Cross-link negli impasti di farina di frumento

Nel corso della mia Tesi di Laurea mi sono occupato, tra le altre cose, dello studio della cinetica dei legami crociati "tirosina-tirosina" negli impasti di farina di furmento all'aumentare del tempo di riposo e dell'energia meccanica applicata durante l'impastamento.

Penso che questo possa essere un argomento di notevole interesse, poichè, essendo ancora poco affrontato, potrebbe riservare grandi sorprese per il futuro.

Recenti studi dimostrano che la struttura del glutine sia stabilizzata non solo da ponti disolfuro, legami idrogeno ed interazioni elettrostatiche minori, ma anche da legami covalenti tra molecole di tirosina.

Quest'ultime si unirebbero per dare la ditirosina e la isoditirosina. Tuttavia, le difficoltà nel reperire gli standards di tali molecole e le basse concentrazioni cui esse si trovano negli impasti, rendono tale analisi di difficile applicazione.

Invito chiunque abbia materiale o esperienze in merito a postare di seguito. Intanto, per chi fosse interessato, allego le formule di struttura della ditirosina e dell'isoditirosina.



Si tratta di due molecole aventi PM pari a 361, la cui presenza in campioni di impasto opportunamente idrolizzati, filtrati e separati con HPLC, denota l'esistenza dei legami crociati ricercati.

Per chi volesse approfondire l'argomento, suggerisco di fare qualche ricerca su Katherine A. Tilley della Kansas States University.

A presto!
Giulio

Non si può parlare di cross-links negli impasti, senza fare almeno un accenno alla chimica dei tioli, ecco perchè qui di seguito cercheremo di dare qualche rapida spiegazione a riguardo. L'etimologia della parola tiolo deriva dal greco "theion" che significa Zolfo (S). I tioli, rivestono notevole importanza nello sviluppo della struttura terziaria delle proteine. Essi costituiscono gli analoghi solforati degli alcol (R-OH) e perciò presentano formula generica del tipo: R-SH, ove R indica una catena alifatica che può essere più o meno lunga. Essendo simili agli alcoli, presentano anche proprietà similari, anche se le maggiori dimensioni dello Zolfo rispetto all'ossigeno e la sua minore elettronegatività consentono di intraprendere legami idrogeno meno forti rispetto agli alcol. Appartenendo al 3° periodo della tavola periodica, lo Zolfo è dotato anche degli orbitali "d" ( 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ ), pertanto è in grado di espandere l'ottetto e di accogliere più elettroni nel proprio strato di valenza. Ossidandosi, i tioli generano i ponti disolfuro. Questo processo è reversibile, ecco perchè recenti studi hanno tentato di dimostrare l'esistenza di uno scambio continuo tra ponti disolfuro ( = disolfuri) e tioli (sulfidrili).

Fatte queste premesse, possiamo capire meglio la ragione dell'impiego dell'acido ascorbico che, sebbene sia un forte riducente (cioè una molecola facilmente ossidabile. Esso è infatti un antiossidante naturale che si ossida al posto delle altre molecole svolgendo azione protettiva contro l'azione dei radicali), viene impiegato nella forma ridotta come agente ossidante nell'industria dei prodotti da forno.

L'acido ascorbico in forma ridotta, prende il nome di acido deidroascorbico. Esso si forma all'interno della farina per ossidazione dell'acido ascorbico catalizzata dall'acido ascorbico ossidasi. Esso ha la capacità di ossidare i gruppi tiolici del glutine per dare ponti disolfuro (che conferiscono stabilità alla struttura), incrementando quindi la panificabilità delle farine.

Non per essere saccente, ma la differenza di comportamento degli impasti di pane è stata abbastanza studiata con la calorimetria. Soprattutto riguardo i tempi di impastamento ed i tempi di riposo [che vengono chiamati di rilassamento] Se cercate A. Schiraldi e D. Fessas troverete molti articoli al riguardo.