of filled pasta in rela-
tions to the nature of heat treatment. J. of Food Protection,
61 n. 8, pp. 994-999.
De Pilli T., Severini C., Baiano A., Guidolin E.,
Legrand J., Massini R. (2001). Application du procédé
d’extrusion aux farines grasses: cas de la farine d’amande.
Sciences des aliments, 21, pp. 519-536.
Delcour J.A., Vansteelandt J., Hythier M.C., Abécas-
sis J., Sindic M., Deroanne C. (2000). Fractionation and
reconstitution experiments provide insight into the role of
gluten and starch interactions in pasta quality. J. Agric.
Food Chem., 48, pp. 3767-3773.
Dexter J.E., Matsuo R.R. (1980). Relationship between
durum wheat protein properties and pasta dough rheology
and spaghetti cooking quality. J. of Agriculture and Food
Chemistry, 28, pp. 899-902.
Durrenberger M.B., Handschin S., Conde-Petit B.,
Escher F. (2001). Visualization of food structure by confocal
laser scanning microscopy (CLSM). Lebnsm.- Wiss. U.
Technol., 34, pp. 11-17.
Fogliano V., Monti S.M., Musella T., Randazzo G.,
Ritieni A. (1999). Formation of coloured Maillard reactions
products in a gluten-glucose model system. Food
Chemistry, 66, pp. 293-299.
Güler S., Köksel H., Ng P.K.W. (2002). Effects of indu-
strial pasta drying temperatures on starch properties and
pasta quality. Food Research International, 35, pp.
421-427.
Hayakawa I., Kanno T., Yoshiyama K., Fujio Y.
(1994). Oscillatory compared with continuous high pressure
sterilization on Bacillus stearothermophilus spores. J. Food
Science, 59, pp. 164-167.
Hayta M., Alpaslan M. (2001). Effects of processing on
biochemical and rhelogical properties of wheat gluten prote-
ins. Nahrung/Food, 45 n. 5, pp. 304-308.
Icard C., Feillet P. (1997). Effets des phénoménes
d’oxydoreductions au cours de la fabrication des pâtes
alimentaires. Ind. Alim. Agr., gen.-feb., pp. 4-19.
Lo C.T., Ramsden L. (2000). Effects of xanthan and
galactomannan on the freeze/thaw properties of starch gel.
Nahrung, 44 n. 3, pp. 211-214.
Meyer R.S., Cooper K.L., Knorr D., Lelieveld
H.L.M. (2000). High pressure sterilization of foods. Food
Technology, 54 n. 11, pp. 57-72.
Oliveira M.E.C., Franca A.S. (2002). Microwave
heating of foodstuffs. J. of Food Engineering, 53, pp.
347-359.
Perry P.A., Donald A. M. (2000). The effects of low
temperatures on starch granule structure. Polymer, 41, pp.
6361-6373.
Schebor C., Chirife J. (2000). A survey of water activity
and pH values in fresh pasta packed under modified atmo-
sphere manufactured in Argentina and Uruguay. J. of Food
Protection, 63 n. 7, pp. 965-969.
Simpson M.V., Smith J.P., Simpson B.K., Rama-
swamy H., Dodds K.L. (1994). Storage studies on a sous
vide spaghetti and meat sauce product. Food microbiology,
11, pp. 5-14.
Sojka B., Ludwig H. (1997). Effects of rapid pressure
changes on the inactivation of Bacillus subtilis spore. Phar-
mazeutische Industrie, 59, pp. 436-438.
Starzyk F., Lii C., Tomasik P. (2001). Visible light
absorption, transmission and scattering by potato starch
granules. Polish J. of Food and Nutrition Sciences, 10/51
n. 4, pp. 27-34.
Thorvaldsson K., Stading M., Nilsson K., Kidman S.,
Langton M. (1999). Rheology and structure of heat-treated
pasta dough: influence of water content and heating rate.
Lebnsm. - Wiss. U. Technol., 32, pp. 154-161.
Turhan M., Gunasekaran S. (2002). Kinetics of in situ
and in vitro gelatinization of hard and soft wheat starches
during cooking in water. J. of Food Engineering, 52, pp.
1-7.
Vansteelandt J., Delcour J.A. (1998). Physical beha-
vior of durum wheat starch (Triticum durum) during indu-
strial pasta processing. J. of Agriculture and Food
Chemistry, 46, pp. 2499-2503.
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI