Formulazioni Gluten Free

 

Fanno parte di questa categoria di materia prima, tutte quelle farine usate a livello industriale per produrre prodotti alimentari “simili” a quelli originali ma senza glutine. 

Tra queste farine troviamo:

-Frumento Modificato

-Riso

-Mais

-Sorgo

-Soia

-Ceci

-Lenticchie

-Legumi vari

Rispetto al frumento quasi tutte queste tipologie di farine si presentano con una percentuale minore in vitamine B e spesso sono carenti anche micronutrienti vari.

L’uso di farina di avena è ancora controverso, sembra essere ben tollerata da molti soggetti affetti da celiachia (soprattutto in caso di consumo moderato). L’avena utilizzata deve essere comunque certificata come gluten free (questo a causa di possibili contaminazioni).

Viene utilizzata anche con successo la farina di castagne. 

Tra le nuove frontiere del Gluten Free si inizia a guardare anche al frumento geneticamente modificato dove in alcuni test si è visto che inibendo i residui di glutammina nella gliadina (posizioni 56 e 68) si riesce effettivamente a ridurre la risposta immunologica. Viene spesso usato in combinazione con il riso (farina) e farina di mais per migliorare le proprietà tecnologiche. 

Altri nuovi ingredienti che stanno emergendo nel mercato sono le farine miste ed i texturizzati.

Infatti,interessante è anche l’uso di miscele di farine gluten free che insieme permettono di ottenere texture e proprietà adeguate (es. miscela tapioca e riso molto utilizzata per biscotti e pane).

L’addizione di amidi resistenti (come quello di mais), migliorano la struttura del prodotto finale. Essendo anche indigeribili (amidi resistenti) dal nostro sistema digerente, permettono di modulare l’indice glicemico dell’alimento (molto usati anche nei prodotti per diabetici, sugar free).

Le farine di legumi (lenticchie, piselli e ceci), riescono a dare all’impasto la giusta viscosità che permette una buona lavorazione ed uniformità di cottura. Vengono usati soprattutto per salati (pane, pasta,impanature). Vengono spesso utilizzate anche per prodotti surrogati della carne come i burgers vegetali.

Possono essere usati idrocolloidi e gomme per andare  a sostituire la struttura del glutine. Essi legano l’acqua rendendo il prodotto meno secco e sfaldabile. 

Come già menzionato, tra le materie prime gluten free più utilizzate vi sono il mais ed il riso. Per essere precisi si utilizza il loro amido. La gelatinizzazione che avviene in questa tipologia di amidi consente di ottenere un impasto elastico e viscoso ma privo di glutine. 

 Additivi ed altri ingredienti vanno comunque accuratamente verificati (pericolo di cross contamination) e certificati prima di poter essere utilizzati nell’impasto.  

Tra questi additivi a rischio abbiamo i texturizzanti (spesso a base di fibre di cereali  o amidi non dichiarati).Per amidi non dichiarati si intendono formulazioni ,spesso soggette anche a segreto aziendale, che contengono glutine nella loro struttura.

 La fibra alimentare si presenta come uno degli additivi più utilizzati. Prima di tutto va a compensare la perdita della fibra persa togliendo la materia prima ( ad esempio la fibra contenuta nel frumento), andando quindi a migliorare le qualità nutrizionali del prodotto finale. Inoltre presenta delle ottime proprietà tecnologiche quali la capacità di legare acqua, gelificare ed aumentare la viscosità dell’impasto. Grazie a questo additivo quindi l’impasto riprende parzialmente le proprietà originali dell’impasto con glutine. Tra le fibre più usate a livello industriale troviamo: 

 

-inulina

-oligofruttosio

– beta glucano

– mucillagini

– fibre di carruba

-fibre di bambù

-amido resistente

 

L’uso di inulina in una formulazione di pane creato con amido di frumento, ha permesso di aumentare il contenuto di fibre totali e migliorare il colore della crosta a fine cottura, grazie ad una buona resa della reazione di Maillard.Infatti, la miscela di fibre aggiunta (inulina) contiene zuccheri ridotti che permettono di portare avanti la reazione formando alla fine il colore dorato della crosta. 

 Miglioramenti del prodotto finale si sono ottenuti anche con la fibra di pisello migliorando in questo caso la consistenza della mollica rendendola più morbida.

 L’uso di FOS (fruttoligosaccaridi) ha permesso, oltre che aumentare la quantità totale di fibra presente, anche di migliorare un aumento del volume finale rispetto ad un impasto di riferimento privo di FOS. La loro idrolisi, durante il processo di cottura, ha comportato una concentrazione maggiore di zuccheri (in questo caso fruttosio) permettendo quindi il mantenimento della reazione di Maillard. Pertanto, questi prodotti arricchiti con fibra, hanno permesso di confermare il ruolo primario che le fibre giocano nello strutturare il prodotto durante la lievitazione e mantenere compatta la struttura, grazie anche alla capacità di ritenzione di anidride carbonica, durante la cottura. 

Amidi modificati (quali adipato di diamido acetilato e fosfato di diamido idrossipropilico) aumentano il volume del panificato in maniera molto simile all’amido di frumento.

Una sfida moderna della filiera è riuscire tramite la combinazione di questi ingredienti base gluten free ad ottenere formulazioni sempre più raffinate ed improntate nel miglioramento del prodotto gluten free. 

Un inconveniente importante riversato sul consumatore finale è ad oggi l’aumento del prezzo del prodotto gluten free rispetto al prodotto standard di riferimento. Questo è dovuto principalmente ai costi di ricerca ed ai costi di produzione delle miscele, nonché al costo delle materie stesse.

La formulazione e quindi la ricetta dei prodotti Gluten Free è fondamentale nella riuscita finale del prodotto, sia per garantire la sicurezza sia per offrire un prodotto gradevole e di qualità al consumatore. Inoltre la filiera dovrà garantire consistenza (texture), shelf life e soprattutto varietà di prodotti per ampliare il paniere di scelta. 

L’obiettivo principale di tutte le formulazioni è quello di cercare di ricreare un prodotto finale fedele e simile il più possibile alla controparte con glutine. 

In passato, l’assenza della maglia del glutine rendeva questi prodotti meno gradevoli e dotati di poca sofficità. L’evoluzione della tecnologia alimentare ha permesso di migliorare anche questo aspetto. La ricerca e l’evoluzione di nuove formulazioni è un aspetto importante di questo miglioramento tecnologico alimentare. Un passo importante lo si ha avuto quando l’industria ha iniziato ad aggiungere le  fibre vegetali oppure farine proteiche derivate dai legumi, andando a sostituire così totalmente il glutine (e le sue proprietà fisiche).

Le modifiche tecnologiche della miscela di ingredienti vanno anche di pari passo con il miglioramento del profilo nutrizionale del prodotto. 

Per esempio:

– l’aggiunta di farine di legumi ha permesso l’aumento dell’apporto proteico totale;

-aggiunta di fibre ha colmato il deficit che questi prodotti avevano;

Particolare risulta essere la combinazione della miscela di prolina e glucosio nella ricetta del prodotto. Interessante soprattutto dal punto di vista organolettico in quanto tendono a “mimare” alcune caratteristiche organolettiche che hanno i prodotti classici con glutine, soprattutto da forno post cottura. 

Le farine di legumi hanno permesso la sostituzione di un complesso proteico (glutine) con altre tipologie di proteine con proprietà simili. In termini di miglioramento del volume dell’impasto, la migliore sostituzione sembra essere l’albumina mentre dal punto di vista organolettico troviamo le proteine del pisello e del lupino. Un vantaggio nell’uso di queste proteine “alternative” rispetto al glutine è quello di avere un profilo amminoacidico migliorato rispetto alla materia prima standard (vantaggio nutrizionale). Rispetto al solo utilizzo di idrocolloidi, inoltre, riescono a dare reazione di Maillard migliorando colore e sapore del prodotto finale.  

In alcuni prodotti, il glutine è stato sostituito anche con proteine di origine animale (proteine del latte o delle uova). Specialmente le proteine del latte si inseriscono nel contesto di ottimale sostituzione avendo una struttura analoga al glutine. Principale proteine utilizzate sono l’alfa lattoalbumina e la beta lattoalbumina. Esse riescono a formare dei complessi porosi nell’impasto, trattengono acqua, danno stabilità ed aumentano la shelf-life totale del prodotto. Si è osservata anche una consistenza migliore e soprattutto un miglioramento del colore della crosta del pane dopo la cottura. Purtroppo però il rovescio della medaglia è che spesso possono causare allergie (sia proteine dell’uovo che del latte), quindi in soggetti già compromessi a livello intestinale, come appunto i celiaci, potrebbero comportare ulteriori complicanze sia a lungo termine che nel breve termine.  

L’uso di enzimi quali glucosio-ossidasi, lattasi e proteasi ha aiutato a migliorare le proprietà dell’impasto andando a raffinare (mediante attività enzimatica) la retrogradazione dell’amido, morbidezza della mollica  e capacità di legare l’acqua dell’impasto base. 

 Tra le recenti aggiunte dell’armamentario del gluten free troviamo gli idrocolloidi. 

Gli idrocolloidi sono dei polimeri che mostrano proprietà addensanti dopo aver inglobato molecole di acqua.Infatti si presentano come  molecole che riescono a legare acqua in grande quantità (sostituendosi in questa funzione  al glutine).

Tra quelli più utilizzati vi sono:

-gomma di xantano

-pectina

-idrossipropilmetilcellulosa (HPMC)

Gli idrocolloidi vengono soprattutto usati nella panificazione industriale permettendo di ottenere delle shelves life elevate, garantendo in primis assenza di glutine, ed assenza o ridotta quantità di acidi grassi trans. Un altro idrocolloide usato sono i fos (frutto oligosaccaridi). Questi ultimi  hanno anche dimostrato proprietà positive sul microbiota intestinale, migliorando il profilo salutare del prodotto. 

In generale, gli idrocolloidi presentano  delle caratteristiche tecnologiche importanti, infatti spesso basta veramente poco per poter ottenere risultati soddisfacenti (andando quindi ad abbattere anche i costi di produzione dei prodotti). La media è di circa meno dell’1% di idrocolloide sul prodotto finito. 

Durante la produzione aiutano la lavorabilità dell’impasto grazie all’idratazione che riescono a dargli. Il prodotto finale inoltre risulterà meno fragile rispetto ad uno creato senza utilizzo di idrocolloidi. Aumentano la viscosità dell’impasto permettendo durante la lievitazione di trattenere maggior anidride carbonica migliorando così la struttura della mollica del pane post cottura.

Per quanto riguarda la shelf life, la maggiore sofficità del prodotto, permette di aumentare i tempi di conservazione preservando intatte le qualità. Shelf Life e qualità del prodotto vengono preservate e mantenute anche per i surgelati gluten free, infatti gli idrocolloidi influenzano la dimensione dei cristalli di ghiaccio che andranno poi a loro volta ad influenzare la qualità post scongelamento. 

Nelle farine gluten free non sempre rintracciamo le classiche proprietà delle farine con glutine (forza ed elasticità in primis). Una delle sfide è quindi riuscire a creare una miscelazione adeguata, per avere una struttura proteica utile ad avere un adeguato alveo nel prodotto finale.

Nelle formulazioni gluten free vengono anche utilizzati enzimi. Gli enzimi scelti hanno la capacità di formare ed elaborare veri e propri reticoli tra i polimeri presenti nella formulazione, formando quindi una maglia simile alla struttura del glutine.  

Tra gli enzimi usati troviamo: 

-transglutaminasi

-glucosio ossidasi

-tirosinasi

-laccasi

-peptidasi

 

Sono usati soprattutto nella farina di riso che sotto azione enzimatica depolimerizza facilmente, formando piccoli aggregati proteici reticolari tenuti insieme da legami di disolfuro. Questo processo di depolimerizzazione porta al miglioramento di proprietà reologiche e robustezza dell’impasto (fondamentale per la ritenzione di gas durante la lievitazione). 

Nelle miscele gluten free sono utilizzati anche emulsionanti. Tra quelli più di comune uso:

-monogliceridi

-lecitine 

Essi permettono di migliorare le interazioni tra i componenti del composto stabilizzando quindi il tutto (soprattutto nelle zone di contatto acqua/aria o acqua/lipidi) ed ottenendo una mollica migliore nel pane gluten free.