Applicazioni di trattamenti biotecnologici volti a migliorare le proprietà nutrizionali e di texture di grano saraceno

Il grano saraceno (Fagopyrum esculentum) è uno pseudocerele particolarmente ricco di componenti funzionali e nutraceutici (1) e rappresenta una fonte proteica con alto valore biologico il cui consumo comporti effetti benefici nel metabolismo dei lipidi e dei carboidrati (1). In aggiunta, il grano saraceno non contiene glutine e quindi è adatto per la produzione di alimenti gluten-free, ed è considerato una coltura sostenibile, ed appare pertanto un ottimo candidato per sviluppare nuovi processi/prodotti e offrire nuove possibilità al mercato ed ai consumatori (2). Questo lavoro intende definire trattamenti biotecnologici sostenibili in grado di migliorare le proprietà nutrizionali di grano saraceno. Gli obiettivi principali dei trattamenti sono: migliorare la biodisponibilità dei micronutrienti; accrescere il contenuto in composti bioattivi e la loro varietà; ottenere un incremento della quantità di fibra fisiologicamente attiva. Sono stati identificati tre tipologie di trattamento: 1) enzimi esogeni di tipo idrolitico; 2) processi di tipo fermentativo; 3) processi di germinazione limitata. La caratterizzazione delle proprietà molecolari, fisiche e reologiche dei materiali ottenuti ha indicato come il trattamento con enzimi esogeni e - soprattutto - la germinazione controllata rappresentino i processi più promettenti per il raggiungimento degli obiettivi prefissati. In particolare, il trattamento di germinazione del grano saraceno per tempi brevi (48-72 ore) comporta un’attivazione di diversi enzimi che modificano le proprietà nutrizionali e strutturali delle macromolecole. Nei campioni germinati si osserva un decremento del contenuto di fattori anti-nutrizionali quali inibitori enzimatici e di composti chelanti i micronutrienti (fitati in particolare) con incremento della quantità di metalli biodisponibili. Un incremento si osserva anche nel rapporto tra polifenoli liberi e associati a macromolecole con conseguente aumento della proprietà antiossidanti (valutata impiegando modelli cellulari). Anche il pattern proteico nei campioni germinati risulta modificato: oltre alla formazione di peptidi, le proteine mostrano una struttura meno compatta. Quest’ultima caratteristica le rende potenzialmente più adatte alla formazione di network, fondamentali per la texture di specifici alimenti. Il trattamento di germinazione è stato trasferito su scala pre-industriale ed il materiale ottenuto è stato utilizzato per la produzione di cous cous con buona accettabilità sensoriale. Sono in corso indagini per valutare l’impiego di grano saraceno trattato in alimenti complessi quali pane e/o prodotti a base cereali. Questa ricerca è parte progetto "MIND FoodS HUB, Regione Lombardia, POR FERS 2014-2020_Call HUB Ricerca/Innovazione. Parole chiave: grano saraceno; germinazione; polifenoli; enzimi; peptidi; acidi grassi 1. Mariotti M, Lucisano M, Pagani M A, Iametti S (2008) Macromolecular interactions and rheological properties of buckwheat-based dough obtained from differently processed grains. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56: 4258–4267 2. Zanoletti M, Marti A, Marengo M, Iametti S, Pagani MA, Renzetti S (2017) Understanding the influence of buckwheat bran on wheat dough baking performance: Mechanistic insights from molecular and material science approaches. Food Research International 102: 728-737